钢结构课程设计--轻钢门式刚架厂房设计.doc

轻钢门式刚架厂房设计 钢结构课程设计 班 级 ***** 姓 名 **** 学 号 ***** 指导老师 ****** 日 期 ******** 门式刚架计算书 1、设计资料 (1)厂房柱网布置 厂房为单跨双坡门式刚架（见图1－1）。长度90m，柱距6m，跨度18m，门式刚架檐高9m，屋面坡度为1：10。 图1－1 门式刚架简图 (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：， 基础混凝土： (4)荷载（标准值） Ⅰ静载： Ⅱ活载： Ⅲ风载：基本风压，地面粗糙度为B类，风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。 确定Z值： ① ② 取较小值为3.6m，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表 A.0.2-1注3，因柱距，故风荷载取中间值。 详见图1－2所示 图1－2 风荷载体型系数示意图（左风） Ⅳ雪荷载： (5)其它 本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值 屋面静载： 屋面活载： 轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）： 风荷载：基本风压，按地面粗糙度为B类； 以柱顶为准风压高度变化系数； 以屋顶为准风压高度变化系数 (2)各部分作用荷载 1)屋面 静载 标准值： 活载 标准值： 2)柱荷载 静载 标准值： 3)风荷载 迎风面：柱上 横梁上 背风面：柱上 横梁上 3、内力分析 采用结构力学求解器求解内力，计算简图及结果如下： (1)静载作用下的内力计算 图3-1-1 静载内力计算简图（单位：KN/m） 图3-1-2 静载作用下弯矩图（单位：KN·m） 图3-1-3 静载作用下剪力图（单位：KN） 图3-1-4 静载作用下轴力图（单位：KN） (2)活载作用下的内力计算 图3-2-1 活载内力计算简图（单位：KN/m） 图3-2-2 活载作用下弯矩图（单位：KN·m） 图3-2-3 活载作用下剪力图（单位：KN） 图3-2-4 活载作用下轴力图（单位：KN） (3)风载作用下的内力计算 1)左风情况下： 图3-3-1 左风载内力计算简图（单位：KN/m） 图3-3-2 左风载作用下弯矩图（单位：KN·m） 图3-3-3 左风载作用下剪力图（单位：KN） 图3-3-4 左风载作用下轴力图（单位：KN） 2)右风情况下：右风荷载作用下，个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称，不再画出。 4、内力组合 (1)计算刚架内力组合时，按照如下四种荷载组合进行： ① ； ② ； ③ ； ④ 。 图4－1 门式刚架计算截面 各工况作用下的截面内力见下表4.1。 各荷载作用下的截面内力 表4.1 截面 内力 静载 活载 左风 右风 Ⅰ－Ⅰ -30.14 -36.16 69.06 3.86 -4.68 -5.62 7.35 6.95 13.17 15.80 -21.08 10.4 Ⅱ－Ⅱ 27.90 33.48 31.50 31.50 -3.3 -4.00 6.95 7.35 -0.33 -0.40 1.14 -2.57 Ⅲ－Ⅲ -30.14 -36.16 69.06 3.86 -13.57 -16.28 21.71 11.04 -3.35 -4.02 5.19 -5.83 Ⅳ－Ⅳ 0 0 0 0 -40.57 -16.28 21.71 11.04 -3.35 -4.02 10.15 5.03 由以上计算内力，按照荷载组合规则进行计算，内力组合值如下表4.2所示。 内力组合值 表4.2 截面 内力 左风 右风 左风 右风 左风 右风 Ⅰ－Ⅰ -86.8 -28.8 -83.5 25.8 -66.2 66.5 -24.7 -13.5 -7.31 -7.65 -0.8334 -1.39 5.61 5.05 37.9 20.2 46.7 1.78 45.8 -16.3 27.7 Ⅱ－Ⅱ 80.4 106.8 106.8 110.4 110.4