鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計—門式鋼架設(shè)計-其他專業(yè)(已修改)
2025-02-04 01:27 本頁面
【正文】 1 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， 長度 150m， 檐高 H=， 屋面坡度 B=1/10， 跨度 L=15m， 柱距 S=。 剛架為等截面的梁、柱 ， 柱腳為鉸接 。 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 ，鋼材采用 Q235 鋼，焊條采用 E43 型。 基本風(fēng)壓 20. 35 /OW kN m? ， 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 150m，跨度 12m，柱距 ，共有 21 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 ；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。 三、荷 載的計 算 （一）計算模型的選取 取一榀剛架進行分析，柱腳采用 鉸接 ，剛架梁和柱采用等截面設(shè)計。廠房檐高， 考慮到檁條和梁截面自身高度，近似取柱高為 ； 屋面坡度為 1： 10。因此得到剛架計算模型： 2 （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） 150 12 1．屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面板 /kN m 剛架斜梁自重 （先估算自重） /kN m 合計 2/kNm 2．屋 面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面活荷載：按不上人屋面考慮，取為 2/kNm ， 不考慮積灰荷載。 3．輕質(zhì)墻面及柱自重標(biāo)準(zhǔn)值 2/kNm 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： 2021 附錄 A 的規(guī)定計算?；撅L(fēng)壓 ω 0= kN/m2，地面粗糙度類別為 B 類； 3 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB500092021)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，μ z=。 風(fēng)荷載體型系數(shù)μ s：迎風(fēng)面柱及屋面分別為＋ 和－ ，背風(fēng)面柱及屋面分別為 － 和 － (CECS102： 2021 中間區(qū) )。 （三） 各部分作用荷載： （ 1）屋面 恒 載： 標(biāo)準(zhǔn)值： 10 .7 5 7 .5 5 .6 0 /c o s kN m?? ? ? 柱身恒載： /kN m?? （ 2）屋面活載 屋面活荷載 10 . 5 0 7 . 5 3 . 7 6 k /c o s Nm?? ? ? 4 （ 3）風(fēng)荷載 01 0 1 . 0 k z szshm? ? ? ??? ?? 以 風(fēng) 左 吹 為 例 計 算 ， 風(fēng) 右 吹 同 理 計 算 ： 根 據(jù) 公 式 計 算 :根 據(jù) 查 表 ， 取 ， 根 據(jù) 門 式 剛 架 的 設(shè) 計 規(guī) 范 ， 取 下 圖 ： （地面粗糙度 B 類） — — 風(fēng)載體形系數(shù)示意圖 風(fēng) 荷載如下圖： 5 （四）內(nèi)力計算 ： （ 1）截面形式及尺寸初選 梁 、 柱都采用 熱軋中翼緣 H 型鋼 H M 5 8 8 3 0 0 ??梁 的 截 面 高 度 h 一 般 取 ( 1 / 3 0 1 / 4 5 ) L , 故 取 梁 截 面 高 度 為 600mm ；暫 取 ， 截 面 尺 寸 見 圖 所 示 , 柱 的 截 面 采 用 與 梁 相 同 截面 截面名稱 長度 ()mm 面積 （ m ㎡） xI 64( 10 )mm? xW 43( 10 )mm? yI 64( 10 )mm? yW 43( 10 )mm? xi mm yi mm 柱 HM 588300? 7200 18721 梁 HM 600300? 6030 18721 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： 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 （考慮基礎(chǔ)埋深 ） ： 恒載 作用 下軸力 圖 恒載 作用 下剪力 圖 7 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 （考慮基礎(chǔ)埋深 ） ： 活荷載 作用下 軸力圖 8 活荷載 作用下 剪力圖 活荷載 作用下 彎矩圖 9 （ C） 風(fēng)荷 載作用 (標(biāo)準(zhǔn)值 ) 下， 計算簡圖及內(nèi)力值 （不考慮基礎(chǔ)埋深） ： 風(fēng)荷載 作用下 軸力圖 風(fēng)荷載 作用下 剪力圖 10
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