鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計門式鋼架.doc

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1、1.不悔夢歸處，只恨太匆匆。 　　2.有些人錯過了，永遠(yuǎn)無法在回到從前;有些人即使遇到了，永遠(yuǎn)都無法在一起，這些都是一種刻骨銘心的痛! 　　3.每一個人都有青春，每一個青春都有一個故事，每個故事都有一個遺憾，每個遺憾都有它的青春美。 　　4.方茴說：“可能人總有點(diǎn)什么事，是想忘也忘不了的?！? 　　5.方茴說：“那時候我們不說愛，愛是多么遙遠(yuǎn)、多么沉重的字眼啊。我們只說喜歡，就算喜歡也是偷偷摸摸的。” 　　6.方茴說：“我覺得之所以說相見不如懷念，是因為相見只能讓人在現(xiàn)實面前無奈地哀悼傷痛，而懷念卻可以把已經(jīng)注定的謊言變成童話?！? 7.在村頭有一截巨大的雷擊木，直徑十幾米，此

2、時主干上唯一的柳條已經(jīng)在朝霞中掩去了瑩光，變得普普通通了。 8.這些孩子都很活潑與好動，即便吃飯時也都不太老實，不少人抱著陶碗從自家出來，湊到了一起。 9.石村周圍草木豐茂，猛獸眾多，可守著大山，村人的食物相對來說卻算不上豐盛，只是一些粗麥餅、野果以及孩子們碗中少量的肉食。 門式鋼架設(shè)計 一、設(shè)計資料 某廠房為單跨雙坡門式剛架，跨度24m，長度90m，柱距67.5m，檐高8m，屋面坡度1/10。剛架為等截面的梁、柱，柱腳為剛接。屋面材料、墻面材料采用單層彩板。檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊Z型鋼，間距為1.5m，鋼材采用Q235鋼，焊條采用E43型?；撅L(fēng)壓 ，基本

3、雪壓 ，地面粗糙度B類。 二、結(jié)構(gòu)平面柱網(wǎng)及支撐布置 該廠房長度90m，跨度24m，柱距67.5m，共有1613榀剛架，由于縱向溫度區(qū)段不大于300m、橫向溫度區(qū)段不大于150m，因此不用設(shè)置伸縮縫。 廠房長度>60m，因此在廠房第一開間和中部設(shè)置屋蓋橫向水平支撐；并在屋蓋相應(yīng)部位設(shè)置檁條、斜拉條、拉條和撐桿，檁條間距為1.5m；同時應(yīng)該在與屋蓋橫向水平支撐相對應(yīng)的柱間設(shè)置柱間支撐，由于柱高＞柱距，因此柱間支撐用分層布置，布置圖詳見施工圖。 剛架平面布置見圖1，剛架形式及幾何尺寸見圖2。 圖1 剛架平面布置圖 圖2 剛架形式及幾何尺寸 三、荷載的計算 （一）計算模型的選

4、取 取一榀剛架進(jìn)行分析，柱腳采用剛接，剛架梁和柱采用等截面設(shè)計。廠房檐高8m；屋面坡度為1：10。 （二）荷載取值計算 長度（m） 柱距（m） 跨度（m） 檐高（m） 恒載（kN/m2） 活載（kN/m2） 基本風(fēng)壓（kN/m2） 90 7.5 30 8 0.3 0.5 0.55 90 7.5 24 8 0.3 0.5 0.55 1．屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面板 剛架斜梁自重（先估算自重） 合計 0.45 2．屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面活荷載

5、：按不上人屋面考慮，取為0.50 。 雪荷載：0.2 取屋面活荷載與雪荷載中的較大值0.50 ，不考慮積灰荷載。 3．輕質(zhì)墻面自重標(biāo)準(zhǔn)值0.25 4．風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002附錄A的規(guī)定計算?；撅L(fēng)壓ω0=0.55 ，地面粗糙度類別為B類；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于10m時，按10m高度處的數(shù)值采用，μz=1.0。風(fēng)荷載體型系數(shù)μs：迎風(fēng)面柱及屋面分別為＋0.25和－1.0，背風(fēng)面柱及屋面分別為＋0.55和－0.65(CECS102：2002中間區(qū))。 （三）各部分作

6、用荷載： （1）屋面荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值： 柱身恒載： （2）屋面活載 屋面雪荷載小于屋面活荷載，取活荷載 （3）風(fēng)荷載 （地面粗糙度類） 風(fēng)載體形系數(shù)示意圖 風(fēng)荷載如下圖： （四）內(nèi)力計算： （1）截面形式及尺寸初選 梁柱都采用焊接的H型鋼 截面 截面名稱 長度 面積 mm mm 柱 234 61.6 梁 234 61.6 （2）截面內(nèi)力 根據(jù)各個計算簡圖，用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算，得結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力圖如下：

7、 注：剪力圖：“+”表示方向“→”； 軸力圖：拉為正，壓為負(fù)。 （ A ） 恒載作用(標(biāo)準(zhǔn)值)下，計算簡圖及內(nèi)力值： 恒載作用下軸力圖 恒載作用下剪力圖 恒載作用下彎矩圖 （ B ）活載作用(標(biāo)準(zhǔn)值)下，計算簡圖及內(nèi)力值： 活荷載作用下軸力圖 活荷載作用下剪力圖 活荷載作用下彎矩圖 （C）風(fēng)荷載作用(標(biāo)準(zhǔn)值) 下，計算簡圖及內(nèi)力值： 風(fēng)荷載作用下軸力圖 風(fēng)荷載作用下剪力圖 風(fēng)荷載作用下彎矩圖 （3）內(nèi)力組合 由于恒載和活載關(guān)于結(jié)構(gòu)豎向?qū)ΨQ，因而風(fēng)荷載只要考慮一個方向作用，風(fēng)荷載只引起剪力不同，而剪力不起控制作

8、用。 剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009－2001)的規(guī)定，采用荷載效應(yīng)的基本組合：γ0S≤R。本工程取γ0=1.0。 按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力分析，需要進(jìn)行以下3種組合： 組合1：1.2永久荷載+1.4max{屋面均布活荷載、雪荷載} +1.40.7風(fēng)荷載 組合2：1.2永久荷載+1.40.7max{屋面均布活荷載、雪荷載}+1.4風(fēng)荷載 組合3：1.0永久荷載+1.4風(fēng)荷載 組合1、2－用于截面強(qiáng)度和構(gòu)件穩(wěn)定性計算， 組合3 －用于錨栓抗拉計算。 本工程不進(jìn)行抗震驗算。最不利內(nèi)力組合的計算控制截面取柱底、柱頂、梁端及梁跨中截面，取

9、四個控制截面：如下圖： 控制截面示意圖 各情況作用下的截面內(nèi)力及內(nèi)力組合見下表： 各情況作用下的控制截面內(nèi)力 截面 內(nèi)力 恒載 活載 左風(fēng) 1－1 -44.56 -36.18 37.92 -21.26 -23.63 28.36 -65.56 -72.85 84.62 2－2 -24.40 -36.18 37.92 21.26 23.63 -21.48 -104.55 -116.17 114.74 3－3 -32.56 -27.11 25.15 30.28 33.65 -

10、35.59 104.55 116.17 -114.74 4－4 -21.16 -23.52 25.15 2.12 2.35 -6.25 65.29 72.55 -62.16 控制截面內(nèi)力組合 截面 內(nèi)力 1.2永久荷載+1.4max{屋面均布活荷載、雪荷載} +1.40.7風(fēng)荷載 1.2永久荷載+1.40.7max{屋面均布活荷載、雪荷載}+1.4風(fēng)荷載 1.0永久荷載+1.4風(fēng)荷載 1－1 -66.96 -35.84 -104.12 -30.80 -8.97 -58.59 -97.73

11、-31.60 -180.66 2－2 -42.77 -11.65 -79.93 37.54 18.60 58.59 -175.65 -78.67 -288.10 3－3 -52.38 -30.43 -77.03 48.57 19.49 83.45 175.65 78.67 288.10 4－4 -33.67 -13.23 -58.32 -0.29 -3.90 5.83 119.00 62.42 179.92 （五）截面驗算

12、控制內(nèi)力組合項目有： ① ＋Mmax與相應(yīng)的N，V (以最大正彎矩控制) ② －Mmax與相應(yīng)的N，V (以最大負(fù)彎矩控制) ③ Nmax與相應(yīng)的M，V (以最大軸力控制) ④ Nmin與相應(yīng)的M，V (以最小軸力控制) 所以以上內(nèi)力組合值，各截面的控制內(nèi)力為： 1-1截面的控制內(nèi)力為 2-2截面的控制內(nèi)力為 3-3截面的控制內(nèi)力為 4-4截面的控制內(nèi)力為 （1）剛架柱驗算： 取2-2截面內(nèi)力 平面內(nèi)長度計算系數(shù)： ， 平面外長度計算系數(shù)： （A） 局部穩(wěn)定驗算 構(gòu)件局部穩(wěn)定驗算是通過限制板件的寬厚比來實現(xiàn)的。 ① 柱翼緣 （滿足要求）

13、② 柱腹板 （滿足要求） （B）柱有效截面特征 （C）抗剪強(qiáng)度驗算： （D）穩(wěn)定性驗算： ① 剛架柱平面內(nèi)穩(wěn)定性驗算： ② 剛架柱平面外穩(wěn)定性驗算 （2）剛架梁驗算： 取3-3截面內(nèi)力； （A） 局部穩(wěn)定驗算 ① 梁翼緣 （滿足要求） ② 梁腹板 （滿足要求） （B）梁有效截面特征 （C）強(qiáng)度計算 ① 抗剪強(qiáng)度驗算： ② 彎矩作用下的驗算： （D）穩(wěn)定性驗算 ① 剛架梁平面內(nèi)穩(wěn)定驗算： ② 剛架梁平面外穩(wěn)定驗算： 四、位移驗算 （一）柱頂水平位移驗算： 剛架柱頂?shù)刃搅Π聪率?/p>

14、計算： 柱底剛接，均布風(fēng)荷載：F=0.45W=0.4516.62=7.48KN 其中W=(ω1+ω4)h=(0.86+1.91)8.0=16.62KN （二）橫梁擾度驗算： ，位移圖如下： 五、節(jié)點(diǎn)設(shè)計 （一）梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計： 梁柱節(jié)點(diǎn)形式見下圖： 連接處選用如下組合內(nèi)力值： （二）梁梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計： 梁梁節(jié)點(diǎn)形式見下圖： 連接處選用如下組合內(nèi)力值： （3）柱腳設(shè)計： 柱腳節(jié)點(diǎn)見下圖： 設(shè)計內(nèi)力采用： （A）柱腳底板面積的確定 b=b0+2t

15、+2c=300+28+2(20~50)=364~416mm，取b=400mm； h=h0+2t+2c=600+28+2(20~50)=664~714mm，取h=700mm； 驗算底板下混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值： 基礎(chǔ)采用C25混凝土，fc=11.9N/mm2，錨栓采用4M20。 （B）底板厚度計算： （C）抗剪連接件計算 。 1.“噢，居然有土龍肉，給我一塊！” 2.老人們都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壯如虎的成年人則是一陣笑罵，數(shù)落著自己的孩子，拎著骨棒與闊劍也快步向自家中走去。 3.石村不是很大，男女老少加起來能有三百多人，屋子都是巨石砌成的，簡樸而自然。 4.在村頭有一截巨大的雷擊木，直徑十幾米，此時主干上唯一的柳條已經(jīng)在朝霞中掩去了瑩光，變得普普通通了。 5.這些孩子都很活潑與好動，即便吃飯時也都不太老實，不少人抱著陶碗從自家出來，湊到了一起。 6.石村周圍草木豐茂，猛獸眾多，可守著大山，村人的食物相對來說卻算不上豐盛，只是一些粗麥餅、野果以及孩子們碗中少量的肉食。