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文檔簡介
1、.門式剛架廠房設(shè)計計算書一、設(shè)計資料該廠房采用單跨雙坡門式剛架,廠房跨度21m,長度90m,柱距9m,檐高7.5m,屋面坡度1/10。剛架為等截面的梁、柱,柱腳為鉸接。材料采用Q235鋼材,焊條采用E43型。 自然條件:基本風(fēng)壓:,基本雪壓 地面粗糙度B類二、結(jié)構(gòu)平面柱網(wǎng)及支撐布置該廠房長度90m,跨度21m,柱距9m,共有11榀剛架,由于縱向溫度區(qū)段不大于300m、橫向溫度區(qū)段不大于150m,因此不用設(shè)置伸縮縫。檁條間距為1.5m。廠房長度60m,因此在廠房第二開間和中部設(shè)置屋蓋橫向水平支撐;并在屋蓋相應(yīng)部位設(shè)置檁條、斜拉條、拉條和撐桿;同時應(yīng)該在與屋蓋橫向水平支撐相對應(yīng)的柱間設(shè)置柱間支撐,
2、由于柱高柱距,因此柱間支撐不用分層布置。(布置圖詳見施工圖)三、荷載的計算1、 計算模型選取取一榀剛架進(jìn)行分析,柱腳采用鉸接,剛架梁和柱采用等截面設(shè)計。廠房檐高7.5m,考慮到檁條和梁截面自身高度,近似取柱高為7.2m;屋面坡度為1:10。因此得到剛架計算模型:2.荷載取值屋面自重:屋面板:0.18檁條支撐:0.15橫梁自重:0.15 總計:0.48屋面雪荷載:0.3屋面活荷載:0.5(與雪荷載不同時考慮)柱自重:0.35風(fēng)載:基本風(fēng)壓 3.各部分作用荷載:(1)屋面荷載:標(biāo)準(zhǔn)值: 柱身恒載:(2)屋面活載 屋面雪荷載小于屋面活荷載,取活荷載(3)風(fēng)荷載(地面粗糙度類)風(fēng)載體形系數(shù)示意圖荷載如
3、下圖:4.內(nèi)力計算:(1)截面形式及尺寸初選:梁柱都采用焊接的H型鋼截面截面名稱長度面積 mmMm柱23461.6梁23461.6(2)截面內(nèi)力:根據(jù)各個計算簡圖,用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算,得結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力圖如下:計算項(xiàng)目計算簡圖及內(nèi)力值(M、N、Q)備注恒載作用 恒載下彎矩 恒載下剪力 恒載下軸力(忽略柱自重)彎矩圖剪力圖“+”軸力圖(拉為正,壓為負(fù))活荷載作用活荷載(標(biāo)準(zhǔn)值) 彎矩圖彎矩圖活荷載作用活荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)剪力圖活荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)軸力圖剪力圖“+”軸力圖(拉為正,壓為負(fù))風(fēng)荷載作用風(fēng)荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)彎矩圖.風(fēng)荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)剪力圖風(fēng)荷載(標(biāo)準(zhǔn)值)軸力圖彎矩圖剪力圖“+”軸力圖(拉
4、為正,壓為負(fù))(3)內(nèi)力組合(由于恒載和活載關(guān)于結(jié)構(gòu)豎向?qū)ΨQ,因而風(fēng)荷載只要考慮一個方向作用,風(fēng)荷載只引起剪力不同,而剪力不起控制作用)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力分析,需要進(jìn)行以下可能的組合: 1.2恒載效應(yīng)+1.4活載效應(yīng) 1.2恒載效應(yīng)+1.4風(fēng)載效應(yīng) 1.2恒載效應(yīng)+1.40.85活載效應(yīng)+風(fēng)載效應(yīng)取四個控制截面:如下圖:各情況作用下的截面內(nèi)力截面內(nèi)力恒載活載左風(fēng)000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55-127.84-129.94147.59-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.45-127.84-129.94147.59-21
5、.75-22.6621.0443.4145.22-45.0892.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.182.27-1.81內(nèi)力組合值截面內(nèi)力000-120.5811.30-54.85-48.4511.19-15.45-335.3353.22-132.40-120.5811.3054.79-48.4511.19-25.09-335.3353.22-132.40-64.303.36-28.03115.40-11.0251.93246.782.79134.16-57.82-3.36-28.035.790.083.164.截面驗(yàn)算控制內(nèi)力組合項(xiàng)目有: Mmax與相應(yīng)的N
6、,V(以最大正彎矩控制) Mmax與相應(yīng)的N,V(以最大負(fù)彎矩控制) Nmax與相應(yīng)的M,V(以最大軸力控制) Nmin與相應(yīng)的M,V(以最小軸力控制)所以以上內(nèi)力組合值,各截面的控制內(nèi)力為:1-1截面的控制內(nèi)力為2-2截面的控制內(nèi)力為3-3截面的控制內(nèi)力為4-4截面的控制內(nèi)力為A:剛架柱驗(yàn)算:取2-2截面內(nèi)力 平面內(nèi)長度計算系數(shù):, 局部穩(wěn)定驗(yàn)算構(gòu)件局部穩(wěn)定驗(yàn)算是通過限制板件的寬厚比來實(shí)現(xiàn)的。 柱翼緣 (滿足要求) 柱腹板 (滿足要求)(2)柱有效截面特征:B:剛架梁驗(yàn)算:取3-3截面內(nèi)力 局部穩(wěn)定驗(yàn)算 梁翼緣 (滿足要求) 梁腹板 (滿足要求)(2)梁有效截面特征5.位移驗(yàn)算:(1)柱頂水平位移驗(yàn)算:(2)橫梁擾度驗(yàn)算:,位移圖如下:四、節(jié)點(diǎn)設(shè)計:(1)梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)
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