鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)廠房計(jì)算書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書姓名：李宏偉班級(jí)：建工1221學(xué)號(hào)：專心-專注-專業(yè)1.設(shè)計(jì)資料（一） 設(shè)計(jì)參數(shù)：?jiǎn)螌訌S房采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度18m，共12榀剛架，柱距7m，柱高9.8m，屋面坡度1/10，柱底鉸接。取中間跨剛架（GJ-1）進(jìn)行計(jì)算，剛架采用焊接工字形截面，屋面及墻面為壓型鋼板復(fù)合板；不考慮檁條和墻梁。鋼材采用Q235鋼，焊條E43型。地震設(shè)防烈度為7度，無懸掛荷載。剛架形式及幾何尺寸如下圖1.2所示。（二）設(shè)計(jì)荷載： (1) 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（按水平投影面）：屋面恒載0.5（包括屋面板及檁條重） (2) 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載0.3 （3）雪荷載：基

2、本雪壓為0.3 （4）風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓值0.4；地面粗糙程度系數(shù)按B類取值； 要求：1、確定梁柱截面形式及尺寸。2、梁柱線剛度計(jì)算及梁柱計(jì)算長(zhǎng)度確定。3、荷載計(jì)算。4、內(nèi)力、柱頂水平位移計(jì)橫梁撓度。5、連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。 圖1.2 剛架形式及幾何尺寸2.荷載計(jì)算2.1荷載取值計(jì)算：（1）屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面） （包括屋面板及檁條重） 0.5 （2）屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面活荷載：0.30雪荷載：基本雪壓=0.3.對(duì)于單跨雙坡屋面，屋面坡角=，=1.0，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：=1.00.3=0.3.取屋面活荷載和雪荷載中的較大值0.3，不考慮積灰荷載。（3）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本風(fēng)壓：；根據(jù)地面粗糙度

3、列別為B類，查得風(fēng)荷載高度變化系數(shù)：當(dāng)高度小于10m時(shí)，按10m高度處的數(shù)值采用，=1.0。風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)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0.65。2.2各部分作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：（1）屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.57=3.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.37=2.1（2）柱荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（79.83.57.5）=94.85活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.17.5=15.8（3）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3.內(nèi)力分析3.1在恒荷載作用下：本單層廠房采用等截面梁和柱。柱腳按鉸接支承設(shè)計(jì)。采用彈性分析方法確定剛架柱內(nèi)力。并采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。圖3.1

4、 恒荷載作用下的計(jì)算模型圖3.2 恒荷載作用下的M圖圖3.3 恒荷載作用下的N圖圖3.4 恒荷載作用下的V圖3.2在活荷載作用下：圖3.5 活荷載作用下的計(jì)算模型圖3.6 活荷載作用下的M圖圖3.7 活荷載作用下的N圖圖3.8 活荷載作用下的V圖3.3在風(fēng)荷載作用下：圖3.9 左風(fēng)向荷載作用下的計(jì)算模型圖3.10 左風(fēng)向風(fēng)荷載作用下的M圖圖3.11 左風(fēng)向風(fēng)荷載作用下的N圖圖3.12 左風(fēng)向風(fēng)荷載作用下的V圖3.4荷載組合： 門式剛架輕型廠房鋼結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）的規(guī)定，對(duì)于一般框架、排架結(jié)構(gòu)，可以采

5、用簡(jiǎn)化組合，按照下列組合值中取最不利值確定： 1.2恒載1.4活載1.0恒載1.4風(fēng)載1.2恒載1.4活載0.61.4風(fēng)載1.2恒載1.4風(fēng)載0.71.4活載1.35恒載所有可變荷載組合值產(chǎn)生的效應(yīng)4.內(nèi)力組合剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）的規(guī)定，采用荷載效應(yīng)的基本組合：?，F(xiàn)選取荷載組合中對(duì)構(gòu)件危害最大的組合剛架內(nèi)力組合1.2恒載1.4活載對(duì)構(gòu)件內(nèi)力值進(jìn)行驗(yàn)算，（左半跨）見表4.1。表4.1 內(nèi)力組合表截面內(nèi)力組組合項(xiàng)目荷載組合方式荷載組合項(xiàng)目M/KNmN/KNV/KN剛架柱柱頂 Mmax及相應(yīng)的N、V1.2恒1.4活85.5545.912.

6、98柱底 Mmax及相應(yīng)的N、V1.2恒1.4活069.6612.98剛架梁支座Mmax及相應(yīng)的N、V1.2恒1.4活85.5517.4744.38跨中Mmax及相應(yīng)的N、V1.2恒1.4活76.8412.980.5685.剛架設(shè)計(jì)5.1截面設(shè)計(jì)：初選梁柱截面均用焊接工字鋼，截面特性：，。5.2構(gòu)件驗(yàn)算：（1）構(gòu)件寬厚比驗(yàn)算翼緣部分：=96/12=8腹板部分：=426/8=53.25（2）剛架梁的驗(yàn)算.抗剪驗(yàn)算梁截面最大剪力為=44.38kN，考慮僅有支座加勁肋，滿足要求。.強(qiáng)度驗(yàn)算取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算，N=17.47kN，V=44.38kN，M=85.55 。 因V0.5 按門式剛架輕型房屋鋼

7、結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：2002）驗(yàn)算。 ，即腹板全截面有效。 滿足要求。.整體穩(wěn)定性驗(yàn)算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=17.47kN，M=85.55a. 梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：計(jì)算長(zhǎng)度取橫梁長(zhǎng)度=15090mm，=/=81.44=150，b類截面，查附錄得0.570。， ，滿足要求。b. 橫梁平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)算：考慮屋面壓型鋼板與檁條緊密連接，檁條可作為橫梁平面外的支承點(diǎn)，但為安全起見，計(jì)算長(zhǎng)度按兩個(gè)檁距或隅撐間距考慮，即。對(duì)于等截面構(gòu)件，b類截面，查表得。 取 ， ，滿足要求。 .按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）校核該梁腹板容許高厚比。粱端截面： 故，滿足要求。梁跨中截面： ，

8、故，滿足要求。（3）剛架柱的驗(yàn)算.抗剪驗(yàn)算 柱截面的最大剪力是=12.98kN，考慮僅有支座加勁，滿足要求。.強(qiáng)度驗(yàn)算 取柱端截面進(jìn)行驗(yàn)算N=45.9kN，V=12.98kN，M=85.55。 因V0.5 按門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：2002）驗(yàn)算。 ， ，即腹板全截面有效。 ，滿足要求。.整體穩(wěn)定驗(yàn)算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=69.66kN，M=85.55a.剛架柱平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算剛架柱高H=6600mm，梁長(zhǎng)L=15090mm，柱的線剛度與橫梁線剛度之比為查表得柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。剛架柱的計(jì)算長(zhǎng)度：，b類截面，查附表得。， ，滿足要求。b.剛架柱作用平面外的整體穩(wěn)定性驗(yàn)

9、算 柱平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)算：考慮壓型墻板與墻梁緊密連接，有蒙皮作用，墻梁可作為橫梁平面外的支承點(diǎn)，為安全起見，計(jì)算長(zhǎng)度取兩個(gè)墻梁或隅撐間距考慮，即。對(duì)于等截面構(gòu)件，b類截面，查表得。 取 ， .按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）校核該柱腹板容許高厚比。柱頂截面： 故，滿足要求。 柱底截面： ，滿足要求。（4）驗(yàn)算剛架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移， 剛架柱頂?shù)刃搅Γ?滿足要求（5）橫梁撓度驗(yàn)算 ，滿足要求5.3節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算：（1）梁柱連接節(jié)點(diǎn).螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算梁柱節(jié)點(diǎn)擬采用10.9級(jí)M22高強(qiáng)摩擦型螺栓連接，構(gòu)件截面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.45，每個(gè)高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力是190kN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值：N=39.52kN，V=78.86kN，M=179.10。 （a） （b）圖5.1 剛架柱與剛架梁的連接節(jié)點(diǎn)螺栓抗拉承載力驗(yàn)算： 螺栓抗剪承載力驗(yàn)算：，滿足。最外排一個(gè)螺栓的抗剪、抗拉承載力驗(yàn)算：，滿足要求。.端板厚度驗(yàn)算端板厚度取t=20mm，按二邊支撐類端板計(jì)算:.梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算，滿足要求。.螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算，滿足要求。（2）橫梁跨中節(jié)點(diǎn).螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算橫梁跨中節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)M20高強(qiáng)摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.45，每個(gè)高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力是155k