門式框架設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、一、設(shè)計(jì)資料某單層廠房采用單跨雙坡門式剛架，廠房橫向跨度為15m，檐口6m，共有12榀剛架，柱距6m，屋面坡度為。柱網(wǎng)及平面布置圖見圖1，剛架形式和幾何尺寸見圖2和圖3,。梁柱節(jié)點(diǎn)采用高強(qiáng)螺栓連接，剛架平面外設(shè)柱間支撐，檁條端部隅撐在a、b點(diǎn)分別提供柱、梁的側(cè)向支撐點(diǎn)，鋼材采用Q235-B.F，焊條采用E43型。設(shè)計(jì)條件如下：1）屋面材料：夾芯板。2）墻面材料：夾芯板。3）天溝：彩鋼板天溝。4）荷載荷載：0.7 N/mm2活載：0.2 N/mm2風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓=，地面粗糙度為A類雪荷載：0.4 N/cm2二、構(gòu)件截面確定（一）、鋼架柱的截面確定=1002.計(jì)算回轉(zhuǎn)半徑，取=6m =3m=/=

2、600/100=6cm =/=300/100=3cm截面屬于b類截面，按= 3.計(jì)算截面面積， =18*6*7.5*10/(0.555* 215)=67.9 cm2所以鋼架柱和鋼架梁都取H型鋼HW250*250*14*14，但是由于后面截面校核的時(shí)候該截面不符合要求，所以經(jīng)驗(yàn)算選取截面為HW400*400*15*15的截面該截面特性如表1表1 梁柱截面特性截面截面名稱面積cmcm柱H400400151548040247616255809梁H400400121548040247616255809三、荷載計(jì)算屋面自重（標(biāo)準(zhǔn)值，沿坡向）:風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓地面粗糙等級(jí)A類，風(fēng)荷載體型系數(shù)見圖3已柱頂為

3、準(zhǔn)，風(fēng)壓高度系數(shù)=1.17 以屋頂為準(zhǔn)，風(fēng)壓高度系數(shù)=1.17 屋面荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （0.5+0.7）柱荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值迎風(fēng)面 柱上 橫梁上 背風(fēng)面 柱上 橫梁上 四、鋼架內(nèi)力計(jì)算鋼架內(nèi)力分析可以采用建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)中的方法進(jìn)行，見下表2計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算簡圖及內(nèi)力圖（M、N、Q）恒荷載作用活（雪）荷載作用 風(fēng)荷載作用五、內(nèi)力組合柱頂截面。因風(fēng)荷載內(nèi)力與豎向荷載內(nèi)力符號(hào)相反，故鋼架柱身只考慮恒荷載的組合。 第一種組合：(-18.36)=kN(=26.370 kN第二種組合：M（-18.36）=97.49 kN Q=（）（5.27）=27.96 kN柱底截面 Nmax組合： M=0= kN= kN

4、 Nmin組合： kN(-22.9)= kNQmax組合：(18.36-10.27)= kN(10.30+5.27)= kN2、鋼架橫梁BC支點(diǎn)（B點(diǎn)）截面，因風(fēng)荷載內(nèi)力與豎向荷載內(nèi)力符號(hào)相反，故只考慮豎向荷載+活載的組合。 Mmax組合： kN kN kN六、截面驗(yàn)算1、柱截面驗(yàn)算確定計(jì)算長度=0.140.8 因此不考慮屈曲后強(qiáng)度 K1=查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄，得平面內(nèi)計(jì)算長度 Hoy6000=22860mm平面外計(jì)算長度 Hox=3000mm強(qiáng)度驗(yàn)算215強(qiáng)度滿足要求，對(duì)熱軋型鋼構(gòu)件可不驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度穩(wěn)定驗(yàn)算由=22860/164.1=131.63=150及b類截面查表得=1901.69 KN

5、=f=215平面外穩(wěn)定驗(yàn)算：f=215 滿足要求局部穩(wěn)定驗(yàn)算： 翼緣： 腹板： =當(dāng)1.6=（48-26.2）滿足要求。2、梁截面驗(yàn)算：計(jì)算長度 k2= 查鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)表得： 4強(qiáng)度驗(yàn)算215 滿足要求強(qiáng)度滿足要求，對(duì)熱軋型鋼構(gòu)件可不驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度。剛度驗(yàn)算=33.54=150 滿足要求穩(wěn)定性驗(yàn)算橫斜度為1/5，可不做此驗(yàn)算取平面外側(cè)向支撐點(diǎn)為3200mm，即屋面沒有支撐點(diǎn)的距離=33.54 查表得：f=215=當(dāng)1.62.0 時(shí)，=（48-26.2）=112.6（其中=100） 滿足要求七、梁柱節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算 梁柱節(jié)點(diǎn)采用伸式平端板連接接頭，如圖31. 接頭內(nèi)力計(jì)算 連接處內(nèi)力組合為恒荷載+雪荷載，計(jì)算結(jié)果為： 梁端B點(diǎn)內(nèi)力 N=43.8 kN Q=84.856 kN 柱端B點(diǎn)內(nèi)力 N=-91.856 kN一般為安全起見，將節(jié)點(diǎn)B的內(nèi)力值B作為連接接頭處內(nèi)力計(jì)算，用來設(shè)計(jì)此連接面2. 節(jié)點(diǎn)計(jì)算 每個(gè)螺栓的最大拉力為：(其中N=-91.86k