《钢结构课程设计计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构课程设计计算书（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢结构设计课程设计计算书设计资料xxx市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度21m,柱距6m,柱高6m,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。刚架平面布置如以下图a所示，刚架形式及几何尺寸如以下图b所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，楝条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为米，钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。a钢结构设计课程设计计算书# 1bkN/m20.05 kN/m2 kN/m20.10 kN/m20.20 kN/m2 kN/m20.72 kN/m20.5 kN/m2 取用。荷载计算1、荷载取值计算1屋盖永久荷载标准值彩色压
2、型钢板50mm厚保温玻璃棉板pvc铝箔及不锈钢丝网楝条及支撑刚架斜梁自重悬挂设备合计2屋面可变荷载标准值屋面活荷载：对不上人屋面一般按雪荷载：查建筑结构荷载标准哈尔滨市，Sc=0.45kN/m2,对于单跨双坡屋面，屋面坡仙z=LSk=1x0.45kN/m2=0.45kN/m2取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.5kN/m2,不考虑积灰荷载。3轻质墙面及柱自重标准值20kN/m24风荷载标准值按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS1022002附录A的规定计算。基本风压30XkN/m2kN/m2,地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按建筑结构荷载标准(GB50009-2001)的规定采用，当
3、高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，zz=1.0。风荷载体型系数Ns：迎风面柱及屋面分别为+0.25和1.0,背风面柱及屋面分别为-0.55和0.65(CECS1022002中间区)。1屋面包活载标准值：6kN/mkN/m6kN/mkN/m2柱荷载x6M6x10.5kN/mkNkN/m=31.50kN3风荷载标准值迎风面：柱上qw16kN/mkN/m横梁上qw2=-6kN/m=kN/m背风面：柱上qw3=il6kN/m=-kN/m横梁上qw4=kN/mkN/m二.各种荷载作用下的内力分析g=4.32kN/m128.11kN m128.11kN mC；, ,87.61kN m128.11
4、kNm128.11kNmD-图2.1恒荷载作用下的M图-45.36kND-25.76kNj-63.36kNE图2.2恒载作用下的N图43.01kNB21.35kN1.43kN21.35kND43.01kN21.35kNC1.43kNE21.35kN图2.3恒载作用下的V图钢结构设计课程设计计算书#q=3.0kN/m88.97kNmC88.97kNm88.97kNm88.97kNmJB60.84kNm一一D，J-AE图2.4在活荷载作用下M图-17.89kNB-14.75kN-17.89科-D-31.50kN-31.50kN一丁A图2.5在活荷载作用下N图29.87kN1.48kNC1.48kN
5、D29.87kN14.83kNE图2.6在活荷载作用下V图qw2y=3.48kN/mqw4y=2.262kN/m-51.99kNm二 MK7O=1 wqqw2x=3.48kN/mI102.28kN mD55.83kN mqw4x=2.262kN/m3NK41M-1 = 3WA图2.7在左风向风荷载作用下M图图2.8在左风向风荷载作用下N图22.01kN22.01kN20.30514.44kN1B32.98kNA3.74kN C二二；-L0.14kN16.09kN D19.66kN图2.9在左向风荷载作用下V图刚架的内力图正负号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力图以杆件受拉为正，剪力以绕杆端顺
6、时针方向为正。三.内力组合刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据建筑结构荷载标准GB5000A2001的规定，采用荷载效应的基本组合：oSRo本工程结构构件安全等级为二级,o 1.0。对于基本组合，荷载效应组合的设计值S从以下组合之中取最不利值确定:1.2x6荷载标准值计算的荷载效应+1.4 W舌荷载标准值计算的荷载效应;1.0XB荷载标准值计算的荷载效应+1.4%风荷载标准值计算的荷载效应;1.0x6荷载标准值计算的荷载效应+1.4X&风荷载标准值计算的荷载效应;1.2XIS荷载标准值计算的荷载效应+1.4 X舌荷载标准值计算的荷载效应+0.6M.4X左风荷载标准值计算的荷载效应1.2XI
7、S荷载标准值计算的荷载效应+1.4X舌荷载标准值计算的荷载效应+0.6M.4X右风荷载标准值计算的荷载效应1.2X恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4X左风荷载标准值计算的荷载效应+0.6X.4W舌荷载标准值计算的荷载效应1.2X恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4风荷载标准值计算的荷载效应+0.6X.4W舌荷载标准值计算的荷载效应1.35HS荷载标准值计算的荷载效应+0.7M.4M舌荷载标准值计算的荷载效应本工程不进行抗震验算。最不利内力组合得的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面。对于刚架梁，截面最不利的内力组合如下。梁端截面：Mmax及相应的N、V、Mmin及相应的N、V。梁跨中截面：
8、Mmax及相应的N、V、Mmin及相应的N、V。对于刚架柱，截面可能的最不利内力组合有：钢结构设计课程设计计算书Mmax及相应的N、V,Mmin及相应的N、V；Nmax及相应的Mmax、V,Nmin相应的Mmax、V。刚架内力组合左半跨见表3.1。表刚架内力组合左半跨截回内力组合项目荷载组合方式荷载组合项目M/kN.mN/kNV/kN刚柱Mnax及相应的N、V1XX活Mnax及相应的N、V2XX风顶Nmax及相应的士Mma八V2XX风Nmin及相应的士MUV1XX活B架柱Mnax及相应的N、V一一一一一Mnax及相应的N、V一一一一一底Nmax及相应的士Mma八V2XX风0Nmin及相应的士M
9、UV1XX活0柱A刚支Mnax及相应的N、V1XX活座Mnax及相应的N、V2XX风B架支Mnax及相应的N、V2XX风座Mnax及相应的N、V1XX活梁C四.刚架设计1.截面设计初选梁柱截面均用焊接工字钢6002501012,Q235钢。截面特性：24B250mm,H600mm,tw10mm,tf12mm,A117.6cm,Ix67794.05cm,_3_43-一Wx2259.8cm,ix24cm,1y3129.8cm,W；250.38cm,iy5.16cm2.构件验算：1构件宽厚比验算翼缘部分：b/tf=120/12=1015.235/-fy12腹板部分：ho/tw=576/10=57.6
10、Vmax=93.43kN,满足要求。B.弯、剪、压共同作用下的验算取梁段截面进行验算，N=79.48kN,V=93.43kN,M=278.29kNm。Vuk,按钢结构设计标准GB500172003验算h2一2942Mf(Af1Af2h2)f(2501225012294)215h2294379.26kNmM=278.29kNm,取M=Mf故（六1）2Me01，满足要求。N=79.48kN,M=278.29kNm。梁平面内的整体稳定性验算：计算长度取横梁长度lox=21105mm,x=lox/ix=150,类截面，查表得x0.728。#NEx02EAo1.122061176021.187.942k
11、N=2808kNmx1.0NmxMx794801.0278.29106xA*N0.72811760”二0adn3.nVOQ79.48xW1x(1x；一)2259.810(10.728)Nex028082_2=N/mmf215N/mm,?两足要求。梁平面外的整体稳定性验算计算长度取10y=3015mm。对于等截面构件，4320Ah2 yWxytl 2 235 (4.4h) ( fy )0,SW1,yloy/iy58.43,b类截面，查表得y=0.701o58.43 12 2 235() ()4.4 576235432011760576158.4322259.8103)=3.93疗,取b1.070
12、.282/b0.998W1.0t1NtMx79480278.29106:3yAbWx0.701117602259.8100.998N/mm2f215N/mm2,满足要求。D.按钢结构设计标准GB500172003校核该梁腹板容许高厚比粱端截面:max min79.48 10311760278.29 106 28867794.05 10426.76 118.64N/mm125.41111.882N/mmmax min1.89max故h057.6(4800.526.2)(235108.49,满足要求。twfy梁跨中截面：max min46.15 10311760190.31 106 288- 4767794.05 103.92 80.85N/mm284.7776.93N/mm2max min
