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1 设计资料
本工程为武汉市一金工车间厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度24m,柱高9.9m;共有15榀刚架,柱距6m,屋面坡度1:10;地震设防列度为6度,屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢,间距为1.5m,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。
2 结构体系
选用横向单跨双坡门式刚架承重体系
3 结构布置
3.1 柱网布置
3.2 横向刚架主要尺寸
横梁:Q235 截面:H型钢 600x300x8x14
柱:Q235 截面:H型钢 500x300x10x16
3.3 墙梁及柱间支撑
3.4 屋面支撑
3.5 荷载计算
永久荷载:
恒载:屋面板及保温层:0.12KN/m2
檩条及支撑:0.08KN/m2
刚架:0.3 KN/m2
可变荷载: 屋面活载:0.5 KN/m2
雪荷载:0.5 KN/m2
风荷载:0.35 KN/m2
地震荷载:武汉地区钢结构厂房按6度设防,即钢结构厂房6度设防只需满足构造要求。
4 吊车设计
资料:采用北起起重量Q=5t,跨度S=22.5m的单梁式吊车,Pmax,k=45KN,Pmax,k=10.47KN,B=3500mm,W=3000mm,H1=880mm,轨道型号:38kg/m。
4.1吊车荷载(竖向荷载设计值)
4.2吊车梁内力计算
4.2.1 Mmax及相应V
4.2.2 求Vmax
轮子在支座上时,剪力最大
4.2.3 吊车水平荷载作用下的MmaxH及VmaxH
4.3 截面选择
钢材采用Q235的H型组合钢
4.3.1 经济高度
3
4.3.2 最小高度
根据构造要求,h取50mm的整数倍,因此h=500mm
4.3.3 腹板厚度
抗剪要求:
局部稳定:
根据构造要求,腹板厚度tw≥8mm的整数倍,则tw=8mm
4.3.4 翼缘尺寸
取b0=200mm
抗弯要求:
, 则t0=0.78mm
局部稳定要求:
而t0值一般取2mm的整数倍且大于tw,则t0=10mm
4.4 截面特性
4.5 强度验算
4.5.1 正应力验算
4.5.2 切应力验算
4.5.3 腹板局部压应力
4.5.4 腹板边缘处的折算应力
4.6 稳定性验算
4.1.6 整体稳定性验算
(满足)
(满足)
又因为双轴对称工字形截面,则ηb=0
4.6.2 局部稳定性验算
翼缘:
腹板:(应按构造要求配置横向加劲肋)
横向加劲肋截面确定
外伸宽度 厚度
横向加劲肋为Q235,尺寸为80mm×8mm
加劲肋间距为
4.7 刚度计算
4.8 支承加劲肋计算
采用凸缘式支承加劲肋
尺寸:按端面承压强度试选加劲肋厚度
已知:
需要
考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件,为保证其使梁在支座处有较强的刚度,取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致相同,令ts=10mm。加劲肋端面顶紧刨平,突缘伸出板梁下翼缘底面长度为2ts=2×10=20mm的构造要求。
按轴心受压构件验算加劲肋在腹板平面外的稳定,支承加劲肋的截面腹板截面积。阅微阁小说
端承压:查附表4.3(适用于Q235钢,y轴c类)
当 当
因此
4.9 焊缝计算
4.9.1 腹板与翼缘连接焊缝
最大焊脚尺寸:
最小焊脚尺寸:
4.9.2 支撑加劲肋与腹板的连接焊缝计算
焊缝的计算长度
需要焊脚尺寸
而 取hf=6mm
5 抗风柱计算
每侧山墙设3跟抗风柱,跨度6m
5.1 荷载计算
风荷载标准值
高度Z处风振系数
风荷载体型系数
风压高度变化系数
基本风压
恒载:自重
墙面墙梁自重
恒荷载:
5.2 内力计算
5.3 截面选择
初选截面(Q235)
柱1:假定λ=10
h,b取10mm的整数倍,则h=240mm,b=220mm
查表4-4知X轴为b类,y轴为c类
查附表4-2得:
所以
几何特性
柱2:假定
h,b取10mm的整数倍,则h=260mm,b=230mm
查表4-4知X轴为b类,y轴为c类
查附表4-2得:
所以
几何特性
5.4 强度验算
柱1:
柱2:
5.5 刚度验算
柱1:
柱2:
5.6 局部稳定性验算
柱1:
柱2:
5.7 平面内整体稳定性验算
柱
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