钢结构课程设计--轻型门式钢架设计

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1、《钢结构设计》课程设计计算书学号2009021225《钢结构设计》课程设计哈尔滨市轻型门式钢架设计院（系）名称：航天与建筑工程学院专业名称：土木工程学生姓名：宋健指导教师：陈树华2012年6月19《钢结构设计》课程设计计算书1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度15m，柱距9m，柱高8m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。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，檩条和墙梁均采用

2、冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，采用Q345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2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久载荷标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.15kN/m²50mm后保温玻璃棉板0.05kN/m²PVC铝箔及不锈钢丝0.02kN/m²檩条及支撑0.10kN/m²刚架斜梁自重（有吊顶）0.15kN/m²悬挂设备(有附加荷载)0.50kN/m²合计：0.97kN/m²19《钢结构设计》课程设计计算书（2）屋面可变载荷标准值屋面

3、活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.48kN/m²。雪荷载：基本雪压。对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5⁰42′38″，，雪荷载标准值。取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.48kN/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）0.50kN/m²（4）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规定计算。基本风压，地面粗糙类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，

4、。风荷载体型系数。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烈度小于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。2.2各部分作用的载荷标准值计算（1）屋面恒荷载标准值：活荷载标准值：（2）柱荷载恒荷载标准值：活荷载标准值：（3）风荷载标准值迎风面：柱上横梁上背风面：柱上横梁上3.内力分析考虑本工程刚架跨度较小，

5、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用19《钢结构设计》课程设计计算书等截面，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。3.1在恒荷载作用下：4.50kN/m4.50kN/m8.73kN/m图3.1恒荷载作用简图-117.93-117.93116.55-117.93-117.93ABCDEABCDE图3.2恒荷载作用下的M图ABCDE图3.3恒荷载作用下的N图21.1865.47101.47101.4765.4721.1814.67ABCDE图3.4恒荷载作用下的V图14.

6、7463.681.4714.7414.741.4714.7463.683.2在活荷载作用下：-58.3657.675-58.36ABCDE图3.6活荷载作用下的M图4.32kN/m图3.5活荷载作用简图ABCDEABCDE图3.7活荷载作用下的N图10.4832.4032.407.2610.4832.4032.40ABCDE图3.8活荷载作用下的V图7.2931.510.737.297.290.737.2931.5119《钢结构设计》课程设计计算书3.3在风荷载作用下：ABCDE图3.10左风向荷载作用下的M图

7、图3.9左风向荷载作用简图ABCDE3.393kN/m5.22kN/m5.22kN/m3.393kN/m119.47-53.97-3.201.305kN/m2.871kN/m-24.57ABCDEABCDE43.8743.87-20.73-20.7314.0314.0313.0913.099.7120.1542.683.346.0519.5211.0811.88图3.11左风向荷载作用下的N图图3.12左风向荷载作用下的V图4.内力组合刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009

8、—2001）的规定，采用荷载效应的基本组合：。本工程结构构件安全等级为二级，。本工程不进行抗震验算。最不利内力组合的计算截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面。对于刚架梁，截面可能的最不利组合如下。梁端截面：Mmax及相应的N、V；Mmin及相应的N、V。梁跨中截面：Mmax及相应的N、V；Mmin及相应的N、V。对于刚架柱，截面可能的最不利组合有Mmax及相应的N、V；Mmin及相应的、