《钢结构设计课程设计计算书.doc

1.设计资料 哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度m，柱距7m，柱高8m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，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E型。 图1.1 刚架平面布置图 2.荷载计算 2.1荷载取值计算： （1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面） YX51—380—760型彩色型钢板 0.15 50 厚保温玻璃棉板 0.05 PVC铝箔及不锈钢丝网 0.02 檩条及支撑 0.10 刚架斜梁自重 0.15 悬挂设备 0.0 合计 0.7 （2）面可变荷载标准值 屋面活荷载：0. ②雪荷载：基本雪压=0.45。对于单跨双坡屋面，屋面坡角=，=1.0， 雪荷载标准值 ：==1.0×0.45=0.45。不考虑积灰荷载取0.48。 （3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） 0.5 （4）风荷载标准值 基本风压：=1.05×0.55=0.58；根据地面粗糙度别为B类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10时，按10高度处的数值采用，=1.0。风荷载体型系数：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。 （5）地震作用 哈尔滨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。 2.2各部分作用的荷载标准值计算（1）屋面 恒荷载标准值：0.7×7=6.79 活荷载标准值：0.×7=3.36 （2）柱荷载 恒荷载标准值：0.5×7×8＋6.9×16.5=140.04 活荷载标准值：3.×16.5=55.44 （3）风荷载标准值 迎风面：柱上 横梁上 背风面：柱上 横梁上3.内力分析各图的符号规定为：弯矩以钢架外侧受拉为正，轴力以压力为正，剪力以绕钢架顺时针转动为正，并利用结构力学求解器进行内力分析3.1恒荷载作用下 图3.1 恒荷载作用下的图 图3.1 恒荷载作用下的N图 图3.3 恒荷载作用下的V图 3.2活荷载作用下 图3. 活荷载作用下的M图 图3. 活荷载作用下的N图 图3. 活荷载作用下的V图 3.3风荷载作用下 图3. 左风向风荷载作用下的M图 图3. 左风向风荷载作用下的N图 图3. 左风向风荷载作用下的V图4.内力组合 刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）的规定，采用荷载效应的基本组合：。本工程结构构件安全等级为二级，。刚架内力组合（左半跨）见表4.1。 表4.1 内力组合表 截面 内力组组合项目 荷载组合方式 荷载组合项目 M/KN﹒m N/KN V/KN 刚架柱 柱顶B Mmax及相应的N、V （1） —120.98 Mmin及相应的N、V （2） —18.75 Nmax及相应的±Mmax、V （1） —120.98 Nmin及相应的±Mmax、V （2） —18.75 柱底 A —— —— —— —— —— Mmin及相应的N、V —— —— —— —— —— Nmax及相应的±Mmax、V （1） 0 —120.55 Nmin及相应的±Mmax、V （2） 0 刚架梁 支座B （1） Mmin及相应的N、V （2） 跨中C （2） — Mmin及相应的N、V （1） ——12.03 5.刚架设计 5.1截面： 初选梁柱截面均用钢。截面特性： 5.2构件验算： （1）构件宽厚比验算 翼缘部分： =1/24=6.0 腹板部分：=/13=50.2 （2）刚架梁的验算 A.抗剪验算 梁截面最大剪力为=kN，考虑到仅有支座加劲肋，，==kN ，满足要求