鋼結(jié)構(gòu)課程設計廠房計算書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼結(jié)構(gòu)課程設計計算書姓名：李宏偉班級：建工1221學號：專心-專注-專業(yè)1.設計資料（一） 設計參數(shù)：單層廠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）進行計算，剛架采用焊接工字形截面，屋面及墻面為壓型鋼板復合板；不考慮檁條和墻梁。鋼材采用Q235鋼，焊條E43型。地震設防烈度為7度，無懸掛荷載。剛架形式及幾何尺寸如下圖1.2所示。（二）設計荷載： (1) 永久荷載標準值（按水平投影面）：屋面恒載0.5（包括屋面板及檁條重） (2) 可變荷載標準值：屋面活荷載0.3 （3）雪荷載：基

2、本雪壓為0.3 （4）風荷載：基本風壓值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、梁柱線剛度計算及梁柱計算長度確定。3、荷載計算。4、內(nèi)力、柱頂水平位移計橫梁撓度。5、連接節(jié)點設計。 圖1.2 剛架形式及幾何尺寸2.荷載計算2.1荷載取值計算：（1）屋蓋永久荷載標準值（對水平投影面） （包括屋面板及檁條重） 0.5 （2）屋面可變荷載標準值屋面活荷載：0.30雪荷載：基本雪壓=0.3.對于單跨雙坡屋面，屋面坡角=，=1.0，雪荷載標準值 ：=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）風荷載標準值基本風壓：；根據(jù)地面粗糙度

3、列別為B類，查得風荷載高度變化系數(shù)：當高度小于10m時，按10m高度處的數(shù)值采用，=1.0。風荷載體型系數(shù)：迎風柱及屋面分別為0.25和1.0，背風面柱及屋面分別為0.55和0.65。2.2各部分作用的荷載標準值計算：（1）屋面恒荷載標準值：0.57=3.5活荷載標準值：0.37=2.1（2）柱荷載恒荷載標準值：（79.83.57.5）=94.85活荷載標準值：2.17.5=15.8（3）風荷載標準值迎風面：柱上 橫梁上背風面：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。柱腳按鉸接支承設計。采用彈性分析方法確定剛架柱內(nèi)力。并采用結(jié)構(gòu)力學求解器求解結(jié)構(gòu)內(nèi)力。圖3.1

4、 恒荷載作用下的計算模型圖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在風荷載作用下：圖3.9 左風向荷載作用下的計算模型圖3.10 左風向風荷載作用下的M圖圖3.11 左風向風荷載作用下的N圖圖3.12 左風向風荷載作用下的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)設計，根據(jù)現(xiàn)行國家標準建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）的規(guī)定，對于一般框架、排架結(jié)構(gòu)，可以采

5、用簡化組合，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風載1.2恒載1.4活載0.61.4風載1.2恒載1.4風載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)設計，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）的規(guī)定，采用荷載效應的基本組合：?，F(xiàn)選取荷載組合中對構(gòu)件危害最大的組合剛架內(nèi)力組合1.2恒載1.4活載對構(gòu)件內(nèi)力值進行驗算，（左半跨）見表4.1。表4.1 內(nèi)力組合表截面內(nèi)力組組合項目荷載組合方式荷載組合項目M/KNmN/KNV/KN剛架柱柱頂 Mmax及相應的N、V1.2恒1.4活85.5545.912.

6、98柱底 Mmax及相應的N、V1.2恒1.4活069.6612.98剛架梁支座Mmax及相應的N、V1.2恒1.4活85.5517.4744.38跨中Mmax及相應的N、V1.2恒1.4活76.8412.980.5685.剛架設計5.1截面設計：初選梁柱截面均用焊接工字鋼，截面特性：，。5.2構(gòu)件驗算：（1）構(gòu)件寬厚比驗算翼緣部分：=96/12=8腹板部分：=426/8=53.25（2）剛架梁的驗算.抗剪驗算梁截面最大剪力為=44.38kN，考慮僅有支座加勁肋，滿足要求。.強度驗算取梁端截面進行驗算，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）驗算。 ，即腹板全截面有效。 滿足要求。.整體穩(wěn)定性驗算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=17.47kN，M=85.55a. 梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算：計算長度取橫梁長度=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，但為安全起見，計算長度按兩個檁距或隅撐間距考慮，即。對于等截面構(gòu)件，b類截面，查表得。 取 ， ，滿足要求。 .按鋼結(jié)構(gòu)設計規(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）剛架柱的驗算.抗剪驗算 柱截面的最大剪力是=12.98kN，考慮僅有支座加勁，滿足要求。.強度驗算 取柱端截面進行驗算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）驗算。 ， ，即腹板全截面有效。 ，滿足要求。.整體穩(wěn)定驗算構(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)定性驗算剛架柱高H=6600mm，梁長L=15090mm，柱的線剛度與橫梁線剛度之比為查表得柱的計算長度系數(shù)。剛架柱的計算長度：，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

9、算 柱平面外的整體穩(wěn)定驗算：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，為安全起見，計算長度取兩個墻梁或隅撐間距考慮，即。對于等截面構(gòu)件，b類截面，查表得。 取 ， .按鋼結(jié)構(gòu)設計規(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）驗算剛架在風荷載作用下的側(cè)移， 剛架柱頂?shù)刃搅Γ?滿足要求（5）橫梁撓度驗算 ，滿足要求5.3節(jié)點驗算：（1）梁柱連接節(jié)點.螺栓強度驗算梁柱節(jié)點擬采用10.9級M22高強摩擦型螺栓連接，構(gòu)件截面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.45，每個高強螺栓的預拉力是190kN，連接處傳遞內(nèi)力設計值：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)點螺栓抗拉承載力驗算： 螺栓抗剪承載力驗算：，滿足。最外排一個螺栓的抗剪、抗拉承載力驗算：，滿足要求。.端板厚度驗算端板厚度取t=20mm，按二邊支撐類端板計算:.梁柱節(jié)點域的剪應力驗算，滿足要求。.螺栓處腹板強度驗算，滿足要求。（2）橫梁跨中節(jié)點.螺栓強度驗算橫梁跨中節(jié)點采用10.9級M20高強摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.45，每個高強螺栓的預拉力是155k