鋼結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)計算書

1、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計- 王子涵、設(shè)計資料該設(shè)計為單層廠房設(shè)計，采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度18ml柱高6ml共有12幅剛架，柱距6m屋面坡度1:10;地震設(shè)防列度為6度，設(shè)計地震分組為第一組， 設(shè)計基本地震加速度值0.05g。剛架平面布置見圖1(a),剛架形式及幾何尺寸見圖 1(b)。屋面及墻面板均為彩色壓型鋼板，內(nèi)填充以保溫玻璃棉板，詳細(xì)做法見建筑專 業(yè)設(shè)計文件；考慮經(jīng)濟、制造和安裝方便，楝條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊C型鋼，間距為1.5m,鋼材采用Q235鋼，焊條采用E43型。18000圖1(b).剛架形式及幾何尺寸二、荷載計算（一）荷載取值計算1 .屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對水平投影面）YX51-

2、380-760型彩色壓型鋼板0.15 KN/m250mmJ保溫玻璃棉板0.05 KN/m2PVC呂箔及不銹鋼絲網(wǎng) 20.02 KN/m楝條及支撐_20.10 KN/m剛架斜梁自重_20.15 KN/m懸掛設(shè)備0.20 KN/m2合計0.67 KN/m22.屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面活荷載：按不上人屋面考慮，取為 0.50KN/m2。雪荷載：基本雪壓S0=0.45KN/m2o對于單跨雙坡屋面，屋面坡角 2 a =5 42 38 , r= r=1.0 ,雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SkSo=0.45KN/m。取屋面活荷載與雪荷載中的較大值 0.50KN/m2,不考慮積灰荷載。3 .輕質(zhì)墻面及柱自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括柱、墻

3、骨架等）0.50 KN/m24 .風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102 2002附錄A的規(guī)定計算。基本風(fēng)壓0=1.05 X 0.45 KN/m2,地面粗糙度類別為B類；風(fēng)荷載高度變化系數(shù) 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于10m時，按10m高 度處的數(shù)值采用，Nz=1.0o風(fēng)荷載體型系數(shù)仙s：迎風(fēng)面柱及屋面分別為+ 0.25和 1.0,背風(fēng)面柱及屋面分別為+ 0.55和一0.65（CECS102 2002中間區(qū)）。5 .地震作用據(jù)全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施一結(jié)構(gòu)中第 18.8.1條建議：單層門式剛 架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震設(shè)防烈度小于

4、等于7度的地區(qū)可不進行抗震計算。故本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不考慮地震作用。（二）各部分作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算屋面：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.67 X 6=4.02KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.50 X 6=3.00KN/m柱荷載：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5 X 6X 6+4.02 X 9=54.18KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：3.00 X 9=27.00KN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：迎風(fēng)面：柱上 qwi=0.47X6X0.25=0.71KN/m橫梁上 qw廣一0.47 X 6X 1.0= 2.82KN/m背風(fēng)面：柱上 qw3=- 0.47 X 6X0.55=1.55KN/m橫梁上 qwa 0.47 X6X 0.65= 1.83KN/m三、內(nèi)力分

5、析考慮本工程剛架跨度較小、廠房高度較低、荷載情況及剛架加工制造方便，剛架 采用等截面，梁柱選用相同截面。柱腳按較接支承設(shè)計。采用彈性分析方法確定剛架 內(nèi)力。引用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算（包頭鋼鐵設(shè)計研究院編著，機械工業(yè)出版社）中 表2 29 （錢接柱腳門式剛架計算公式）計算剛架內(nèi)力。1 .在恒荷載作用下入=l/h=18/6=3巾=f/h=0.9/6=0.15k=h/s=6/9.0449=0.6634= =3+k+巾(3+ 巾)=3+0.6634+0.15 X (3+0.15)=4.13598 5 0.154 4.13590.5289H=HE=ql 入/8=4.02 X 18 X 3 X 0.5289/

6、8=14.35KNM=ql21 (1+巾)/8=4.02x18 21 -(1+0.15) X 0.5289=63.78KN mMB=MD= ql2 /8=4.02 X 182X0.5289/8= -86.11KN - m剛架在恒荷載作用下的內(nèi)力如圖。內(nèi)力計算的“ 十、一”號規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正，在彎矩圖中畫在受 拉側(cè)；軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時針方向旋轉(zhuǎn)為正。g=4.02KNm-12 -M61.43KN34.57KN1800014.35KN圖4.剛架在恒荷載作用下的V02 .在活荷載作用下VA=VE=27.00KNH=HE=3.00X 18X3X0.5289/8=10.71

7、KNM=3.00 X 1821 (1+0.15) X 0.5289/8=47.60KN mMB=MD=-3.00 X 182X 0.5289/8= -64.26KN - m剛架在活荷載作用下的內(nèi)力如圖。q=3.00KN/m13.34KN10.65KN13.34KN27.00KN27.00KN18000圖6.剛架在活荷載作用下的Nffl1.07KN18000圖7.剛架在活荷載作用下的V03 .在風(fēng)荷載作用下對于作用于屋面的風(fēng)荷載可分解為水平方向的分力qx和豎向的分力qyo現(xiàn)分別計算,然后再疊加。(1)在迎風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載豎向分力中2y作用下11(8 5 )(8 5 0.15) 0.1322161

8、6 4.1359Ve2 qa2l2.82 922 186.35 KNVA=2.82 X9 6.35=19.03KNH=HE=ql 入/4=2.82 X 18X 3X 0.1322/4=5.03KNMB=MD=5.03X6=30.18KNJ- mMC= ql2、， qa 1.83 9Ve- 4.12KNV=1.83 X9 4.12=12.35KNH=HE=ql 入/4=1.83 X 18X 3X 0.1322/4=3.27KNMB=MD=3.27X6=19.62KNJ- mMC= ql2a2（1+巾）/4=1.83 X 182 X 0.5 2- 1.15 X 0.1322/4=14.52KN -

9、 m 剛架在qw4y作用下的內(nèi)力如圖。a2（1+巾）/4=2.82 X 182 X 0.5 2- 1.15 X 0.1322/4=22.38KN - m剛架在qw2y作用下的內(nèi)力如圖qw2y=2.82KN/m1 I I I 1 1 I22.38KN m5.03KN6.35KN在背風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載豎向分力qw4y作用下2l2 18qw4y=1.83KN/m14.52KN m(3)在迎風(fēng)面柱上風(fēng)荷載qwi作用下6(2K) K4.13596 (2 0.15 0.6634)20.6634 1 0.9803Va= Vb= qh1 /2L= 0.71_2 -X6/(2X18)=0.71KNHa吩(2鼻0.

10、71 61(20.9803)3.22KNHE=0.71 X 6-22qh20.71 6212-(20.9803) 6.52 KN m3.22=1.04KNM=1.04X6=6.24KNh2 2Mc q1 (14一 220.71 611(1 0.15) 0.9803)0.81KN m剛架在qw1作用下的內(nèi)力如圖。6.24KN m0.81KN m(4)在背風(fēng)面柱上風(fēng)荷載qw3作用下VA= Vb=qh12/2L= 1.55 X 62/(2 X 18)= 1.55KNqhHEv(2 a )1.55 6 11(2 - 0.9803) 7.02 KNH=1.55 X67.02=2.28KNM=7.02 X

11、61.55 X62/2=14.22KN - mM=2.28 X6=13.68KN m,2 2Mc(1)_ 21.55 612-1 (1 0.15) 0.9803)1.78KN m剛架在qw3作用下的內(nèi)力如圖。(5)在迎風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載水平分力qw2x作用下 =1, B =0015(4 3 1 0.15) 0.02028 4.1359VaVe2.82 0.9 (2 6 0.9) 0.91KN2 18H=2.82 X0.9(1+0.0202)/2=1.29KNH=2.82 X0.9 1.29=1.25KN2.82 0.9 6MC 0.15 0.5 1.15 0.0202 0.39KN mMB=1.

12、29 X6=7.74KN- mMD=1.25 X6=7.50KN- m剛架在qw2x作用下的內(nèi)力如圖7.74KN mqw2x=2.82KN/ mC13 -(6)在背風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載水平分力qw4x作用下VaVe1.83 0.9-(2 6 0.9)0.59KN2 18H=1.83 X0.9(1+0.0202)/2=0.84KNH=1.83 X0.9 0.84=0.81KNMC 1.83 0.9 60.15 0.5 1.15 0.0202 0.26KN m 2M=0.81 X 6=4.86KN - mMD=0.84 X 6=5.04KN m剛架在qw4x作用下的內(nèi)力如圖5.04KN mqw4x=1

13、.83KN/mC15(7)用疊加繪制在風(fēng)荷載作用下剛架的組合內(nèi)力。左風(fēng)qw2y=2.82KN mqw4y=1.83KNmi i I 1 i i38.84KN mqw2x=2.82KNmqw4x=1.83KNmqw4y=1.83KNmqw2y=2.82KNm18 -38.84KN m圖16.剛架在左風(fēng)向風(fēng)荷載q w作用下的N圖0.86KN0.65KN圖17.剛架在左風(fēng)向風(fēng)荷載q w乍用下的VI9.95KN四、內(nèi)力組合根據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009 2001)的規(guī)定，采用荷載效應(yīng)的基本組合：T0=1.0 。對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值A(chǔ). 1.2 X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)B. 1

14、.0 X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)C. 1.2 X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)oS< R。本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級為二級，YS 從下列組合值中取最不利值確定：+1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)+1.4 X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)+1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)+0.6 X 1.4 X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)D. 1.2 X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)+1.4 X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng) +0.7 X 1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)E. 1.35 X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng)+0.7 X 1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的荷載效應(yīng) 本工程不進行抗震驗算。最不利內(nèi)力組合的計算控制截

15、面取柱底、柱頂、梁端及梁跨中截面，對于剛架梁，截面可能的最不利內(nèi)力組合有：梁端截面：(1)Mmax及相應(yīng)的N、V； (2)Mmin及相應(yīng)的N V梁跨中截面：(1)Mmax及相應(yīng)的N V；(2)Mmin及相應(yīng)的N、V對于剛架柱，截面可能的最不利內(nèi)力組合有：Mmax及相應(yīng)的 N V；(2)Mmin及相應(yīng)的N、VN max及相應(yīng)的士 MU V ；(4)Nmin及相應(yīng)的士 MU、V內(nèi)力組合見表1。剛架內(nèi)力組合表（以左半跨為例）表1截面內(nèi)力組組合項目福裁組合 方式向載組合項目M（KN- nN（KNV （KM剛架柱柱頂（B點）Max及相應(yīng)的N、VA1.2 X 恒+1.4 X 活193.3081.22 32

16、.21 （一）Min及相應(yīng)的N VB1.0 X 恒+1.4 X 風(fēng) 7.891.05 1.67 （一）NU及相應(yīng)的士 Mnax、VA1.2 X 恒+1.4 X 活193.3081.22 32.21 （一）NU及相應(yīng)的士 Mnax、VB1.0 X 恒+1.4 X 風(fēng)-7.891.05-1.67 （一）柱底（A點）Max及相應(yīng)的N、VMin及相應(yīng)的N、VNU及相應(yīng)的士 Mnax、VA1.2 X 恒+1.4 X 活0102.82 32.21 （一）Min及相應(yīng)的士 Mnax、VB1.0 X 恒+1.4 X 風(fēng)019.054.30 （一）剛架梁支座（B點）Max及相應(yīng)的N、VA1.2 X 恒+1.4

17、X 活193.3039.8977.60 （ T ）Mnini及相應(yīng)的N、VB1.0 X 恒+1.4 X 風(fēng)-7.891.570.89 （ T ）跨中（C點）Max及相應(yīng)的N、VB1.0 X 恒+1.4 X 風(fēng)-9.40 2.030.60 （ J ）Min及相應(yīng)的N、VA1.2 X 恒+1.4 X 活-143.1831.81-3.21 （ T ）注：內(nèi)力計算的“ 十、一”號規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正，軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時針方向旋轉(zhuǎn)為正。19五、剛架設(shè)計（一）截面設(shè)計參考類似工程及相關(guān)資料，梁柱截面均選用焊接工字鋼450X 200X 8X12,截面特性：2B=200mm H=4

18、50mmtw=8.0mm tf=12.0mm A=82.1cmIx=28181cm, W=1252cm, i x=18.53cmI y=1602cn4, W=160.2cm3, i x=4.42cm（二）構(gòu)件驗算1 .構(gòu)件寬厚比的驗算翼緣部分：b/t 96/12 8 15 235/f y 15腹板部分：h0/tw 426/8 53.25 250235/f； 2502,剛架梁的驗算（1）抗剪驗算梁截面的最大剪力為 Vmax=77.60KN考慮僅有支座加勁肋，s h0/ lfy/2350.562 0.841 5.34 .一 一2f v=125N/mmVu=hwt f v=426X 8 X 125=

19、426000N=426.0KNVma=77.60KN<V,滿足要求。(2)彎、剪、壓共同作用下的驗算取梁端截面進行驗算N=39.89KN V=77.60KN M=193.30KN N因 V<0.5Vu,取 V=0.5Vu,按規(guī)范 GB70017S； 4.4.1-1 驗算,h12NMf (Af1 廣 Af2h2)(f-)h2A219239890(200 12 200 12 219)(215 一90)2198210=220.90KN m>M=193.30KN m,取 M=M故(0.5Vu1)2Meu Mf0 1 ,才兩足要求。22 -(3)整體穩(wěn)定驗算N=39.89KN M=19

20、3.30KN- mA.梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算。計算長度取橫梁長度lx=18090mm入 x=l x/ix=18090/185.3=97.63<入=150, b 類截面，查表得巾 x=0.570N EX02 _2 _3EAe02 206 1031.1 21.197.63821021592.0KN ,B mX=1.0mxMxNWe1(1x )Nexo398900.570 82101.0 193.30 1061252 103 (1 0.57039.891592=165.15N/mmi<f=215 N/mm2,滿足要求。B.橫梁平面外的整體穩(wěn)定驗算l y=3015mm考慮屋面壓型鋼板與楝

21、條緊密連接，有蒙皮作用，楝條可作為橫梁平面外的支承 點，但為安全起見，計算長度按兩個楝距或隅撐間距考慮，即 對于等截面構(gòu)件丫 =0, (ls=N w=1X y= sl/i y0=3015/44.2=68.2 , b 類截面，查表得巾 y=0.762by取山4320 8210 4262368.21252 1068.2 12 2()1.133 0.64.4 426J =1.07-0.282/ 巾 by=0.821.c N1.0- 7N EX0N 2 0.75(-)2 N EX00.975Ny Ae0tMWe1br398900.762 82100.975 193.30 1060.82131252 1

22、0189.73N/mm2f 215N/mm2maxmin一一一 一 339.89 10382103193.30 103 21328181 106150.964.86 146.10N/141.242 mmmaxmin1.94maxhn故53.25 (48 t wo 0.523526.2) 115.7 ,潴足要求。 , fy梁跨中截面:maxmin331.81 1082103143.18 10213 0 "”112.0926 3.87 108.22N/mm28181 106104.35max min1.93max故也 53.25 (48 0 0.526.2) f235 115.3,滿足要

23、求tw fy(5)驗算楝條集中荷載下的局部受壓承載力楝條傳給橫梁上翼緣的集中荷載：F=(1.2 X 0.27 X6+1.4X3.00) X3=18.43KNLz=a+5h+2hR=70+5X 12+0=130mmF twl z1.0 18.43 1038 130217.72N/mm22f 215N/mm226 -驗算腹板上邊緣處的折算應(yīng)力: 取梁端截面處的內(nèi)力： M=193.30KN m, N=39.89KN V=77.60KN193.30 10324 213 146.10N/mm 28181 1020- c=17.72N/mmVSItw34.61N / mm277.60 103 200 12

24、 41928181 104 83 2,(146.10 39.89)2 17.722 17.72 (146.10 39.89) 3 34.612=130.65 N/mmi<1.2f=258 N/mm2,滿足要求。3.剛架柱的驗算(1)抗剪驗算柱截面的最大剪力為 Vma尸32.21KN考慮僅有支座加勁肋，sh0Ct Jfy/235 0.562 0.841 5.34 .一 _2f v=125N/mmVu=hwt W v=426X 8 X 125=426000N=426.0KNVma=32.21KN<V,滿足要求。(2)彎、剪、壓共同作用下的驗算取梁端截面進行驗算N=81.22KN V=3

25、2.21KN M=193.30KN N因 V<0.5Vu,取 V=0.5Vu,按規(guī)范 GB70014 4.4.1-1 驗算,h12NMf (Af1 Af2h2)(f 一)h2A219281220、(200 12 200 12 219)(215 )2198210=215.61KN m>M=193.30KN m,取 M=M故(康1)2 Mr2 0 1，滿足要求(3)整體穩(wěn)定驗算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=102.82KN M=193.30KN mA.剛架柱平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算。剛架柱高H=6000mm梁長L=18090mm.柱的線剛度 Ki=I c/h=28181 X 104/6000=46

26、968.3mm梁線剛度 &=Ib0/(2 巾 S)=28181X 104/(2 X9045)=15578.2mn3K2/K1=0.332,查表得柱的計算長度系數(shù)p =2.934。剛架柱的計算長度l x= n h=17604mm入 x=|x/i x=17604/185.3=95。0V入=150, b 類截面,查表得巾 x=0.588N EX02EAe01.1 223206 1082101.1 95.021681.4KN ,m m>=1.0mxMxxAe0We1(1102.82 1 031.0 1 93.30 1 060.588 82103102.821252 10(1 0.588

27、)1681.4=181.45N/mn2<f=215 N/mm2,滿足要求。B.剛架柱平面外的整體穩(wěn)定驗算考慮屋面壓型鋼板墻面與墻梁緊密連接，起到應(yīng)力蒙皮作用，與柱連接的墻梁可 作為柱平面外的支承點，但為安全起見，計算長度按兩個墻梁距離或隅撐間距考慮， 即 l y=3000mm對于等截面構(gòu)件Y =0, N s= N w=1入 y=psl/i y0=3000/44.2=67.9 , b 類截面，查表得巾 y=0.764by4320 8210 4262367.91252 10(67.9 12)24.4 4261.138 0.6取巾 J =1.07-0.282/ 巾 by=0.822t 1.0-

28、0.75()20.942N EX0N exoy Ae0tMWe1 br102.82 1030.942 193.30 1060.764 82100.822 1252 103193.32N/mm2f 215N/mm2(4)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017- 2003)校核剛架柱腹板容許高厚比柱頂截面:3max 81.22 10min 82103193.30 1021328181106155.9929.89 146.10N/mm136.21max min01.87max故 h0 53.25 t w(48 0 0.5Qp 223526.2).:fy111.0,滿足要求。柱底截面:故 h0 53.25

29、tw(16 0 0.525)235fy72.5,滿足要求。4.驗算剛架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移n-4I c=I b=28181cm, ( t = I c l/hl b=18000/6000=3.0剛架柱頂?shù)刃搅Π聪率接嬎悖篐=0.67W=0.67< 13.56=9.09KN其中 W=(co i+co4) h=(0.71+1.55) X6.0=13.56KNHh312El7(2t)9.09 103 6000312 206 103 28181 104(2 3) 14.1mm h/150 40mm-28 -(三)節(jié)點驗算1 .梁柱連接節(jié)點(1)螺栓強度驗算梁柱節(jié)點采用10.9級M22高強度摩擦

30、型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)以=0.45,每個高強度螺栓的預(yù)拉力為190KN連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計值:N=39.89KN V=77.60KN, M=193.30KN每個螺栓的拉力:NiMy12V193.30 0.265224 (0.2652 0.162)39.89 128.65KN0.88190 152KNN2My22V193.30 0.164 (0.2652 0.162)39.8975.70KN 0.88190 152KN螺栓群的抗剪力:nJ 0.9nf p 0.9 1 0.45 190 8615.6KN V 77.60KN,滿足要求。最外排一個螺栓的抗剪、抗拉力:NvbNV

31、Nt 77.60/8 128.65八2彳 誰目而年 0.97 1 ,酒足要求Ntb615.6/8152(2)端板厚度驗算端板厚度取為t=21mm按二邊支承類端板計算:6efewNtt ,ewb 2ef(efew) f一一 一 一一一 一 36 40 46 128.65 1046 200 2 40 (40 46) 20520.9mm(3)梁柱節(jié)點域的剪應(yīng)力驗算MdbdJc193.30 106426 426 10106.52N/mm2fv 125N/mm2,滿足要求螺栓處腹板強度驗算N2=75.70KN<0.4P=0.4X 190=76.0KN2206.52N/mm2f 215N/mm2 ,

32、滿足要求0.4P 0.4 190 103ex46""8 ""-30圖18.剛架柱與剛架梁的連接節(jié)點2,橫梁跨中節(jié)點橫梁跨中節(jié)點采用10.9級M20高強度摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂,155KN連接處傳遞內(nèi)力設(shè)摩擦面抗滑移系數(shù)N =0.45,每個高強度螺栓的預(yù)拉力為計值：N=31.81KN V=3.21KN, M=143.18KN每個螺栓的拉力:N1My12V143.18 0.2652_24 (0.2652 0.162)31.81 , 95.01KN80.8 155 124KNN2My22V143.18 0.164 (0.2652 0.162)31.

33、8155.79KN80.8 155 124KN螺栓群的抗剪力:N； 0.9nf p 0.9 1 0.45 1558 502.2KN V 3.21KN,滿足要求。最外排一個螺栓的抗剪、抗拉力:NVNt3.21/895.01N；Ntb502.2/81240.77 1,滿足要求(2)端板厚度驗算端板厚度取為t=18mm按二邊支承類端板計算:6efewNtewb 2ef (ef ew) f36 40 46 95.01 1046 200 2 40 (40 46) 20517.8mm(3)螺栓處腹板強度驗算Nt2=55.79KN<0.4P=0.4 X 155=62.0KN0.4P ewt w0.4

34、155 10346 82168.48N/mm22f 215N/mm2,滿足要求-43 -柱腳設(shè)計剛架柱與基礎(chǔ)較接，采用平板式較接柱腳(1)柱腳內(nèi)力設(shè)計值Nmax=102.82KN 相應(yīng)的 V=32.21KN Nmin=19.05KN 相應(yīng)的 V=4.30KN (2)由于柱底剪力較小，V max=32.21KN<0.4Nmax=41.13KNi 般跨間不需剪力鍵；但經(jīng)計算在設(shè)置柱 間支撐的開問必須設(shè)置剪力鍵。另Nmin>0,考慮柱間支撐豎向上拔力后， 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(gòu)造要求設(shè)置錨栓即 可，采用4M24(3)柱腳底板面積和厚度的計算11450x20

35、0x8x12圖20.剛架柱腳節(jié)點A.柱腳底板面積的確定 b=b0+2t+2c=200+2X 12+2X (2050)=264324mm 取 b=300mm h=h0+2t+2c=450+2X 12+2X (2050)=514574mm 取 h=550mm 底板布置如圖。驗算底板下混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值： 基礎(chǔ)采用C20混凝土，fc=9.6N/mm2Nbh3102.82 10300 55020.62N /mm2c fc 9.6N / mm,滿足要求B.底板厚度的確定根據(jù)柱底板被柱腹板和翼緣所分割的區(qū)段分別計算底板所承受的最大彎距：對于三邊支承板部分：b2/b1=96/426=0.225<

36、;0.3 ,按懸伸長度為b2的懸壁板計算：1 212M a20.62 14626608N m2 21212Ma20.62 502 775N m對于懸壁板部分：22 底板厚度 t .6吹，“,6 6608/215 136mm，取 t=20mm六、其它構(gòu)件設(shè)計（一）隅撐的設(shè)計隅撐按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計。軸心力 N按下式計算:一 Af fy 200 12 215N60 cos . 235 60 cos44.68連接螺栓采用普通C級螺栓M12 隅撐的計算長度取兩端連接螺栓中心的距離：l0=633mm選用L50X4,截面特性：A=3.90cm2, Iu=14.69cm4,Wu=4.16cm3 iu=1.94

37、cm , iv=0.99cm入 u=l0/iu=633/19.4=32.6入=200 ,b類截面，查表得巾u=0.927單面連接的角鋼強度設(shè)計值乘以折減系數(shù) a y:入=633/9.9=63.94 ,312.09 10 N 12.16KN排殺 ©80*0x20x2,2圖21.剛架梁跨隅撐布置ay=0.6+0.0015 人=0.696y uA12.16 1030.696 0.927 390一 一 -.248.0N / mm2f 215N/mm2,滿足要求(二)楝條的設(shè)計基本資料楝條選用冷彎薄壁卷槽形鋼，按單跨簡支構(gòu)件設(shè)計。屋面坡度 1/10,楝條跨度6m于跨中設(shè)一道拉條，水平楝距 1.

38、5m。材質(zhì)為鋼材Q235荷載及內(nèi)力考慮永久荷載與屋面活荷載的組合為控制效應(yīng)。楝條線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Pk=(0.27+0.5) X 1.5=1.155KN/m楝條線荷載設(shè)計值：Pk=(1.2 X 0.27+1.4 X0.5) X1.5=1.536KN/mPx=Psin a =0.153KN/m, Py=Pcosa =1.528KN/m；彎距設(shè)計值：Mx=Pyl2/8=1.528 X 62/8=6.88KN - mMy=Pxl2/8=0.153 X 62/32=0.17KN - m截面選擇及截面特性選用 C180X 70X 20X2.2Ix=374.90cm4 , Wx=41.66cm3 ix=7.0

39、6cm ;Iy=48.97cm4 , Wymax=23.19cm3 Wymin=10.02cm3 iy=2.55cm , % 0=2.11cm； 先按毛截面計算的截面應(yīng)力為：MxMy6.88 1061 WT Wy 41.66 103MxM y6.88 1062 位 WyT 41.66 103M x M y 6.88 1063 3Wx Wymax 41.66 10受壓板件的穩(wěn)定系數(shù)A.腹板腹板為加勁板件，巾=(T min/(T max=- 157.82/172.48= -0.915>-1, k=7.8 6.29 巾 +9.78 巾 2=21.743B.上翼緣板0.17 10623.19 1

40、030.17 10610.02 1030.17 106323.19 102172.48N/mm22148.18N/mm2157.82N/mm2(壓)(壓)上翼緣板為最大壓力作用于部分加勁板件的支承邊,巾二(t min/(rmax=148.18/172.48=0.859> 1, kc=5.89 11.59 巾 +6.68 巾 2=0.863 (3)受壓板件的有效寬度A.腹板k=21.743 , kc=0.863 , b=180mm c=70mm t=2.2mm, o- 1=172.48N/mm270 21.743180'. 0.8631.952 1.1板組約束系數(shù) k1=0.11+

41、0.93/(己0.05)2=0.367205k1k廠1205 0.367 21.743/172.48 3.080由于巾=o- min/(rmax<0 取 = =1.5 , bc=b/(1 巾)=180/(1+0.915)=93.99mmb/t=180/2.2=81.82 18 a p =18X 1.15 X3.080=63.76, 38 a p =38X 1.15 X 3.080=134.60所以 18 a p <b/t<38 a p則截面有效寬度/ 21.821.8 1.15 3.060be( 0.1)bc 0.1) 93.99 81.62mme . b/t.81.82be

42、1=0.4be=0.4 x 81.62=32.65mm be2=0.6be=0.6 x 81.62=48.97mmB.上翼緣板 k=0.863, kc=21.743, b=70mm c=180mm 6 1=172.48N/mm2c k b kc0.86321.7430.512 1.1板組約束系數(shù)k1 1/1/ 0.512 1.398.205k1k/1205 1.398 0.863/172.48 1.197由于巾=(T min/(rmax>0 則 a =1.15-0.15 巾=1.15-0.15 x 0.859=1.021 ,bc=b=70mm b/t=70/2.2=31.8218 a P

43、 =18X 1.021 X 1.197=22.00 , 38 a p =38X 1.021 X 1.197=46.44所以 18 a p <b/t<38 a p則截面有效寬度be (工810.1也21.8 1.021 1.19731.820,1) 70 57.05mmbe1=0.4be=0.4 x 57.05=22.82mm be2=0.6be=0.6 x 57.05=34.23mmC.下翼緣板下翼緣板全截面受拉，全部有效。(4)有效凈截面模量上翼緣板的扣除面積寬度為：70-57.05=12.95mm； 腹板的扣除面積寬度為：93.99 81.62=12.37mm同時在腹板的計算截

44、面有 一小13拉條連接孔(距上翼緣板邊緣 35mrm,孔位置 與扣除面積位置基本相同。所以腹板的扣除面積按小 13計算，見圖。有效凈截面模量為：22,822.95 34.23/圖22,橡條上翼緣及腹板的有效凈截面Wenx-4 一一 一一一2-_2374.90 1012.95 2.2 9013 2.2 (90 35)903.813 104mm3enymax48,97 104 12.95 2.2 (12.95/2 22.82 21,1)2 13 2.2 (21.1 2,2/2)221.12.257 104 mm3Venymax48,97 104 12.95 2.2 (12.95/2 22.82 2

45、1.1)2 13 2.2 (21.1 2,2/2)270 21,10,974 104mm3Wenx/Wx=0.915 Wenymax/Wymax=0.973Wenymin/Wymin=0.9724.強度計算按屋面能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)考慮：Mx 1WenxMyWenymax6.88 1063.813 1040.17 1062-187.97N/mm2.257 104_ 2f 205N/mmMx2WenxMyWenymin6.88 1063.813 1040.17 1062162.99N / mm 0.974 1042f 205N/mm25.撓度計算 451.155 cos5 42'38

46、" 6000 34 25.11mm l / 200 30mm384206 10374.9 10,滿足要求。6.構(gòu)造要求入 x=600/7.06=85.0入=200 ,滿足要求入 y=300/2.55=117.6入=200 ,滿足要求(三)墻梁設(shè)計1 .基本資料本工程為單層廠房，剛架柱距為 6m外墻高7.35m,標(biāo)高1.200m以上采用彩色壓型鋼板。墻梁間距1.5m,跨中設(shè)一道拉條，鋼材為 Q2352 .荷載計算墻梁采用冷彎薄壁卷邊 C型鋼160X60X20X2.5,自重g=7kg/m；墻重 0.22KN/m2;風(fēng)荷載基本風(fēng)壓0=1.05 X0.45=0.473KN/m2,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

47、按 CECS102 2002中的圍 護結(jié)構(gòu)計算： k=NS(iZcD0, ps=-1.1 (+1.0)本工程外墻為落地墻，計算墻梁時不計墻重，另因墻梁先安裝故不計拉條作用。qx=1.2 義 0.07=0.084KN/m, qy= 1.1 義 0.473 X 1.5 X 1.4= 1.093KN/m3 .內(nèi)力計算Mx=0.084X 62/8=0.378KN m My=1.093X 62/8=4.919KN - m4 .強度計算墻梁C160X 60X 20X2.5,平放，開口朝上Wxmax=19.47cm3 Wmin=8.66cm3 Wy=36.02cm3 Iy=288.13cm4參考屋面楝條的計

48、算結(jié)果及工程實踐經(jīng)驗，取 Wenx=0.9 Wx Weny=0.9 Wy4.919 1062 r23 200.2N / mm f 205N / mm 0.9 36.02 103Mx M y 0.378 106Wx Wy 0.9 8.66 103并在柱底設(shè)斜拉條。此時壓型鋼板與墻梁外在風(fēng)吸力下拉條位置設(shè)在墻梁內(nèi)側(cè)， 側(cè)牢固相連，可不驗算墻梁的整體穩(wěn)定性。5 .撓度計算_, , _451.1 0.473 1.5 60003422.3mm 1/200 30mm384 206 10288.13 10,滿足要求。(四)山墻抗風(fēng)柱設(shè)計基本資料本工程山墻墻板為自承重墻；抗風(fēng)柱 6274mm間距采用6m承受的

49、荷載有自重、 墻梁重量及山墻風(fēng)荷載?？癸L(fēng)柱與基礎(chǔ)較接，按壓彎構(gòu)件設(shè)計?？癸L(fēng)柱視為支承于剛 架橫梁和基礎(chǔ)的簡支構(gòu)件。該地區(qū)基本風(fēng)壓0=0.45KN/m2,地面粗糙度類別為B類，隅撐間距3.0m?？癸L(fēng) 柱采用Q235鋼。荷載計算抗風(fēng)柱選用焊接工字鋼 300X 200X 6X10,自重g1=44.6kg/m墻梁及其支撐構(gòu)件重量取g2=7kg/m風(fēng)荷載：按CECS102:2002的圍護結(jié)構(gòu)計算。 k-spz 0, s s=-1.0(+1.0), 0=1.05 X0.45=0.473KN/m2qz=1.2 義(0.07 X6X 3+44.6 義 6.274 義 10-2)=4.87KNqy=1.4 X 1.0 X 1.0 X 0.473 義 6=3.97KN/m墻梁自重對抗風(fēng)柱的偏心力矩為 1.2 X 0.07 X6X3X 0.23=0.35KN - m內(nèi)力計算N=4.87KN M=1/8X 3.97 X 6.2742+0.35=19.88KN - m驗算構(gòu)件的局部穩(wěn)定性翼緣寬厚比 b/t=96/10=9.6< 13 235/fymax minMxWx4.87 103 19.88 10656800634.1 10332.212N / mm 30.49max min0max1.947,因 1.6< a 0<2.0,l0=6