鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)講解

1、應(yīng)用技術(shù)學(xué)院系（院）建筑工程系課程名稱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課題名稱單跨雙坡門式剛架設(shè)計(jì)專業(yè)班級土木工程1182班學(xué)號201113170218姓 名鄭培明指導(dǎo)教師任振華 曾憲桃建 筑 工 程 系設(shè)計(jì)資料某地區(qū)擬建單跨雙坡門式剛架的機(jī)械廠房，坡面1: 10,剛架為變截面梁，柱，柱腳為鉸接，柱距6m,廠房總長90m材料采用Q345-B鋼材，焊條采用E50 型。屋面板和墻面板米用EPS莢芯板，底面和外層米用鍍鋅彩板（屋面板和墻面板自重取值如下所示），檁條采用高強(qiáng)度鍍鋅冷彎薄壁卷邊 Z形鋼檁條荷載：恒載：彩色壓型鋼板0.42KN/m 22檁條0.06KN/m活載層面活載和雪載0.5KN/m2風(fēng)荷載0.32KN/m

2、2地面粗糙度為B類，地下水位低于地方6m修正后的低級承載力為f=200KN/ m鋼架布置簡圖該廠房長度90m跨度24m共有16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，檁條間距為 1.5m。剛架立面荷載計(jì)算與荷載簡圖1. 荷載計(jì)算荷載計(jì)算如下表荷載恒載彩鋼板檁條已知0.420.06活載活載風(fēng)載0.50.32屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值2.88活載標(biāo)準(zhǔn)值3柱荷載柱身荷載(墻重)2.1各荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算迎風(fēng)面柱上qw10.48風(fēng)荷載橫梁上qw2-2.4背風(fēng)面柱上 qw3-1.32橫梁上qw4-1.56附風(fēng)載體型系數(shù)迎風(fēng)柱迎風(fēng)屋面背風(fēng)柱背風(fēng)屋面0.25-1-0.55-0.

3、652 .荷載簡圖(1) 恒載:III 1111111111(2) 屋面活載(3) 風(fēng)荷載以風(fēng)左吹為例計(jì)算，風(fēng)右吹同理計(jì)算：(地面粗糙度B類)根據(jù)公式k z s 0計(jì)算:z根據(jù)查表h 10m,取1.0， s根據(jù)門式剛架的設(shè)計(jì)規(guī)范, 取下圖：_1-_ 一三內(nèi)力分析(1 )內(nèi)力計(jì)算根據(jù)各個(gè)計(jì)算簡圖，用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算，得結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力圖 如下：（拉為 正，壓為 負(fù)）恒載下軸力（忽略柱自重）110.55活荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）彎矩圖彎矩圖剪力圖“+”活荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）剪力圖軸力圖正,壓為彎矩圖風(fēng)荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）彎矩圖用風(fēng)荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）剪力圖剪力圖“+”風(fēng)荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）軸力圖軸力圖 （拉為 正，壓為

4、 負(fù)）（2）控制截面內(nèi)力確認(rèn)取控制截面為下圖中的B、C三處共四個(gè)截面： 柱上A、柱上B、梁上 梁上C。此設(shè)計(jì)只考慮全部荷載同時(shí)作用的一種情況，即：1.2X恒載+1.4X0.9 X （活載+風(fēng)載）各種情況下控制截面的內(nèi)力截面內(nèi)力恒載活載左風(fēng)組合值M0.000.000.000.00柱上AN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.286.7321.24M-106.82-110.5641.14215.65柱上BN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.282.4126.68M-106.82-110.5641.14215.65梁上BN-15.2

5、5-15.811.1636.76Q33.2134.6012.5999.62M86.3088.5418.45209.51梁上CN-11.81-12.281.1628.18Q-1.18-1.58-16.2622.08三、鋼架設(shè)計(jì)（一）截面設(shè)計(jì)初選梁柱截面均采用焊接工字鋼 600X200X8X10截面特征如下表所示:截面名稱面積lxWxIyWyixiymmmmmmmmmmmmmmH600X200X8X1864047817466716209311.3E+07133581235.2539.3（二）構(gòu)件驗(yàn)算1.構(gòu)件寬厚比驗(yàn)算翼緣部分：b/t f = 96/10 = 9.6 15 235/fy15腹板部分：

6、hw/t w = 580/8 = 72.5 Vmax = 34.49KN ,滿足要求。 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算取柱端截面進(jìn)行驗(yàn)算，N= 102.46KNV= 26.68KNM= 215.65KN m因V Vmax = 99.62KN ,滿足要求。彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算，N= 36.76KN V= 99.62KNM= 215.65KN- m因V0,考慮柱間支撐豎向拔力后，錨栓仍不 承受拉力，故僅考慮柱在安裝過程中的穩(wěn)定，按構(gòu)造要求設(shè)置錨栓即可， 采用4M242）柱腳底板面積和厚度的計(jì)算a）柱腳底板面積確定b b 2t 2c 2002 10220 50 mm260 320 mm,取 b 300mm;h h0 2t 2c 6002 10220 50mm660 720mm,取 b 700mm?；A(chǔ)采用 C 20混凝 土，fc 9.6N/mm2,驗(yàn)算底板下混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：Nbh3102 .46 103 2N /mm300 700c fc9.6N /mm2,滿足要求。b）底板厚度確定根據(jù)柱底板被柱腹板和 翼緣緣所分割的 區(qū)段分計(jì)算底板承受的最 大彎距。三邊支承板：b2b 965800.1660.3,按懸臂板計(jì)算11Ma40