钢结构厂房计算书.doc

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1、一、设计资料1.1厂房信息该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m，柱顶高度5.1m，共8榀刚架，柱距6.3m，屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。1.2材料刚架构件截面采用等截面焊接工字形。钢材采用Q235B，焊条E43型。1.3屋面及墙面材料屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。1.4自然条件抗震设防烈度为6度（不考虑地震作用）。地面粗糙度系数按C类。二、结构布置该厂房跨度12m，柱距6m,共8榀

2、刚架，所以厂房纵向长度6.3×（8-1）=44.1m,由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。结构布置图见附录2.1截面尺寸确定（1）焊接工字型截面尺寸：截面高度h以10mm为模数；截面宽度b以5mm为模数，但工程中经常以10mm为模数；腹板厚度tw可取4mm、5mm、6mm，大于6mm以2mm为模数；翼缘厚度t≥6mm，以2mm为模数，且大

3、于腹板厚度。（2）工字型截面的高厚比（h/b）：通常取h/b=2～5；梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端h/b≤6.5。（3）等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40～1/30，即300mm～400mm。15综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H型钢300×300×10×152.2截面几何特性构件名称截面A（mm²）Ix×104mmIy×104mmWx×103mmixmmiymmWy×103mm梁 11850202006750135013175.5450柱 11850202006750135013175.5450三、荷载计算荷载计算简图3.1荷载取值计算（1）屋面不可变荷载标准值

4、（按水平投影面）：0.5kN/㎡（包括构件自重）；（2）屋面可变荷载标准值（按水平投影面）：0.4kN/㎡；（3）基本雪压S0=0.35kN/㎡；对于单跨双坡屋面，屋面坡度α=5.71,15μz=1.0雪荷载标准值SK=S0×μz=0.35kN/㎡<0.4kN/㎡,取屋面活荷载和雪荷载中的较大值为0.4kN/㎡，不考虑积灰荷载。（4）基本风压：0.35kN/㎡。按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的规定计算，基本风压ω0=1.0×0.35=0.3675kN/㎡，地面粗糙度系数按C类。风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值

5、采用,μz=0.74。风荷载体型系数μs，迎风面柱及屋面分别为+0.80和-0.60，背风面柱及屋面分别为-0.50和-0.50。3.2荷载标准值计算（1）屋面恒荷载标准值：0.5×6.3=3.15kN/m（2）屋面活荷载标准值：0.4×6.3=2.52kN/m（3）风荷载标准值：qk=1.05μsμzω0×柱距迎风面：柱上q1=1.05×0.8×0.74×0.3675×6.3=1.44kN/m横梁上q2=-1.05×0.6×0.74×0.3675×6.3=-1.08kN/m背风面：柱上q3=-1.05×0.5×0.74×0.3675×6.3=-0.90kN/m横梁上q4=-

6、1.05×0.5×0.74×0.3675×6.3=-0.90kN/m荷载简图如下所示：0.90kN/m0.90kN/m1.08kN/m1.44kN/m四、内力计算及组合4.1刚架内力计算注：剪力图：“+”表示方向“→”；轴力图：拉为正，压为负。(1)在不可变荷载作用下内力图15M图（单位kN·m）V图（单位kN)15N图（单位kN）(2)在可变荷载作用下内力图15M图（单位kN·m）V图（单位kN）N图（单位kN）15(3)在风荷载作用下内力图（左风）M图（单位kN·m）V图（单位kN）15N图（单位kN）(4)在风荷载作用下内力图（右风）15M图（单位kN·m）V图（单位k

7、N）N图（单位kN）154.2荷载组合该结构只考虑承受屋面不可变荷载、屋面可变荷载、风荷载，所以进行刚架内力分析时，所需考虑的荷载效应组合主要有：（1）1.2×不可变荷载+1.4×max{可变荷载，雪荷载}；（2）1.2×不可变荷载+1.4×风荷载；（3）1.2×不可变荷载+0.85×1.4×（不可变荷载+风荷载）4.3内力组合根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底（1-1）、柱顶（2-2）、梁支座（3-3）、梁跨中（4-4）等截面。控制截面的内力组合主要有：