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轻型门式钢架课程设计计算书汇总

轻型门式钢架课程设计计算书汇总
轻型门式钢架课程设计计算书汇总

一、设计资料

某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度24m ,长度48m ,柱距6m ,檐口标高11m ,屋面坡度1/10。屋面及墙面板均为彩色钢板,内填充保温层,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁

均采用冷弯薄壁卷边C 型钢,钢材采用Q345钢,2

/310mm N f =,2/180mm N f v =,基础混凝土标号C30,2

/3.14mm N f c =,焊条采用E50型。刚架平面布置图,屋面檩条布置图,柱间支撑布置草图,

钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。

刚架平面布置图

屋面檩条布置图

柱间支撑布置草图

计算模型及风荷载体形系数

二、荷载计算

2.1 计算模型的选取

取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。

2.2 荷载取值计算:

(1) 屋盖永久荷载标准值

彩色钢板 0.40 2kN

m

保温层 0.60 2kN m 檩条 0.08 2kN m 钢架梁自重 0.15 2kN m 合计 1.23 2

kN m (2) 屋面活载和雪载 0.30 2

/KN m 。 (3) 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2/KN m

(4) 风荷载标准值

基本风压:m kN /525.050.005.10=?=ω。根据地面粗糙度类别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,z μ=1.0。风荷载体型系数s μ:迎风柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为-0.55和-0.65。

2.3 各部分作用的荷载标准值计算

(1) 屋面荷载:

标 准 值: m kN /42.7cos 1

623.1=??θ

柱身恒载: m kN /00.3650.0=?

(2) 屋面活载

屋面活载雪载m kN /81.1cos 1

630.0=?

(3) 风荷载

以左吹风为例计算,右吹风同理计算,根据公式0ωμμωs z k =计算,z μ查表m h 10≤,取1.0,s

μ取值如图1.2所示。(地面粗糙度B 类)

迎风面 侧面2

/131.050.005.10.125.0m kN k =???=ω,m kN q /79.06131.01=?= 屋顶2

/525.050.005.10.100.1m kN k -=???-=ω,m kN q /15.36525.02-=?-=

背风面 侧面2

/289.050.005.10.155.0m kN k -=???-=ω,m kN q /73.16289.03-=?-= 屋顶2

/341.050.005.10.165.0m kN k -=???-=ω,m kN q /05.26341.04-=?-=

三、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: 注:剪力图:“+”表示方向“→”;

轴力图:拉为正,压为负。

3.1 恒载作用(标准值)下,计算简图及内力值:

恒载作用下轴力图

恒载作用下剪力图

恒载作用下弯矩图3.2 活载作用(标准值)下,计算简图及内力值:

活荷载作用下轴力图

活荷载作用下剪力图

活荷载作用下弯矩图3.3 风荷载作用(标准值) 下,计算简图及内力值:

风荷载作用下轴力图

风荷载作用下剪力图

风荷载作用下弯矩图

由对称性可知,右风作用下,钢架的内力图与上述各图分别对称,可不做分析。

四、内力组合

选取荷载组合(1.2x恒载+1.4x活载+1.4x0.6x风载)对构件内力值进行验算,如下表所示截面内力恒载活载左风组合值

柱端A M 0 0 0 0

N -122.04 -21.72 40.21 -143.08 Q -24.27 -5.92 19.15 -21.33

柱端B M -266.98 -65.12 162.86 -274.74 N -89.04 -21.72 40.21 -103.48 Q -24.27 -5.92 10.46 -25.63

梁端B M -266.98 -65.12 14.41 -399.44 N -33.01 -8.05 -38.97 -83.62 Q 86.18 21.02 162.86 269.65

梁端C M 232.80 56.79 -78.09 293.27 N -33.01 -8.05 14.41 -38.78 Q -3.30 -0.81 -0.99 -5.93

五、刚架设计

5.1 截面形式及尺寸初选

梁柱都采用焊接的工字型钢,梁截面高度h 一般取(1/30—1/45)L ,故取梁截面高度为800mm ;暂取梁截面尺寸为H800x300x10x14,如下图所示,柱的截面采用与梁相同。

截面 截面名称 面

(mm 2

) I X

106

mm

4

W X

104

mm

3

I Y

106

mm 4

W Y

104

mm 3

i X

mm i Y mm

柱 H800×300×10×14 16120 1681 420 63 42 323 63 梁

H800×300×10×14

16120

1681

420 63

42

323 63

2

512

6

8

6681046.3101016811006.21032.310161201006.2m

kN EI kN EA x ??=????=?=???=--

5.2构件验算:

(1)构件宽厚比验算

206

/2352502.7710

14

2800h 4

.12/2351536.10142

/)10300(0=<=?-==<=-=y w y f f t f t b 腹板部分:翼缘部分:

(2) 平面内计算长度

m

H H I l I K K K x R R c 66.1215.11115

.11

10.15.7410.15.7,10.11106.12,15.745.7000=?==+?+?====++=

μμ其中 平面外长度计算系数:

考虑压型钢板墙面与强梁紧密连接,起到应力蒙皮作用,与柱连接的强梁可作为柱平面外的支撑点,但为了安全起见计算长度按两个强梁间距考虑,即mm H Y 55002/110000==

3.8763

5500

,2.3932312660====

y x λλ

(3)刚架柱的验算

A .柱有效截面特征

,截面全部有效。则由于考虑屈曲后强度

18

.017.015

.18/23563.191.2810

/772/2351.28/63

.191)1(112.0)1(16

17.42499

.5883.71772

83.71h 82.083

.7199.5882

.183

.7199

.5883.71/99.5883

.7141.6542.6104201074.274161201048.10363.25,48.103,74.2742

212max min max 024

63min max =≤=??=

=

=++-++==+?

=-=-==

=+=-=

???-=±=??±?=±=???-=-=?-=ρλβββσσβσσσασσσ

σy

w

w p c X f k t h k mm

mm N W M A N kN

Q kN N m kN M

B.抗剪验算

柱截面的最大剪力是max V =25.63kN ,考虑到仅有支座加劲肋,

08.1235

34.537/==

y

w

o s f t h λ,4.108.18.0<=

梁的抗剪承载力设计值max 58.1140180107728208.08208.0V kN f t h V v w w u >=???==,满足要求。

弯剪压共同作用下的验算:

因为u V V 5.0<,按公式e e e N e A NW M M M /-=≤进行验算, 其中m kN f W M e e ?=???==-903102151042064

,满足要求。m kN m kN A NW M M e e e N e ?>?=?-=-=74.2742.89716120/90348.103903/

C.整体稳定验算

构件的最大内力:N=143.08kN ,M=274.74kN ·m a.刚架柱平面内的整体稳定性验算

刚架柱高H=11000mm ,柱的计算长度系数05.10=μ。刚架柱的计算长度

/x ox x l i λ==39.2 <[λ]=150,b 类截面,查表得0.901x ?=。

kN kN EA N

x Ex 5.193892

.391.1161202061.12222'0

=???==πλπ, 1.0mx β= 2

36

'

1/38.289)

5

.1938908

.143901.01(104201074.2740.116120

901.0143080)1(mm N N N

W M A

N Ex x

x x

mx x =?-????+?=-+?β? 2

/310mm N f =<,满足要求。

b.刚架柱作用平面外的整体稳定性验算 计算长度mm l oy 5500=。

对等截面构件,3.8710y w s ====λμμγ,,,b 类截面,查表得y ?=0.643。

)345235(7724.41487.3110420772*1612087.343202354.443202

422

00040

02

0??? ????+?=???

? ???

??? ?

?+???? ??=y y w s x y by f h t W h A λμμλ? =1.73>0.6

,满足要求

取22246

3102

0y

/310/4.112/73.1104201074.274975.016120643.01008.143975.075.00.10

.1906.0282.007.1mm N f mm N mm N W M A N N N N N

by E t e Y eX eX t by =<=???

? ??????+??=+=???

? ??'+'-=<=-='?β?β??

d .验算刚架在风荷载作用下的侧移μ

b

c I I =, 18.211000/24000/===h I l I b c t

ξ 刚架柱顶等效水平力:kN h q q H w w 57.1811)73.179.0(67.0)(67.031=?+?=+=

mm h mm EI Hh t c 18360/][86.24)18.22(101681001020612110001057.18)2(12433

33==<=+???????=+=μξμ

(4)刚架梁的验算

A .梁有效截面特征

,截面全部有效。则由于考虑屈曲后强度

18

.016.015

.18/2355.211.2810

/772/2351.28/51

.211)1(112.0)1(16

32.40690

.1772

h 90.029.10091.8990

.129

.10091

.8929.100/91.8929

.10010.9519.5104201044.399161201062.8365.269,62.83,44.3992

2

12max min max 024

63min max =≤=??=

=

=++-++=

==-=-==

=+=-=

???-=±=??±?=±=???=-=?-=ρλβ

ββσσβσσσασσσ

σy

w

w p c X f k t h k mm mm N W M A N kN

Q kN N m kN M

B.抗剪验算

梁截面的最大剪力是max V =83.62kN ,考虑到仅有支座加劲肋,由于是等截面,同理得

max 58.1140180107728208.08208.0V kN f t h V v w w u >=???==,满足要求。

弯剪压共同作用下的验算:

因为u V V 5.0<,按公式e e e N e A NW M M M /-=≤进行验算, 其中m kN f W M e e ?=???==-903102151042064

,满足要求。m kN m kN A NW M M e e e N e ?>?=?-=-=44.3992.89716120/90348.103903/

C.整体稳定验算

构件的最大内力:N=-83.62kN ,M=-399.44kN ·m a.刚架梁平面内的整体稳定性验算

梁平面内的整体稳定性验算:计算长度取横梁长度x l 0=12060mm ,/x ox x l i λ==37.34

<[λ]=150,b 类截面,查表得908.0=x ?。

kN kN EA N

x Ex 3.2136934

.371.1161202061.12222'

=???==πλπ, 1.0mx β=

2

36

'

1/64.297)

3

.2136962

.83908.01(104201044.3990.116120

908.083620)1(mm N N N W M A

N Ex x

x x

mx x =?-????+?=-+?β? 2

/310mm N f =<,满足要求。

b.刚架梁作用平面外的整体稳定性验算

计算长度mm l oy 5500=。对等截面构件,3.8710y w s ====λμμγ,,,b 类截面,查表得y ?=0.643。

)345235(7724.41487.3110420772*1612087.343202354.443202

4

22

00040

02

0??? ????+?=???

? ???

??? ?

?+???? ??=y y w s x y by f h t W h A λμμλ? =1.73>0.6

,满足要求

取222

46

3102

00y

/310/2.80/906.010*******.274975.016120906.01008.143975.075.00.10

.1906.0282.007.1mm N f mm N mm N W M A N N N N N

by E t e Y eX

eX t by =<=???

? ??????+??=+=???? ??'+'-=<=-='?β?β??

六、节点设计:

(1)梁柱连接节点设计

A.螺栓强度验算

梁柱节点采用10.9级M30高强摩擦型螺栓连接,如下图所示。构件截面采用喷砂,摩擦面抗滑移系数μ=0.50,每个高强螺栓的预拉力是355kN ,连接处传递内力设计值:N=-83.62kN ,V=269.65kN ,M=399.44kN ·m 。

(a ) (b )

刚架柱与刚架梁的连接节点

螺栓抗拉承载力验算:0.8284b t N P kN ==

kN N kN n N y My N b

t i

t 28404.841462.83)55.046.031.0(455.044.3992

2221=<=-++??=-∑=

螺栓抗剪承载力验算:

0.90.910.50355159.75b v f N n P kN μ==???=>kN N v 97.514

62

.83==,满足要求。 最外排一个螺栓的抗剪、抗拉承载力验算:

,满足要求。133.0284

04

.8475.15997.5<=+=+b

t t b v v N N N N B.端板厚度验算

端板厚度取mm t 20=,按二边支撑端板外伸计算:

H800×300×10×14

H800×300×10×14

800

210

150

901220

31070

8070210

150

60

150

90

3106080300

150

14-M30

14

14

,满足要求。

mm f e e e b e N e e t w f f w t

w f 71.13310

)]7360(60230073[1004.8473606)](2[63

=?+??+?????=++≥ C.梁柱节点域的剪应力验算

节点域剪应力满足要求,/180/33.66107767761044.399226

mm N mm N t d d M c c b <=???==τ D.螺栓处腹板强度验算

翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值:

()

kN P KN KN n N y My N i

t 1424.03.691462.8355.046.031.0446.044.399222222=<=????

??-++??=-=

取N N k 1422t =

,满足要求。

223

w 2t /310/5.194107310142e mm N mm N t N w <=??= (2)梁梁连接节点设计

A.螺栓强度验算

梁梁连接节点采用10.9级M30高强摩擦型螺栓连接,如下图所示。构件接触面采用喷砂,摩擦面抗滑移系数μ=0.50,每个高强螺栓的预拉力是355kN ,连接处传递内力设计值如下:

N=-38.78kN ,V=-5.93kN ,M=293.27kN ·m

(a ) (b )

梁梁连接节点

120800

120

150601040

H800×300×10×14

8070

8070310

300

150********

150

10-M30

14

14

螺栓抗拉承载力验算:

0.8284b t N P kN

==

kN N kN n N y My N b

t i

t 28473.1051078.38)46.031.0(446.027.2932

221=<=-+??=-∑=

螺栓抗剪承载力验算:

0.90.910.50355159.75b

v f N n P kN μ==???=>kN N v 88.310

78

.38==

,满足要求。 最外排一个螺栓的抗剪、抗拉承载力验算:

,满足要求。140.028473.10575

.15988.3<=+=+b

t t b v v N N N N B.端板厚度验算

端板厚度取mm t 20=,按二边支撑端板外伸计算:

,满足要求。

mm f e e e b e N e e t w f f w t

w f 39.15310

)]7360(60230073[1073.10573606)](2[63

=?+??+?????=++≥ C.梁柱节点域的剪应力验算

节点域剪应力满足要求,/180/7.48107767761027.293226

mm N mm N t d d M c c b <=???==τ D.螺栓处腹板强度验算

翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值:

()

kN P KN kN n N y My N i t 1424.09.691078.3846

.031.0431.027.29322222=<=????

??-+??=-=

取N N k 1422t =

,满足要求。

223

w 2t /310/5.194107310142e mm N mm N t N w <=??= (3)柱脚设计

刚架柱与基础铰接,采用平板式铰接柱脚。基础采用C20混凝土,c f =9.62/N mm .

a.柱脚内力设计值如下:kN V kN N 33.2108.143==,

b. 柱脚底板尺寸确定

。,取mm L mm c h L 850900~840)50~20(28002==?+=+=

23002(20~50)B b c =+=+?=340~400mm ,取B=360mm 。

底板反力为223/6.9/47.0360850/1008.143/mm N f mm N LB N q c c =<=??==β,满足要求。

刚架柱柱脚构造

c. 底板厚度确定

mm N qc M ?=??==940020047.05.05.022

mm f M t 5.13310/94006/6=?==,按构造取t=20mm 。

d. 抗剪连接计算:

由于柱脚铰接,柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底的水平剪力,此水平剪力可由柱脚与混凝土基础间的摩擦力来抵抗。

此时摩擦力kN V kN N V fb 33.2123.5708.1434.04.0=>=?==,满足要求。

25

80025

950

230

1704-M30

H800×300×10×14

360

10010080

80230

170

轻型门式钢架课程设计计算书

一、设计资料 某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度24m ,长度48m ,柱距6m ,檐口标高11m ,屋面坡度1/10。屋面及墙面板均为彩色钢板,内填充保温层,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙 梁均采用冷弯薄壁卷边C 型钢,钢材采用Q345钢,2 /310mm N f =,2/180mm N f v =,基础混凝土标号C30,2 /3.14mm N f c =,焊条采用E50型。刚架平面布置图,屋面檩条布置图,柱间支撑布 置草图,钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。 刚架平面布置图 屋面檩条布置图

柱间支撑布置草图 计算模型及风荷载体形系数 二、荷载计算 2.1 计算模型的选取 取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。 2.2 荷载取值计算: (1)屋盖永久荷载标准值 kN m 彩色钢板0.40 2保温层0.60 2 kN m 檩条0.08 2 kN m 钢架梁自重0.15 2 kN m 合计 1.23 2 kN m (2)屋面活载和雪载0.30 2 KN m。 /

(3) 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2 /KN m (4) 风荷载标准值 基本风压:m kN /525.050.005.10=?=ω。根据地面粗糙度类别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,z μ=1.0。风荷载体型系数s μ:迎风柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为-0.55和-0.65。 2.3 各部分作用的荷载标准值计算 (1) 屋面荷载: 标 准 值: m kN /42.7cos 1 623.1=? ?θ 柱身恒载: m kN /00.3650.0=? (2) 屋面活载 屋面活载雪载m kN /81.1cos 1 630.0=? ?θ (3) 风荷载 以左吹风为例计算,右吹风同理计算,根据公式0ωμμωs z k =计算,z μ查表m h 10≤,取1.0,s μ取值如图1.2所示。(地面粗糙度B 类)

钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)

第一章:设计资料 某单跨单层厂房,跨度L=24m,长度54m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,屋架铰接于混凝土柱上,屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图2.1所示,杆件容许长度比:屋架压杆【λ】=150 屋架拉杆【λ】=350。 第二章:结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面,故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。屋架跨度l=24m,每端支座缩进0.15m,计算跨度l0=l-2*0.15m=23.7m;端部高度取H0=2m,中部高度H =3.2m;起拱按f=l0/500,取50mm,起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸(1.5*6m),采用钢屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短,仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑,不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系,上下弦各在两端和中央设3道系杆,其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格,但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号:中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板,端部第2榀为WJ1b,需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。 图2.3 上弦平面

12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章:荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力

门式刚架厂房设计计算书

门式刚架厂房设计计算书 一、设计资料 该厂房采用单跨双坡门式刚架,厂房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐高7.5m ,屋面坡度1/10。刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。 材料采用Q235钢材,焊条采用E43型。 22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板,底面和外面二层采用厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。(不考虑墙面自重) 自然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类 二、结构平面柱网及支撑布置 该厂房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11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 。 厂房长度>60m ,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高<柱距,因此柱间支撑不用分层布置。 (布置图详见施工图) 三、荷载的计算 1、计算模型选取 取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。 因此得到刚架计算模型: 2.荷载取值 屋面自重:

屋面板:0.182/KN m 檩条支撑:0.152/KN m 横梁自重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋面雪荷载:0.32/KN m 屋面活荷载:0.52/KN m (与雪荷载不同时考虑) 柱自重:0.352/KN m 风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载: (1)屋面荷载: 标准值: 1 0.489 4.30/cos KN M θ ? ?= 柱身恒载:0.359 3.15/KN M ?= kn/m (2)屋面活载 屋面雪荷载小于屋面活荷载,取活荷载1 0.509 4.50/cos KN M θ ? ?=

钢结构课程设计计算纸

一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m,纵向柱距6m,跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=1/10; L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m; 厂房内桥式吊车为1台30t(中级工作制)。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢,并具有机械性能:抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证;焊条为E43型,手工焊。 3. 荷载标准值(水平投影面计) ①永久荷载: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重:按经验公式0.120.011 q L =+计算: 0.318 KN/m2 悬挂管道: 0.15 KN/m2 ②可变荷载: 屋面活荷载标准值:2 7.0m kN / 雪荷载标准值: 0.35KN/m2 积灰荷载标准值: 1.2 KN/m2 厂房平面图

.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间,沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑,

钢结构设计计算书

《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目:焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法;能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计;掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m,檐口高度15m。厂房为单层单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择: 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1)属有檩体系:檩条采用槽钢10,跨度为6m,跨中设一根拉条φ10。 2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值) 永久荷载:波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? :厚 :厚 :厚 g:厚 :厚 钢屋架及支撑重(0.12+0.011?跨度)kN/m2 可变荷载:屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1

2.2 梯形钢屋架 1)属无檩体系:采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值) 永久荷载:防水层(三毡四油上铺小石子) 0.35kN/m 2 找平层(2cm 厚水泥砂浆)0.02?20=0.4kN/m 2 保温层(泡沫混凝土):222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? :厚:厚:厚 预应力大型屋面板: 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重: (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载:屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注:1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1

《钢结构设计》(门式刚架)课程设计指导书

《钢结构设计》课程设计指导书 (门式刚架) 土木工程与建筑学院 《钢结构设计》课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程,是对学生知识和能力的总结。要求学生通过《钢结构设计》课程设计,进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点,掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析,掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识,进行整体钢结构设计计算,并绘制钢结构施工图。 《钢结构设计》课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度厂房的门式刚架设计,刚架柱、梁均采用等截面(或变截面)。 二、设计任务 1、选择钢屋架的材料; 2、柱网及屋面结构布置(包括支撑体系布置); 3、门式刚架选型; 4、确定门式刚架梁、柱截面形式,并初估截面尺寸; 5、钢屋盖及支撑的布置; 6、钢屋架的结构设计; 7、绘制门式刚架施工图及材料表。 三、设计资料 建造于某市的轻工厂房,建筑面积1500m2厂房平面及剖面如图所示,据生产要求无吊车,屋面采用0.6mm厚镀锌压型彩涂板,刚架柱、梁均采用等截面(或变截面),柱梁节点处为构造加腋(视为刚接,计算时可不考虑加腋之影响),柱与基础为铰接,拟在刚架平面外设柱间支撑及檩条端部隅撑,在a,b点分别提供柱梁的侧向支撑点,设计时考虑积灰荷载0.4kN/m2,该地区的基本雪压为0.5kN/m2, 基本风压为0.5kN/m2,轻质屋面,屋面活荷载取0.4kN/m2。檩条及支撑重0.2kN/m2,刚架斜梁自重0.2kN/m2;轻质墙面及柱自重(包括柱、墙骨架)0.7kN/m2。 刚架简图及其风荷载体型系数 (a)平面图(b)刚架简图(c)刚架风荷载体型系数 门式刚架设计计算 一、材料选择 刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求,一般采用Q235钢或Q345钢,Q345钢多用于刚架斜梁与柱,但当构件是以变形控制时应慎用。焊条可选用E43型,手工焊。 二、结构平面布置 结构平面布置主要是确定刚架的柱网布置。柱网布置首先应满足工艺要求,面积大的厂房考虑温度区段的控制,依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定:“纵向温度区段不大于300m;横向温度区段不大于150m;当有计算依据时温度区段可适当加大”。 门式刚架的柱距的选择应依据屋面的受载情况与功能要求综合确定,并应满足工艺要求,一般宜采用6-9m的柱距。柱距的选择合理与否直接影响结构单位面积的耗钢量,经济柱距的

钢结构课程设计计算书

一由设计任务书可知: 厂房总长为120m,柱距6m,跨度为24m,屋架端部高度为2m,车间内设有两台中级工作制吊车,该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面(上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层)。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡,雪荷载标准值为0.4KN/㎡,积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架,钢屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20. 二选材: 根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置: 屋架形式及几何尺寸见图1所示: 图1 屋架支撑布置见图2所示:

图2 四荷载与内力计算: 1.荷载计算: 活荷载于雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值: 防水层(三毡四油上铺小石子)0.35KN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计:2.784 KN/㎡可变荷载标准值: 雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值)0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。 总计:1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2.荷载组合: 设计屋架时应考虑以下三种组合: 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载

雪糕厂轻型门式刚架设计策划方案

学号2011021111 《钢结构设计》课程设计 哈尔滨市某雪糕厂轻型门式刚架设计 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:韩学彬 指导教师:张建华副教授

2014年6月

1. 设计资料 (1) 2.荷载计算 (2) 1)荷载取值计算 (2) 2)各部分作用的荷载标准值计算 (3) 3.内力分析 (4) 1)在恒荷载作用下 (4) 2)在活荷载作用下 (6) 3)在风荷载作用下 (8) 4.内力组合 (15) 5.刚架设计 (17) 5.1 截面设计 (17) 5.2 构件验算 (17) (1)验算刚架柱在风荷载作用下的侧移 (17) (2)构件宽厚比验算 (17) (3)刚架梁的验算 (18) (4)刚架柱的验算 (20) 5.3 节点验算 (23) (1)梁柱连接节点: (23) (2)横梁跨中节点 (25)

(3)柱脚设计 (27) 6.其他构件设计 (28) 6.1 檩条的设计 (28) (1)荷载及内力: (28) (2)截面选择及截面特性 (29) (3)强度验算: (31) (4)挠度验算: (31) (5)构造要求: (32) 6.2 隅撑的设计 (32) 6.3墙梁的设计 (32) (1)荷载计算 (33) (2)内力计算 (33) (3)强度计算 (33) (4)挠度计算 (34) 参考文献 (34)

1. 设计资料 哈尔滨市某雪糕厂房,采纳单跨双坡门式刚架,刚架跨度27m,柱距6m,柱高6m,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。刚架平面布置如下图(a)所示,刚架形式及几何尺寸如下图(b)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,檩条和墙梁均采纳冷弯薄壁卷边C型钢,间距为1.5米,钢材采纳Q345钢,焊条采纳E43型。 (a)钢架平面布置图

钢结构课设计算书完整版

课程设计任务书 题目:梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业:土木工程2010级 指导教师:雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月

一、设计题目:梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房,屋盖拟采用钢结构有檩体系,屋面板采用100mm厚彩钢复合板(外侧基板厚度0.5mm,内侧基板厚度0.4mm,夹芯材料选用玻璃丝棉,屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算),檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1,有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上,柱顶标高9.0m,柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注:屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑: 0.30kN/m2(6.0m) 0.40kN/m2(7.5m) 三、设计内容及要求 要求在2周内(2013.12.23~2014.1.3)完成钢结构课程设计内容,提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 (1)进行屋盖结构布置并选取计算简图; (2)屋架内力计算及内力组合; (3)屋架杆件设计; (4)屋架节点设计; (5)屋架施工图。 2. 设计要求 (1)整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 (2)绘制施工图 ○1屋盖布置图(图纸编号01):屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图; ○2屋架施工图(图纸编号02):屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。

表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度(m)60(柱距6m)75(柱距7.5m)72(柱距6m)90(柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 (1)钢结构设计基本原理,雷宏刚,科学出版社 (2)钢结构设计,黄呈伟、李海旺等,科学出版社 (3)建筑结构荷载规范,GB 50009-2012 (4)钢结构设计手册(上册)第三版,中国建筑工业出版社 (5)轻型屋面梯形钢屋架,中国建筑标准设计研究院 (6)钢结构设计规范,GB 50017-2003 (7)土木工程专业—钢结构课程设计指南,周俐俐等,中国水利水电出版社

门式刚架计算书

门式刚架计算书 项目编号: No.1项目名称: XXX项目 计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工 校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08

目录 一. 设计依据................................................................................................................................................................................ 二. 计算软件信息........................................................................................................................................................................ 三. 结构计算简图........................................................................................................................................................................ 四. 结构计算信息........................................................................................................................................................................ 五. 结构基本信息........................................................................................................................................................................ 六. 荷载与效应组合.................................................................................................................................................................... 1. 各工况荷载表.................................................................................................................................................................. 2. 荷载效应组合表.............................................................................................................................................................. 七. 地震计算信息........................................................................................................................................................................ 1. 左地震.............................................................................................................................................................................. 2. 右地震.............................................................................................................................................................................. 八. 内力计算结果........................................................................................................................................................................ 1. 单工况内力...................................................................................................................................................................... 九. 节点位移................................................................................................................................................................................ 十. 构件设计结果........................................................................................................................................................................十一. 荷载与计算结果简图........................................................................................................................................................ 1. 结构简图.......................................................................................................................................................................... 2. 荷载简图.......................................................................................................................................................................... 3. 应力比图.......................................................................................................................................................................... 4. 内力图.............................................................................................................................................................................. 5. 位移图..............................................................................................................................................................................

24m梯形钢屋架课程设计计算书

钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师: 班级: 学生姓名: 学号: 设计时间:2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系

梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料: 1、车间柱网布置:长度60m ;柱距6m ;跨度24m 2、屋面坡度:1:10 3、屋面材料:预应力大型屋面板 4、荷载 1)静载:屋架及支撑自重0.384KN/m 2;檩条0.2KN/m 2;屋面防水层 0.1KN/m 2; 保温层0.4vKN/m 2;大型屋面板自重(包括灌缝)0.85KN/m 2;悬挂管道0.05 KN/m 2。 2)活载:屋面雪荷载0.35KN/m 2;施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2;积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢,焊条E43系列,手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况,设置上弦横向水平支撑3道,下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。

2.梯形钢屋架支撑布置如图所示: 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表

荷载组合方法: 1、全跨永久荷载1F+全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F+半跨可变荷载2F 3、全跨屋架(包括支撑)自重3F+半跨屋面板自重4F+半跨屋面活荷载2F 4.内力计算 计算简图如下

屋架构件内力组合表 4.内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面,按FG 杆件的最大设计内力设计,即N=-895.731KN 上弦杆计算长度: 在屋架平面内:0x 0l l 1.508m ==,0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。 腹杆最大内力N=-520.651KN ,中间节点板厚度选用6mm ,支座节点板厚度选用8mm

多高层钢结构住宅楼毕业设计计算书

多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计

1、工程概况 1.1工程名称:雅居乐多高层钢结构住宅; 1.2建设地点:东莞市区某地; 1.3工程概况:场地大小为30m×30m,8~12层,建筑总高度不超过40m,室内外高差为0.3m,设计使用年限为50年; 1.4基本风压:0ω=0.8kN/m2,地面粗糙程度为C类; 1.5抗震要求:抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地土,设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示,首层平面设计为大空间的形式,可以用此空间做为店面,即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间,作为四爿店。由于商业的要求,首层平面将进行比较豪华的装修,例如钢柱将外包为方柱,而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外,门也将用比较好看的旋转门,以吸引顾客。

图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示,标准层平面设计为商品房,以中间两墙为分隔墙,分为四户。朝北两户面积较小,内设一个客厅,四个卧室,两个卫生间,一个厨房,一个阳台(左右侧阳台以一墙分开)。而朝南两户面积较大,内设一个客厅,五个卧室,一个书房,一个厨房,两个卫生间,一个杂物间,一个独立阳台。此外,左右两户为于中间墙对称。

图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示,顶层设计为空旷的天台,外围有1.2m的女儿墙,屋檐外挑500mm。

图3-3 顶层平面图

3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1

钢结构课程设计汇本梯形钢屋架计算书

-、设计资料 1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度: Lo=27m-2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度: 端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时,应考虑以下三种组合: ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) :全跨节点荷 载设计值:F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数,见表一。

1、上弦杆: 整个上弦杆采用相等截面,按最大设计力IJ 、JK 计算,根据表得: N= -1139.63KN ,屋架平面计算长度为节间轴线长度,即:ox l =1355mm,本屋架为无檩体系,认为大型屋面板只起刚性系杆作用,不起支撑作用,根据支撑布置和力变化情况,取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离,即: oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面宜选用两个 不等肢角钢,且短肢相并,如图四所示:

单层钢结构厂房毕业设计计算书

单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期,我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件,这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求,巩固了所学知识。 由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日

结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件:从上到下依次为淤泥0.5m,16.5kN/m3;粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m,18.2kN/m3,f ak 170kF>,可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震,近震,U类场地。 3. 某机加工车间基本数据:车间长度72m,厂房为单跨,跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求:该普通机加工工厂在南方某地,年平均气温在21度左右,最高气温39度,最低气温0度,主导风向为东南风,屋面采用轻质屋面板(如压型钢板),屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料:屋架和柱:Q235、Q345,基础:C10、C20、C25,钢筋:I、U 级,砂浆:混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型:三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计; (2)屋架与柱设计; (3)基础设计。

钢结构课程设计—门式钢架

门式钢架设计 、设计资料 某厂房为单跨双坡门式刚架,长度150m,檐高H=7.5m,屋面坡度B=1/10,跨度L=15m,柱距S=7.5m。冈寸架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。 屋面材料、墙面材料米用单层彩板。 檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边Z型钢,间距为1.5m,钢材采用Q235钢,焊条采用 E43型。 基本风压W。=0.35 kN /m2,地面粗糙度B类。 二、结构平面柱网及支撑布置 该厂房长度150m,跨度12m,柱距7.5m,共有21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。 厂房长度>60m,因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖 相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆,檩条间距为 1.5m;同时应该在与屋盖横 向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高〉柱距,因此柱间支撑用分层布置,布置图详见施工图。 三、荷载的计算 (一)计算模型的选取 取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高7.5m,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m;屋面坡度为1: 10< 因此得到刚架计算模型:

(二) 荷载取值计算 长度 (m ) 柱距 (m ) 跨度 (m ) 檐高 (m ) 恒载 (kN/m2) 活载 (kN/m2) 基本风压 (kN/m2) 150 7.5 12 7.5 0.6 0.5 0.35 o. 6k )N m 2 0.15kN /m 2 0.75kN / m 11B

0.50kN / m1 2,不考虑积灰荷载。CECS102: 2002附录A的规定计算 基本风压3 0=1.05X 0.45 kN/m2,地面粗糙度类别为B类; 1 .屋盖永久荷载标准值 屋面板 刚架斜梁自重(先估算自重) 合计 2. 屋面可变荷载标准值 屋面活荷载:按不上人屋面考虑,取为 2 3. 轻质墙面及柱自重标准值0.25kN/m 4?风荷载标准值 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》

轻型门式刚架钢结构-荷载计算

轻型门式刚架钢结构——荷载计算 恒载包括刚架自重及屋面板,檩条,保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值: 檩条+屋面板(0.5mm):0.10 KN/m2 檩条+屋面板(0.5mm)+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2 檩条+夹芯板:0.15 KN/m2 具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算,如果屋面悬挂设备较多,用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视,都应该计入屋面恒载。 2活载及屋面悬挂荷载 屋面活荷载:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注:当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时,对钢框架,活荷载可取0.3KN/m2)。 屋面悬挂荷载是指由喷淋,管道,灯具等,屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。 常用的屋面悬挂荷载值可参考如下: 石膏天花板吊顶0.15 KN/m2 空调管道0.05 KN/m2 灯具0.05 KN/m2 喷淋0.15 KN/m2 需要指出的是,由于轻钢结构屋面系统很轻,当采用STS 等设计软件时(该软件不允许用户增加悬挂荷载工况),屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内,则恒载+风载组合时设计偏于不安全。 3雪荷载 在考虑雪荷载时需要注意: 1.需要按照规范50009-2012,考虑μr—屋面积雪分布系数,基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值;

2.在设计建筑结构及屋面的承重构件时,可按下列规定采用积雪的分布情况: (1)屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用; (2)屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用;(3)框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。 4风荷载 门式刚架的风荷载体型系数,可以按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)取值,也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002,2012版)。请注意以下事项: 1.基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/m2。2.并非所有门式刚架的体型系数都可以按CECS,门规仅适用于:屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m,房屋高宽比≤1,且檐口高度≤房屋最小水平尺寸; 3.当柱脚铰接且刚架的l/h小于2.3和柱脚刚接且l/h小于3.0,采用GB50009-2012规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全,而在其他各种情况用GB50009-2012取值,将会导致设计不安全; 4.任何情况下,横向刚架两侧墙面体型系数的代数和不宜小于1.2。 5吊车荷载 1.桥(梁)式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值; 2.对手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。 6地震荷载 当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高,或宽度方向有很多摇摆柱时,可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算。计算时,阻尼比可取为0.05。

钢结构课程设计门式钢架

门式钢架设计 一、设计资料 某厂房为单跨双坡门式刚架,长度150m ,檐高H=7.5m ,屋面坡度B=1/10,跨度L=15m ,柱距S=7.5m 。刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。 屋面材料、墙面材料采用单层彩板。 檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边Z 型钢,间距为1.5m ,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。 基本风压 20.35/O W kN m ,地面粗糙度B 类。 二、结构平面柱网及支撑布置 该厂房长度150m ,跨度12m ,柱距7.5m ,共有21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。 厂房长度>60m ,因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆,檩条间距为1.5m ;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高>柱距,因此柱间支撑用分层布置,布置图详见施工图。 三、荷载的计算 (一)计算模型的选取 取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。因此得到刚架计算模型:

(二)荷载取值计算 长度 (m ) 柱距 (m ) 跨度 (m ) 檐高 (m ) 恒载 (kN/m2) 活载 (kN/m2) 基本风压 (kN/m2) 150 7.5 12 7.5 0.6 0.5 0.35 1.屋盖永久荷载标准值 屋面板 20.60/kN m 刚架斜梁自重(先估算自重) 20.15/kN m 合计 0.752/kN m 2.屋面可变荷载标准值 屋面活荷载:按不上人屋面考虑,取为0.502/kN m ,不考虑积灰荷载。 3.轻质墙面及柱自重标准值 0.252/kN m 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 的规定计算。基本风压ω0=1.05×0.45 kN/m 2,地面粗糙度类别为B 类;

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