鋼結構課程設計計算書(例子)

-.z.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，柱腳為鉸接。材料采用Q235鋼材，焊條采用E43型。自然條件：根本風壓：，根本雪壓地面粗糙度B類二、構造平面柱網(wǎng)及支撐布置該廠房長度90m，跨度21m，柱距9m，共有11榀剛架，由于縱向溫度區(qū)段不大于300m、橫向溫度區(qū)段不大于檁條間距為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檁條、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?！膊贾脠D詳見施工圖〕三、荷載的計算計算模型選取取一榀剛架進展分析，柱腳采用鉸接，剛架梁和柱采用等截面設計。廠房檐高7.5m，考慮到檁條和梁截面自身高度，近似取柱高為7.2m因此得到剛架計算模型：2.荷載取值屋面自重：屋面板：0.18檁條支撐：0.15橫梁自重：0.15總計：0.48屋面雪荷載：0.3屋面活荷載：0.5〔與雪荷載不同時考慮〕柱自重：0.35風載：根本風壓3.各局部作用荷載：〔1〕屋面荷載：標準值：柱身恒載：〔2〕屋面活載屋面雪荷載小于屋面活荷載，取活荷載〔3〕風荷載〔地面粗糙度類〕風載體形系數(shù)示意圖荷載如下列圖：4.內(nèi)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面積mmMm柱23461.6梁23461.6〔2〕截面內(nèi)力：根據(jù)各個計算簡圖，用構造力學求解器計算，得構造在各種荷載作用下的內(nèi)力圖如下：計算工程計算簡圖及內(nèi)力值(M、N、Q)備注恒載作用恒載下彎矩恒載下剪力恒載下軸力〔忽略柱自重〕彎矩圖剪力圖"+〞→軸力圖(拉為正，壓為負)活荷載作用活荷載(標準值)彎矩圖彎矩圖活荷載作用活荷載(標準值)剪力圖活荷載(標準值)軸力圖剪力圖"+〞→軸力圖(拉為正，壓為負)風荷載作用風荷載(標準值)彎矩圖.風荷載(標準值)剪力圖風荷載(標準值)軸力圖彎矩圖剪力圖"+〞→軸力圖(拉為正，壓為負)〔3〕內(nèi)力組合(由于恒載和活載關于構造豎向?qū)ΨQ，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)進展內(nèi)力分析，需要進展以下可能的組合：①1.2×恒載效應+1.4×活載效應②1.2×恒載效應+1.4×風載效應③1.2×恒載效應+1.4×0.85×{活載效應+風載效應}取四個控制截面：如下列圖：各情況作用下的截面內(nèi)力截面內(nèi)力恒載活載左風Ⅰ－Ⅰ000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55Ⅱ－Ⅱ-127.84-129.94147.59-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.45Ⅲ－Ⅲ-127.84-129.94147.59-21.75-22.6621.0443.4145.22-45.08Ⅳ－Ⅳ92.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.182.27-1.81內(nèi)力組合值截面內(nèi)力Ⅰ－Ⅰ000-120.5811.30-54.85-48.4511.19-15.45Ⅱ－Ⅱ-335.3353.22-132.40-120.5811.3054.79-48.4511.19-25.09Ⅲ－Ⅲ-335.3353.22-132.40-64.303.36-28.03115.40-11.0251.93Ⅳ－Ⅳ246.782.79134.16-57.82-3.36-28.035.790.083.164.截面驗算控制內(nèi)力組合工程有：①＋Mma*與相應的N，V(以最大正彎矩控制)②－Mma*與相應的N，V(以最大負彎矩控制)③Nma*與相應的M，V(以最大軸力控制)④Nmin與相應的M，V(以最小軸力控制)所以以上內(nèi)力組合值，各截面的控制內(nèi)力為：1-1截面的控制內(nèi)力為2-2截面的控制內(nèi)力為3-3截面的控制內(nèi)力為4-4截面的控制內(nèi)力為A：剛架柱驗算：取2-2截面內(nèi)力平面內(nèi)長度計算系數(shù)：，⑴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〔滿足要求〕柱腹板〔滿足要求〕〔2〕柱有效截面特征：B：剛架梁驗算：取3-3截面內(nèi)力⑴局部穩(wěn)定驗算梁翼緣〔滿足要求〕梁腹板〔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〕橫梁擾度驗算：，位移圖