2022年轻型门式钢架设计..

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1、建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院1 Huazhong University of Science and Technology 建筑钢结构课程设计轻型门式钢架设计班级：土木工程 1202班：学号： U2012154 指导老师：聂肃非2015 年 11 月 11 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院2 目录一、设计资料 3 二、荷载计算 4 三、内力分析 5 四、内力组合 15 五、钢架设计 18 1截面设计 18 2构件验算 18 3节点验算 23

2、 六、其它构件设计 27 1隅撑的设计 27 2檩条的设计 28 3墙梁设计 31 1山墙抗风柱设计 32 2屋面支撑设计 35 3雨篷设计 36 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院3 1、设计资料某市某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱高6m；共有 20 榀刚架，柱距6.6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6 度，地面粗糙度为B 类。刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均

3、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。图 （ ） 刚架平面布置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院4 2、荷载计算（一）荷载取值计算1有吊顶时屋盖永久荷载标准值：0.45 KN/m2 2屋面可变荷载标准值屋面活荷载： 按不上人屋面考虑，取为 0.30 KN/m2计算刚架时 、 0.50 KN/m2计算檩条时 。雪荷载：基本雪压S0=0.50 KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角=54236，r=1.0，雪荷载标准值kS=

4、rS00KN/m2。取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。3风荷载标准值按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002 附录 A 的规定计算。基本风压00.35 7KN/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，当高度小于10m 时，按 10m 高度处的数值采用，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 )。4地震作用据全国民用建筑工程设计技术措施结构中第18.8.1 条建议：单层门

5、式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7 度的地区可不进行抗震计算。本工程结构设计抗震设防烈度为 7 度，故可不考虑地震作用。二各部分作用的荷载标准值计算屋面：恒荷载标准值：0.456=KN/m 柱荷载：6 12+ 12=KN 12=36.00KN 风荷载标准值：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院5 迎风面：柱上qw1=0.3760.25=0.555KN/m 横梁上 qw2=0.37 61.0=2.22KN/m 背风面：柱上qw3=0.3760.55=1.2

6、2KN/m 横梁上 qw4=0.37 60.65=1.44KN/m 3、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。引用钢结构设计与计算 包头钢铁设计研究院编著，机械工业出版社中表229铰接柱脚门式刚架计算公式计算刚架内力。1在恒荷载作用下=l/h=24/9= =f/h=/91 k=h/s=9/=0.7474 =3+k+(3+)=3+1 1)=4.0895 85850.110.5227444.0895HA=HE=ql /8= 24 27/8=1KN MC=ql21(1+) /8=

7、242 1) 27/8=KN m MB=MD=ql2/8= 242 27/8=1KN m 刚架在恒荷载作用下的内力如图。内力计算的“+、”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院7 2在活荷载作用下V

8、A=VE=36.00KN HA=HE 24 27/8=KN MC 2421) 27/8=KN m MB=MD 242 /8=KN m 刚架在活荷载作用下的内力如图。600024000AE3KNKNBKNCD-+-11.30KN-+3KNKNKNKN精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院8 3在风荷载作用下对于作用于屋面的风荷载可分解为水平方向的分力qx和竖向的分力qy。现分别计算， 然后再叠加。(1)在迎风面横梁上风荷载竖向分力qw2y作用下精选学习资料 - - - -

9、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院9 11(85)(850.11)0.130716164.0895222.22126.662224EqaVKNlVA=2.22 12=1KN HA=HE=ql/4=2.22 24 07/4=KN MB=MD= 9=KNm MC= ql22(1+) /4=2.22 2422 KNm 刚架在 qw2y作用下的内力如图(2)在背风面横梁上风荷载竖向分力qw4y作用下221.44124.322224EqaVKNlVA=1.44 124.32=12.96KN HA=HE=

10、ql /4=1.4424 07/4=3.02KN MB=MD=3.02 9=KN m MC= ql22 (1+) /4=1.44 24221 /4=KN m 刚架在 qw4y作用下的内力如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院10 (3)在迎风面柱上风荷载qw1作用下=1，2216(2)416(20.110.7474)0.74741 1.0044.0895KKVA=VE=qh12/2L= 0.555 92/(2 24)=0.94KN 0.555911(2)(21.0

11、0)3.752222AqhHKNHE22220.55591(2)(21.00)11.2444BqhMKNmMD=1.25 9=KN m 22220.555911(1)1(10.11)1.00)1.2444CqhMKN m刚架在 qw1作用下的内力如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院11 (4)在背风面柱上风荷载qw3作用下VA=VE=qh12/2L=1.22 92/(2 24)=KN 1.22911(2)(21.00)8.242222EqhHKNHA=1.22

12、98.24=2.74KN MD=8.2491.22 92/2=2KNm MB=2.749=2KN m 22221.22911(1) 1(10.11)1.00)2.7244CqhMKN m刚架在 qw3作用下的内力如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院12 (5) 在迎风面横梁上风荷载水平分力qw2x作用下=1， =0 0.11(42.6710.11)0.014484.08952.221.0(291.0)0.88224AEVVKNHA=2.22 144)/2=1.

13、13KN HE=2.22 1.13=1.09KN 2.221.090.110.51.150.01440.382CMKNmMB=1.13 9=KN m MD=1.09 9=KN m 刚架在 qw2x作用下的内力如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院13 (6) 在背风面横梁上风荷载水平分力qw4x作用下1.441.0(291.0)0.57224AEVVKNHA=1.44 144)/2=0.73KN HE=1.44 0.73=0.71KN 1.441.090.110

14、.51.150.01440.252CMKNmMB=0.73 9=KN m MD=0.71 9=KN m 刚架在 qw4x作用下的内力如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院14 (7)用叠加绘制在风荷载作用下刚架的组合内力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院15 4、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(G

15、B50009 2001)的规定，采用荷载效应的基本组合：0SR。本工程结构构件安全等级为二级，0=1.0。对于基本组合，荷载效应组合的设计值S从以下组合值中取最不利值确定： 活荷载标准值计算的荷载效应 风荷载标准值计算的荷载效应 风荷载标准值计算的荷载效应 活荷载标准值计算的荷载效应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院16 活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，截面可能的最不利内力组合

16、有：梁端截面： (1)Mmax及相应的N、V；(2)Mmin及相应的N、V 梁跨中截面：(1)Mmax及相应的 N、V；(2)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：(1)Mmax及相应的 N、V；(2)Mmin及相应的N、V (3)Nmax及相应的 Mmax、 V ；(4)Nmin及相应的 Mmax、 V 内力组合见表1。刚架内力组合表以左半跨为例表1 注：内力计算的“+、”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 3

17、7 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院17 截面内力组组合项目荷载组合方式荷载组合项目M KNmN KN V KN 刚架柱柱顶 B 点Mmax及相应的N、V A 活31.14 Mmin及相应的N、V B 风1.72Nmax及相应的 Mmax、V A 活31.14 Nmin及相应的 Mmax、V B 风1.72柱底 A 点Mmax及相应的N、V Mmin及相应的N、V Nmax及相应的 Mmax、V A 活0 31.14 Nmin及相应的 Mmax、V B 风0 8.71刚架梁支座 B 点Mmax及相应的N、V A 活24 91.20Mmini及相应的N、V B 风-17.62

18、跨中 C 点Mmax及相应的N、V B 风-12.36Mmin及相应的N、V A 活注：内力计算的“+、”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院18 5、刚架设计(一截面设计参考类似工程及相关资料，梁柱截面均选用焊接工字钢450 200 10 12，截面特性：B=200mm ，H=450mm ，tw=10.0mm，tf2 Ix=28181cm4，Wx=1252cm3，ixIy=160

19、2cm4，Wx3，ix二构件验算1构件宽厚比的验算翼缘部分：15235/f15896/12b/ty腹板部分：250235/f50225. 356/824/thyw02刚架梁的验算(1)抗剪验算梁截面的最大剪力为Vmax=KN 考虑仅有支座加劲肋，8 .0562.0235/34.541/0ywsfthfv=125N/mm2 Vu=hwtwfv=426 8Vmax=77.60KNVu，满足要求。(2)弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算N=KN ，V=KN ，M=24KN m 因 V0.5Vu ，取 V=0.5Vu ，按标准GB70017 式 4.4.1-1 验算，)(222211ANfh

20、AhhAMfff精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院19 221938450(2001220012219)(215)2198210=22KN mM= m，取 M=m f 故2(1)10.5fueufMMVVMM，满足要求。(3)整体稳定验算N=38.45KN ，V=91.20KN ， M=24m A梁平面内的整体稳定性验算。计算长度取横梁长度lx=24090mm，x=lx/ix=24090/185.3=130 =150， b 类截面，查表得x=0.387 22300

21、22206108210897.91.11.1130eEXEANKN，mx63010384501.0240.001038.450.3878210(1)1252 10(10.387)1592mxxxeexEXMNNAWN=N/mm2f=215 N/mm2，满足要求。B横梁平面外的整体稳定验算考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，有蒙皮作用，檩条可作为横梁平面外的支承点，但为安全起见，计算长度按两个檩距或隅撑间距考虑，即ly=3015mm。对于等截面构件=0，s=w=1 y=sl/iy0=3015/44.2=68.2 ，b 类截面，查表得y6 .0133.1)4264 .4122.68(101252426

22、82102 .684320232by取b by2EX0EX0NN1.0-0.75()0.976NNt3624maxmin186.0838.4510240.00102134.68181.40/82102818110176.72Nmm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院20 maxmin0max1.95故0023553.25(480.526.2)132.4wyhtf，满足要求。梁跨中截面：36max2min4178.2931.0410230.88102133.78174

23、.51/82102818110174.51Nmmmaxmin0max1.98故0023553.25(480.526.2)133.8wyhtf，满足要求。(5)验算檩条集中荷载下的局部受压承载力檩条传给横梁上翼缘的集中荷载： 3.00) Lz=a+5hy+2hR=70+5 12+0=130mm 223/215/72.1713081043.180 .1mmNfmmNltFzwc验算腹板上边缘处的折算应力：取梁端截面处的内力： m 6214240.0010213181.40/2818110nMyNmmIc2 32491.20102001241940.68/28181108wVSNmmIt222222

24、3(181.4038.45)17.7217.72(181.4038.45)340.68cc=1N/mm21.2f=258 N/mm2，满足要求。3刚架柱的验算抗剪验算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院21 柱截面的最大剪力为Vmax=31.14KN 考虑仅有支座加劲肋，8 .0562.0235/34.541/0ywsfthfv=125N/mm2 Vu=hwtwfv=426 8Vmax=3KNVu，满足要求。(2)弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算N=KN

25、 ，V=3KN ，M=KN N 因 V0.5Vu ，取 V=0.5Vu ，按标准GB70017 式 4.4.1-1 验算，)(222211ANfhAhhAMfff221989280(2001220012219)(215)2198210=21KN mM=KN m，取 m 故2(1)10.5fueufMMVVMM，满足要求。(3)整体稳定验算构件的最大内力： ， M=KN m A刚架柱平面内的整体稳定性验算。刚架柱高H=9000mm ，梁长 L=24090mm. 柱的线刚度K1=Ic1/h=28181 104/9000=mm3 梁线刚度K2=Ib0/(2S)=28181 104/(2 12045)

26、=11693 74，查表得柱的计算长度系数=2.862。刚架柱的计算长度lx=h=25758mm。x=lx/ix=25758/185.3= 。0 =150， b 类截面，查表得x=0.349 2230022206108210785.41.11.1139.0eEXEANKN，mx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院22 363010121.68101.0240.0010121.680.3498210(1)152510(10.349)785.4mxxxeexEXMNNA

27、WN=N/mm20，考虑柱间支撑竖向上拔力后，锚栓仍不承受拉力，故仅考虑柱在安装过程中的稳定，按构造要求设置锚栓即可，采用4M24。(3)柱脚底板面积和厚度的计算A柱脚底板面积确实定b=b0+2t+2c=200+212+2 (2050)=264324mm ，取 b=300mm；h=h0+2t+2c=450+212+2 (2050)=514574mm ，取 h=550mm；底板布置如图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院27 验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值：基

28、础采用C20 混凝土， fc2 223/6.9/62.05503001082.102mmNfmmNbhNcc，满足要求。B底板厚度确实定根据柱底板被柱腹板和翼缘所分割的区段分别计算底板所承受的最大弯距：对于三边支承板部分：b2/b1=96/426=0.2250.3 ，按悬伸长度为b2的悬壁板计算：mNaM660814662.02121224对于悬壁板部分：mNaM7755062.02121224底板厚度mmfMt6.13215/66086/6max，取 t=20mm。6、其它构件设计一隅撑的设计隅撑按轴心受压构件设计。轴心力N 按下式计算：KNNfAfNy16.121009.1268.44co

29、s6021512200235cos603连接螺栓采用普通C 级螺栓 M12。隅撑的计算长度取两端连接螺栓中心的距离：l0=633mm 。选用 L504，截面特性：2，Iu4， Wu3， iu=1.94cm，ivu=l0/ iu=633/19.4=32.61，2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院29 B上翼缘板上翼缘板为最大压力作用于部分加劲板件的支承边，=min/max=148.18/172.48=0.859 1，kc2(3)受压板件的有效宽度A腹板k=21.74

30、3，kc=0.863， b=180mm，c=70mm， t=2.2mm ，12 1 .1952.1863.0743.2118070ckkbc板组约束系数k1=0.11+0.93/( 0.05)2080. 348.172/743.21367.0205/20511kk由于 =min/max0，取 =1.5，bc=b/(118 =18 3.080=63.76，38 =38 所以 18 b/t0，则 0.859=1.021，bc精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院30 18

31、 =18 1.197=22.00，38 =38 所以 18 b/t38则截面有效宽度mmbtbbce05.5770)1 .082.31197.1021.18 .21)1 .0/8.21(be1e 57.05=22.82mm ，be2eC下翼缘板下翼缘板全截面受拉，全部有效。(4)有效净截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为：7057.05=12.95mm ；腹板的扣除面积宽度为：，同时在腹板的计算截面有一13 拉条连接孔距上翼缘板边缘35mm ，孔位置与扣除面积位置基本相同。所以腹板的扣除面积按13 计算，见图。有效净截面模量为：3422410813.390)3590(2.213902 .295.1

32、21090.374mmWenx1 .21)2/2.21.21(2.213) 1.2182.222/95.12(2 .295.121097.48224maxenyW3410257.2mm1.2170)2/2.21.21(2.213) 1.2182.222/95.12(2 .295.121097.48224maxenyW3410974.0mmWenx/Wx=0.915，Wenymax/Wymax=0.973，Wenymin/Wymin4强度计算按屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转考虑：224646max1/205/97.18710257.21017. 010813.31088.6mmNfmmNWeMWM

33、nyyenxx22.8212.9534.233513图22.檩条上翼缘及腹板的有效净截面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院31 224646min2/205/99.16210974.01017. 010813.31088.6mmNfmmNWeMWMnyyenxx5挠度计算mmlmmy30200/11.25109 .37410206600038425cos155.13845434，满足要求。6构造要求x=600/7.06=85.0 =200 ，满足要求y=300/2

34、.55=117.6 =200 ，满足要求三墙梁设计1基本资料本工程为单层厂房，刚架柱距为6m；外墙高7.35m，标高 1.200m 以上采用彩色压型钢板。墙梁间距 1.5m，跨中设一道拉条，钢材为Q235。2荷载计算(1) 墙梁采用冷弯薄壁卷边C 型钢 160 60 20 2.5，自重 g=7kg/m ；(2)2；(3) 风荷载基本风压02，风荷载标准值按CECS102：2002 中的围护结构计算：k=sz0，s=1.1+1.0本工程外墙为落地墙，计算墙梁时不计墙重，另因墙梁先安装故不计拉条作用。qx 0.07=0.084KN/m ，qy 3内力计算Mx 62m，My 62m 4强度计算墙梁

35、C160 60 20 2.5，平放，开口朝上Wxmax3，Wmin3，Wy3，Iy4 参考屋面檩条的计算结果及工程实践经验，取 Wenx=0.9 Wx，Weny=0.9 Wy 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院32 223636/205/2.2001002.369 .010919. 41066. 89 .010378.0mmNfmmNWMWMenyyenxx在风吸力下拉条位置设在墙梁内侧，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。

36、5挠度计算mmlmm30200/3 .221013.2881020660005.1473.01 .13845434，满足要求。四山墙抗风柱设计1 基本资料本工程山墙墙板为自承重墙；抗风柱6274mm，间距采用6m，承受的荷载有自重、墙梁重量及山墙风荷载。抗风柱与基础铰接，按压弯构件设计。抗风柱视为支承于刚架横梁和基础的简支构件。该地区基本风压02，地面粗糙度类别为B 类，隅撑间距3.0m。抗风柱采用Q235 钢。2 荷载计算(1) 抗风柱选用焊接工字钢300 200 6 10，自重 g1(2) 墙梁及其支撑构件重量取g2=7kg/m (3) 风荷载：按CECS102:2002 中的围护结构计算

37、。k=sz0，s=1.0(+1.0)，02qz 6 10-2qy 6 3 m 3 内力计算N=4.87KN ，M=1/8 2m 4 验算构件的局部稳定性翼缘宽厚比b/t=96/10=9.6yf/23513精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院33 2363maxmin/49.3021.32101.6341088.19568001087.4mmNWMANxx947.1maxminmax0，因 1.602.0，l0=6274mm，x= l0/ ix=48.5 =150 故

38、7.4662805.91235)2.265.048(00wythf，满足要求。5 强度验算2，Ix=9511cm4，Wx3，ix=12.94cm，Iy=1334cm4，Wy3，iy22363/215/7.30101.63405.11088.19568001087. 4mmNfmmNWMANnxxxn6 验算弯矩作用平面内的稳定性=48.5，b 类截面，查表得xKNEANEX1.44635.481 .15680102061.123222，mx)1 .446387.48 .01(101 .63405. 11088.190 .156800863.01087.4)8.01 (3631EXxxxmxxN

39、NWMAN2f=215 N/mm2，满足要求。7 验算弯矩作用平面外的稳定性考虑隅撑为抗风柱平面外的侧向支撑点l0y=3000mm，y= l0y/ iy=3000/48.5=61.9 =150，b 类截面，查表得y983.02354400007. 12yybf， =1.0，tx3631101 .634983.01088.190 .10 .156800797. 01087. 4xbxtxyWMAN精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院34 2f=215 N/mm2，满足

40、要求。8 挠度验算抗风柱在水平风荷载作用下，可视为单跨简支梁按下式计算其水平挠度：mmlmmEIlxk7.15400/1 .410951110206627497.33845384543449 柱脚设计因抗风柱承受的竖向荷载很小，故垫板尺寸按构造要求确定。采用400 300 20；锚栓采用2M20 ，平面布置如图。五柱间支撑的设计1 柱间支撑的布置如图2 柱间支撑为斜杆，采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。直杆用檩条兼用，因檩条留有一定的应力裕量，根据经验及类似工程，不再作压弯杆件的刚度及承载力验算。3 柱间支撑荷载及内力支撑计算简图如图。作用于两侧山墙顶部节点的风荷载为山墙高度取7.2m ：取s

41、=0.8+0.5=1.3 ，1 18按精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院35 一半山墙面作用风载的1/3 考虑节点荷载标准值为：Fwk=1/3 1/2 节点荷载设计值Fw=1.4 4 斜杆截面设计及强度验算斜杆选用2 1032 f= 215N/mm2刚度验算：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求。但从构造上考虑采用16。六屋面支撑设计1 屋面支撑布置檩条间距1.5m，水平支撑间距3m，如图。2 屋面支撑荷载及内力屋面支撑斜杆采用张紧的圆钢，支撑计算简图如图。一侧山墙的

42、风荷载体型系数s=1.0，节点荷载标准值Fwk 7.35/2=4.96KN ；节点荷载设计值Fw 1.4=6.94KN ； =19.85KN ；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院36 3斜杆截面设计及强度验算斜杆选用2 1032f= 215N/mm2刚度验算：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求。但从构造上考虑采用16 七雨蓬设计1基本资料雨蓬总长6000mm，采用悬伸式，悬伸长度1500mm。采用Q235 钢。雨蓬围护结构采用YX51 380 760 型单层彩板，檩

43、条选用C180 70 20 2.2。2荷载计算(1)永久荷载2檩条、雨蓬梁及其它构件0.10 KN/m2 合计0.25 KN/m2 3=0.75 KN/m2 (2)活荷载沿板宽每隔1.0m 取一个施工或检修集中荷载，每个集中荷载取1.0KN ，作用位置取雨蓬最外端。则作用于雨蓬梁上的活荷载标准值为3.5KN 。(4)风荷载雨蓬的风荷载体型系数s=2.0，02 k=sz0 0.45=0.90 KN/m2 3内力计算及截面设计雨蓬梁的计算简图如图。 梁根部为最不利截面： m， V=11.92KN 。图27.雨蓬计算简图g+q=4.68KN/mP=4.9KN1500精选学习资料 - - - - -

44、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 37 页建筑钢结构设计大作业华中科技大学土木工程与力学学院37 雨蓬梁选用变截面焊接工字型钢(200100) 150 6 8。梁根部截面特性：A=3504m2， Ix=6 1843/12+8 150 962 2=2523 104mm4，Wx=2523 104 104mm32230/125/8.1018461092.11mmNfmmNthVvw，满足要求。2246/215/7.45103.2605.11062.12mmNfmmNWMnxxx，满足要求。雨蓬梁与刚架柱采用4M20 普通 C 级螺栓连接。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 37 页