单跨双坡门式钢架的设计_计算书.pdf

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1、2020×20××7×777单跨双坡门式钢架的设计单跨双坡门式钢架的设计一一．一．．设计资料．设计资料单层厂房采用单跨双坡门式钢架，厂房横向跨度20米，柱高7米，共有12榀钢架，柱距6米，屋面及强面板为压型钢板复合板，檩条、强梁为薄壁的C型钢，檩条间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条E43型，钢架柱、梁均采用等截面，柱、梁节点处为构造加腋（视为钢节，计算时不考虑加腋之影响），柱与基础为铰接，结构简图如图1-1。经查阅荷载规范GBJ9知该地区的基本雪压为0.35kN/m2,因屋面坡度为1/10，故雪

2、载标准为：2Sk=UrSo=1.0×0.35kN/m图1-1单跨铰接钢架图二．荷载计算（一）荷载取值计算恒载—屋盖自重（标准值，坡向）20.8mm型板：0.2kN/m2檩条及支撑：0.1kN/m2钢架斜梁自重：0.2kN/m2Σ=0.2kN/m1活载—屋面活载：2雪载：0.35kN/m2灰载：0.25kN/m2Σ=0.6kN/m2墙体重：（包括墙面板，墙梁，柱）0.5kN/m2基本风压：0.4kN/m计算中不考虑风压高度变化系数，只取基本风压。（二）各部分作用载荷1.屋面恒载标准值：0.5×9.05/

3、9×6=3.02kN/m设计值：3.02×1.2=3.62kN/m活载标准值：0.6×6=3.6kN/m设计值：3.6×1.4=5.04kN/m2.柱荷载恒载标准值：0.5×6×7＋3.02×9=48.18kN设计值：48.18×1.2=57.82kN活载标准值：3.6×12=43.2kN设计值：43.2×1.4=60.48kN3.风荷载（标准值/设计值）风荷载体型系数K值，按建筑结构荷载规范GBJ9—87，屋面上的迎风面与背风面近似取相同值，如图2-1：向风面柱上标准值：0.4×7×0.8=2.24

4、kN/m设计值：2.24×1.4=3.14kN/m横梁上标准值：0.4×6×（－0.5）=－1.2kN/m2设计值：－1.2×1.4=1.68kN/m图2-1钢架荷载与风压体型系数图背风面柱上标准值：0.4×7×（－0.5）=－1.4kN/m设计值：－1.4×1.4=－1.96kN/m横梁上标准值：0.4×6×（－0.5）=－1.2kN/m设计值：－1.2×1.4=－1.68kN/m4.垂直荷载恒活载：q1=3.02kN/m活荷载：q2=3.6kN/m风荷载：q3=－0.5×7×0.4=－1.4kN/

5、m墙重：G=0.5×6×67=21kN（三）荷载组合根据建筑结构荷载规范GBJ9—87的要求，永久荷载的分项系数取1.2，活荷载的分项系数取1.4。31.恒载+活荷载q=1.2×3.02＋1.4×3.6=8.66kN/m2.恒载+风荷载q=1.2×3.02－1.4×1.4=1.28kN/mw1=1.4×2.24=31.14kN/mw2=－1.4×1.4=－1.96kN/mw3=－1.4×1.4=－1.96kN/m3.恒载＋0.85（活荷载+风荷载）q=1.2×3.02＋＋＋0.85×（1.4×3.6－

6、1.4×1.4）=6.24kN/mw1=0.85×1.4×2.24=2.67kN/mw2=0.85×1.4×(－1.4)=－1.67kN/mw3=0.85×1.4×(－1.4)=－1.67kN/m三三．三．．内力分析．内力分析（（一（一一）一））恒载）恒载+++活荷载情况+活荷载情况（（计算中不考虑加腋影响（计算中不考虑加腋影响）钢架承受荷载受力如图3-1，首先计算塑性弯矩，柱顶加腋，加腋高0.5M。计算辅助参数：f=1000mmH=7000mmH1=6500mmL=2000mmB=2H/f=2×70

7、00/1000=14C=H/f=7000/1000=70.5X=L/2[－B＋＋＋(B2＋＋＋4C)]0.5=2000/2[－14＋＋＋（142＋＋＋4×7）]=9600mm4图3-1钢架计算简图由于该点与第七点相差600mm，与C点相差400mm，因为塑性弯矩只能发生在檩条处，故取X=9000mm。进行弯矩计算。2Mp=q(LX－X)/[4(1＋＋＋fX/LH)]2=8.66(18×9－9)/[4(1＋＋＋1×9/20×7)]=201.44kN.m水平反力：HA=HE=131.45/6.5=30.9

8、9kN垂直反力：VA=VE=1/2×8.66×20=86.6kN柱顶轴心压力：N1=VA=86.6kN柱底轴心压力：NA=VA＋＋＋G=86.6＋＋＋1.2×21=111.8(其中1.2为荷载分项系数)0.50.5横梁端部剪力：V1=VAcosα－HAsinα=86.6×10/101－20.22×1/101=84.16kN根据计算结果，绘制钢架弯矩图如图3-2，经检验，除加腋处弯矩大于Mp外，其余各处弯矩均小于Mp，故假定正确。5图3-2钢架弯矩图（一）