轻型门式刚架钢结构课程设计.docx

轻型门式刚架厂房主体结构1、设计条件1.1、设计资料某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度27m，柱距6m，长度48m。一侧墙上两个开间设3.6m×3.6m门一扇，两纵墙轴线位置上，各开间均设窗3.6m×1.2m。刚架柱柱脚标高设为±0.000m，刚架檐口高度为9.0m，从而刚架柱柱高为h=9.0m。屋面坡度1/10。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，钢材采用Q345钢，焊条采用E50型。1.2、设计参数地面粗糙度：B类地震设防烈度：6度设计使用年限：50年结构重要性系数：γ0=1.0基本风压：ω0=0.50kN/m2屋面活载和雪压:ζ0=0.50kN/m22、布置形式刚架平面布置如图所示，刚架形式及几何尺寸如图所示。3、初选截面钢柱采用等截面H型钢，梁柱初选截面均为H450×200×8×12。截面特性：Ix=28181cm4Iy=1602cm4Wx=1252cm3Wy=160.2cm3ix=18.53cmiy=4.42cmSx=707.07cm3A=8210cm24、荷载计算4.1屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）彩色型钢板檩条及支撑刚架斜梁自重合计0.25kNm20.05kNm20.15kNm20.45kNm24.2屋面可变荷载标准值基本风压：ω0=0.5kN/m24.3轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.5kNm24.4风荷载标准值基本风压：0=1.05×0.50kNm2=0.53kNm2；根据地面粗糙度列别为B类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，z=1.0。风荷载体型系数s：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。4.5地震作用荆州地区抗震设防烈度为6度，根据《全国民用建筑工程设计技术措施----结构》中第18.8.1条的建议，所以不考虑地震作用。4.6荷载标准值计算A、屋面恒荷载标准值：0.45×6/cosα=2.72kNm活荷载标准值：0.50×6=3.00kNmB、柱荷载柱自重标准值：0.45×6=2.70kNmC、风荷载标准值迎风面：柱上qw1k=0.53×6×（+0.25）=0.80kN/m横梁上qw2k=0.53×6×（-1.0）=－3.18kN/m背风面：柱上qw3k=0.53×6×（-0.55）=－1.75kN/m横梁上qw4k=0.53×6×（-0.65）=－2.07kN/m4.7荷载设计值计算屋面恒载g1=γGgk1=1.2×2.72=3.26kN/m柱身恒载g2=γGgk2=1.2×2.70=3.24kN/m屋面活载q=γQQk=1.4×3.0=4.2kN/m风载迎风面：柱上qw1=γQqw1k=1.4×0.80=1.12kN/m横梁上qw2=γQqw2k=－1.4×3.18=-4.45kN/m背风面：柱上qw3=γQqw3k=－1.4×1.75=-2.45kN/m横梁上qw4=γQqw4k=－1.4×2.07=-2.90kN/m5、内力分析（用结构力学求解器计算求得内力,用AutoCAD绘制）q=3.00kN/mg1=2.70kN/mqw2=-3.18kN/mqw4=-2.07kN/m1g2=2.70kN/m119.60kN·m荷载图g2=2.70kN/m243.45kN·m142.45kN·mM图39.23kN1.85kN18.33kN0.60kNQ图59.02kN16.24kN8.25kN38.29kNqw3=-1.75kN/mqw1=0.80kN/m41.26kN22.34kN70.42kN12.20kN12.32kNN图60.93kN22.22kN