《轻型门式刚架钢结构课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轻型门式刚架钢结构课程设计（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业轻型门式刚架厂房主体结构1、设计条件1.1、设计资料某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度 27m，柱距 6m，长度48m。一侧墙上两个开间设 3.6m3.6m 门一扇，两纵墙轴线位置上，各开间均设窗 3.6m1.2m。刚架柱柱脚标高设为0.000m，刚架檐口高度为 9.0m，从而刚架柱柱高为 h=9.0m。屋面坡度 1/10。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边 C 型钢，间距为 1.5 米，钢材采用 Q345 钢，焊条采用 E50 型。1.2、设计参数地面粗糙度：B 类地震设防烈度：6 度设计
2、使用年限：50 年结构重要性系数：0=1.0基本风压：0=0.50kN/m2屋面活载和雪压:0=0.50kN/m22、布置形式刚架平面布置如图所示，刚架形式及几何尺寸如图所示。3、初选截面钢柱采用等截面 H 型钢，梁柱初选截面均为 H450200812。截面特性：Ix=28181cm4Iy=1602cm4Wx=1252cm3Wy=160.2cm3ix=18.53cmiy=4.42cmSx=707.07cm3A=8210cm24、荷载计算4.1 屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）彩色型钢板檩条及支撑刚架斜梁自重合计0.25 kN m20.05 kN m 20.15 kN m 20.45 kN m
3、 24.2 屋面可变荷载标准值基本风压：0=0.5kN/m24.3 轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.5 kN m 24.4 风荷载标准值基本风压：w 0 =1.050.50 kN m 2 =0.53 kN m 2 ；根据地面粗糙度列别为 B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于 10 m 时，按 10 m 高度处的数值采用，m z =1.0。风荷载体型系数 ms ：迎风柱及屋面分别为0.25 和1.0，背风面柱及屋面分别为0.55 和0.65。4.5 地震作用荆州地区抗震设防烈度为 6 度，根据全国民用建筑工程设计技术措施-结构中第 18.8.1 条的建议，所以不考虑地震作用。
4、4.6 荷载标准值计算A、屋面恒荷载标准值：0.456/cos=2.72 kN m活荷载标准值：0.506=3.00 kN mB、柱荷载柱自重标准值：0.456=2.70 kN mC、风荷载标准值迎风面：柱上 qw1k=0.536（+0.25）=0.80kN/m横梁上 qw2k=0.536（-1.0）=3.18kN/m背风面：柱上 qw3k=0.536（-0.55）=1.75kN/m横梁上 qw4k=0.536（-0.65）=2.07kN/m4.7 荷载设计值计算屋面恒载 g1=Ggk1=1.22.72=3.26kN/m柱身恒载 g2=Ggk2=1.22.70=3.24kN/m屋面活载 q=Q
5、Qk=1.43.0=4.2kN/m风载迎风面：柱上 qw1=Qqw1k=1.40.80=1.12kN/m横梁上 qw2=Qqw2k=1.43.18=-4.45kN/m背风面：柱上 qw3=Qqw3k=1.41.75=-2.45kN/m横梁上 qw4=Qqw4k=1.42.07=-2.90kN/m5、内力分析（用结构力学求解器计算求得内力,用 AutoCAD 绘制）q =3.00kN/mg1 =2.70kN/mqw2=-3.18kN/mqw4=-2.07kN/m1g2 =2.70kN/m119.60kNm荷载图g2 =2.70kN/m243.45kNm142.45kNmM图39.23kN1.85
6、kN18.33kN0.60kNQ图59.02kN16.24kN8.25kN38.29kNqw3=-1.75kN/mqw1=0.80kN/m41.26kN22.34kN70.42kN12.20kN 12.32kNN图60.93kN22.22kN90.09kN6、构件设计和验算及节点设计和验算6.1、截面验算构件宽厚比的验算翼缘部分： b / t f = 96 / 12 = 8 96 / 12 = 8 15 235 f y = 12腹板部分： h0 / t w = 426 / 8 = 53.25 250 235 f y = 206满足要求。6.2、刚架梁的验算6.2.1 抗剪验算梁截面最大剪力为
7、Vmax=39.23kNVu = hwt w f v =4268180N=N=613.44kNVmax=39.23kN满足要求。6.2.2 抗弯验算取梁端截面进行验算，N=-22.22kN，V=-59.02kN，M=-243.45kNm由于 V0.5VuM eN = M e - NWe / Ae = Wx f - NWx / A3 3 3=Nmm=384.88kNmM=-243.45kNm满足要求。6.2.3 平面内的稳定N=-22.22kN，M=-243.45kNm，梁平面内的稳定性验算：计算长度取横梁长度l0 x = + 13502 = 27135mmlx = l0 x / ix = 27
8、135 / 185.3 = 146.44 l = 150b 类截面，查附表可知， j x = 0.986=125210 310-22.2210 125310 /8210N Ex 0 =p 2 EAe02=p 2 206 103 82101.1146.442kN = 707.6kNb mx = 1.0Nj x Ae0+ N b mx M x N Ex 0 =222200.986 8210+1.0 243.45 10622.22 707.6 22满足要求。6.2.4 平面外的稳定横梁平面外的稳定性验算：考虑屋面压型钢板与檩条紧密相连，有蒙皮效应，檩条可以作为横梁平面外的支承点，但为安全起见，计算长
9、度按两个檩距或隅撑间距考虑，即 l0 y = 3015mm 对于等截面构件，=0，m s = m w = 1, l y = l0 y i y = 3015 / 44.2 = 68.2,b 类截面，查附表得， j y = 0.668 。jby =4320 A0h0l2y Wx 0 m w 4.4h 0 42 y =4320 8210 4262 3 14 + 2=1.9250.6取 j y = 1.07 - 0.283 / jby = 1.07-0.283/1.925=0.923b t = 1.0 -NN Ex 0 N Exo 2=1.0-22.22/707.6+0.75(22.22/707.6)
10、2=0.969Nj y Ae0+b t MWe1jby 22220 0.668 8210+22满足要求。6.2.5 按钢结构设计规范（GB50017-2003）校核横梁腹板容许高厚比。梁端截面：1.1lxWex 1 - j x 1252 103 1 - 0.986 =200.66kN/mm f=310N/mm l yt0 m s + 235 f 1252 1068.2 68.2 12 235 4.4 426 345 + 0.75 N = 0.969 243.45 106 1252 103 1.925 =98.29N/mm f=310N/mmmaxNAEoMyI x=222208210243.45 106 21328181104= 2.71 184.01 =186.72-181.30N / mm 2a 0 =s max - s mins max= 1.97故h0t w= 53.25 (48a 0 + 0.5lx - 26.2)235f y= 84.60 ，满足要求。梁跨中截面：maxNAEoMyI x=12320 142 .45 106 2138210 28181104=1.50 107.67 =109.17-106.17N / mm 2a 0 =s max - s mins max=
