钢结构课程设计1

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1、门式刚架课程设计单跨双坡门式刚架设计一设计资料1车间柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架（图1）。长度，柱距，跨度。门式刚架檐高，屋面坡度为。图1刚架简图2材料选用屋面材料：单层彩板墙面材料：单层彩板天沟：钢板天沟3结构材料材质钢材选用，，基础混凝土标号：，4荷载（标准值）Ⅰ恒载：无吊顶，（不包括刚架自重）25门式刚架课程设计Ⅱ活载：Ⅲ风载：基本风压，地面粗糙度类，风载体形系数如图2所示：图2风载体形系数示意图Ⅳ雪载：。本设计不考虑地震作用二单榀刚架设计单榀刚架的设计取中间榀按照封闭式中间区单元进行。1.荷载组合计算刚架内力时，按照如下三种荷载组合进

2、行：①；②；③；④。计算位移变形时，按照以下三种荷载组合进行：①；②；③。25门式刚架课程设计1.内力计算采用同济大学钢结构辅助设计软件计算结构的内力。①结构的计算模型。如图3所示：图3刚架计算模型②截面形式及尺寸初选根据柱的受力特点，且考虑经济性因素，柱采用楔形焊接型钢；而梁由于跨度较小，若采用楔形会增加制作成本，因此梁采用等截面焊接型钢。各个截面的信息见表1，截面形式见图4。表1截面信息表截面截面名称长度面积绕弱轴惯矩绕弱轴截面模量绕强轴惯性矩绕强轴截面模量Ⅰ－Ⅰ(小头)Ⅱ－Ⅱ（大头）Ⅲ－ⅢⅣ－Ⅳ25门式刚架课程设计Ⅰ－Ⅰ截面Ⅱ－Ⅱ截面Ⅲ－

3、Ⅲ(Ⅳ－Ⅳ)截面图4梁柱截面示意图①各种工况下的荷载，如图5所示：（a）恒载作用简图（b）活载作用简图25门式刚架课程设计（c）左风荷载作用简图（d）右风荷载作用简图图5工况荷载图①各种工况下的内力运行，结果如图6至图9及表格2所示。（a）（单位：）25门式刚架课程设计（b）（单位：）（c）（单位：）图6恒载作用下的刚架图（a）（单位：）25门式刚架课程设计（b）（单位：）（c）（单位：）图7活载作用下的刚架图（a）（单位：）25门式刚架课程设计（b）（单位：）c）（单位：）图8左风作用下的刚架图（a）（单位：）25门式刚架课程设计（b）（单位

4、：）c）（单位：）图9右风作用下的刚架图表2各工况作用下的截面内力截面内力恒载活载左风右风Ⅰ－Ⅰ0000-23.9-22.626.316.546.8-12.42.3Ⅱ－Ⅱ-24.9-41.359.119.2-13.7-22.626.316.546.8-7.4-3.5Ⅲ－Ⅲ-24.9-41.359.119.2-5.5-9.510.510.4-13.2-21.825.415.623.238.1-34.2--34.225门式刚架课程设计Ⅳ－Ⅳ-4.2-7.210.510.40.40.7-0.7-1.4①内力组合由以上软件计算内力，按照荷载组合规则进行

5、计算，内力组合值如表3所示。表3内力组合值截面内力左风右风左风右风左风右风Ⅰ－Ⅰ0.00.00.00.00.000-60.32-38.23-46.46-14.01-27.7312.92-0.814.323.916.25-5.9014.68-13.367.22Ⅱ－Ⅱ-87.7-38.06-71.5712.39-43.4757.841.98-48.08-25.99-34.22-1.77-15.4923.129.414.328.111.381.16.56-6.36-0.9Ⅲ－Ⅲ-87.7-38.06-71.5712.39-43.4757.841.98

6、-19.9-11.08-11.16-1.21-1.359.29.06-46.36-25.02-33.26-1.64-15.3622.368.64Ⅳ－Ⅳ81.2-52.45-52.4517.3017.30-24.68-24.68-15.12-6.3-6.382.62.4610.510.361.460.870.280.19-0.79-0.58-1.562.构件截面验算因为门式刚架左右对称，因此只需验证半榀刚架即可。⑴局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。①柱翼缘（满足要求）②柱腹板25门式刚架课程设计Ⅰ－Ⅰ截面（满足要求）Ⅱ－

7、Ⅱ截面（满足要求）①梁翼缘（满足要求）②梁腹板（满足要求）⑵强度及整体稳定验算楔形柱的腹板高度变化率为，而梁因为是等截面，因此高度变化率也符合的条件，所以考虑板件的屈曲后强度，腹板抗剪承载力按照下式计算：。梁柱都不设置横向加劲肋。对于柱：，，因为，所以对于梁：，，因为，所以1）1号单元（柱）的验算aⅠ－Ⅰ截面强度验算：①组合内力值Ⅰ－Ⅰ截面只存在轴力和剪力，分别验算截面的正应力和剪应力。正应力验算采用荷载组合：25门式刚架课程设计剪应力验算采用荷载组合：①强度验算正应力验算：弯矩为0，故截面的边缘正应力比值。用代替公式中的：因为，所以，即1号节

8、点端截面全部有效。经验算Ⅰ－Ⅰ截面强度满足条件。bⅡ－Ⅱ截面强度验算：①组合内力值Ⅱ－Ⅱ截面受到压弯作用，采用以下荷载组合进行验算：②强度验算25门式