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时间:2021-01-25
《轻型门式钢架厂房设计课程设计计算书.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、目录二、设计资料2三、钢架布置简图2四、荷载计算与荷载简图41.荷载计算42.荷载简图4五、内力分析6(1)内力计算6(2)控制截面内力确认9六、钢架设计9(一)截面设计9(二)构件验算101.构件宽厚比验算102.钢架柱验算103.刚架梁的验算124.刚架在风荷载作用下的侧位移:14(三)节点验算14(1)梁柱连接节点14(二)横梁跨中节点验算15(三)柱脚设计16一、设计资料某地区拟建单跨双坡门式刚架的机械厂房,坡面1:10,刚架为变截面梁,柱,柱脚为铰接,柱距6m,厂房总长90m。材料采用Q345-B钢材,焊条采用E50型。屋面板和墙面
2、板采用EPS荚芯板,底面和外层采用镀锌彩板(屋面板和墙面板自重取值如下所示),檩条采用高强度镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条。荷载:恒载:彩色压型钢板0.43KN/m2檩条0.06KN/m2活载层面活载和雪载0.5KN/m2风荷载0.35KN/m2地面粗糙度为B类,地下水位低于地方6m,修正后的低级承载力为f=200KN/m2三、、钢架布置简图该厂房长度90m,跨度27m,共有16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。CBA2700090001:10刚架立面一、荷载计算与荷载简图1.
3、荷载计算荷载计算如下表2.荷载简图(1)恒载:(1)屋面活载(3)风荷载(地面粗糙度类)荷载如下图:一、内力分析(1)内力计算根据各个计算简图,用结构力学求解器计算,得结构在各种荷载作用下的内力图如下:计算项目计算简图及内力值(M、N、Q)备注恒载作弯矩图用恒载下弯矩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)活荷载作用活荷载(标准值)弯矩图弯矩图活荷载作用活荷载(标准值)剪力图活荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)风荷载作用风荷载(标准值)弯矩图.风荷载(标准值)剪力图风荷载(标准值)轴力图弯矩
4、图剪力图“+”→轴力图(拉为正,压为负)(2)控制截面内力确认取控制截面为下图中的A、B、C三处共四个截面:柱上A、柱上B、梁上B、梁上C。此设计只考虑全部荷载同时作用的一种情况,即:1.2X恒载+1.4X0.9X(活载+风载)一、钢架设计(一)截面设计初选梁柱截面均采用焊接工字钢600X200X8X10,截面特征如下表所示:(二)构件验算1.构件宽厚比验算翼缘部分:腹板部分:2.钢架柱验算①抗剪验算柱截面的最大剪力值为25.73KN,考虑仅有支座加劲肋,,满足要求。②弯、剪、压共同作用下的验算取柱端截面进行验算,N=86.79KNV=25.73
5、KNM=204.80KN·m因V<0.5Vu,取V=0.5Vu,按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)式(4.4.1-1)验算。③整体稳定性验算a)柱平面内的整体稳定性验算:b)柱平面外的整体稳定验算:考虑屋面压型钢板与墙梁紧密连接,有蒙皮作用,墙梁可作为横梁平面外的支承点,但为了安全起见,计算长度按两个墙梁或隅撑间距考虑,3.刚架梁的验算①抗剪验算梁截面的最大剪力值为83.80KN,考虑仅有支座加劲肋,,满足要求。②弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算,N=34.23KNV=83.80KNM=204.8KN·m因V<0.5Vu
6、,取V=0.5Vu,按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)式(4.4.1-1)验算。③整体稳定性验算a)梁平面内的整体稳定性验算:b)横梁平面外的整体稳定验算:考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接,有应力蒙皮作用,与梁连接的檩条可作为柱平面外的支承点,但为了安全起见,计算长度按两个檩条距离或隅撑间距考虑,4.刚架在风荷载作用下的侧位移:(三)节点验算(1)梁柱连接节点a)螺栓强度验算螺栓抗拉强度验算a)端板厚度验算b)梁柱结点域的剪应力验算c)螺栓处腹板强度强度验算(2)横梁跨中节点验算d)螺栓强度验算螺栓抗拉强度验算a)端板厚度验算b)螺栓
7、处腹板强度强度验算(3)柱脚设计钢架柱与基础铰接,采用平板式铰接柱脚。1)柱脚内力设计值:Nma=86.79KN,相应的V=19.77由于柱底剪力较小,Vmax=19.77KN<0.4Nmax,故一般跨间不需剪力键;但经计算在设置柱间支撑的开间必须设置剪力键。另N>0,考虑柱间支撑竖向拔力后,锚栓仍不承受拉力,故仅考虑柱在安装过程中的稳定,按构造要求设置锚栓即可,采用4M24。1)柱脚底板面积和厚度的计算a)柱脚底板面积确定b)底板厚度确定
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