门式刚架厂房设计计算书

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1、钢结构课程设计——门式刚架设计班级：学号：姓名：目录1设计资料12钢架布置简图13荷载计算与荷载简图23.1荷载计算23.2荷载简图33.3内力分析43.3.1内力计算43.3.2控制截面内力组合104钢架设计104.1截面设计104.2构件验算114.2.1构件宽厚比验算114.2.2钢架柱验算114.2.3刚架梁的验算134.2.4刚架在风荷载作用下的侧位移：154.3节点验算164.3.1梁柱连接节点164.3.2屋脊节点验算174.3.3柱脚设计18191设计资料单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为24m，高度为8m，柱距9m，屋面

2、坡度10%。刚架为等截面的梁、柱。材料采用Q235-B钢材，焊条采用E型。风振系数和风压高度变化系数均取1.0。荷载：恒载横梁（含上方屋面板及檩条重）0.50KN/m2立柱（含墙重）0.45KN/m2活载风荷载0.35KN/m2屋面活荷载0.30KN/m2雪荷载0.40KN/m22钢架布置简图该厂房长度72m，跨24m，共有9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。CBA1:10图2.1刚架立面192荷载计算与荷载简图3.1荷载计算将各项面荷载值乘以柱距得出分布于刚架上

3、的各项线荷载。风荷载还需考虑刚架的体型系数。活载标准值在屋面活载与雪载中选较大值。图3.1风荷载体型系数荷载计算如下表：表1.1各线荷载标准值/kN/m各荷载标准值计算屋面活载标准值0.40*9=3.6刚架横梁（含上方屋面板及檩条重）0.50*9*=4.52立柱（包括墙重）0.45*9=4.05风荷载迎风面柱上qw10.35*1.05*0.25*9=0.83横梁上qw2-0.35*1.05*1.0*9=-3.33背风面柱上qw3-0.35*1.05*0.55*9=-1.83横梁上qw4-0.3*1.05*0.65*9=-2.16193.

4、2荷载简图（1）恒载：（2）屋面活载（3）风荷载（以左风为例）荷载如下图：193.3内力分析3.3.1内力计算根据各个计算简图，求得结构在各种荷载作用下的内力图如下：表格4.1计算简图及内力值(M、N、Q)恒载作用恒载下弯矩弯矩图19恒载下剪力恒载下轴力（忽略柱自重）剪力图轴力图(拉为正，压为负)19活荷载作用活荷载(标准值)弯矩图活荷载(标准值)剪力图弯矩图19活荷载(标准值)轴力图风荷载（标准值）弯矩图19剪力图轴力图(拉为正，压为负弯矩图风荷载作用风荷载(标准值)剪力图.风荷载(标准值)轴力图剪力图轴力图(拉为正，压为负)19风荷

5、载(标准值)轴力图193.3.2控制截面内力组合取控制截面为下图中的A、B、C三处共四个截面：柱A、柱B、梁B、梁C。图4.10控制截面示意图考虑以下三种可能的组合方式：组合①：1.35×恒载+1.4×0.7活载组合②：1.2×恒载+1.4×活载组合③：1.2×恒载+1.4×0.9×（活载+风载）表4.2各种情况下控制截面的内力截面内力恒载活载左风组合①值组合②值组合③值柱AM000000N-86.64-43.2039.49-159.30-164.45-108.64Q-21.25-16.9220.70-45.27-49.19-20.74

6、柱BM-169.98-135.38139.01-362.15-393.51-199.40N-54.24-43.2039.49-115.56-125.57-69.76Q-21.25-16.9214.06-45.27-53.39-29.10梁BM-169.98-135.38139.01-362.15-393.51-199.40N-26.54-21.1417.92-56.55-61.44-35.91Q51.8641.30-37.90110.49120.0566.52梁CM129.97103.51-75.89276.90300.88190.77

7、N-54.24-16.8417.92-89.73-88.66-63.73Q-2.11-1.682.26-4.49-4.88-1.802钢架设计4.1截面设计初选梁柱截面均采用焊接工字钢550×250×10×16，截面特征值19如下表所示：A（cm2）Ix（cm4）Wx（cm3）Iy（cm4）Wy（cm3）ix（cm）iy（cm）131.86863124964167333422.825.624.2构件验算4.2.1构件宽厚比验算翼缘部分：腹板部分：4.2.2钢架柱验算①抗剪验算柱截面的最大剪力为Vmax=53.39KN考虑仅有支座加劲肋，

8、fv=125N/mm2Vu=hwtwfv=518×10×125=647500N=647.5KNVmax=53.39KN