钢筋结构载荷计算与相关

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1、 . 目录摘 要Abstract1 建筑设计11.1 建筑平面设计11.2 建筑立面设计41.3 建筑平面设计62 结构方案设计说明72.1 构件截面尺寸及材料选择72.2 结构体系抗震防火要求73.荷载统计93.1恒荷载统计93.2活荷载统计93.3整个厂房局部作用的荷载124.各种荷载作用下的力分析164.1手算力标准值164.2电算力标准值215.门式刚架计算和选型245.1 截面选型245.2 刚架梁验算275.3 刚架柱验算285.4 位移验算326.檩条设计和计算356.1设计说明356.2荷载计算356.3力计算366.4截面选型及计算377.墙梁设计和计算417.1 荷载计算4

2、17.2力分析427.3 截面选型和验算427.4 拉条计算498 支撑设计508.1屋面横向水平支撑设计508.2 柱间支撑设计539 屋面板设计和计算589.1力及截面验算589.2 强度验算619.3 刚度验算6110 吊车梁的设计6310.1 吊车梁的设计6311 节点设计7111.1 柱脚设计7111.2 梁柱节点设计7311.3 牛腿7911.4 抗风柱的计算8112 根底设计计算8412.1 根底设计资料8412.2 根底底面尺寸设计8413 全文总结9114 参考文献9315 致95附录：力组合计算表961建筑设计 本建筑依据其功能要求设计成单层的单坡双跨刚架承重厂房，适用于门

3、式刚架轻型房屋钢结构规程CECS102。建筑占地面积为：105m48m=5040 。平面详细情况见建筑物的平面图。功能布置依据所给出的建筑功能和相关规要求，进展建筑部的设计如下：1.1建筑平面设计本厂房平面设计考虑到现在较常用的刚架承重方案，采用轻型门式刚架。考虑柱距的经济性和受理的均匀合理性，所以纵向柱距取7.5m。此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规那么。因此，本次设计在平面上采用较为简单平面布置。对于建筑物大门的设置，考虑到有重型吊车出入，在左右山墙上采用4.5m4.5m的推拉门。建筑物纵向墙体考虑到人员及设备的出入方便上，采用3.6m3.6m的推拉门。屋顶为不上人屋顶，屋顶排

4、水采用有组织外檐沟排水，层顶排水坡度为10%，檐沟排水坡度为0.002。各详细情况表达见图1-1厂房平面图和图1-2屋顶平面图1.2 建筑立面设计考虑到排架结构的优点，柱间尽量多用窗，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实比照，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门2个，均匀布置。除了在1.5米高处设窗之外，在排架柱上部采用贯穿的窗以减轻自重和增加厂房部通风的功能。悬挂式雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。建筑立面详图见图1-3图1-1厂房平面图图1-2 屋顶平面图图1-3 正立面图1.3 建筑剖面建筑剖面从厂房轴线11-12处剖断，剖断处的

5、各详细表达见图1-3 建筑做法：1屋面做法：II级防水，不上人，保温隔热，2地面做法：01ZJ001，地19，瓷地砖地面。总厚135mm. 3墙面做法：01ZJ001外墙22，涂料外墙面一，总厚20mm，4踢脚做法：01ZJ001，踢22150高，面砖踢脚一，总厚30mm，5散水做法：01ZJ001，散4，水泥砂浆散水二，总厚120mm。5门式刚架的计算和选型5.1截面选型5.1.1 构件截面几何参数梁柱采用国焊接H型钢，截面示意图如下列图所示：由于有吊车荷载，为满足刚度要求，柱采用实腹等截面，梁也采用实腹等截面。所选取的截面如下所示：1斜梁 H 8003501014 Q235 图5-1 梁截

6、面示意图截面特性： 截面面积A=175.2截面惯性矩 =189717.66=10010.60截面抗弯系数 =4742.94=572.03截面回转半径 =32.91=7.562 边柱 H 500250812 Q235图5-2 边柱截面示意图截面特性截面面积A=98.08截面惯性矩=42918.81=3127.03截面抗弯系数=1716.75=250.16截面回转半径=20.92=5.653中柱 H 500400814 Q235图5-3 中柱截面示意图截面特性 截面面积 A=134.08截面惯性矩=64356.09=12802.03截面抗弯系数=2574.24=640.10截面回转半径=21.91

7、=9.775.1.2 构件宽厚比验算1梁： 翼缘 =12.1=15 腹板=77.2=2502边柱：翼缘=10.08=15腹板=59.5=2503中柱：翼缘=14=15 腹板=59=2505.2 刚架梁的验算1抗剪验算：剪力 =190.13 平均剪应力 =0.114无需设置横向加劲肋2弯剪压共同作用下验算 查表得 =5.34 =0.903=117 按公式计算=边缘应力比：=23.38=0.519 =1.0 受压区全截面有效=4742.941000215=1019.7 3 斜梁平面外整体稳定性验算斜梁下翼缘受压时，加隅撑作为梁平面外支撑点，梁平面外计算长度取2.4m，即 不需计算5.3 刚架柱的验

8、算5.3.1 边柱的验算1抗剪验算： 柱截面最大剪力 =80.16 平均应力： =0.1142弯剪压共同作用下验算 取二组力： 查表得 =5.34 =0.696 按公式计算=12.71=0.519=1.0 受压区全截面有效=1716.751000215=369.1 满足要求3 整体稳定验算 =900 cm 柱截面惯性矩 梁截面惯性矩 中柱长度 边柱计算长度 欧拉临界力为 满足要求4 刚架柱平面外稳定验算 考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m 查表得 满足要求5.3.2 中柱的验算1 抗剪验算： 柱截面最大剪力 =110.56 平均应力： =0.1362 弯剪压共同作用下

9、验算 取二组力： 查表得 =5.34 =0.696 按公式计算=边缘应力比： =8.64=0.533=1.0 受压区全截面有效=2574.241000215=553.5 满足要求3整体稳定验算 =1140 cm 柱截面惯性矩 梁截面惯性矩 中柱长度 边柱计算长度欧拉临界力为满足要求4刚架柱平面外稳定验算 考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m 查表得 满足要求5.4 位移验算5.4.1风荷载作用下的位移因为刚架对称，所以只计算在左风下的变形：图5-5 刚架在左风荷载下的变形1.47mm , 1.54 mm =1.47/9000=1/6122V=1/240 满足要求=1.5

10、4/9000=1/7418V=1/240满足要求5.4.2横梁的竖向挠度图5-6 刚架在竖向荷载下的变形屋面恒荷载作用下16mm 屋面活荷载作用下14mm =1/827.6V=1/180满足要求。6檩条的设计和计算6.1设计说明屋面做法：复合屋面板。屋面坡度0.1，檩条跨度为刚架跨度7.5m，水平檩条间距0.8m，均匀设置2道拉条。钢材采用Q235F图6-1 檩条布置简图6.2 荷载计算1 恒载：屋面板0.2 檩条包括拉条自重 0.1 2 活载：活载受荷面积60 0.3 雪荷载 0.5积灰荷载 0.33检修集中荷载采用等效均步荷载 12/0.87.5=0.34 4风荷载 受风面积为：风载体型系

11、数为： 风压高度变化系数： 根本风压5 荷载组合设计值6.3 力计算引起绕x轴弯矩按简支梁计算，引起弯矩按三跨简支梁计算。计算简图为见图6-1和6-2图6-2 檩条力计算简图跨中截面力： 图6-3 檩条力计算简图1/3处负弯矩： 跨中正弯矩： 6.4 截面选型和计算6.4.1 截面选型C16070203.0图6-4 檩条截面示意图截面面积 截面惯性矩 截面验算 图6-5 檩条截面特征1 应力计算和稳定验算 =181腹板=184N/mm2 =178 N/mm2 b/t=160/3=53.3 =1.15 =7.8+6.290.967+9.780.967=23.03上翼缘 =184N/mm2 =17

12、5 N/mm2 b/t=70/3=23.3 =1.150.15=1.007 =0.909腹板=2.21.1 =0.3111.7=2.676上翼缘=0.4541.1 =1.4841.7=1.161 =23.9=23.92.5=60 mm下翼缘受压，全截面有效 屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转 满足要求2 刚度 满足要求7墙梁的设计和计算本工程墙梁采用卷边C形槽钢C 16070203.0，跨度l=7.5m，间距l=1.5m，在1/3各设一根根拉条，墙梁和拉条均用Q235钢。墙梁自重0.073kN/m。迎风风荷载标准值：=1.05szw0ll=1.051.01.010.351.5=0.56 kN/m背风风荷载标准值：=1.05szw0ll=1.051.11.010.351.5=0.62 kN/m本设计中墙梁有一定竖向承载能力，且墙板落地，墙梁与墙板有可靠连接。根据规要求，可不考虑墙梁自重引起的剪力和弯矩。图7-1 墙梁布置简图7.1 荷载计算墙梁所受荷载标准值： 水平 =0.56 kN/m=0.62 kN/m墙梁所受荷载设计值：水平 =0.561.4=0.784 kN/m=0.621.4=0.868 kN/m7.2 力分析图7-2墙梁力计算简图1 水平荷载，产生的弯矩墙梁承当水平方向荷载作用下，按单跨简支梁计算力，那么：迎风 Mx=1/8 qy