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1、1 1. 设计资料南京的某厂房采用单跨双坡门式刚架。 长度 90m， 柱距 6m， 跨度 15m。 门式刚架檐高 6m，屋面坡度为 1:10 。刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接。钢材选用 Q345 钢，焊条采用 E43型。基础混凝土 C25。屋面材料：夹芯板 0.25kN/ 。墙面材料：夹芯板 0.25kN/ 。天沟：钢板天沟。自然条件：基本雪压 0.65 kN/ 基本风压 0.4 kN/ 不考虑地震作用，屋面无积灰，厂房无吊车。恒载 0.25 kN/ 活载 0.5 kN/ 经过验算可以选择檩条为 C160 60 20 3.0 水平间距 1.5m 2. 梁柱界面选择及截面特性截面简图 截面特性1-
2、1 剖面2 2-2 （ 3-3）剖面4-4 剖面5-5 剖面3. 荷载计算（ 1）荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向） ：夹芯板 0.25kN/ 檩条及支撑 0.15kN/ 刚架横梁 0.10kN/ 总计 0.50kN/ 屋面雪荷载（标准值） 0.65kN/ 3 屋面均布活荷载（标准值） 0.50kN/ 柱及墙梁自重（标准值） 0.55kN/ 风载 基本风压 w0=0.4 kN/ ，地面粗糙度为 B 类，按封闭建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数如下：（ 2）分项荷载作用计算1）屋面永久荷载作用标准值为 0.5 cos1 6=3.01 kN/ 2）屋面可变荷载作用标准值为 0.65 cos1
3、 6=3.92 kN/ 3）柱及墙梁自重标准值为 0.55 6=3.3 kN/ 4）风载墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为 1.0 ，则W=1.0 0.4=0.4 kN/ 墙面风雅标准值为 qwAB=0.4 （ +0.25 ） 6=+0.6 kN/ qwDE =0.4 （ -0.55 ） 6=-1.32 kN/ 屋面负风压标准值为 qwBC=0.4 (-1.00) 6=-2.4 kN/ 4 qwCD =0.4 (-0.65) 6=-1.56 kN/ 4. 刚架内力计算及组合（ 1）刚架内力计算按建筑结构静力计算手册中的变截面刚架进行计算已知斜梁长度 a=7.537m，矢高 f=0.75m,
4、柱高 h=6.0m，跨度 l=15m ?=II023012 ha =6.261323.15667 6537.7 =0.7534 =hf =0.675.0 =0.125 对于横梁 23 有V=ll h =5.73 =0.4 t= （ddmaxmin ） 3=（776376 ） 3=0.114 lm =1 对于柱 12 有V=1 t= （822272 ） 3=0.036 查表可以得到 23 =3.888 32 =1.804 23 =1.617 21 =0.307 23 = 23 + 32 +2 23 =8.926 A= 23 + 2 32 +2 ( 32 +23)+ 21 =10.217 B= 3
5、2 (1+ )+ 23=3.6465 C= 23 +23(1+ )+ 21 =6.115 Rw2323 =0.459 Rw32 =0.349 Rw21 =0.309 K ww23 23 = Rw2323 + Rw32 (1+ )=0.852 5 N=B+C+w212R =10.582 故计算出内力图如下屋面恒载作用下屋面活载作用下风荷载作用下6 （ 2）刚加内力组合刚架梁内力组合表钢架柱内力组合表(3) 最不利荷载组合作用下刚架 M、 N、 V 图如下7 5. 刚架梁柱截面验算（ 1）构件宽厚比验算1）梁翼缘tb =122)8-250(=10.080.8 且 M=134.034kN.m 对 2
6、-2 截面M=34.249kN.m N=26.549kN V=24.945kN Me= fwe =1306.63 310103 =405 kN.m 11 由 V M=34.249kN.m 对 3-3 截面M=105.15kN.m N=22.091kN V=2.223kN Me= fwe =1306.63 310103 =405 kN.m 由 V M=105.15kN.m 3) 平面外的整体稳定验算斜梁不需计算整体稳定性的侧向支承点间最大长度， 可取斜梁受压翼缘宽度的 16f y235 倍，隅撑的间距为 3000mm，满足上述要求，刚架斜梁不需要计算整体稳定性。（ 4）刚架柱的验算1）抗剪承载力
7、验算柱截面的最大应力为 Vmax=22.339kN，考虑只有支座加劲肋，取 k =5.34 ，则34523534.5378/27223537=fkthyww=0.482 M=134.034kN.m 3) 平面内整体稳定验算12 柱的计算长度 hrl =0 ，hIkE cr 314.4=E=206 103 ， cmI c 40 3.15667= ， cmI c 41 7.159345= ， cmI b 40 6.26132= ，h= （ 6000-200 ） mm=5800mm s=7.537m =0.5 故 I c0 / I c1 =0.098 K1= I c1 /h=274.734 ， K2
8、= I b 0 / （ 2 s） =34.672 K 1/ K 2=7.924 则 查表可得 r =0.752 hrl =0 =0.752 6000=4512mm =ilx0 =1.134512 =34.443 查表得 x =0.92 取 mx=1.0 kNE AN eEx 142801.191762061.1 34.44310102-3322020 =fkN mmwMANemxeX=+= fhtuuwhAyxybyws 取 926.023534544000-07.123544000-07.165.5922y0 = f yb13 619.473.6/300 = y 查表得 869.0= ykN
9、E IN xEx 1058001010h 624322020 6.81.13.15667206=0.1075.0N-1 )N(20=+=NN ExExtfkN mmwMANeTeYV=24.945kN （满足要求）2）端板计算第一排螺栓位置端板厚度为mmbft Ne tf 249.7310250181.174066 103 =第二排螺栓位置端板厚度为mmfb wt eeee Neewffwtf 303.5310)6140(40225061888.136146)(26 103=+ =+故可取端板厚度为 t=16mm （ 3）铰接柱脚节点设计柱 底 板 地 脚 锚 栓 采 用 Q345 钢 ， 地 脚 锚 栓 选 用 M24， 基 础 材 料 采 用 C25 混 凝 土 ，mmf Nc 29.11= ，柱底轴力 N=92.01kN, 剪力 V=22.339kN 柱脚底板面积 A=340 300=102000 2柱脚节点图如下17 柱脚底板应力验算mmfmm NNA N c /3010A 222309.11/912.042-10200001.92- = （满足要求）8. 刚架施工图
