轻型门式钢架厂房设计计算书.doc

轻型门式钢架厂房设计 计算书部分 本计算书内力部分采用结构求解器计算，只进行一次内力组合，根据班级和序号确认钢架与荷载参数。  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 4 1.荷载计算 4 2．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 10 1.构件宽厚比验算 10 2.钢架柱验算 10 3.刚架梁的验算 12 4. 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  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。 刚架立面 荷载计算与荷载简图 1.荷载计算 荷载计算如下表 2．荷载简图 恒载： 屋面活载 （3）风荷载 （地面粗糙度类） 荷载如下图： 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 用 恒载下弯矩 恒载下剪力 恒载下轴力（忽略柱自重） 弯矩图 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 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 弯矩图 剪力图“+” → 轴力图(拉为正，压为负) （2）控制截面内力确认 此设计只考虑全部荷载同时作用的一种情况，即： 1.2X恒载+1.4X0.9 X（活载+风载） 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＝86.79KN V＝25.73KN M＝204.80KN·m 因V0.5Vu，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 柱平面内的整体稳定性验算： 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＝34.23KN V＝83.80KN M＝204.8KN·m 因V0.5Vu，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 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 螺栓强度验算 螺栓抗拉强度验算 端板厚度验算 梁柱结点域的剪应力验算 螺栓处腹板强度强度验算 （2）横梁跨中节点验算 螺栓强度验算 螺栓抗拉强度验算 端板厚度验算 螺栓处腹板强度强度验算 （3） 钢架柱与基础铰接，采用平板式铰接柱脚。 柱脚内力设计值：Nma＝86.79KN，相应