钢结构单层厂房结构计算书(39页).doc

钢结构课程设计-王子涵-1-一、设计资料该设计为单层厂房设计，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度 18m，柱高 6m；共有12 榀刚架，柱距 6m，屋面坡度 1:10；地震设防列度为 6 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值 0.05g。刚架平面布置见图 1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；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 1.5m，钢材采用 Q235 钢，焊条采用 E43 型。112AB图1(a).刚架平面布置图图1(b).刚架形式及几何尺寸180006000900-2-二、荷载计算（一）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 型彩色压型钢板0.15 KN/m250mm 厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC 铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2刚架斜梁自重0.15 KN/m2悬挂设备0.20 KN/m2合计0.67 KN/m22屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为 0.50KN/m2。雪荷载：基本雪压 S0=0.45KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角=54238，r=1.0，雪荷载标准值 Sk=rS0=0.45KN/m2。取屋面活荷载与雪荷载中的较大值 0.50KN/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）0.50 KN/m24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 的规定计算。基本风压0=1.050.45 KN/m2，地面粗糙度类别为 B 类；风荷载高度变化系数按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于 10m 时，按 10m 高度处的数值采用，z=1.0。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技术措施结构中第 18.8.1 条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于 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。（二）各部分作用的荷载标准值计算-3-屋面：恒荷载标准值：0.676=4.02KN/m活荷载标准值：0.506=3.00KN/m柱荷载：恒荷载标准值：0.566+4.029=54.18KN活荷载标准值：3.009=27.00KN风荷载标准值：迎风面：柱上 qw1=0.4760.25=0.71KN/m横梁上 qw2=0.4761.0=2.82KN/m背风面：柱上 qw3=0.4760.55=1.55KN/m横梁上 qw4=0.4760.65=1.83KN/m三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，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。引用钢结构设计与计算（包头钢铁设计研究院编著，机械工业出版社）中表 229（铰接柱脚门式刚架计算公式）计算刚架内力。1在恒荷载作用下=l/h=18/6=3=f/h=0.9/6=0.15k=h/s=6/9.0449=0.6634=3+k+(3+)=3+0.6634+0.15(3+0.15)=4.13595289.01359.4415.058458HA=HE=ql/8=4.021830.5289/8=14.35KNMC=ql21(1+)/8=4.02x1821(1+0.15)0.5289=63.78KNmMB=MD=ql2/8=4.021820.5289/8=86.11KNm刚架在恒荷载作用下的内力如图。-4-内力计算的“+、”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。-86.11KNm600018000ABCED63.78KNm-86.11KNm36.18KN18.00KN18.00KN36.18KN14.35KN14.35KNg=4.02KN/m图2.刚架在恒荷载作用下的M图54.18KN54.18KN17.68KN6000图3.刚架在恒荷载作用下的N图18000AEBCD36.18KN54.18KN14.08KN17.68KN36.18KN54.18KN+-5-6000图4.刚架在恒荷载作用下的V图18000AE34.57KN14.35KNB1.43KNCD-+-14.35KN14.35KN14.35KN-+34.57KN1.43KN2在活荷载作用下VA=VE=27.00KNHA=HE=3.001830.5289/8=10.71KNMC=3.001821(1+0.15)