21米单跨双坡门式刚架轻钢厂房设计

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1、第一章工程概况1.1设计资料1、总建筑面积1600m2左右；2、建筑层数：轻钢结构厂房，一层（厂房横向跨度21m,纵向跨长78m）；3、建筑高度：厂房檐口高7.8m；4、墙体：1.2米以下用砖砌墙体，1.2米以上采用压型钢板，墙体外观注意协调；5、屋面：屋面采用压型钢板+保温棉；6、其他：室内外高差为150mm；7、结构形式：厂房为门式刚架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础；8、抗震设计：建筑物重要性类别为丙类，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类；9、建筑物使用年限类别：三级，建筑耐久年限50年；10、主钢架钢材采用Q345钢，檩条、墙梁等采用Q235钢；

2、11、纵向柱距6m，抗风柱柱距7m；12、屋面坡度1：10；13、地形条件：场地地势平坦开阔。1.2设计依据1、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）2、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）5、《建筑结构制图规范》(GB5009-2001)6、《建筑结构可靠度统一标准》(GB50068-2001)7、《建筑结构设计手册》(冶金工业出版社2002版)8、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)639、《建

3、筑抗震设计规范》(GB50011-2001)1.3初设方案1.3.1钢架柱与抗风柱厂房纵向长度78m,设纵向柱距6m，共设14榀框架，第1轴线钢架与第14轴线钢架设置抗风柱。厂房横向跨度21m，边跨设横向抗风柱柱距7m，共设2根抗风柱，柱底铰接。1.3.2屋面、墙面布置屋面采用压型钢板加保温棉，采用C型冷弯薄壁性檩条，檩条隅撑隔跨布置，屋脊、屋檐处设置斜拉条，在第1轴线钢架与第2轴线钢架、第7轴线钢架与第8轴线钢架、第13轴线钢架与第14轴线钢架处设置水平支撑和竖向支撑，水平支撑与竖向支撑在同一空间内，从而提高屋面结构的整体空间性能。1.3.3伸缩缝纵横向长

4、度均在温度区段以内，不设置伸缩缝。图1-1柱网及平面布置图63室内标高为0.00m，室内外高差为150mm，室外标高为-0.15m。在4~5轴线、10~11轴线与D轴线、A轴线相交处设有卷帘门，B~D轴线与14轴线相交处设有一道门，门窗详细尺寸如图1-2所示。室内标高为0.00m，室内外高差为150mm，室外标高为-0.15m。在4~5轴线、10~11轴线与D轴线、A轴线相交处设有卷帘门，B~D轴线与14轴线相交处设有一道门，门窗详细尺寸如图1-2、1-3所示。图1-2门窗尺寸及布置总图图1-3门窗尺寸及布置详图63第2章荷载2.1永久荷载永久荷载标准值（按

5、照水平投影面）计算屋面横载涂层压型钢板+保温棉0.25KN/m2冷弯C型卷边型钢檩条0.05KN/m20.30KN/m22.2可变荷载屋面活荷载0.5KN/m2，但是钢架的受荷载面积大于60m2，主钢架活荷载可按照0.3KN/m2,活荷载与雪荷载中取较大值0.35KN/m2。2.3风荷载基本风压为0.65KN/m2，，地面粗糙度为B类取值，风荷载高度变化系数按现行国家标准值《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）的规定，当高度小于10m时，按照10m处的高度处作用取值UE=1.0，风荷载体型系数按照《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2

6、002）取值。第三章抗风柱设计3.1山墙布置63横向跨度21m，一端山墙封闭的单层厂房，檐口标高7.8m，每侧山墙设置2根抗风柱，形式为等截面实腹工字钢。用于承受作用于山墙水平方向的风荷载，不承担竖向力。山墙墙面板采用压型钢板加保温棉，墙梁采用C型冷弯薄壁型刚，墙面结构自重为0.30kN/㎡，基本风压为0.65kN/㎡。3.2荷载计算墙面恒载标准值=0.30kN/㎡风压高度变化系数=1.0，风压体型系数=1.1。风压设计值=1.4=1.4×1.1×1.0×0.65＝1.00（kN/㎡）单根抗风柱承受的均布荷载设计值为：恒载=1.4××6＝1.4×0.30×7

7、＝3.36（kN/㎡）风荷载=1.4××6＝1.4×1.00×7＝9.80（kN/㎡）3.3内力分析抗风柱的柱脚和柱顶分别由基础和屋面支撑提供竖向及水平支撑。计算简图如下：图3-1抗风柱计算模型3.3.1、截面选择选择工字型截面300×250×8×10。截面特性：截面面积为A=8040mm2,取钢材密度为7.85g/cm363则构件的重度为（8040/100）×7.85×100×9.8/1000/1000＝0.62kN/m可得到构件的最大轴压力为N=(3.36+0.62)×8.580＝34.148kN最大弯矩为M=9.80×8.582/7.8=92.49KN

8、·m3.3.2、截面验算绕强轴长细比为8580/21