鋼結構課程設計講解

1、應用技術學院系（院）建筑工程系課程名稱鋼結構設計課題名稱單跨雙坡門式剛架設計專業(yè)班級土木工程1182班學號201113170218姓 名鄭培明指導教師任振華 曾憲桃建 筑 工 程 系設計資料某地區(qū)擬建單跨雙坡門式剛架的機械廠房，坡面1: 10,剛架為變截面梁，柱，柱腳為鉸接，柱距6m,廠房總長90m材料采用Q345-B鋼材，焊條采用E50 型。屋面板和墻面板米用EPS莢芯板，底面和外層米用鍍鋅彩板（屋面板和墻面板自重取值如下所示），檁條采用高強度鍍鋅冷彎薄壁卷邊 Z形鋼檁條荷載：恒載：彩色壓型鋼板0.42KN/m 22檁條0.06KN/m活載層面活載和雪載0.5KN/m2風荷載0.32KN/m

2、2地面粗糙度為B類，地下水位低于地方6m修正后的低級承載力為f=200KN/ m鋼架布置簡圖該廠房長度90m跨度24m共有16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因此不用設置伸縮縫，檁條間距為 1.5m。剛架立面荷載計算與荷載簡圖1. 荷載計算荷載計算如下表荷載恒載彩鋼板檁條已知0.420.06活載活載風載0.50.32屋面恒載標準值2.88活載標準值3柱荷載柱身荷載(墻重)2.1各荷載標準值計算迎風面柱上qw10.48風荷載橫梁上qw2-2.4背風面柱上 qw3-1.32橫梁上qw4-1.56附風載體型系數(shù)迎風柱迎風屋面背風柱背風屋面0.25-1-0.55-0.

3、652 .荷載簡圖(1) 恒載:III 1111111111(2) 屋面活載(3) 風荷載以風左吹為例計算，風右吹同理計算：(地面粗糙度B類)根據(jù)公式k z s 0計算:z根據(jù)查表h 10m,取1.0， s根據(jù)門式剛架的設計規(guī)范, 取下圖：_1-_ 一三內力分析(1 )內力計算根據(jù)各個計算簡圖，用結構力學求解器計算，得結構在各種荷載作用下的內力圖 如下：（拉為 正，壓為 負）恒載下軸力（忽略柱自重）110.55活荷載（標準值）彎矩圖彎矩圖剪力圖“+”活荷載（標準值）剪力圖軸力圖正,壓為彎矩圖風荷載（標準值）彎矩圖用風荷載（標準值）剪力圖剪力圖“+”風荷載（標準值）軸力圖軸力圖 （拉為 正，壓為

4、 負）（2）控制截面內力確認取控制截面為下圖中的B、C三處共四個截面： 柱上A、柱上B、梁上 梁上C。此設計只考慮全部荷載同時作用的一種情況，即：1.2X恒載+1.4X0.9 X （活載+風載）各種情況下控制截面的內力截面內力恒載活載左風組合值M0.000.000.000.00柱上AN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.286.7321.24M-106.82-110.5641.14215.65柱上BN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.282.4126.68M-106.82-110.5641.14215.65梁上BN-15.2

5、5-15.811.1636.76Q33.2134.6012.5999.62M86.3088.5418.45209.51梁上CN-11.81-12.281.1628.18Q-1.18-1.58-16.2622.08三、鋼架設計（一）截面設計初選梁柱截面均采用焊接工字鋼 600X200X8X10截面特征如下表所示:截面名稱面積lxWxIyWyixiymmmmmmmmmmmmmmH600X200X8X1864047817466716209311.3E+07133581235.2539.3（二）構件驗算1.構件寬厚比驗算翼緣部分：b/t f = 96/10 = 9.6 15 235/fy15腹板部分：

6、hw/t w = 580/8 = 72.5 Vmax = 34.49KN ,滿足要求。 彎、剪、壓共同作用下的驗算取柱端截面進行驗算，N= 102.46KNV= 26.68KNM= 215.65KN m因V Vmax = 99.62KN ,滿足要求。彎、剪、壓共同作用下的驗算取梁端截面進行驗算，N= 36.76KN V= 99.62KNM= 215.65KN- m因V0,考慮柱間支撐豎向拔力后，錨栓仍不 承受拉力，故僅考慮柱在安裝過程中的穩(wěn)定，按構造要求設置錨栓即可， 采用4M242）柱腳底板面積和厚度的計算a）柱腳底板面積確定b b 2t 2c 2002 10220 50 mm260 320 mm,取 b 300mm;h h0 2t 2c 6002 10220 50mm660 720mm,取 b 700mm。基礎采用 C 20混凝 土，fc 9.6N/mm2,驗算底板下混凝土的軸心抗壓強度設計值：Nbh3102 .46 103 2N /mm300 700c fc9.6N /mm2,滿足要求。b）底板厚度確定根據(jù)柱底板被柱腹板和 翼緣緣所分割的 區(qū)段分計算底板承受的最 大彎距。三邊支承板：b2b 965800.1660.3,按懸臂板計算11Ma40