24m跨门式刚架计算书.doc

钢结构课程设计 计算书 姓 名 学 号 班 级 指导教师 常州工学院成教学院 二 〇 一五 年 十二 月 轻型门式刚架刚架计算书 1.1设计资料 本设计为北京市某郊外（B类地区）一汽车展厅—轻型门式刚架结构，该展厅为单跨双坡门式刚架结构，见图所示。屋面坡度为1:15，刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接，柱距6m，展厅总长54m，跨度为24m 材料采用Q345B钢材，焊条采用E50型。 屋面和墙面采用75mm厚及100mm厚双层彩色压型钢板荚芯板，彩板均为0.6mm厚镀锌彩板，镀锌层厚为275g/㎡；屋面檩条及墙面檩条均采用镀锌冷弯薄壁型钢檩条，镀锌层厚为160g/㎡。荚芯板厚根据展厅所在当地温度计算确定，保温材料可选聚胺脂、玻璃棉或岩棉等。 图2 结构平面布置图 图3 柱间支撑布置图 图4 结构平面布置图 图5 屋面檩条和隅撑布置图 1.2 构件截面初选 刚架简图见图6.构件截面尺寸及特性见表1. 图6 构件简图 表1 构件截面信息表 单元号 截面名称 长度(mm) 面积(mm2) 绕强轴 惯性矩 (x104mm4) 绕弱轴 惯性矩 (x104mm4) 绕强轴 计算长度 系数 绕弱轴 计算长度 系数 柱 1 H400~800x300x8x12 7000 10208 13408 30650 142931 5402 5403 2.197 1.000 柱 8 H400~800x300x8x12 7000 10208 13408 30650 142931 5402 5403 2.197 1.000 梁 2 H500~700x200x8x10 4510 7840 9440 31386 68575 1335 1336 5.333 0.665 梁 3 H500x200x8x10 5011 7840 31386 1335 4.800 0.599 梁 4 H500~700x200x8x10 2506 7840 9440 31386 68575 1335 1336 9.600 1.197 梁 5 H500~700x200x8x10 2506 7840 9440 31386 68575 1335 1336 9.600 1.197 梁 6 H500x200x8x10 5011 7840 31386 1335 4.800 0.599 梁 7 H500~700x200x8x10 4510 7840 9440 31386 68575 1335 1336 5.333 0.665 1.3 刚架受力分析 1）荷载取值计算 屋面自重（标准值，沿坡向）： 彩色压型钢板复合板 0.18 kN/㎡ 檩条及其支撑 0.15 kN/㎡ 刚架横梁 0.10 kN/㎡ 总计 0.43 kN/㎡ 屋面雪荷载（标准值） 0.40 kN/㎡ 屋面均布活荷载（标准值） 0.50 kN/㎡ （不与雪荷载同时考虑） 墙面及柱自重（标准值）（包括墙面材料、墙梁及刚架柱） 0.55 kN/㎡ 风载 基本风压w0=0.45 kN/㎡，地面粗糙度为B类，按封闭式建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数按《规程》附录A取定，如图7所示： 图7 风载体型系数 2）分项荷载作用计算 ① 屋面永久荷载作用： 标准值 图8 刚架上恒载作用图（单位：kN/m） ② 屋面可变荷载作用： 标准值 图9 刚架上活载作用图（单位：kN/m） ③ 柱身永久荷载： 标准值 ④ 风载（如图10所示）： 墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 墙面风压标准值 屋面风荷载变化系数按屋顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡ 屋面负风压标准值 图10 刚架上风载作用图（单位：kN/m） 3）内力计算及组合 （1）刚架内力计算 本结构为柱脚铰接单层单跨刚架体系，在力学上为一次超静定结构，采用力法可以较方便的求解结构在各种荷载作用下的内力。变截面构件的截面特性可分段计算，每段近似取平均值作为构件截面特性代表值。 荷载组合考虑以下几种情况