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輕型門式鋼架設計說明

'輕型門式鋼架設計說明'
?.. . .. . ..Huazhong University of Science and Technology建筑鋼結構課程設計 ——————輕型門式鋼架設計班級:土木工程1202班姓名:學號:U2012154指導老師:聶肅非2015年11月11日目 錄一、設計資料 ……………………… 3二、荷載計算 ……………………… 4三、內力分析 ……………………… 5四、內力組合 ……………………… 15五、鋼架設計 ……………………… 18 (1)截面設計 ……………………… 18 (2)構件驗算 ……………………… 18 (3)節點驗算 ……………………… 23六、其它構件設計 ……………………… 27(1)隅撐的設計 ……………………… 27 (2)檁條的設計 ……………………… 28 (3)墻梁設計 ……………………… 31(1)山墻抗風柱設計 …………………… 32 (2)屋面支撐設計 ……………………… 35 (3)雨篷設計 ……………………… 361、設計資料某市某加工廠一廠房,該廠房為單層,采用單跨雙坡門式剛架,剛架跨度24m,柱高6m;共有20榀剛架,柱距6.6m,屋面坡度1:10;地震設防列度為6度,地面粗糙度為B類。剛架平面布置見圖1(a),剛架形式及幾何尺寸見圖1(b),考慮經濟、制造和安裝方便,檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊C型鋼,間距為1.5m,鋼材采用Q235鋼,焊條采用E43型。2、荷載計算(一) 荷載取值計算1.有吊頂時屋蓋永久荷載標準值:0.45 KN/m22.屋面可變荷載標準值屋面活荷載:按不上人屋面考慮,取為0.30 KN/m2(計算剛架時)、 0.50 KN/m2(計算檁條時)。雪荷載:基本雪壓S0=0.50 KN/m2。對于單跨雙坡屋面,屋面坡角α=5°42′36″,μr=1.0,雪荷載標準值=μrS0=0.50KN/m2。取屋面活荷載與雪荷載中的較大值0.50 KN/m2,不考慮積灰荷載。3.風荷載標準值按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:2002附錄A的規定計算?;撅L壓ω0=1.05×0.35 =0.37KN/m2,地面粗糙度類別為B類;風荷載高度變化系數按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)的規定采用,當高度小于10m時,按10m高度處的數值采用,μz=1.0。風荷載體型系數μs:迎風面柱及屋面分別為+0.25和-1.0,背風面柱及屋面分別為+0.55和-0.65(CECS102:2002中間區)。4.地震作用據《全國民用建筑工程設計技術措施—結構》中第18.8.1條建議:單層門式剛架輕型房屋鋼結構一般在抗震設防烈度小于等于7度的地區可不進行抗震計算。本工程結構設計抗震設防烈度為7度,故可不考慮地震作用。(二)各部分作用的荷載標準值計算屋面:恒荷載標準值:0.45×6=2.70KN/m活荷載標準值:0.50×6=3.00KN/m柱荷載:恒荷載標準值:0.5×6-省略部分-設計1. 柱間支撐的布置如圖2. 柱間支撐為斜桿,采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐。直桿用檁條兼用,因檁條留有一定的應力裕量,根據經驗及類似工程,不再作壓彎桿件的剛度及承載力驗算。3. 柱間支撐荷載及內力支撐計算簡圖如圖。作用于兩側山墻頂部節點的風荷載為(山墻高度取7.2m):取μs=0.8+0.5=1.3,ω1=1.3×1.0×0.45×18×7.35/2=38.70KN按一半山墻面作用風載的1/3考慮節點荷載標準值為:Fwk=1/3×1/2×38.70=6.45KN節點荷載設計值Fw=1.4×6.45=9.03KN斜桿拉力設計值N=9.03/cos43.9191°=12.54KN4. 斜桿截面設計及強度驗算斜桿選用φ12圓鋼,A=113.0mm2強度驗算:N/A=12.54×103/113.0=111.0N/mm2<f= 215N/mm2剛度驗算:張緊的圓鋼不需要考慮長細比的要求。但從構造上考慮采用φ16。(六)屋面支撐設計1. 屋面支撐布置檁條間距1.5m,水平支撐間距3m,如圖。2. 屋面支撐荷載及內力屋面支撐斜桿采用張緊的圓鋼,支撐計算簡圖如圖。一側山墻的風荷載體型系數μs=1.0,節點荷載標準值Fwk=0.45×1.0×1.0×3.0×7.35/2=4.96KN;節點荷載設計值Fw=4.96×1.4=6.94KN;斜桿拉力設計值N=2.5×6.94/cos29.0546°=19.85KN;3.斜桿截面設計及強度驗算斜桿選用φ12圓鋼,A=113.0mm2強度驗算:N/A=19.85×103/113.0=175.7N/mm2<f= 215N/mm2剛度驗算:張緊的圓鋼不需要考慮長細比的要求。但從構造上考慮采用φ16(七)雨蓬設計1.基本資料 雨蓬總長6000mm,采用懸伸式,懸伸長度1500mm。采用Q235鋼。雨蓬圍護結構采用YX51-380-760型單層彩板,檁條選用C180×70×20×2.2。2.荷載計算(1)永久荷載YX51-380-760型單層彩板 0.15KN/m2檁條、雨蓬梁及其它構件 0.10 KN/m2合計 0.25 KN/m2則作用于雨蓬梁上的線荷載標準值為:0.25×3=0.75 KN/m2(2)活荷載沿板寬每隔1.0m取一個施工或檢修集中荷載,每個集中荷載取1.0KN,作用位置取雨蓬最外端。則作用于雨蓬梁上的活荷載標準值為3.5KN。(4)風荷載雨蓬的風荷載體型系數μs=2.0,ω0=0.45KN/m2ωk=μsμzω0=2.0×1.0×0.45=0.90 KN/m2折算成作用于雨蓬梁上的荷載標準值為:0.90×3=2.70KN/m3.內力計算及截面設計雨蓬梁的計算簡圖如圖。g+q=1.2×0.75+1.4×2.70=4.68KN/mP=1.4×3.5=4.9KN梁根部為最不利截面:M=12.62KN·m,V=11.92KN。雨蓬梁選用變截面焊接工字型鋼(200~100)×150×6×8。梁根部截面特性:A=3504m2,Ix=6×1843/12+8×150×962×2=2523×104mm4,Wx=2523×104/96=26.3×104mm3,滿足要求。,滿足要求。雨蓬梁與剛架柱采用4M20普通C級螺栓連接。
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