鋼結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)-王子涵一、設(shè)計(jì)資料該設(shè)計(jì)為單層廠房設(shè)計(jì)，采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度18m，柱高6m；共有12榀剛架，柱距6m,屋面坡度1:10地震設(shè)防列度為6度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)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(jì)文件；考慮經(jīng)濟(jì)、制造和安裝方便，檁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。IIII 一nIIIIUbC-iQ:】IT:1 1( 1 GOOC:1L丄圖1(a).剛架平面布置圖1218000圖1(b).

2、剛架形式及幾何尺寸荷載計(jì)算（一）荷載取值計(jì)算1 屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對水平投影面）YX51-380-760型彩色壓型鋼板0.15 KN/m250mm厚保溫玻璃棉板0.05 KN/m 2PVC鋁箔及不銹鋼絲網(wǎng)0.02 KN/m 2檁條及支撐0.10 KN/m2剛架斜梁自重0.15 KN/m2懸掛設(shè)備0.20 KN/m 2合計(jì)0.67 KN/m 22.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/m 2。對于單跨雙坡屋面，屋面坡角a=5° 42' 38，近1.0,雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk二 “S=0.45KN/m 2。取屋

3、面活荷載與雪荷載中的較大值 0.50KN/m 2，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、墻骨架等）0.50 KN/m 24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(jì)算。基本風(fēng)壓cdq=1.05X 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(shí)，按10m高度 處的數(shù)值采用，卩z=1.0。風(fēng)荷載體型系數(shù)us：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0.65（CECS102 2002中間區(qū)）。5地震作用據(jù)全國民用建筑工

4、程設(shè)計(jì)技術(shù)措施結(jié)構(gòu)中第 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)防烈度小于等于 7 度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計(jì)算。 故本工 程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不考慮地震作用。（二）各部分作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面:恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.67X 6=4.02KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.50X 6=3.00KN/m柱荷載:恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5X 6X 6+4.02X 9=54.18KN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：3.00X 9=27.00KN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:迎風(fēng)面：柱上 qwi=0.47X 6X 0.25=0.71KN/m橫梁上 qw2= 0.47X 6X 1.0= 2.82KN/m背風(fēng)面：柱上 qw3= 0.47X 6X 0.55= 1.

5、55KN/m橫梁上 qw4= 0.47X 6X 0.65= 1.83KN/m三、內(nèi)力分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。柱腳按鉸接支承設(shè)計(jì)。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(jì)與計(jì)算（包頭鋼鐵設(shè)計(jì)研究院編著，機(jī)械工業(yè)出版社）中 表2 29 （鉸接柱腳門式剛架計(jì)算公式）計(jì)算剛架內(nèi)力。1 在恒荷載作用下啟l/h=18/6=3忻f/h=0.9/6=0.15k=h/s=6/9.0449=0.6634尸3+k+ W3+ Q=3+0.6634+0.15X (3+0.15)=4.13598 548 5 °150.528

6、94 4.1359Ha=H E=ql X(/8=4.02 X 18X 3X 0.5289/8=14.35KNMc=ql21 (1+0 /8=4.02x1821 (1+0.15)X 0.5289=63.78KN - mMb=Md= - ql2/8= - 4.02X 吩 0.5289/8= 86.11KN m剛架在恒荷載作用下的內(nèi)力如圖。內(nèi)力計(jì)算的“ +、一”號(hào)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(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。g=4.02KN m圖4.剛架在恒荷載作用下的V圖2 在活荷載作用下Va=Ve=27.00KNHa=H e=3.00X 18X 3X

7、0.5289/8=10.71KNMc=3.00X 11 (1+0.15)X 0.5289/8=47.60KN mMb=Md= 3.00X 1x 0.5289/8= 64.26KN m剛架在活荷載作用下的內(nèi)力如圖q=3.00KN/m-m27.00KN27.00KN3 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qy?，F(xiàn)分別計(jì)算,然后再疊加(1)在迎風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載豎向分力qw2y作用下116(8116 4.1359(8 5 0.15)0.13222qa2l2.82 922 186.35 KNVa=2.82X 9-6.35=19.03KNHa=H E=ql 入 04

8、=2.82 X 18X 3X 0.1322/4=5.03KNMb=Md=5.03X 6=30.18KN mMc= ql2 a-(1+ © /4=2.82 X 182X 0.52 - 1.15X 0.1322/4=22.38KN m剛架在qw2y作用下的內(nèi)力如圖qw2y=2.82KN/m、丨 I i I6.35KN5.03KN(2)在背風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載豎向分力qw4y作用下2qa2l21.83 92 184.12KNVa=1.83X 9-4.12=12.35KNHA=HE=ql 入4=1.83 X 18X 3X 0.1322/4=3.27KNMb=Md=3.27X 6=19.62KN

9、mMc= ql2 a-(1+ © /4=1.83 X 182X 0.52- 1.15X 0.1322/4=14.52KN m剛架在qw4y作用下的內(nèi)力如圖14.52KN m3.27KN12.35KN(3) 在迎風(fēng)面柱上風(fēng)荷載qwi作用下a=1,6(2K) K 26 (20.150.6634)0.6634 124 4.13590.9803Va= - Vb= - qh12/2L= - 0.71X 62/(2 X 18)=- 0.71KNHa0.71 6 11(2 20.9803)3.22KNHe=0.71X 6-.2 23(242 20.71 61 (20.9803)6.52 KN m3

10、.22=1.04KNMd=1.04X 6=6.24KN h22Me1(14071 62 12 1(10.15) 0.9803)0.81KN m剛架在qw1作用下的內(nèi)力如圖。qw4y=1.83KN/m1 1 1 1 1i 11(4) 在背風(fēng)面柱上風(fēng)荷載qw3作用下Va= - Vb= - qhi2/2L= - 1.55X 62/(2 X 18)=- 1.55KNqh1.55 6 11He(2)(2 0.9803)7.02 KN2 2 2 2Ha=1.55X 6-7.02=2.28KNMd=7.02X 6- 1.55X 62/2=14.22KN mMb=2.28X6=13.68KN m1.78KN

11、mMc 心1 (1) (1 0.15) 0.9803)4剛架在qw3作用下的內(nèi)力如圖/ m(5) 在迎風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載水平分力qw2x作用下0=1 ,3=00.158 4.1359(43 1 0.15)0.0202Va2 82 0 9VE(2 6 0.9) 0.91KN2 18Ha=2.82X 0.9(1+0.0202)/2=1.29KNHe=2.82X 0.9- 1.29=1.25KN2.82 0.9 6Me0.15 0.5 1.15 0.02020.39KN mMb=1.29X6=7.74KN mMd=1.25X 6=7.50KN m剛架在qw2x作用下的內(nèi)力如圖7.74KN - m1.2

12、5KN0.91KN(6) 在背風(fēng)面橫梁上風(fēng)荷載水平分力qw4x作用下1.83 0.9VaVe(2 6 0.9)0.59KN2 18Ha=1.83X 0.9(1+0.0202)/2=0.84KNHe=1.83X 0.9- 0.84=0.81KNMc 1.83 0.9 6o.i5 0.5 1.15 0.02020.26KN2Mb=0.81 X 6=4.86KN mMd=0.84X 6=5.04KN m剛架在qw4x作用下的內(nèi)力如圖。5.04KN m(7) 用疊加繪制在風(fēng)荷載作用下剛架的組合內(nèi)力。qw2y=2.82KN m qw4y=1.83KNm 左風(fēng)I丨丨I I 丨丨丨丨 1 i38.84KN-

13、 mqw2x=2.82KN mqw4x=1.83KN mqw4y=1.83KN mqw2y=2.82KN m38.84KN- m圖16.剛架在左風(fēng)向風(fēng)荷載q w作用下的N圖0.86KN9.95KN0.65KN圖17.剛架在左風(fēng)向風(fēng)荷載q w作用下的V圖四、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：ySw R。本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級(jí)為二級(jí)，y=1.0。對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S從下列組合值中取最不利值確定:A. 1.2X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)B. 1.0X恒荷載

14、標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+1.4 X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)C. 1.2X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+1.4 X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+0.6X 1.4X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)D . 1.2X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+1.4X風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+0.7X 1.4X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)E. 1.35X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)+0.7X 1.4X活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)本工程不進(jìn)行抗震驗(yàn)算。最不利內(nèi)力組合的計(jì)算控制截面取柱底、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：

15、(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：(1) Mmax及相應(yīng)的N、V ；(2)Mmin及相應(yīng)的N、V(3)Nmax及相應(yīng)的土 Mmax、V ；Nmin及相應(yīng)的土 Mmax、V內(nèi)力組合見表 1 。精選剛架內(nèi)力組合表（以左半跨為例）表1截面內(nèi)力組組合項(xiàng)目荷載組合方式荷載組合項(xiàng)目M(KN m)N(KN )V(KN )Mmax及相應(yīng)的N、VA1.2X恒+1.4 X活193.3081.2232.21 (柱頂（B點(diǎn)）Mmin及相應(yīng)的N、VB1.0X 恒+1.4X風(fēng)7.891.051.67(J-)剛Nmax及相應(yīng)的土 Mmax、VA1.2X恒

16、+1.4 X活193.3081.2232.21 (架Nmin及相應(yīng)的土 Mmax、VB1.0X 恒+1.4X風(fēng)7.891.051.67(J-)Mmax及相應(yīng)的N、V柱柱底（A點(diǎn)）Mmin及相應(yīng)的N、VNmax及相應(yīng)的土 Mmax、VA1.2X恒+1.4 X活0102.8232.21 (-Nmin及相應(yīng)的土 Mmax、VB1.0X 恒+1.4X風(fēng)019.054.30 ()剛支座（B點(diǎn)）Mmax及相應(yīng)的N、VA1.2X恒+1.4 X活193.3039.8977.60 (T)精選架Mmini及相應(yīng)的N、VB1.0X 恒+1.4X風(fēng)7.891.570.89 (T)跨中（C點(diǎn)）Mmax及相應(yīng)的N、VB1

17、.0X 恒+1.4X風(fēng)9.402.030.60 (；)梁Mmin及相應(yīng)的N、VA1.2X恒+1.4 X活143.1831.813.21 (T)注：內(nèi)力計(jì)算的“ +、一”號(hào)規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正,精選軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。五、剛架設(shè)計(jì)（一）截面設(shè)計(jì)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：B=200mm, H=450mm, tw=8.0mm, tf=12.0mm, A=82.1cmfv=125N/mmlx=28181cmVmax=77.60KN<V u,滿足要求。(2) 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算, Wx=

18、1252cmVu=hwtwfv=426X 8X 125=426000N=426.0KN, ix=18.53cmly=1602cm4, Wx=160.2cm?, ix=4.42cm（二）構(gòu)件驗(yàn)算1 構(gòu)件寬厚比的驗(yàn)算翼緣部分：b/t 96/12 8 15 235/fy 15腹板部分：h0/tw 426/8 53.25 250. 235/f； 2502 剛架梁的驗(yàn)算(1)抗剪驗(yàn)算梁截面的最大剪力為Vmax=77.60KN考慮僅有支座加勁肋，h°/tw41 5.34 fy/2350.5620.8取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算N=39.89KN , V=77.60KN , M=193.30KN N因 V&

19、lt;0.5Vu，取 V=0.5Vu，按規(guī)范 GB70017式 441-1 驗(yàn)算,(Afihi2h2Af2h2)(f21939890(200 12200 12 219)(215)2198210=220.90KN m>M=193.30KN m,取 M=M f故(-1)2 M Mf 0 1，滿足要求。 0.5VuMeu M f(3) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算N=39.89KN , M=193.30KN mA .梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。計(jì)算長度取橫梁長度lx=18090mm,4=1 x/i x=18090/185.3=97.63<M=150, b 類截面，查表得書 x=0.570N EX02EAe

20、01.1 2206 10 282101592.0KN，際=1.097.631.1Nx Ae0mxMxWe1(1398901.0 193.30 1060.570 8210 1252 103 (1 °.570 鬻)=165.15N/mm2<f=215 N/mm 2,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，有蒙皮作用，檁條可作為橫梁平面外的支承 點(diǎn)，但為安全起見，計(jì)算長度按兩個(gè)檁距或隅撐間距考慮，即ly=3015mm。對于等截面構(gòu)件丫 = 0 ,臨=Mw=1”=e"iyo=3015/44.2=68.2, b 類截面，查表得書 y=0.762b

21、y43208210 42668.221252 103(68.2 12(4.4 426)21.1330.6取幅'=1.07-0.282/ 嘰=0.821t 1.0-0.75()20.975N EX0N EX0NtM398900.975193.30106 2189 73N /mm21f 215N/mm2y Ae0We1br0.762 82100.82112522IiIm / lllllll103max min339.89 1082103193.30 1021328181 1064.86 146.1015°.96 N/mm2141.24maxmin1.94maxh1235故53.2

22、5(48 00.526.2)115.7，滿足要求。tw； fy梁跨中截面：max min331.81 1082103143.18 1021328181 1063.87 108.22112.°9 N/mm2104.35maxmin1.93max故匹 53.25(48 00.5t w115.3，滿足要求(5)驗(yàn)算檁條集中荷載下的局部受壓承載力檁條傳給橫梁上翼緣的集中荷載:F=(1.2 X 0.27X 6+1.4 X 3.00% 3=18.43KNLz=a+5hy+2hr=70+5 X 12+0=130mmFtwl z1.0 18.43 1038 13017.72N/mm22215N /

23、mm取梁端截面處的內(nèi)力：M=193.30KN m, N=39.89KN , V=77.60KN驗(yàn)算腹板上邊緣處的折算應(yīng)力:My1193.30 104213 146.10N/mm228181 10VSItw77.60 103 200 12 4192434.61N / mm28181 104 82 2c 3 27(146.10 39.89)2 17.722 17.72 (146.10 39.89) 3 34.612cc=17.72N/mm2=130.65 N/mm2<1.2f=258 N/mm 2,滿足要求。3剛架柱的驗(yàn)算（1）抗剪驗(yàn)算柱截面的最大剪力為 Vmax=32.21KN考慮僅有支座

24、加勁肋,ho/l fy/2350.5620.841 5.34fv=125N/mmVu=hwtwfv=426X 8X 125=426000N=426.0KNVmax=32.21KN<V u,滿足要求。(2)彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算N=81.22KN，V=32.21KN，M=193.30KN N因 V<0.5Vu，取 V=0.5Vu，按規(guī)范 GB70017式 441-1 驗(yàn)算,Mf (A“*NAf2h2)(f )A(200 122200 12 219)(21581220)2198210=215.61KN m>M=193.30KN m,取 M=M f故爲(wèi)1)2M

25、eu Mff 0 1，滿足要求。(3)整體穩(wěn)定驗(yàn)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(yàn)算。剛架柱高 H=6000mm，梁長 L=18090mm.柱的線剛度 K1=ld/h=28181 X 104/6000=46968.3mm3梁線剛度 K2=I b0/(2 廬)=28181X 10/(2 X 9045)=15578.2mrnK2/K仁0.332，查表得柱的計(jì)算長度系數(shù)卩=2.934剛架柱的計(jì)算長度lx=山=17604mm&=lx/i >=17604/185.3=95。0<才=150, b 類截面，查表得 叭=0.588

26、Nexo2EAe01.13206 10 82101.1 95.021681.4KN ,際=1.0mx102.82 1 031.0 1 93.30 1 06Wei(1x£)0.588 82101252 103(1 0.588102.821681.4=181.45N/mm2vf=215 N/mm 2,滿足要求。B 剛架柱平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)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(diǎn)，但為安全起見，計(jì)算長度按兩個(gè)墻梁距離或隅撐間距考慮， 即 ly=3000mm。對于等截面構(gòu)件丫 =0，陰=pw=1”=訕/i y°=3000/44.

27、2=67.9, b 類截面，查表得書 y=0.764by攀 821J26(67.9 1分快67.91252 10 4.4 426取嚅'=1.07-0.282/ 虬=0.822t 1.0亡。.心2°.942tMWe1 br10282 103 °942 倔30 呼 193.32N/mm20.764 82100.822 1252 1032215N / mm(4) 按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003校核剛架柱腹板容許高厚比柱頂截面：max min381.22 1082103193.30 1021328181 1069.89 146.10155." N/mm

28、2136.21maxmin1.87max故h0t w53.25(48 00.5gf5111.0，滿足要求柱底截面:故ho53.25(16 0 0.5tw25) 2351 fy72.5，滿足要求4 驗(yàn)算剛架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移卩l(xiāng)c=lb=28181cmZ= lc l/hl b=18000/6000=3.0剛架柱頂?shù)刃搅Π聪率接?jì)算：H=0.67W=0.67X 13.56=9.09KN其中 W=( 3+ g) h=(0.71+1.55)X 6.0=13.56KNHh3(2t)9.09 103 6000312 206 103 28181 104(2 3)14.1mm h/150 40mm(三)節(jié)

29、點(diǎn)驗(yàn)算1 梁柱連接節(jié)點(diǎn)(1) 螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算梁柱節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)M22高強(qiáng)度摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)卩=0.45,每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力為190KN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值:N=39.89KN , V=77.60KN , M=193.30KN m。每個(gè)螺栓的拉力：N1My1N2yi n193.30 0.26539.894 (0.26520.162)80.8 190 152KNN2単Nyi n193.30 0.164 (0.26520.162)39.89875.70KN0.8 190 152KN螺栓群的抗剪力:0.9nf p 0.9 1 0.45 190 8615.6K

30、N V77.60KN，滿足要求最外排一個(gè)螺栓的抗剪、抗拉力:NvnJNtbNt77.60/8128.65615.6/81520.971，滿足要求(2) 端板厚度驗(yàn)算端板厚度取為t=21mm按二邊支承類端板計(jì)算:6e f ew Ntewb 2ef(ef ew) f|6 40 46 128.65 10:46 2002 40 (4046)20520.9mm(3) 梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算Mdbdctc193.30 106426 426 10106.52N/mm2fv 125N / mm2，滿足要求(4) 螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算Nt2=75.70KN<0.4P=0.4X 190=76.0KN圖18.剛

31、架柱與剛架梁的連接節(jié)點(diǎn)2 橫梁跨中節(jié)點(diǎn)橫梁跨中節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)M20高強(qiáng)度摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂， 摩擦面抗滑移系數(shù)卩=0.45,每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力為155KN ,連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì) 值：N=31.81KN , V=3.21KN , M=143.18KN m。每個(gè)螺栓的拉力：“My1N 143.18 0.26531.81 c廠“" cc "廠 "，小N12295.01KN 0.8 155 124KNy2n 4 (0.2652 0.162)8N2My? N 143.18 0.16y2 n4 (0.2652 0.162)31.81855.79KN0.

32、8 155124KN螺栓群的抗剪力：N 0.9nf p 0.9 1 0.45 155 8 502.2KN V 3.21KN最外排一個(gè)螺栓的抗剪、抗拉力：Nv NtNT N73.21/895.01502.2/81240.771，滿足要求(2)端板厚度驗(yàn)算端板厚度取為t=18mm按二邊支承類端板計(jì)算:,ewb6efewNt2ef(ef ew) f6 40 46 95.01 10346 2002 40 (4046) 20517.8mm(3)螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算Nt2=55.79KN<0.4P=0.4 X 155=62.0KN0.4P0.4 155 103ewtw46 8168.48N/mm221

33、5N / mm2，滿足要求圖19.剛架梁跨中節(jié)點(diǎn)柱腳設(shè)計(jì) 剛架柱與基礎(chǔ)鉸接，采用平板式鉸接柱腳(1) 柱腳內(nèi)力設(shè)計(jì)值Nmax=102.82KN，相應(yīng)的 V=32.21KN ;11450x200x8x12圖20.剛架柱腳節(jié)點(diǎn)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=41.13KN，故一般跨間不需剪力鍵；但經(jīng)計(jì)算在設(shè)置柱間支撐的開間必須設(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(jì)算A

34、 柱腳底板面積的確定b=b0+2t+2c=200+2 X 12+2x (2050)=264324mm,取 b=300mm； h=h0+2t+2c=450+2 X 12+2X (2050)=514574mm,取 h=550mm； 底板布置如圖。驗(yàn)算底板下混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：基礎(chǔ)采用C20 混凝土，fc=9.6N/mm2Nbh3102.82 103220.62N /mmc fc 9.6N /mm300 550，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(jì)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<0.3，按懸伸長度為b2

35、的懸壁板計(jì)算:1 2 1 2 M a；0.62 14626608N m2 21212M 丄 a：丄 0.62 502 775N m對于懸壁板部分：22底板厚度 t6%八6 6608/215 13-6mm，取 t=20mm。六、其它構(gòu)件設(shè)計(jì)（一）隅撐的設(shè)計(jì)N 按下式計(jì)算：隅撐按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。軸心力b類截面，查表得書u=0.927圖21.剛架梁跨隅撐布置單面連接的角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)ay:/=633/9.9=63.94,oy=0.6+0.0015 啟0.696uA12.16 1030.696 0.927 39048.0N / mm2a =5° 42; 38"f 215

36、N/mm2，滿足要求12.09 103 N 12.16KNAf fy200 12 21560cos235 60 cos44.68連接螺栓采用普通C級(jí)螺栓M12 隅撐的計(jì)算長度取兩端連接螺栓中心的距離：I0=633mm。選用L50X 4,截面特性:A=3.90cm2, Iu=14.69cm4,Wu=4.16cm3, iu=1.94cm, iv=0.99cm入 u=l0/ iu=633/19.4=32.6存200,（二）檁條的設(shè)計(jì)基本資料檁條選用冷彎薄壁卷槽形鋼，按單跨簡支構(gòu)件設(shè)計(jì)。屋面坡度 1/10 ，檁條跨度6m,于跨中設(shè)一道拉條，水平檁距 1.5m。材質(zhì)為鋼材Q235。荷載及內(nèi)力考慮永久荷載

37、與屋面活荷載的組合為控制效應(yīng)。檁條線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Pk=(0.27+0.5)X 1.5=1.155KN/m檁條線荷載設(shè)計(jì)值：Pk=(1.2X 0.27+1.4X 0.5)X 1.5=1.536KN/mPx=Psin a=0.153KN/m , Py=Pcoso=1.528KN/m ;彎距設(shè)計(jì)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 20X 2.2Ix=374.90cm4, Wx=41.66cm3, ix=7.06cm；Iy=48.97cm4, Wymax=23.19

38、cm3 Wymin=10.02cm3, iy=2.55cm,X0=2.11cm；先按毛截面計(jì)算的截面應(yīng)力為：MxMy6.881060.17106172.48N/mm21 Wxy max41.6610323.19103(壓)MxMy6.881060.17106148.18N / mm22Wxymin41.6610310.02103(壓)MxMy6.881060.17106157.82N / mm23Wxy max41.6610323.19103(拉)(2)受壓板件的穩(wěn)定系數(shù)A 腹板腹板為加勁板件，書=<min/(max=- 157.82/172.48=- 0.915> 1,k=7.8

39、-6.29 忙9.78 吆=21.743B.上翼緣板上翼緣板為最大壓力作用于部分加勁板件的支承邊，忻 min/ max=148.18/172.48=0.859八 1,kc=5.89 11.59忙6.68 吆=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,o1=172.48N/mm2 c 化蘭：童 1.952 1.1b kc180； 0.863板組約束系數(shù) k1=0.11+0.93/( -0.05)2=0.367205k1k1205 0.367 21.743/172.48 3.080由于忻 dmin/ max&

40、lt;0, 取 a=1.5,bc=b/(1 3=180心+0.915)=93.99mmb/t=180/2.2=81.8218a p18X 1.15X 3.080=63.76 38a p38X 1.15X 3.080=134.60所以 18a <b/t<38 a p則截面有效寬度be21.80.1)bc21.8 1.15 3.06081.820.1) 93.9981.62mmbe仁0.4be=0.4X 81.62=32.65mm be2=0.6be=0.6X 81.62=48.97mmB.上翼緣板 k=0.863, kc=21.743, b=70mm, c=180mm,d=172.4

41、8N/mm2c IT 180 / 0.863 門一丿0.512 1.1bikc70 21.743板組約束系數(shù)k11/1/ . 0.5121.398,205k1k/ 1205 1.398 0.863/172.481.197由于滬 dnin/ max>0，則 a=1.15 0.15=1.15 0.15X 0.859=1.021bc=b=70mm, b/t=70/2.2=31.82 18a =18X 1.021X 1.197=22.00 38a =38X 1.021X 1.197=46.44所以 18a <b/t<38 a p則截面有效寬度be21.80.1)bc21.8 1.02

42、1 1.19731.820.1) 7057.05mmbe仁0.4be=0.4X 57.05=22.82mm be2=0.6be=0.6X 57.05=34.23mm12.9522.8234.23圖22.檁條上翼緣及腹板的有效凈截面C.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(shí)在腹板的計(jì)算截面有©13拉條連接孔(距上翼緣板邊緣 35mm),孔位置與扣除面積位置基本相同。所以腹板的扣除面積按© 13計(jì)算，見圖。有效凈截面模量為:4 2 2374.90 1012.95 2.2 9013 2.2 (90 35)433.813 10 mm90ymax4 2 248.97 1012.95 2.2 (12.95/222.8221.1)13 2.2 (21.12.2/2)21.1432.257 10 mmymax48.97 10412.95 2.2 (12.95/222.8221.1)213 2.2 (21.12.2/2)270 21.1430.974 104mm3Wenx/Wx=0.915, Wenymax/Wymax=0.973 Wenymin/Wymin=0.9724 強(qiáng)度計(jì)算按屋面