单层单跨钢结构工业厂房课程设计.pdf

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1、《钢结构设计》课程设计计算书1.设计资料哈尔滨市晨光橡胶厂单层工业厂房�采用单跨双坡门式刚架�刚架跨度27m�共10榀刚架�柱距5m�柱高8m�屋面坡度1/10�柱底铰接�按弹性方法设计。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�檩条采用薄壁卷边Z型钢,水平间距为1.5米�墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢�间距为1.5米。刚架采用Q345钢�檩条和墙梁采用Q235B钢�焊条采用E43型。图1-1刚架平面布置图图1-2刚架形式及几何尺寸1.1.荷载取值1《钢结构设计》课程

2、设计计算书1.1.1.屋面永久荷载标准直2YX51—380—760型彩色压型钢板0.15kN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05kN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02kN/m2檩条及支撑0.10kN/m2刚架斜梁自重0.20kN/m2合计0.72kN/m1.1.2.轻质墙面积柱自重标准值20.5kN/m1.1.3.风荷载标准值2基本风压��1.05�0.55�0.58kN/m风压体型系数如图1-1。地面粗糙度系数0按B类取值�风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑荷载规范》�GB50009—2001�的规定�当高度小于10m时�按10m高度处的数值采用,风载体形

3、系数如图1-3。图1-3风载体形系数则各面风荷载为�2��0.25�1.0�0.58�5�0.725kN/m1���1.0�1.0�0.58�5��2.9kN/m2���0.65�1.0�0.58�5�1.885kN/m3���0.55�1.0�0.58�5�1.595kN/m41.1.4.活荷载2�///基本雪压s0�0.45kN/m�对于单跨双坡屋面�屋面坡角��54238,�z�1.0,2雪荷载标准值sk�1.0�0.45�0.45kN/m。2按不上人屋面考虑�屋面活荷载取为0.5kN/m。2活荷载取雪荷载与屋面活荷载中的较大值�故活荷载为0.5kN/m。2

4、.内力计算刚架结构构件按承载力极限状态设计�最不利内力组合的计算截面取柱底、柱顶、梁端、梁变截面处和跨中截面。利用结构力学求解器求出各种荷载单独作用下的荷载2《钢结构设计》课程设计计算书效应�再确定最不利基本组合和计算截面的内力设计值�结果见表2-1表2-1刚架控制界面内力设计值活荷载左活荷载右内力设计控制截面恒荷载左风右风半跨半跨值轴力kN-68.6-25.3-8.438.026.6-129.5A剪力kN-22.3-7.8-7.821.64.4-48.7弯矩kN�m000000柱轴力kN-48.6-25.3-8.438.026.6-105.3B剪力kN-22.3

5、8-7.8-7.815.817.1-48.7弯矩kN�m-179.1-62.2-62.2149.586.2-389.1轴力kN-27.1-10.3-8.619.519.7-59B剪力kN-46.124.47.6-36.3-24.7-100.1弯矩kN�m-179.1-62.2-62.2149.586.2-389.1轴力kN-25.4-9.1-8.619.519.7-55.3梁C剪力kN28.912.57.6-22.3-15.667弯矩kN�m2.026.8-25.48.3-11.146.6轴力kN-22.3-6.9-8.619.519.748.5D剪力kN-2.2

6、7-9.27.63.10.815.6弯矩kN�m118.841.241.2-75.7-75.7257.93.刚架柱验算3.1.刚架柱的截面参数284柱为等截面柱�截面为H450�300�8�12,A�10680mm,Ix�3.79�10mm�746353I�5.4�10mm,i�193.5mm,i�71.3mm,W�1.76�10mm,W�3.6�10mm。yxyxy3.2.控制内力考虑各种荷载效应组合�可得出刚架柱的最大内力设计值为�A端�弯矩�M�0,剪力�V�48.7kN,轴力�N�129.5kN。AAAB端�弯矩�M�0,剪力�V�48.7kN,轴力�N�

7、105.3kN。BBB3.3.计算长度平面外计算长度�取隅撑间距l0y�3.0m�834平面内计算长度�K�3.79�10/8�10�5�10,��0�12��(550/400)�1�0.375,��8.7/13.5�6.4�查《门式刚架轻型房屋钢结构技术2规程》附录D得�81.6�103��0.64,则K�I/�2�s)��9.3�10�K/K�0.184。查表得2b0122�0.64�1356柱的计算长度系数��3.6�则刚架柱的平面内计算长度为l�3.6�8�28.8m。0x3.4.强度验算3.4.1.抗剪强度验算3《钢结构设计》课程设计计算书由于钢柱仅设有

8、支座加劲肋