32m門式鋼架廠房計算書

1、PAGE 31工程概況某單層廠房采用單跨雙坡輕型門式剛架，鋼架跨度為32m，高度為6.5m，共11榀鋼架，柱距6m，屋面坡度取1/10。剛架為變截面的梁、柱。屋面及墻面均采用夾芯板，檁條及墻梁均采用冷彎薄壁卷邊C型鋼，間距為1.5m ，材料采用Q235鋼材，焊條采用E43型。結構選型與結構布置2.1 結構選選型該輕型門式式剛架廠廠房的結結構形式式采取的的是雙坡坡單跨門門式剛架架。2.2 結構布布置 該廠房房共一層層，廠房房無吊車車梁，屋屋面按上上人屋面面設計，屋屋面采用用0.55mm厚壓型型鋼板+755mm厚玻璃璃絲棉保保溫層+鋼絲網網。該廠房總共共11跨，跨跨度選用用32m，柱距距為6m，廠

2、房房的高度度選用66.5mm；屋面面坡度為為1/110；柱腳腳與基礎礎采用鉸鉸接；剛剛架梁、柱柱均采用用變截面面。（以上均是是根據門門式剛架輕型型房屋鋼鋼結構技技術規(guī)程程CECCS.1102-200024.1.55 門式剛架輕型型房屋的的屋面坡坡度宜取取1/881/20,在雨水水較多的的地區(qū)宜宜取其中中的較大大值。4.2.22 門式剛架宜采采用9336m。當邊邊柱寬度度不等時時，其外外側應對對齊。4.2.22門式剛架的平平均高度度宜采用用4.559.0m。當有有橋式吊吊車時，不不宜大于于12m。4.2.22 門式剛架的柱柱距，即即柱網軸軸線間的的縱向距距離宜采采用699m。4.3.11 門式剛

3、剛架輕型型房屋鋼鋼結構的的溫度區(qū)區(qū)段長度度（伸縮縮縫間距距），應應符合下下列規(guī)定定：縱向向溫度區(qū)區(qū)段不大大于3000m；橫向向溫度區(qū)區(qū)段不大大于1500m。)結構網格草草圖如下下： 縱縱向框架架立面布布置圖檁條平面布布置圖橫向鋼架立立面柱間支撐荷載取值及及荷載組組合3.1 荷載取取值 （1）永久久荷載： 0.55mm厚壓型型鋼板+75mmm厚玻璃璃絲綿+鋼絲網 0. 155 KN/m2 鋼梁斜斜梁自重重 0.15 KN/m2 檁條及及支撐 0.110 KN/m2 總計 0.40 KNN/m22（以上材料料查建建筑結構構荷載規(guī)規(guī)范GGB 550000920001附錄A）（2）可變變荷載：屋面均布

4、活活荷載（上上人屋面面）： 22.0 KN/m2積灰荷載： 0.30 KN/m2風荷載： 基本風壓 00.40 KNN/m22 （以上分別別根據建筑結構荷載規(guī)范GB 50009-2001 3.2 荷載組組合3.2.11 荷載計計算 計計算簡圖圖如下圖圖：CBA3200065001:10CBA3200065001:10根據門式式剛架輕輕型房屋屋鋼結構構技術規(guī)規(guī)程CECCS.1102-20002附錄A 風荷載載計算，式中：風荷荷載標準準值（）；：基本風壓壓，按現現行國家家標準建建筑結構構荷載規(guī)規(guī)范GB550099的規(guī)定定采用；：風荷載高高度變化化系數，按按現行國國家標準準建筑筑結構荷荷載規(guī)范范GB

5、550099的規(guī)定定采用,當高度度小于10m時,應按10m的高度度處的數數值采用用；：風荷載體體型系數數，考慮慮內、外外風壓最最大值的的組合，且且含陣風風系數，按A.0.2的規(guī)定采用。以柱頂為準準，h=6.5m，風壓壓高度變變化系數數=1.00； 取該輕型門門式鋼架架中間區(qū)區(qū)的中間間榀計算算風荷載載：風荷荷載體型型系數 恒荷載標準準值（沿沿水平投投影面）： ，(其中中：taan =0.1)（2）活荷荷載標準準值： 屋面活活荷載： 積灰荷荷載：風荷載：左柱：（壓壓力）左屋面：（吸吸力）右柱：（吸吸力）右屋面：（吸吸力）3.2.22 荷載組組合（設設計值）根據建筑結結構荷載載規(guī)范GGB 55000

6、0920001的要要求，永永久荷載載的分項項系數取取1.2，可變變荷載的的分項系系數取1.4。（1）恒載載+屋面活活載（全全跨）+積灰荷荷載 SS1=11.2恒載+1.4（屋面面活載+積灰），如如圖1（2）恒載載+屋面活活載（半半跨）+積灰荷荷載S1=1.2恒載+1.4（屋面面活載+積灰），如如圖2（3）恒載載+風荷載載S2=1.0恒載+1.4風載（風風載對結結構有利利時），S3=1.2恒載+1.4風載（風風載對結結構不利利時），如如圖3 （4）恒載載+風荷載+積灰荷荷載+屋面活活載（全全跨）S4=1.2恒載+0.9*11.4（屋面面活載+積灰+風載），如如圖4 （5）恒載載+風荷載+積灰荷荷

7、載+屋面活活載（半半跨）S4=1.2恒載+0.9*11.4（屋面面活載+積灰+風載），如如圖5根據以上荷荷載組合合的計算算結果，取取較不利利組合（恒+活+風）。內力計算通過結構常常用設計計軟件PKPPM電算：4.3 剛架內內力組合合表 計算簡簡圖如下下：通過PKPPM電算結結果輸出出并進行行數據整整理，詳詳見下表表：構件彎矩（KNNm）軸力（KNN）剪力（KNN）梁上端、柱柱外側梁下端、柱柱內側梁上端、柱柱左側梁下端、柱柱右側梁上端、柱柱外側梁下端、柱柱內側柱1A00351012.3-141.7B-12755.633.0-321220141.77梁1B1275.6-33.001730305.8

8、8-C-192.5233.99-94083.9-梁2C192.55-233.994083.9-D-44.33454.99-1413-14.11梁4D44.3-454.9141-521.1-E-147.6255.33-943-83.99梁3E147.66-255.394-3-83.99F-12755.6155.00-1730-305.8柱2F1275.6-155.0-321160-141.7G003510-36.11141.77（數據來源源詳見附附件。）截面計算6.1 截面選選擇根據彎矩包包絡圖，剪剪力包絡絡圖，軸軸力包絡絡圖可初初步選定定截面。H（mm）B(mm)Tw(mmm)T(mm)柱子大

9、頭7504001216小頭5504001216梁1大頭7503501014小頭5503501014梁2大頭7503501014小頭5503501014 選用HH型鋼，截截面參數數如右圖圖標注。 柱子和和梁都采采用變截截面構造造，以下下是截面面信息。6.2 截面信信息下面計算截截面的有有關信息息。柱子大頭的的有關截截面信息息為：=2094443.84，=17707777， =555855.166，=8553.885，=31.227， =8.92，A=2214.16。柱子小頭的的有關截截面信息息為：=1051176.4，=1770744.122， =338244.599，=855.377，=23.

10、551，=9.47，A=1190.16。梁1大頭的的有關截截面信息息為：=1640095.44，=1000100.188， =443755.877，=5772.001，=31.005， =7.66，A=1170.2。梁1小頭的的有關截截面信息息為：=822556.558，=1000088.511， =229911.144，=5771.991，=23.44，=8.16，A=1150.19。梁2大頭的的有關截截面信息息為：=1640095.44，=1000100.188， =443755.877，=5772.001，=31.005， =7.66，A=1170.2。梁2小頭的的有關截截面信息息為：=

11、822556.558，=1000088.511， =229911.144，=5771.991，=23.44，=8.16，A=1150.19。則整個結構構的計算算簡圖如如下圖：6.3.11 梁、柱柱構件的的寬厚比比 柱的的寬厚比比限值：（根據鋼鋼結構-第二版版中的的1.33.3.1 梁、柱柱板件的的寬厚比比限值工字形截面面構件受受壓翼緣緣板的寬寬厚比限限值：；工字形截面面梁、柱柱構件腹腹板的寬寬厚比限限值：。） 翼緣緣：， （滿足足要求） 腹板板：，（滿足要求求） 梁11的寬厚厚比限值值： 翼緣緣：， （滿足足要求） 腹板板：， （滿足足要求） 梁22的寬厚厚比限值值驗算同同梁1故，截面的的寬厚

12、比比都滿足足要求的的。6.3.22 梁、柱柱構件的的腹板屈屈曲后的的強度利利用（根據鋼鋼結構-第二版版中的的1.33.3.1）（1）柱：腹板的高度度變化=，因此此可按以以下計算算： 柱的的腹板平平均高度度：， 按不不設橫向向加勁肋肋來計算算： 則，00.71117.44（內力力圖得出出的剪力力設計值值），（滿足要求求）（2）梁11：腹板的高度度變化=，因此此可按以以下計算算： 柱的的腹板平平均高度度：， 按不不設橫向向加勁肋肋來計算算： 則，,且小于于1.44，故此此時=1-00.644（-0.8）=1666.2，而2988.8（內內力圖得得出的剪剪力設計計值）， （滿足足要求）（3）梁22：

13、 梁22的腹板板平均高高度：， 按不不設橫向向加勁肋肋來計算算： 則，,且小于于1.44，故此此時=1-00.644（-0.8）=1666.2，而85.5（內內力圖得得出的剪剪力設計計值）， （滿足足要求） 故，腹板屈屈曲后的的強度利利用時滿滿足要求求的。6.3.33 強度驗驗算 （根據據鋼結結構-第二版版中的的1.33.3.2）（1）柱：，故按公式式計算，其其中抗彎彎強度設設計值，2）梁1： 取大大頭截面面計算：， （滿足足要求） 取小小頭截面面計算：， （滿足足要求）（3）梁22： 取大大頭截面面計算：， （滿足足要求） 取小小頭截面面計算：， （滿足足要求） 故，桿件的的強度滿滿足要求求

14、。6.3.44 穩(wěn)定驗驗算 柱：A變截面面柱的平平面柱的的平面內內整體穩(wěn)穩(wěn)定計算算：柱的平面內內計算長長度，首首先要確確定，而而確定必必須先確確定柱頂頂水平荷荷載作用用下的側側移剛度度K，可采采用一階階分析法法計算程程序得出出。由，知，當當左側柱柱頂作用用單位1KN的力的的時候，利利用右側側柱頂的的位移可可以輕松松的算出出側移剛剛度K，計算算方法比比較復雜雜，這里里利用PKPPM建模計計算，由由于PKPPM是自動動計算剛剛架自重重的，因因此這里里設置的的單位力力為活荷荷載。下圖是PKKPM的建模模模型以以及計算算結果。 則， 由于柱柱腳為鉸鉸接，則則： 故，柱柱平面內內的計算算長度， 柱平面面

15、外的計計算長度度，按b類截截面查鋼鋼結構設設計規(guī)范范附錄錄C，表C-2，得， ，因此， （滿足足要求）（根據鋼鋼結構-第二版版中的的1.33.3.4）故，變截面面柱平面面內的整整體穩(wěn)定定滿足要要求。B變截面面柱平面面外的整整體穩(wěn)定定計算： 根據據門式式剛架輕輕型房屋屋鋼結構構技術規(guī)規(guī)程6.11.4規(guī)定進進行驗算算。 ，按cc類截面面查鋼鋼結構設設計規(guī)范范附錄錄C，表C-3，得； 因為柱一一端鉸接接，故，。按下式進行行驗算： ， （滿足足要求） （根據據鋼結結構-第二版版中的的1.33.3.6）故，變截面面柱平面面外的整整體穩(wěn)定定滿足要要求。注：當斜梁梁坡度不不超過10（1：5）時，因因軸力很很

16、小可按按壓彎構構件計算算其強度度和剛架架平面外外的穩(wěn)定定，不計計算平面面內的穩(wěn)穩(wěn)定。由由于該廠廠房的屋屋面坡度度為5.771（1:110），則則可不進進行計算算梁1的平面面內的穩(wěn)穩(wěn)定。連接節(jié)點計計按照以下圖圖端板的的支承條條件的連連接方式式計算。7.1 梁柱節(jié)節(jié)點設計計采用以下圖圖的連接接方式計計算。（1）節(jié)點點連接方方式：節(jié)節(jié)點采用用M30（10.9級）高高強度摩摩擦型高高強螺栓栓連接，構構件接觸觸采用噴噴砂，摩摩擦面抗抗滑移系系數u=00.455，每個個高強度度螺栓的的預拉力力P=3355KKN（查鋼鋼結構設設計手冊冊，表表4-112）。（2）節(jié)點點內力：M=110566.8，N=3312

17、KKN，Q=2298.8KNN。（3）螺栓栓桿軸方方向受拉拉受剪驗驗算：，取，（滿足抗抗剪要求求）以下是一個個高強度度摩擦型型螺栓連連接的承承載力驗驗算：， （滿足足抗拉、抗抗剪要求求）由于軸力、剪剪力引起起的拉力力可以忽忽略，故故螺栓可可承受的的最大拉拉力為：則，。 （滿足足抗拉要要求）柱截面的平平均高度度為， （滿滿足要求求）（按規(guī)范GGBJ117-888規(guī)定，當當時，對對無局部部壓應力力（）處處可不配配置加勁勁肋）故此節(jié)點不不需要設設加勁肋肋，由于于中間螺螺栓屬于于無肋類類，致使使端板厚厚度過大大，為了了滿足端端板厚度度的要求求，同樣樣為了減減少力偶偶作用下下的局部部變形，故故設三道道加

18、勁肋肋。（4）端板板厚度計計算：端板的厚度度可根據據不同的的支撐條條件進行行計算，但但不應小小于16mmm，和梁梁端板連連接的柱柱翼緣部部分應與與端板等等厚度。伸臂類端板板：；b） 兩邊邊支承類類端板：當端板外伸伸時，；當端板平齊齊時，； 綜上上所算，取取端板厚厚度。（5）梁柱柱相交的的節(jié)點域域剪力驗驗算：， （滿足足要求）故不需要設設置斜加加勁肋，但但是為了了滿足構構造設計計要求，在在梁柱節(jié)節(jié)點設置置一道斜斜向加勁勁肋。7.2 斜梁與與斜梁的的拼接節(jié)節(jié)點設計計采用以下圖圖的連接接方式計計算。 （1）節(jié)點點連接方方式：節(jié)節(jié)點采用用M24（10.9級）高高強度摩摩擦型高高強螺栓栓連接，構件接觸采

19、用噴砂，摩擦面抗滑移系數u=0.45，每個高強度螺栓的預拉力P=225KN（查鋼結構設計手冊，表4-12）。（2）節(jié)點點內力：M=3354.2，N=778KNN，Q=885KNN。（3）螺栓栓桿軸方方向受拉拉受剪驗驗算： （4）端板板厚度計計算：a）伸臂類類端板：；b）兩邊支支承類端端板：當端板外伸伸時，；當端板平齊齊時，；故，取端板板厚度。7.3 屋脊梁梁梁拼接接節(jié)點設設計 （1）節(jié)點點連接方方式：節(jié)節(jié)點采用用M24（10.9級）高高強度摩摩擦型高高強螺栓栓連接，構件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數u=0.45，每個高強度螺栓的預拉力P=225KN（查鋼結構設計手冊，表4-12）。（2）節(jié)點點內力：M=6674.4，N=1116KKN，Q=335.33