鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)六

門(mén)式剛架課程設(shè)計(jì)PAGEPAGE26單跨雙坡門(mén)式剛架設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)資料1車(chē)間柱網(wǎng)布置廠房為單跨雙坡門(mén)式剛架（圖1）。長(zhǎng)度，柱距，跨度。門(mén)式剛架檐高，屋面坡度為。圖1剛架簡(jiǎn)圖2材料選用屋面材料：?jiǎn)螌硬拾鍓γ娌牧希簡(jiǎn)螌硬拾逄鞙希轰摪逄鞙?結(jié)構(gòu)材料材質(zhì)鋼材選用，，基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)：，4荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）Ⅰ恒載：無(wú)吊頂，（不包括剛架自重）Ⅱ活載：Ⅲ風(fēng)載：基本風(fēng)壓，地面粗糙度類(lèi)，風(fēng)載體形系數(shù)如圖2所示：圖2風(fēng)載體形系數(shù)示意圖Ⅳ雪載：。學(xué)本設(shè)計(jì)不考慮益地震作用顆二乞加嘩單榀剛架設(shè)計(jì)摘端辟單榀剛架的設(shè)喂計(jì)取中間榀按柏照封閉式中間誰(shuí)區(qū)單元進(jìn)行。荷載組合低計(jì)算剛架內(nèi)力切時(shí)，按照如下井三種荷載組合侄進(jìn)行：①；②；③；④。徹計(jì)算位移變形個(gè)時(shí)，按照以下父三種荷載組合來(lái)進(jìn)行：①；②；③。內(nèi)力計(jì)算召采用同濟(jì)大學(xué)頂鋼結(jié)構(gòu)輔助設(shè)守計(jì)軟件計(jì)算結(jié)取構(gòu)的內(nèi)力。綱結(jié)構(gòu)的計(jì)算模設(shè)型。如陽(yáng)圖艷3拌所示：暖圖釘3期君剛架計(jì)算模型棄截面形式及尺膠寸初選斥查爆笛根據(jù)柱的受力孤特點(diǎn)，且考慮猛經(jīng)濟(jì)性因素，探柱采用楔形焊扭接巖型鋼；而梁由由于跨度較小舍，若采用楔形柳會(huì)增加制作成暖本，因此梁采打用等截面焊接臨型鋼。各個(gè)截降面的信息見(jiàn)全表燦1頃，截面形式見(jiàn)鋪圖批4貫。再表追1因映鴿指硬牧截面信息表漆截面滑截面名稱(chēng)潔長(zhǎng)度亞面積若繞弱軸慣矩包繞弱軸截面模煮量候繞強(qiáng)軸慣性矩?cái)忱@強(qiáng)軸截面模強(qiáng)量唱Ⅰ子－馳Ⅰ滋(透小屬頭只)文Ⅱ生－誠(chéng)Ⅱ待（大頭）夏Ⅲ門(mén)－挑Ⅲ蕩Ⅳ沈－葉Ⅳ粒渠長(zhǎng)描菠Ⅰ絡(luò)－譽(yù)Ⅰ衛(wèi)截隔面雨猾衰休普Ⅱ介－秤Ⅱ叨截港面皮并雷旱秀Ⅲ停－謹(jǐn)Ⅲ外(彩Ⅳ戚－春Ⅳ倉(cāng))曬截面話(huà)圖諷4精遵梁柱截面示意床圖吼各種工況下的爭(zhēng)荷載，如斑圖礦5病所示：仔（倚a輔）恒載作用簡(jiǎn)比圖弊（共b憤）活載作用簡(jiǎn)旋圖勸（旅c犧）左風(fēng)荷載作伶用簡(jiǎn)圖鍵（攝d另）右風(fēng)荷載作騰用簡(jiǎn)圖羽圖秀5榜議工況荷載圖噴各種工況下的話(huà)內(nèi)力截運(yùn)行功，結(jié)果如援圖祝6甚至倉(cāng)圖者9謀及表航格泄2偽所示。竊（宣a機(jī)）廣（單位：鳴）醋（競(jìng)b冊(cè)）您（劍單位：四）濃（棗c騙）卡（赤單位：欠）渾圖辰6濕嘴膽恒載作用下的妹剛架炸圖歸（將a鞠）輕（單位：壞）洪（回b換）割（笨單位：嘗）慘（普c素）棗（船單位：右）繡圖泡國(guó)7拒年活載作用下的頂剛架咬圖奇（女a(chǎn)摘）啄（單位：盼）其（逐b散）總（滴單位：繪）爹c站）翼（半單位：卡）倡圖惹祖8正映左風(fēng)加作用下的剛架魄圖怎（彈a黨）德（單位：導(dǎo)）忍（丑b塘）抱（央單位：狡）重c副）絨（使單位：僅）廣圖臣9詞土右風(fēng)找作用下的剛架尸圖鍵表鳥(niǎo)2劫梳裕騎腳各工況作用下看的截面內(nèi)力坊截面洋內(nèi)力據(jù)恒載盲活載惱左風(fēng)舌右風(fēng)父Ⅰ乳－剛Ⅰ師0譽(yù)0屆0乓0跟-23.9阿-22.6圓26.3蠢16.5匯4料6.8墻-12.4酬2.3誠(chéng)Ⅱ巖－耳Ⅱ三-24.9裹-41.3號(hào)59.1航19.2香-13.7循-22.6賽26.3乏16.5仇4擔(dān)6.8置-7.4只-3.5課Ⅲ拒－伍Ⅲ槐-24.9柔-41.3輛59.1蛙19.2眨-5.5腐-9.5蹲10.5裹10.4沖-13.2好-21.8富25.4尸15.6彼Ⅳ經(jīng)－鐘Ⅳ栗23.2甩38.1負(fù)-34.2肝--34.2盲-4.2缺-7.2厲10.5迷10.4騰0.4報(bào)0.7羽-0.7塘-1.4內(nèi)力組合鑄由以上軟件計(jì)深算內(nèi)力，按照斗荷載組合規(guī)則敏進(jìn)行計(jì)算，內(nèi)生力組合值如梯表厭3賣(mài)所示。撞表喊3飛顯含菊衛(wèi)揮內(nèi)力組合值金截面割內(nèi)力籍左風(fēng)拋右風(fēng)挖左風(fēng)廚右風(fēng)毒左風(fēng)棍右風(fēng)披Ⅰ偽－虎Ⅰ腰0.0峽0.0小0.0三0.0障0.0孟0涂0鎖-60.32榮-38.23秩-46.46案-14.01餡-27.73棵12.92嘉-0.8微14.32筋3.9巴16.25雅-5.90牙14.68稍-13.36都7.22稱(chēng)Ⅱ占－腸Ⅱ白-87.7澡-38.0齊6飽-71.57芳12.39風(fēng)-43.47浙57.84太1.98承-48.08堤-25.99灶-34.22惑-1.77備-15.49缺23.12舟9.4市14.32辰8.1該11.38悼1.1吳6.56償-6.36議-0.9綁Ⅲ納－走Ⅲ醒-87.7往-38.06攀-71.57拖12.39具-43.47謊57.84倡1.98油-19.9飼-11.08碧-11.16脫-1.21挑-1.35伯9.2壺9.06炕-46.36躺-25.02席-33.26妨-1.64弓-15.36拿22.36蘭8.64徒Ⅳ巷－居Ⅳ饅81.2捆-52.45先-52.45帝17.30灣17.30數(shù)-24.68戴-24.68膛-15.12屑-6.3灣-6.38禿2.6弱2.46涌10.5距10.36本1.46義0.87襪0.28往0.19蠢-0.79雪-0.58挎-1.56構(gòu)件截面驗(yàn)算俱因?yàn)殚T(mén)式剛架克左右對(duì)稱(chēng)，因功此只需驗(yàn)證半鄰榀剛架即可。竊⑴擺樹(shù)局部穩(wěn)定驗(yàn)算啞構(gòu)件局部穩(wěn)定闖驗(yàn)算是通過(guò)限缸制板件的寬厚螞比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。柱翼緣壤鄙（滿(mǎn)足要求）柱腹板轉(zhuǎn)多Ⅰ第－贈(zèng)Ⅰ把截墓面傅燭（滿(mǎn)足要求）賄蹈Ⅱ搭－壇Ⅱ惜截旁面裙灶（滿(mǎn)足要求）梁翼緣舉想（滿(mǎn)足要求）梁腹板疑是（滿(mǎn)足要求）壤⑵脆捐強(qiáng)度及整體穩(wěn)答定驗(yàn)算侮楔形柱的腹板爪高度變化率為渴，而梁因?yàn)槭菓虻冉孛妫虼诉z高度變化率也智符合照的條件，所以惡考慮板件的屈活曲后強(qiáng)度，腹眠板抗剪承載力折按照下式計(jì)算翅：缸。梁柱都不設(shè)隸置橫向加勁肋罵。對(duì)于柱：，，射忌因?yàn)?，所以?duì)于梁：，，因?yàn)椋詧?bào)1霜號(hào)單元（柱）曉的驗(yàn)算=1\*alphabetic頌a盟勇Ⅰ禾－串Ⅰ睛截面強(qiáng)度驗(yàn)算速：組合內(nèi)力值漸Ⅰ榆－忙Ⅰ卡截面只存在軸閉力和剪力，分熊別驗(yàn)算截面的士正應(yīng)力和剪應(yīng)畜力。核正應(yīng)力驗(yàn)算采芹用荷載組合：險(xiǎn)接剪應(yīng)力驗(yàn)算采協(xié)用荷載組合：強(qiáng)度驗(yàn)算歇雙納正應(yīng)力驗(yàn)算：驅(qū)眾片彎矩傍為摟0棚，故截面的邊遵緣正應(yīng)力比值炊。負(fù)造泡用炊代替公式栗中的抄：切鬧顛廁撞遲薪因?yàn)榱x，所以盤(pán)，拿即遮1蓮號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面腹全部有效。水滅即戰(zhàn)摟經(jīng)驗(yàn)算考Ⅰ隔－嚼Ⅰ送截面強(qiáng)度滿(mǎn)足榨條件。=2\*alphabetic鉤b潛衰Ⅱ濕－恩Ⅱ剩截面強(qiáng)度驗(yàn)算主：組合內(nèi)力值確Ⅱ娃－就Ⅱ爬截面受到壓彎存作用，采用以南下荷載組合進(jìn)棕行驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算咳故截面的邊緣話(huà)正應(yīng)力比值移。令度幅因?yàn)樗?，用園代替公式葛中的翠：免用詞婆溝因?yàn)榉荩灾?，作即?披號(hào)節(jié)點(diǎn)端秩Ⅱ辭－鐘Ⅱ懷截面全部有效婆。掩哪Ⅱ吵－撈Ⅱ全截面受到剪力哀、彎矩、軸力蘆的共同作求用悅修校士遣世所以采用以下訂公式進(jìn)行驗(yàn)算幣：窮即望胖親經(jīng)驗(yàn)算埋Ⅱ譯－奸Ⅱ抗截面強(qiáng)度滿(mǎn)足嶺條件。截面利用率=3\*alphabetic險(xiǎn)c扁災(zāi)①說(shuō)號(hào)桿件整體穩(wěn)烏定驗(yàn)算：族平面內(nèi)計(jì)算高西度確定炒體壘楔形柱截面高窩度成線(xiàn)形變化臂，柱的小頭慣眼性矩巧，柱的大頭慣確性矩絮，首。斜梁為等截肯面，換算長(zhǎng)度汪系數(shù)憲，梁最小截面勺慣性矩絲，羞。督撕體柱的線(xiàn)剛度：梁的線(xiàn)剛度：兼根據(jù)撒以及豪查表得到楔形貝柱的計(jì)算長(zhǎng)度掛系數(shù)端，所以柱的平川面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度朝。輛平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)哀算灰變截面柱的長(zhǎng)軍細(xì)比碗根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比查橡《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)波規(guī)范》妨得到桿件軸心釣受壓穩(wěn)定系數(shù)切。亡平面內(nèi)穩(wěn)定驗(yàn)要算：竹挽腿懶故平面內(nèi)穩(wěn)定熊滿(mǎn)足條件。純平面外穩(wěn)定驗(yàn)復(fù)算掌平面外柱的計(jì)躺算長(zhǎng)度湊，柱的長(zhǎng)細(xì)比夠根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比查虜《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)推規(guī)范》晌得到桿件軸心日受壓穩(wěn)定系數(shù)嚇。構(gòu)件楔率刺柱底端彎矩造為默0域，故等效彎矩崖系數(shù)饅圖慮10曲凡柱的平面外穩(wěn)瞇定計(jì)算簡(jiǎn)圖整體穩(wěn)定系數(shù)洋因?yàn)轵?qū)，所以按照《同鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)染范》徐查出相應(yīng)的弱。敲平面外穩(wěn)定驗(yàn)跑算：幼跑故平面外穩(wěn)定貌滿(mǎn)足條件。室2間號(hào)單元（梁）固的驗(yàn)算=1\*alphabetic洋a傳架Ⅲ斜－教Ⅲ扯截面強(qiáng)度驗(yàn)算息：組合內(nèi)力值瑞Ⅲ解－腸Ⅲ虛截面受到壓彎恥作用，在風(fēng)吸義力的作用下，非即在荷載組合姻作用時(shí)，下翼敢緣受壓。但是誼由于梁的下翼兩緣設(shè)置隅撐，犧截面對(duì)稱(chēng)，上賤下翼緣采用相傅同的計(jì)算長(zhǎng)度孫，而且掠值比恒載與活脾載組合時(shí)的計(jì)把算值小，所以辨下翼緣受壓情淘況不予計(jì)算。薪只采用以下荷否載組合進(jìn)行驗(yàn)陵算：強(qiáng)度驗(yàn)算廢故截面的邊緣虎正應(yīng)力比值犧。撓夏沒(méi)因?yàn)轳R，用亞代替公式繁中的經(jīng)：拆店悠巴徑因?yàn)榘?，所以童，黃即何2鞋號(hào)節(jié)點(diǎn)端畜Ⅲ牛－擠Ⅲ蝶截面全部有效特。要較Ⅲ碎－裳Ⅲ撐截面受到剪力勵(lì)、彎矩、軸力雹的共同作也用演到懂孝襖榆所以采用以下柳公式進(jìn)行驗(yàn)算盟：舌推道恰毅經(jīng)驗(yàn)算挪Ⅲ和－連Ⅲ軋截面強(qiáng)度滿(mǎn)足泉條件。截面利用率=2\*alphabetic枕b融辰Ⅳ臉－巧Ⅳ波截面強(qiáng)度驗(yàn)算沒(méi)：組合內(nèi)力值姿Ⅳ瓶－風(fēng)Ⅳ剛截面受到壓彎司作用，在風(fēng)吸勿力的作用下，敏即在荷載組合移作用時(shí)，下翼叫緣受壓。與截汗面血Ⅲ匆－糠Ⅲ帆同樣原因只采象用以下荷載組炸合進(jìn)行驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算搶故截面的邊緣吐正應(yīng)力比值嘗。雅儉董因?yàn)橛?，用折代替公式芳中的裕：皺糖刃獅皺因?yàn)榘?，所以貫，筒即獸3洽號(hào)節(jié)點(diǎn)端欣Ⅳ館－痕Ⅳ煉截面全部有效標(biāo)。救觀Ⅳ棒－悶Ⅳ刪截面受到剪力嗚、彎矩、軸力管的共同作握用張框斃江俘尼所以采用以下臣公式進(jìn)行驗(yàn)算習(xí)：浩直襪伯腦經(jīng)驗(yàn)算偷Ⅳ估－宜Ⅳ如截面強(qiáng)度滿(mǎn)足布條件像。截面利用率=3\*alphabetic累c貿(mào)炎②應(yīng)號(hào)桿件的平面猶外整體穩(wěn)定驗(yàn)挑算：剛剛架斜梁應(yīng)按辣照壓彎構(gòu)件計(jì)婚算平面外的穩(wěn)線(xiàn)定，計(jì)算方法防按照《鋼結(jié)構(gòu)食設(shè)計(jì)規(guī)范》劫的規(guī)定進(jìn)行。前平面外的計(jì)算漂長(zhǎng)度拴，等截面梁的鼻弱軸慣性矩腔。柱的長(zhǎng)細(xì)比立根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比查愛(ài)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈規(guī)范》屈得到桿件軸心男受壓穩(wěn)定系數(shù)鏟。哲因?yàn)榉?，所以其整體協(xié)穩(wěn)定系數(shù)強(qiáng)可以安裝下列例公式近似計(jì)算寶：姨因?yàn)辁?，所以用狹代替。松平面外穩(wěn)定驗(yàn)涂算：許誠(chéng)故平面外穩(wěn)定裹滿(mǎn)足條件。位移計(jì)算勁⑴紛節(jié)柱頂側(cè)移計(jì)算鋤吩戶(hù)柱腳為鉸接形關(guān)式。水平力責(zé)圖柏11殃謊剛架柱頂側(cè)移限荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖盼祝徹變截面柱的平返均慣性矩：亦拳觀橫梁的平均慣弄性矩：聾菠概剛架柱與剛架邁梁的線(xiàn)剛度比糠值派剛架在水平力姑作用下的柱頂督側(cè)移槐因此柱頂水平鼓位移滿(mǎn)足要求弱。清⑵刺俘橫梁撓度計(jì)算連由察計(jì)算結(jié)果知，卷橫梁在跨中撓叮度最大質(zhì)因此橫梁撓度州滿(mǎn)足要求?？窐?gòu)件連接節(jié)點(diǎn)社設(shè)計(jì)陷⑴爬倘梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)觀來(lái)弟梁柱節(jié)點(diǎn)連接而采用端板豎放拼的連接形式，號(hào)如按圖園1驅(qū)2聚所示。池賤筆連接處選用如揮下兩組組合內(nèi)饅力值：猶（軸力使梁受臘壓）滾（軸力使梁受禍拉）唇圖四12闖絕梁柱連接節(jié)點(diǎn)惑示意叉圖罰施三鋸?fù)仔l(wèi)圖潛13澆吐螺栓布置圖并（姜1器－囑1唉）螺栓驗(yàn)算陡采用際級(jí)允摩擦型高強(qiáng)度棍螺栓連接，連慢接表面采用噴笛砂的處理方法欺，摩擦面的抗袋滑移系數(shù)求，預(yù)拉力專(zhuān)，則每個(gè)螺栓嬌的抗剪承載力灌為：禍初步采用拌個(gè)瞎高強(qiáng)度螺栓。則螺栓群的布置恨如立圖走1猜3淚所示。=1\*alphabetic易a也糾在第一組荷載螞作用時(shí)：沿頂排螺栓的拉觀力最大航抗拉滿(mǎn)雪足斃躺馳第二排螺栓安：比霞鄙渠跪重自燈唐第三排螺栓：因?yàn)?，所以取第四排螺栓：，取刃螺栓群的抗剪找承載力抗剪滿(mǎn)足=2\*alphabetic鋪b塔墓在第二組荷載犁作用時(shí)：陳底排螺栓的拉唯力最大抗拉滿(mǎn)足第三排螺栓：第二排螺栓：因?yàn)?，所以取第一排螺栓：，取敬螺栓群的抗剪隙承載力抗剪滿(mǎn)足升⑵棕托梁梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)館蹦渠梁梁拼接節(jié)點(diǎn)槍連接形式如漁圖收1秤4貌所示。節(jié)寒蔑連接處選用如偵下組合內(nèi)力值斗：皂頑揚(yáng)鬧庭圖絮14鼓宏梁梁連接節(jié)點(diǎn)財(cái)示意罷圖玻俗阿冬余圖態(tài)15奶尤螺栓布置圖跑（撲2醒－滔2扭）螺栓驗(yàn)算晉采用梯級(jí)叉摩擦型高強(qiáng)度蛙螺栓連接，連瓶接表面采用噴伏砂的處理方法昨，摩擦面的抗防滑移系數(shù)沉，預(yù)拉力煩，則每個(gè)螺栓芝的抗剪承載力神為：急初步采用窄個(gè)梢高強(qiáng)度螺栓。陶螺栓群的布置瓜如燃圖朝1英5程所示。=1\*alphabetic邪a滾曠在第一組荷載韻作用時(shí)：挎底排螺栓的拉蓋力最大寨抗拉滿(mǎn)限足席悟趣持劑首媽蔽因?yàn)榧袅苄×?，所以無(wú)需驗(yàn)回算剪力。須b胡訓(xùn)在第二組荷載鑒作用時(shí)：細(xì)夠孟因?yàn)閺澗嘏c軸碗力都遠(yuǎn)小于第布一組內(nèi)力，所稻以無(wú)需驗(yàn)算螺挺栓的拉力。同元時(shí)因?yàn)榧袅χ导艉苄。室膊谎视栩?yàn)算。柱腳設(shè)計(jì)幼按照計(jì)算假定囑，柱腳的形式岡為鉸接，不能要抵抗彎矩。剪帆力由底板與混滲凝土之間的摩矮擦力承擔(dān)（若消經(jīng)過(guò)驗(yàn)算不滿(mǎn)寇足，則需設(shè)置辟抗剪鍵）。巴柱腳的形式如姨圖猾1頸6賢所示，采用四尊個(gè)錨栓與基礎(chǔ)窩連接。錨栓為障，爭(zhēng)，鍬?；A(chǔ)砼標(biāo)號(hào)慘。基礎(chǔ)底板設(shè)晉計(jì)采用如下荷單載組合進(jìn)行：，對(duì)圖件16堪周柱腳形式宴⑴亞咽柱腳底板尺寸識(shí)的確定假定底板寬度底板長(zhǎng)度取寄⑵餃崇柱腳底板厚度融的確定底板壓力榮底板有兩種計(jì)礎(chǔ)算模式：三邊炕支承板一邊自認(rèn)由板、一邊支期承三邊自由板愁。歲三邊支承板一游邊自由板翼，滔，蘭，查表得板。于是坐一邊支承三邊包自由板見(jiàn)考慮底板的塑李性發(fā)展，得到火底板厚度鐵實(shí)際取用底板額厚度左。母⑶位菠柱