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1、建筑钢结构课程设计Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.1、设计资料*集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下：1、单跨双坡门架,长度120m，柱网5.1m，跨度为21m，檐口高度为8m，屋面坡度为1/11，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料双层彩板夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。2、荷载：静荷载载无吊顶顶为，活活荷载为为（计算算刚架时时）、（计计算檩条条时）；基本风风压，地地面粗糙糙度为BB类；雪雪荷载为为；地震震设防烈烈度为66度。3、所有建建筑应尽尽量采用用铝合金金隔热门门窗；建建筑外观观要
2、求美美观、新新颖，能能够充分分体现轻轻钢结构构建筑的的美学特特点。 设计计原始资资料1）气象资资料该地区为三三级气候候分区，其其基本气气象资料料为：最冷月平均均气温：3.00；最热热月平均均气温：28.8。极端最低温温度55；极端端最高温温度411。平均年总降降雨量112300.6 mm,日最大大降雨量量3177.4 mm。最大积雪深深度：332 mmm。最最大冻土土深度：10 mm。冬季平均风风速2.6 mm/s，夏夏季平均均风速22.5 m/ss，300年一遇遇最大风风速211.9 m/ss。常年主导风风向：东东北夏季主导风风向：西西南风冬季主导风风向：东东北风2）地质水水文资料料建筑物场
3、地地地势平平坦，地地表高程程38.5638.72mm，地下下水位标标高333.4mm，无腐腐蚀性。经经地质勘勘测，地地表剖面面为：表表层0.811.2mm耕杂土土；以下下有2.5m深深的亚粘粘土；再再往下为为厚砂卵卵层。亚亚粘土可可做持力力层，地地基承载载力标准准值为1120KKN/mm2,地基基土容重重为199KN/m3。3）材料规规格钢材：门式式刚架采采用Q3345-B钢，屋屋面檩条条、墙架架采用QQ2355-B螺栓：采用用扭剪型型高强度度螺栓110.99级,普普通螺栓栓采用六六角头螺螺栓（CC级）；焊条：手工工焊、自自动埋弧弧焊和CCO2气保护护焊；基础混凝土土C300,垫层层混凝土土C
4、100；钢筋：直径径为级钢筋筋，直径径为级钢筋筋。4）地震设设防烈度度6度 ；建设规模以以及标准准（1）建筑筑规模：建筑面面积约，为为单层钢钢结构建建筑。（2）建筑筑防火等等级：二二级（3）建筑筑防水等等级：二二级（4）建筑筑装修等等级：高高级设计依据建筑结构荷荷载规范范（GBB50000920001）钢结构设计计规范（GB500172003）门式刚架架轻型房房屋钢结结构技术术规程CECS102: 2002冷弯薄壁型型钢结构构技术规规范（GGB500018820002）建筑制图标标准（GGBJ110487）参考资料轻型钢结结构设计计手册冷弯薄壁壁型钢结结构设计计手册建筑结构构构造资资料集（上上
5、、下册册）建筑钢结结构设计计手册（上上、下册册）钢结构连连接节点点设计手手册钢结构设设计与计计算房屋建筑筑学（中中国建筑筑工业出出版社）钢结构（王王国周著著）钢结构（魏魏明钟）轻型门式式刚架（张张其林）2、荷载计计算（一） 荷载取值计计算1屋盖永永久荷载载标准值值（对水水平投影影面）YX51-3800-7660型彩彩色压型型钢板0.115 KKN/mm250mm厚厚保温玻玻璃棉板板0.005 KKN/mm2PVC铝箔箔及不锈锈钢丝网网0.002 KKN/mm2檩条及支撑撑0.110 KKN/mm2刚架斜梁自自重0.115 KKN/mm2悬挂设备0.220 KKN/mm2合计0.667 KKN/
6、mm22屋面可可变荷载载标准值值屋面活荷载载：按不不上人屋屋面考虑虑，取为为0.550 KKN/mm2。雪荷载：基基本雪压压S0=0.45 KN/m2。对于于单跨双双坡屋面面，屋面面坡角=544238，r=1.0，雪雪荷载标标准值SSk=rS0=0.45 KN/m2。取屋面活荷荷载与雪雪荷载中中的较大大值0.50 KN/m2，不考考虑积灰灰荷载。3轻质墙墙面及柱柱自重标标准值（包包括柱、墙墙骨架等等）0.50 KN/m24风荷载载标准值值按门式刚刚架轻型型房屋钢钢结构技技术规程程CEECS1102：20002附录录A的规规定计算算。基本风压0=0.335KNN/m22，地面面粗糙度度类别为为B
7、类；风荷载载高度变变化系数数按建建筑结构构荷载规规范(GB5500009-220011)的规规定采用用，当高高度小于于10mm时，按按10mm高度处处的数值值采用，z=1.0。风荷载体型系数s：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(CECS102：2002中间区)。5地震作作用据全国民民用建筑筑工程设设计技术术措施结构中中第188.8.1条建建议：单单层门式式刚架轻轻型房屋屋钢结构构一般在在抗震设设防烈度度小于等等于7度度的地区区可不进进行抗震震计算。故故本工程程结构设设计不考考虑地震震作用。（二）各部部分作用用的荷载载标准值值计算屋面：恒荷载标准准值：
8、00.6776=44.022KN/m活荷载标准准值：00.5006=33.000KN/m柱荷载：恒荷载标准准值：00.585.11+4.0210.5=62.61KKN活荷载标准准值：33.00010.5=31.5KNN风荷载标准准值：迎风面：柱柱上qww1=0.33560.225=00.5225KNN/m横梁上上qw22=00.35561.00=22.1KN/m背风面：柱柱上qww3=0.33560.555=1.1155KKN/mm横梁上上qw44=00.35560.665=1.3365KKN/mm3、内力分分析考虑本工程程刚架跨跨度较小小、厂房房高度较较低、荷荷载情况况及刚架架加工制制造方便
9、便，刚架架采用等等截面，梁梁柱选用用相同截截面。柱柱脚按铰铰接支承承设计。采采用结构构力学求求解器确确定刚架架内力。1 在恒荷载作作用下 恒恒荷载作作用示意意图刚架在恒荷荷载作用用下的MM图：刚架在恒荷荷载作用用下的NN图：刚架在恒荷荷载作用用下的VV图：2 在活荷载作作用下=l/hh=188/6=3=f/hh=0.9/66=0.15k=h/ss=6/9.004499=0.66334=3+kk+(3+)=33+0.66334+00.155(3+0.115)=4.113599HA=HEE=qll/88=4.021830.552899/8=14.35KKNMC=qll21(1+) /88=4.02
10、xx18221(1+0.115)0.552899=663.778KNNmMB=MDD=qql2/8=4.021820.552899/8=866.111KNm刚架在恒荷荷载作用用下的内内力如图图。内力计算的的“+、”号规定定：弯矩矩图以刚刚架外侧侧受拉为为正，在在弯矩图图中画在在受拉侧侧；轴力力以杆件件受压为为正，剪剪力以绕绕杆端顺顺时针方方向旋转转为正。2在活荷荷载作用用下VA=VEE=277.000KNHA=HEE=3.001830.552899/8=10.71KKNMC=3.001821(1+0.115)0.552899/88=477.600KNmMB=MDD=33.0001820.552
11、899/8=644.266KNm刚架在活荷荷载作用用下的内内力如图图。3在风荷荷载作用用下对于作用于于屋面的的风荷载载可分解解为水平平方向的的分力qqx和竖向向的分力力qy。现分分别计算算，然后后再叠加加。(1)在迎迎风面横横梁上风风荷载竖竖向分力力qw22y作用用下VA=2.82966.355=199.033KNHA=HEE=qll/44=2.821830.113222/4=5.003KNNMB=MDD=5.036=330.118KNNmMC= qql22(11+) /44=2.821820.521.150.113222/44=222.388KNm刚架在qww2y作作用下的的内力如如图(2)
12、在背背风面横横梁上风风荷载竖竖向分力力qw44y作用用下VA=1.83944.122=122.355KNHA=HEE=qll/44=1.831830.113222/4=3.227KNNMB=MDD=3.276=119.662KNNmMC= qql22(11+) /44=1.831820.521.150.113222/44=144.522KNm刚架在qww4y作作用下的的内力如如图。(3)在迎迎风面柱柱上风荷荷载qww1作用用下=1，VA=VVB=qqh12/2LL=00.71162/(2218)=00.711KNHE=0.71633.222=1.04KKNMD=1.046=66.244KNm刚
13、架在qww1作用用下的内内力如图图。(4)在背背风面柱柱上风荷荷载qww3作用用下VA=VVB=qqh12/2LL=11.55562/(2218)=11.555KNHA=1.55677.022=2.28KKNMD=7.02611.55562/2=14.22KKNmMB=2.286=113.668KNNm刚架在qww3作用用下的内内力如图图。(5) 在在迎风面面横梁上上风荷载载水平分分力qww2x作作用下=1，=0HA=2.820.99(1+0.002022)/22=1.29KKNHE=2.820.991.29=1.225KNNMB=1.296=77.744KNmMD=1.256=77.500KNm刚架在qww2x作作用下的的内力如如图。(6) 在在背风面面横梁上上风荷载载水平分分力qww4x作作用下
