門式剛架廠房畢業(yè)設計

1、門式剛架廠房設計計算書一、設計資料該廠房采用單跨雙坡門式剛架，廠房跨度21m,長度90m,柱距9m,檐高7.5m,屋面坡度1/10。剛架為等截面的梁、柱，柱腳為較接。材料采用Q235鋼材，焊條采用E43型。屋面和墻面采用75mm厚EPS夾芯板，底面和外面二層采用0.6mm厚鍍鋅彩板，鋅板厚度為275/gm2;柳條采用高強鍍車¥冷彎薄壁卷邊Z形鋼柳條，屈服強度自fy450N/mm2,鍍鋅厚度為160g/mm2。（不考慮墻面自重）然條件：基本風壓：Wo=0.5KN/m2,基本雪壓0.3KN/m2地面粗糙度B類二、結構平面柱網及支撐布置該廠房長度90m,跨度21m,柱距9m,共有11幅剛架

2、，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。楝條間距為1.5m。廠房長度60m,因此在廠房第二開間和中部設置屋蓋橫向水平支撐；并在屋蓋相應部位設置楝條、斜拉條、拉條和撐桿；同時應該在與屋蓋橫向水平支撐相對應的柱間設置柱間支撐，由于柱高柱距，因此柱間支撐不用分層布置。（布置圖詳見施工圖）三、荷載的計算1、計算模型選取取一幅剛架進行分析，柱腳采用較接，剛架梁和柱采用等截面設計。廠房檐高7.5m,考慮到楝條和梁截面自身高度，近似取柱高為7.2m；屋面坡度為1:10。因此得到剛架計算模型：2 .荷載取值屋面自重：屋面板：0.18KN/m2楝條支撐：0.15KN/m

3、2橫梁自重：0.15KN/m2總計：0.48KN/m2屋面雪荷載：0.3KN/m2屋面活荷載：0.5KN/m2（與雪荷載不同時考慮）柱自重：0.35KN/m2風載：基本風壓Wo=0.5kN/m23 .各部分作用荷載：(1)屋面荷載：1標準值：0.489=4.30KN/Mcosi柱身包載：0.359=3.15KN/M(2)屋面活載1屋面雪何載小于屋面活何載，取活何載0.50M父9=4.50KN/Mcos二(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sk=2z2sm0計算:電根據(jù)查表h«10m,取1.0,2s根據(jù)門式剛架的設計規(guī)范,取下圖：風載體形系數(shù)示意圖,

4、迎風面?zhèn)让?。k=1.0M0.25x0.5=0.125kN/m2,q=0.125父9=1.125kN/m屋頂k-1.01.00.5-0.50kN/m2,q2-0.509-4.5kN/m背風面?zhèn)让?k=1.0父0.55m0.5=-0.275kN/m2,q3=0.275父9=-2.475kN/m屋頂k=-1.00.650.5=-0.325kN/m2,q4=-0.3259=-2.925kN/m下圖：4 .內力計算:(1)截面形式及尺寸初選:梁柱都采用焊接的H型鋼截面截面名稱長度(mm)面積(mm2)mmmm柱23461.6梁23461.6EA=2.06108947210'=1.95106kn,

5、EIx=2.0610852010610-12=1.07105kn*m2(2)截面內力：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：計算項目計算簡圖及內力值(M、N、Q)備注包載作用恒載卜彎矩恒載卜剪力恒載下軸力（忽略柱自重）彎矩圖剪力圖“+一軸力圖（拉為正，壓為負）活荷載作用活荷載（標準值）彎矩后彎矩圖活荷載作用活荷載（標準值）剪力圖活曲載（標準值）軸力圖剪力圖“+一軸力圖（拉為正，壓為負）風荷載作用風荷載（標準值）彎矩圖2.42906njl彎矩圖剪力圖“+一軸力圖（拉為正，壓為”目TT皿k34J5風向載（標準值）剪力圖風荷載（標準值）軸力圖7ioLZ<&

6、gt;*0.28.負）（3）內力組合（由于恒載和活載關于結構豎向對稱，因而風荷載只要考慮一個方向作用,風荷載只引起剪力不同，而剪力不起控制作用）按承載能力極限狀態(tài)進行內力分析，需要進行以下可能的組合：1.2*恒載效應+1.4*活載效應1.2*恒載效應+1.4*風載效應1.2*恒載效應+1.4*0.85*活載效應+風載效應取四個控制截面：如下圖：各情況作用下的截面內力截面內力恒載活載左風I一I000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55n-n-127.84-129.94147.59-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.45m-m-127.8

7、4-129.94147.59-21.75-22.6621.0443.4145.22-45.08IVIV92.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.182.27-1.81內力組合值截面內力I一I000-120.5811.30-54.85-48.4511.19-15.45n-n-335.3353.22-132.40-120.5811.3054.79-48.4511.19-25.09m-m-335.3353.22-132.40-64.303.36-28.03115.40-11.0251.93IVIV246.782.79134.16-57.82-3.36-28.035.79

8、0.083.164.截面驗算控制內力組合項目有：+Mmax與相應的N,V（以最大正彎矩控制）一Mmax與相應的N,V（以最大負彎矩控制）Nmax與相應的M,V（以最大軸力控制）Nmin與相應的M,V（以最小軸力控制）所以以上內力組合值，各截面的控制內力為：1-1截面的控制內力為M=0,N=-120.58KN,Q=Y8.45KN2-2截面的控制內力為M=335.33KNM,N=120.58KN,Q=48.45KN3-3截面的控制內力為M=335.33KNM,N=-64.30KN,Q=115.40KN4-4截面的控制內力為M=246.78KN，M,N=57.82KN,Q=5.79KNA:剛架柱當算

9、：取2-2截面內力平面內長度計算系數(shù)：0 =2 0.45 1.46 = 2.66,N0=2+0.45K,其中K=klR=105=1.46,，IRH7.2H=7.22.66=19.1M0x平面外計算長度：考慮壓型鋼板墻面與墻梁緊密連接，起到應力蒙皮作用，與柱連接的墻梁可作為柱平面外的支承點，但為了安全起見計算長度按兩個墻梁間距考慮,即Hdy=7200/2=3600mm局部穩(wěn)定驗算構件局部穩(wěn)定驗算是通過限制板件的寬厚比來實現(xiàn)的。柱翼緣2=竺°二422=12.17<15摩=15陛=15（滿足要求）t6fy.235柱腹板hw600-16235235*=146<250=250=25

10、0&兩足要求）tw4fy.235(2)柱有效截面特征(4)穩(wěn)定性驗算剛架柱平面內穩(wěn)定性驗算x=81.6<I-1-180,-=xJ/235=81.6b類截面，由鋼結構設計規(guī)范附表C-2查得，中x=0.681(Nex二2EA2- (1.1x)_2_ 5_3.14 2.06 10 9472(1.1 81.62)= 2388kN,Pmx=1.0則N-mxMX120.581031.0335.33106-mx=-xAx1-0.8(N/NEx)Wx0.68194721.05173104(1.088)2388=18.69+192.39=211.08N/mm2<f滿足要求。=y/f/235=

11、58.4b類截面，由鋼結構設計規(guī)范查得，y=0.818M = 0.65 0.35M1=0.650.35=0.8252剛架柱平面外穩(wěn)定性驗算2b =1.07-一一 4400貝_N -txMxyAbWpx= 1.07 一小44000120.58 103= 0.990.818 9472+ 10空空咨造衛(wèi)0.99 173 104=15.56161.52=177N/mm2：二f滿足要求。B:剛架梁當算：取3-3截面內力局部穩(wěn)定驗算b 150 -4 2235=12.17：二 15 一fy二15235=15 (滿足要求) 235梁腹板合=146<250后=250倒=250(滿足要求)(2)梁有效截面特征5.位移驗算：(1)柱頂水平位移驗算：(2)橫梁