鋼結構課程設計-門式鋼架(已修改)
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【正文】 鋼結構課程設計 班 級 姓 名 學 號 指導老師 日 期 2021/12/23 1 門式剛架計算書 設計資料 (1)廠房柱網布置 廠房為單跨雙坡門式剛架（見圖 1－ 1）。長度 90m，柱距 6m，跨度 18m，門式剛架檐高 9m，屋面坡度為 1： 10。 A B 圖 1－ 1 門式剛架簡圖 (2)材料選用 屋面材料：單層彩板。墻面材料：單層彩板。天溝：鋼板天溝 (3)結構材料材質 鋼材： 235Q ， 22215 / , 125 /vf N m m f N m m?? 基礎混凝土： 225 , /cC f N mm? (4)荷載（標準值） Ⅰ靜載：有吊頂（含附加荷載） 2kNm Ⅱ活載： /kN m Ⅲ風載：基本風壓 20 /W kN m? ，地面粗糙度為 B 類，風載體型系數按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》（ CECS102： 2021）封閉式建筑類型中間區(qū)的風荷載體型系數采用。 確定 Z 值： ① 18 , 2 z ? ? ? ② 9 , 2 z m m? ? ? ? 2 取較小值為 ，根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》表 注 3，因柱距 6 ? ，故風荷載取中間值。 詳見圖 1－ 2 所示 圖 1－ 2 風荷載體型系數示意圖（左風） Ⅳ雪荷載： /kN m (5)其它 本課程設計不考慮地震作用 荷載計算 (1)荷載取值 屋面靜載： /kN m 屋面活載： /kN m 輕質墻面及柱自重（包括柱、墻骨架）： /kN mm 風荷載：基本風壓 20 /W kN m?＝ ＝ ，按地面粗糙度為 B 類； 以柱頂為準風壓高度變化系數 , /z w kN m? ?? ； 以屋頂為準風壓高度變化系數 , /z w kN m? ?? (2)各部分作用荷載 1)屋面 靜載 標準值： 6 /kN m?? 活載 標準值： 6 /kN m?? 2)柱荷載 靜載 標準值： 6 /kN m?? 3)風荷載 迎風面：柱上 6 /wq k N m? ? ? ? 橫梁上 6 /wq k N m? ? ? ? ? ? 背風面：柱上 6 /wq k N m? ? ? ? ? ? 橫梁上 6 /wq k N m? ? ? ? ? ? 3 內力分析 采用結構力學求解器求解內力，計算簡圖及結果如下： (1)靜載作用下的內力 計算 圖 311 靜載內力計算簡圖（單位： KN/m） 圖 312 靜載作用下彎矩圖（單位： KN m） 圖 313 靜載作用下剪力圖（單位： KN） 4 圖 314 靜載作用下軸力圖（單位： KN） (2)活載作用下的內力計算 圖 321 活載內力計算簡圖（單位： KN/m） 圖 322 活載作用下彎矩圖（單位： KN m） 5 圖 323 活載作用下剪力圖（單位： KN） 圖 324 活載作用下軸力圖（單位： KN） (3)風載作用下的內力計算 1)左 風情況下： 圖 331 左風載內力計算簡圖（單位： KN/m） 6 圖 332 左風載作用下彎矩圖（單位： KN m） 圖 333 左風載作用下剪力圖（單位： KN） 圖 334 左風載作用下軸力圖（單位： KN） 2)右風情況下： 右風荷載作用下，個內力圖與左風荷載作用下的內力圖剛好對稱，不再畫出 。 內力組合 (1)計算剛架內力組合時，按照如下四種荷載組合進行： ① 載 + 活 載； ② ?恒 載 + 活 載 +1. 4 風 載； ③ ??恒 載 + 活 載 + 風 載； ④ 載 + 風 載。 7 圖 4－ 1 門式剛架計算截面 各工況作用下的截面內力見下表 。 各荷載作用下的截面內力 表 截面 內力 靜載 活載 左風 右風 1－ 1 M N Q 2－ 2 M N Q 3－ 3 M N Q 4－ 4 M 0 0 0 0 N Q 8 由以上計算內力，按照荷載組合規(guī)則進行計算，內力組合值如下表 所示。 內力組合值 表 截面 內力 靜 ＋活 ??靜 ＋ 活風 ?靜 ＋ 活+ 風 + 左風 右風 左風 右風 左風 右風 1－ 1 M N Q 2－ 2 M N Q 3－ 3 M N Q 4－ 4 M 0 0 0 0 0 0 0 N Q 截面選擇與強度驗算 (1)截面形式及尺寸初選 h ( 1 / 3 0 ~ 1 / 4 5 ) ( 1 / 3 0 ~ 1 / 4 5 ) 1 8 0 0 06 0 0 ~ 4 0 0 h 9 0 0 0lmmmm????采 用 實 腹 式 門 式 剛 架 ， 梁 的 截 面 高 度 一 般 取， 柱 的 截 面 高 度 一 般 取 （ 1/12 ～ 1/28 ） H= （ 1/12 ～ 1/28 ）=750 ～ 321 ， 門 式 剛 架 梁 柱 截 面 選 用 工 字 型 截 面 ， 具 體 尺 寸 及 截 面 特 性 見 下 表 截面參數表 表
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