单层钢结构工业厂房课程设计--哈工程20土木课设.docxVIP

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21m，柱距9m，柱高6m，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，屋架采用Q345钢，檩条采用Q235钢，墙梁采

用Q345钢，焊条采用E50型。

90009000900090009000900090009000900090009000

99000

图1.1刚架平面布置图

1:10

21000

21000

图1.2刚架形式及几何尺寸

2.荷载计算

2.1荷载取值计算：

（1）屋盖永久载荷标准值（对水平投影面）

YX51-380-760型彩色压型钢板

50mm后保温玻璃棉板

PVC铝箔及不锈钢丝

0.15kN/m2

0.05kN/m2

0.02kN/m2

檩条及支撑

刚架斜梁自重（有吊顶）

附加荷载（包括吊顶）

0.10kN/m2

0.15kN/m2

0.50kN/m2

合计：0.97kN/m2

（2）屋面可变载荷标准值

屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.30kN/m2。

雪荷载：基本雪压S0=0.45kN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角z1.0，

5238，雪荷载标准值SkzS01.00.45kN/m20.45kN/m2。

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.45kN/m2,不考虑积灰荷载。（3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）

0.50kN/m2

（4）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规定计算。

基本风压1.050.550.5775kN/m2，地面粗糙类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，z1.0。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）地震作用

据《全国民用建筑工程设计措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震烈度小于7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。

2.2各部分作用的载荷标准值计算

（1）屋面

恒荷载标准值：0.97kN9m8.73kN/m

活荷载标准值：0.45kN9m4.05kN/m

（2）柱荷载

118.67kN恒荷载标准值：（0.5968.7310.5）kN

118.67kN

活荷载标准值：4.0510.5kN42.525kN/m

（3）风荷载标准值

迎风面：柱上qw10.577590.25kN/m

1.2994kN/m

横梁上qw2背风面：柱上qw3

横梁上qw4

0.577591.0kN/m0.577590.55kN/m

0.577590.65kN/m

5.198kN/m

2.859kN/m

3.378kN/m

3.内力分析

考虑本工程刚跨度较小、厂房高度较低、荷载及刚加工制造方便、刚采用等截面，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《刚架结构静力计算手册》（中国建筑工业出版社）中表8-7公式计算刚架内力。

3.1在恒荷载作用下：

C43.18kN43.18kNB-86.92kNA21000D4.29kNE

C

43.18kN

43.18kN

B

-86.92kN

A

21000

D

4.29kN

E

g=8.73kN/m

259.05kN

259.05kNm259.05kNm

259.05kNm

B177.37kNm259.05kN

B

177.37kNm

AE

21000

图3.1恒荷载作用下的M图

42.97kNC52.09kN91

42.97kN

C

52.09kN91

.67kN

91.67kN

BD

B

AE

118.67kN