门式刚架厂房设计计算书.doc

设计资料荆州某单层厂房采用单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为27m，高度为9m，共11榀钢架，柱距9m，屋面坡度取1/10。刚架为等截面的梁、柱。屋面及墙面均采用彩色压型钢板，檩条及墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m ，材料采用Q235钢材，焊条采用E43型。荷载： 恒载：彩色压型钢板 0.35KN/m2檩条 0.06KN/m2活载 层面活载和雪载 0.3KN/m2风荷载 0.35KN/m2地震：地震设防6度，设计地震分组为一组，设计基本地震加速度值0.05g一、 钢架布置简图该厂房长度60m，跨度27m，共有11榀刚架，由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝，檩条间距为1.5m。CBA1200055001:10刚架立面二、 荷载计算与荷载简图1.荷载计算荷载计算如下表2荷载简图（1） 恒载： （2） 屋面活载 （3）风荷载（地面粗糙度类）荷载如下图：三、 内力分析（1）内力计算根据各个计算简图，用结构力学求解器计算，得结构在各种荷载作用下的内力图如下：计算项目计算简图及内力值(M、N、Q)备注恒载作用 恒载下弯矩 恒载下剪力 恒载下轴力（忽略柱自重）弯矩图剪力图“+”轴力图(拉为正，压为负)活荷载作用活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作用活荷载(标准值)剪力图活荷载(标准值)轴力图剪力图“+”轴力图(拉为正，压为负)风荷载作用风荷载(标准值)弯矩图.风荷载(标准值)剪力图风荷载(标准值)轴力图弯矩图剪力图“+”轴力图(拉为正，压为负)（2）控制截面内力确认取控制截面为下图中的A、B、C三处共四个截面：柱上A、柱上B、梁上B、梁上C。此设计只考虑全部荷载同时作用的一种情况，即：1.2X恒载+1.4X0.9 X（活载+风载）四、 钢架设计（一）截面设计初选梁柱截面均采用焊接工字钢600X200X8X10，截面特征如下表所示：（二）构件验算1.构件宽厚比验算翼缘部分：腹板部分：2.钢架柱验算抗剪验算柱截面的最大剪力值为25.73KN，考虑仅有支座加劲肋，,满足要求。弯、剪、压共同作用下的验算取柱端截面进行验算，N86.79KN V25.73KN M204.80KNm因V0.5Vu，取V0.5Vu，按钢结构设计规范（GB500172003）式（4.4.1-1）验算。整体稳定性验算a) 柱平面内的整体稳定性验算：b) 柱平面外的整体稳定验算：考虑屋面压型钢板与墙梁紧密连接，有蒙皮作用，墙梁可作为横梁平面外的支承点，但为了安全起见，计算长度按两个墙梁或隅撑间距考虑， 3.刚架梁的验算抗剪验算梁截面的最大剪力值为83.80KN，考虑仅有支座加劲肋，,满足要求。弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算，N34.23KN V83.80KN M204.8KNm因V0.5Vu，取V0.5Vu，按钢结构设计规范（GB500172003）式（4.4.1-1）验算。整体稳定性验算a) 梁平面内的整体稳定性验算： b)横梁平面外的整体稳定验算：考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，有应力蒙皮作用，与梁连接的檩条可作为柱平面外的支承点，但为了安全起见，计算长度按两个檩条距离或隅撑间距考虑， 4.刚架在风荷载作用下的侧位移：（三）节点验算（1）梁柱连接节点a) 螺栓强度验算螺栓抗拉强度验算b) 端板厚度验算c) 梁柱结点域的剪应力验算d) 螺栓处腹板强度强度验算（2）横梁跨中节点验算e) 螺栓强度验算螺栓抗拉强度验算f) 端板厚度验算g) 螺栓处腹板强度强度验算（3） 柱脚设计钢架柱与基础铰接，采用平板式铰接柱脚。1) 柱脚内力设计值：Nma86.79KN，相应的V19.77由于柱底剪力较小，Vmax19.77KN0，考虑柱间支撑竖向拔力后