鋼結構設計計算書(參考版)

1、門式剛架廠房設計計算書一、設計資料該廠房采用單跨雙坡門式剛架，廠房跨度15m，長度150m，柱距8m，檐高8.5m，屋面坡度1/10。剛架為等截面的梁、柱，柱腳為鉸接。材料采用Q235鋼材，焊條采用E43型。 自然條件：基本風壓：. 地面粗糙度B類二、結構平面柱網及支撐布置該廠房長度150m，跨度15m，柱距8m，共有20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，因此不用設置伸縮縫。檁條間距為1.5m。廠房長度>60m，因此在廠房第二開間和中部設置屋蓋橫向水平支撐；并在屋蓋相應部位設置檁條、斜拉條、拉條和撐桿；同時應該在與屋蓋橫向水平支撐相對應的柱間設置柱間支撐

2、，由于柱高<柱距，因此柱間支撐不用分層布置。（布置圖詳見施工圖）三、荷載的計算1、 計算模型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計。廠房檐高8.5m，考慮到檁條和梁截面自身高度，近似取柱高為8.2m；屋面坡度為1：10。因此得到剛架計算模型：8200150001;102.荷載取值屋面自重：屋面恒荷載：0.5屋面活荷載：0.5柱自重：0.35風載：基本風壓 3.各部分作用荷載：（1）屋面荷載：標準值： 柱身恒載：4.0kn/m2.8kn/m2.8kn/m（2）屋面活載 屋面雪荷載小于屋面活荷載，取活荷載4.0kn/m（3）風荷載（地面粗糙度類）風載體形系數示意圖荷載

3、如下圖：-3.6kn/m-2.34kn/m0.9kn/m-1.98kn/m4.內力計算：（1）截面形式及尺寸初選：梁柱都采用焊接的H型鋼截面截面名稱長度面積 mmMm柱23461.6梁23461.6（2）截面內力：根據各個計算簡圖，用結構力學求解器計算，得結構在各種荷載作用下的內力圖如下：計算項目計算簡圖及內力值(M、N、Q)備注恒載作用-54.39-54.3953.1353.13-54.39-54.3929.19 恒載下彎矩0.664-6.63-0.66-29.196.63 恒載下剪力-30.00-6.60-9.59-9.59-6.60-30.00 恒載下軸力（忽略柱自重）彎矩圖剪力圖“+”

4、軸力圖(拉為正，壓為負)活荷載作用-54.39-54.3953.1353.13-54.39-54.39活荷載(標準值) 彎矩圖彎矩圖活荷載作用4-6.63-0.66-29.196.63活荷載(標準值)剪力圖-30.00-6.60-9.59-9.59-6.60-30.00-36.62-36.62活荷載(標準值)軸力圖剪力圖“+”軸力圖(拉為正，壓為負)風荷載作用85.23-3.8485.23-3.84-40.74-18.5613.17風荷載(標準值)彎矩圖6.7014.08-29.73-2.60-4.47-7.658.59.風荷載(標準值)剪力圖30.559.719.0014.00風荷載(標準值

5、)軸力圖彎矩圖剪力圖“+”軸力圖(拉為正，壓為負)（3）內力組合(由于恒載和活載關于結構豎向對稱，因而風荷載只要考慮一個方向作用，風荷載只引起剪力不同，而剪力不起控制作用)按承載能力極限狀態(tài)進行內力分析，需要進行以下可能的組合： 1.2*恒載效應+1.4*活載效應 1.2*恒載效應+1.4*風載效應 1.2*恒載效應+1.4*0.85*活載效應+風載效應取四個控制截面：如下圖：各情況作用下的截面內力截面內力恒載活載左風000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55-127.84-129.94147.59-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.

6、45-127.84-129.94147.59-21.75-22.6621.0443.4145.22-45.0892.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.182.27-1.81內力組合值截面內力000-120.5811.30-54.85-48.4511.19-15.45-335.3353.22-132.40-120.5811.3054.79-48.4511.19-25.09-335.3353.22-132.40-64.303.36-28.03115.40-11.0251.93246.782.79134.16-57.82-3.36-28.035.790.083.164

7、.截面驗算控制內力組合項目有： Mmax與相應的N，V(以最大正彎矩控制) Mmax與相應的N，V(以最大負彎矩控制) Nmax與相應的M，V(以最大軸力控制) Nmin與相應的M，V(以最小軸力控制)所以以上內力組合值，各截面的控制內力為：1-1截面的控制內力為2-2截面的控制內力為3-3截面的控制內力為4-4截面的控制內力為A：剛架柱驗算：取2-2截面內力 平面內長度計算系數：， 局部穩(wěn)定驗算構件局部穩(wěn)定驗算是通過限制板件的寬厚比來實現的。 柱翼緣 （滿足要求） 柱腹板 （滿足要求）（2）柱有效截面特征：B：剛架梁驗算：取3-3截面內力 局部穩(wěn)定驗算 梁翼緣 （滿足要求） 梁腹板 （滿足要求）（2）梁有效截面特征5.位移驗算：（1）柱頂水平位移驗算：（2）橫梁擾度驗算：，位移圖