单层单跨门式刚架厂房设计书.doc

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1、单层单跨门式刚架厂房设计书一、设计资料1.该车间仓库采用单层单跨门式刚架，无吊车无振动。厂房跨度24m，总长度90m，柱距6m，檐高8m，屋面坡度1/10。屋面材料为压型钢板，墙面材料为彩钢板。彩板天沟。柱脚为铰接。2.材料采用Q235B钢材。基础混凝土为C20混凝土（=12.5kN/mm2)3..荷载：恒载：0.5活载：0.3风载：基本风压0.55地面粗糙度B类，荷载体形系数为二、结构平面布置及支撑布置该车间仓库长度90m，跨度24m，柱距6m，共有16榀刚架，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。檩条间距为1.5m。车间

2、仓库长度>60m，因此在车间第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。（布置图详见施工图1）三、设计荷载取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。车间仓库檐高8m，屋面坡度为1：10。得到刚架计算模型如下图：门式刚架计算模型计算模型及风荷载体形系数1.荷载选取恒载：0.5活载：0.3风载：基本风压0.552.荷载工况：3.荷载组合（1）1.2恒载+1.4活载（2）1.0恒载+1.4风载（3）1.2恒载+1.4活载+

3、1.40.6风载4.各工况力：恒载作用下的力计算（1）恒载作用（先不考虑自重）系数：得：（1）活载作用（3）风载作用下的力计算:以左风为例可以等效于以下六个图：求得系数：风荷载力图5.组合力截面尺寸初选：梁柱都采用H型型钢h一般取（1/30-1/45）,取h=600mm,暂取H:面积（)梁10640652217453024742.3柱10640652217453024742.3（1）截面形式及尺寸初选：梁柱都采用焊接的H型钢（2）力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称，因而风荷载只要考虑一个方向作用，风荷载只引起剪力不同，而剪力不起控制作用)按承载能力极限状态进行力

4、分析，需要进行以下可能的组合：①1.2恒载效应+1.4活载效应②1.0恒载效应+1.4风载效应③1.2恒载效应+1.4活载效应+1.40.6风载效应取四个控制截面：如下图：各情况作用下的截面力截面力恒载活载左风Ⅰ－Ⅰ000-36.12-21.7239.23-14.33-8.6220.75Ⅱ－Ⅱ-114.64-68.93139.68-36.12-21.7239.23-14.33-8.6214.13Ⅲ－Ⅲ-114.64-68.93137.68-17.85-10.7417.9634.5120.75-37.63Ⅳ－Ⅳ84.8851.05-73.65-17.85-10.741

5、7.96-1.43-0.862.168力组合值截面力Ⅰ－Ⅰ000-73.7518.8-40.8-29.2614.72-11.83Ⅱ－Ⅱ-234.0778.11-118.42-73.7518.80-25.43-29.625.45-17.75Ⅲ－Ⅲ-234.0778.11-118.42-36.467.3-21.3770.64-18.1738.85Ⅳ－Ⅳ173.33-18.32111.46-36.467.30-21.37-2.921.60-1.10（3）截面验算控制力组合项目有：①与相应的N，V(以最大正弯矩控制)②与相应的N，V(以最大负弯矩控制)③与相应的M，V(以最

6、大轴力控制)④与相应的M，V(以最小轴力控制)所以以上力组合值，各截面的控制力为：1-1截面的控制力为2-2截面的控制力为3-3截面的控制力为4-4截面的控制力为A：刚架柱验算：刚架柱平面计算长度：（按照冷弯薄壁型钢结构技术规），（1）强度验算1.正截面验算（珠子以正应力为主）：（3）局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。①柱翼缘（满足要求）②柱腹板（满足要求）B：刚架梁验算：取3-3截面力（1）强度验算正应力：剪应力：折算应力：（3）局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。①柱翼缘（满足要求）②柱腹板（满足要求）4.变截面

7、验算根据实际情况，为节省钢材，就梁柱界面改为变截面。如下图：号界面验算：1-1截面：2-2截面：强度验算：1-1截面：节点段端有效宽度验算：由于计算时可以用故号界面全部有效，2-2截面同理求，界面有效，可以。稳定验算：由《技术规程》求得：柱小头大头柱线刚度从《技术规程》附录D.01-2得深梁线刚度则，查表知由此，进行压弯的整体稳定验算柱平面外稳定：取考虑墙梁作用，同理得，，柱楔形率近似取取得故，满足要求。5.位移验算：（1）刚柱顶点侧移：（2）刚架顶点，挠度：四、节点设计：（1）梁柱节点设计：梁柱节点形式见下图：1.螺栓2.端板一、二、3.节点域4.端板螺栓处腹