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1、横向单跨双坡门式刚架设计计算书1 设计资料本工程为市一金工车间厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱高9.9m；共有15榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，屋面与墙面板均为彩色压型钢板,填充以保温玻璃棉板，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。2结构体系选用横向单跨双坡门式刚架承重体系3结构布置3.1柱网布置3.2横向刚架主要尺寸横梁：Q235 截面：H型钢 600x300x8x14柱：Q235 截面：H型钢 500x300x10x163.3墙梁与柱间支撑3.4屋面支撑3.5荷载计算永久荷载：恒载：屋面板与保温层：
2、0.12KN/m2檩条与支撑：0.08KN/m2刚架：0.3 KN/m2可变荷载：屋面活载：0.5 KN/m2 雪荷载：0.5 KN/m2风荷载：0.35 KN/m2地震荷载：地区钢结构厂房按6度设防，即钢结构厂房6度设防只需满足构造要求。4吊车设计资料：采用北起起重量Q=5t，跨度S=22.5m的单梁式吊车，Pmax,k=45KN，Pmax,k=10.47KN，B=3500mm，W=3000mm，H1=880mm，轨道型号：38kg/m。4.1吊车荷载（竖向荷载设计值）4.2吊车梁力计算4.2.1Mmax与相应V4.2.2求Vmax轮子在支座上时，剪力最大4.2.3吊车水平荷载作用下的Mma
3、xH与VmaxH4.3 截面选择钢材采用Q235的H型组合钢4.3.1 经济高度34.3.2 最小高度根据构造要求，h取50mm的整数倍，因此h=500mm4.3.3 腹板厚度抗剪要求： 局部稳定： 根据构造要求，腹板厚度tw8mm的整数倍，则tw=8mm4.3.4翼缘尺寸取b0=200mm抗弯要求：, 则t0=0.78mm局部稳定要求：而t0值一般取2mm的整数倍且大于tw，则t0=10mm4.4 截面特性4.5 强度验算4.5.1 正应力验算4.5.2 切应力验算4.5.3 腹板局部压应力4.5.4 腹板边缘处的折算应力4.6 稳定性验算4.1.6 整体稳定性验算(满足)(满足)又因为双轴
4、对称工字形截面，则b=04.6.2 局部稳定性验算翼缘：腹板：（应按构造要求配置横向加劲肋）横向加劲肋截面确定横向加劲肋为Q235，尺寸为80mm8mm加劲肋间距为 4.7 刚度计算4.8 支承加劲肋计算采用凸缘式支承加劲肋尺寸：按端面承压强度试选加劲肋厚度已知： 需要考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件，为保证其使梁在支座处有较强的刚度，取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致一样，令ts=10mm。加劲肋端面顶紧刨平，突缘伸出板梁下翼缘底面长度为2ts=210=20mm的构造要求。按轴心受压构件验算加劲肋在腹板平面外的稳定，支承加劲肋的截面腹板截面积。阅微阁小说 ikdzs.端承压：查附表4.3（适用
5、于Q235钢，y轴c类）当 当因此4.9 焊缝计算4.9.1 腹板与翼缘连接焊缝最大焊脚尺寸：最小焊脚尺寸：4.9.2 支撑加劲肋与腹板的连接焊缝计算焊缝的计算长度需要焊脚尺寸 而 取hf=6mm5 抗风柱计算每侧山墙设3跟抗风柱，跨度6m5.1 荷载计算风荷载标准值高度Z处风振系数风荷载体型系数风压高度变化系数基本风压恒载：自重 墙面墙梁自重恒荷载：5.2 力计算5.3 截面选择初选截面(Q235)柱1：假定=10h,b取10mm的整数倍，则h=240mm，b=220mm查表4-4知X轴为b类，y轴为c类查附表4-2得：所以几何特性柱2：假定h,b取10mm的整数倍，则h=260mm，b=2
6、30mm查表4-4知X轴为b类，y轴为c类查附表4-2得：所以几何特性5.4 强度验算柱1： 柱2：5.5 刚度验算柱1：柱2：5.6 局部稳定性验算柱1：柱2：5.7 平面整体稳定性验算柱1：按b类截面查钢结构设计规得柱2：按b类截面查钢结构设计规得5.8 平面外稳定性设隅撑间距3.0m柱1：按c类截面查钢结构设计规得柱2：按c类截面查钢结构设计规得6 檩条计算6.1 基本资料屋面采用实腹式檩条，坡度0.1，选用冷弯c型卷边型钢，跨度，檩距为1.5m，中间设一道拉条，檩条与拉条钢材均为Q235。6.2 荷载与其效应组合永久荷载：压型钢板自重为0.12KN/m2，檩条与支撑自重为0.08KN/
7、m2，合计0.2KN/m2。可变荷载：屋面均布荷载为0.5KN/m2，雪荷载取0.35KN/m2。 风荷载：荷载组合设计值：活荷载起控制作用：风荷载起控制作用：选用C20070202.0型冷弯薄壁型卷边槽钢，截面特性如下：6.3 计算有效截面因qy产生的应力较大，故验算处截面，并设屋面能阻止檩条侧向位移和扭转。6.3.1 用毛截面模量计算板件的压应力6.3.2 计算系数和腹板为加劲肋板件上翼缘为部分加劲肋板件6.3.3 计算系数腹板：根据冷弯薄壁型钢结构技术规GB50018-2002中公式5.6.3-2 得， 则受压板件的板组约束系数扣除面积部分的长度为104.17-96.17=7.98mm上
8、翼缘：，则：由由冷弯薄壁型钢结构技术规GB50018-2002中公式5.6.2-3得：由于为部分加劲板则扣除面积的宽度为70-57.13=12.87mm因为下翼缘全截面受拉，所以全截面有效。6.4 计算有效净截面模量6.5 重新验算1、2点强度因此檩条的强度满足设计要求。6.6 稳定性验算已知：查冷弯薄壁型钢结构技术规GB50018-2002表A.1.2得：则 因此，稳定性满足要求。 6.7 挠度验算正常使用条件下的挠度验算 荷载标准值： 所以，满足要求。6.8 构造要求故此檩条在平面、外均满足要求。7 墙梁计算7.1 基本资料本工程为单层厂房，刚架柱距6m，外墙高9.9m，标高1m以上采用压
9、型钢板，墙梁间距1.5m，跨中设一道拉条，钢材为Q235型。7.2 荷载计算（1）墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢20070202.0，自重g=5.71kg/m；墙重0.22KN/m2；（2）风荷载：基本风压0=1.050.35=0.368KN/m2，风荷载标准值按CECS102：2002中的围护结构计算：k=sz0=1.4710.368=0.54KN/m2,（3）荷载设计值：q=1.20.387=0.084KN/m qw=1.40.81=1.134KN/m7.3 力计算7.4 强度计算墙梁C20070202.0，平放，开口朝上Wxmax=23.22cm3，Wxmin=23.22cm3，Wy=440
10、.0cm3，Iy=440.04cm4参考屋面檩条的计算结果与工程实践经验，取Wenx=0. 9 Wx，Weny=0.9 Wy 在风吸力下拉条位置设在墙梁侧，并在柱底设斜拉条。此时压型钢板与墙梁外侧牢固相连，可不验算墙梁的整体稳定性。7.5 挠度计算，满足要求。8 刚架计算8.1恒载计算刚架梁自重标准值：0.3KN/m2屋面板与檩条自重：0.2 KN/m28.2活载计算雪荷载： 0.35 KN/m2屋面均布活荷载：0.5 KN/m28.3风荷载计算左风：墙面迎风面：1.020.80.351.05=0.3 KN/m2墙面背风面：1.02（-0.5）0.351.05=-0.187 KN/m2右风：墙
11、面迎风面：1.020.80.351.05=0.3 KN/m2墙面背风面：1.02（-0.5）0.351.05=-0.187 KN/m28.4 吊车荷载轮压：吊车横向水平荷载计算:吊车每个车轮横向水平制动力Tk为吊车最大竖向荷载设计值：吊车最小竖向荷载设计值:吊车横向水平荷载设计值：8.5 各工况荷载图与力图8.6 荷载与力组合表8.7 PKPM软件在各种荷载标准值作用下的计算结果 工程名: 市xx厂设计 * PK11.EXE * 设计主要依据: 建筑结构荷载规(GB 50009-2001); 建筑抗震设计规(GB 50011-2001); 钢结构设计规(GB 50017-2003); 门式刚架
12、轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102:2002); 结果输出 - 总信息 - 结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构 设计规: 按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2 支座约束数: 2 标准截面总数: 2 活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置 风荷载计算信息: 计算风荷载 钢材: Q235 梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算 恒载作用下柱的轴向变形: 考虑 梁柱自重计算增大系数: 1.20 基础计算信息: 不计算基础 梁刚度增大系数: 1.00 钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85 门式刚架梁平面的整体稳定性: 按压弯构件验算 钢结构受拉柱容许长细比: 400 钢结构受压柱容许长细比: 200 钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 360 柱顶容许水平位移/柱高: l / 400 抗震等级: 不考虑地震作用 窄行输出全部容 - 节点坐标 - 节点号 X Y 节点号 X Y 节点号 X Y ( 1) 0.00 7.20 ( 2) 24.00 7.20 ( 3) 0.00 9.90 ( 4) 24.00 9.90 (
