门式钢架设计

1、 钢结构 课程设计报告 题 目： 单层工业厂房设计 院 （系）： 城市建设学院 专业班级： 土木1304班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 邹思敏 2016 年 5 月 8 日至2016 年 5 月 14 日武昌首义学院制目 录1、 设计资料82、 结构平面柱网及支撑8三、荷载计算81.计算模型82.荷载取值83.各部分作用荷载94.内力计算135.荷载组合136.内力组合13四、 梁柱截面设计151.截面尺寸确定152. 截面几何特性153. 构件宽厚比验算154、 刚架斜梁验算15 1. 抗剪验算16 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算163. 斜梁的整体稳定验算175、 刚

2、架柱验算17 1.抗剪验算18 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算183.斜梁的整体稳定验算196、 节点设计201.构造要求212.节点验算22 钢结构 课程设计任务书1、 设计题目1、 单层工业厂房设计1、 设计资料 单层厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m（a）、15m（b） 、18m（c），柱顶高度5.1m（a、b）、6.3m（c），共有8榀刚架。柱距6.3m（a）6m（b、c），屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。 取中间跨刚架(GJ-1)进行计算，刚架构

3、件截面采用变截面焊接工字形。屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。钢材采用Q235B，焊条E43型。抗震设防烈度为6度。2、 荷载1、 屋面不可变荷载标准值（按水平投影面）：a 0.35kN/ b 0.4kN/ c 0.5kN/2、 屋面可变荷载标准值（按水平投影面）： a 0.5kN/ b 0.4kN/ c 0.3kN/3、 雪荷载（基本雪压）： a 0.3kN/ b 0.35kN/ c 0.5kN/4、 风荷载（基本风压）： a 0.35kN/ （地面粗糙度系数按C类） b 0.45kN/ c 0.35kN/3、 课程设计要求1

4、、 根据设计资料进行结构布置（含屋面支撑和柱间支撑）。并绘制结构平面布置图（1:100）参考图：2、 绘制屋面和墙面支撑系统的布置图（1:100）提示：布置屋面檩条、拉条、隅撑；布置墙面墙梁、拉条、隅撑。布置墙面檩条时，注意预留门窗洞口的空间。3、 根据题目给定的荷载，进行荷载组合。找出各构件的控制截面及内力值，并根据内力值对刚架梁和刚架柱以及一个梁柱刚性节点进行设计。出具相关计算书。（门式刚架内力分析可借助分析软件）4、 绘制GJ-1的施工图。要求对每一个单元板件均编号并列入材料表并计算重量由此统计单榀刚架总重量。参考图：5、 绘制不少于两个节点详图；绘制3个零件大样。（比例自定）参考图：6

5、、要求刚架柱和刚架梁均按变截面设计。7、 参考资料推荐1、门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)（02SG518-1）2、钢结构课程设计指导与设计范例 王静峰 主编 武汉理工大学出版社3、其它与钢结构设计实际例子的书籍均可参考。指导教师（签名）： 20 年 月 日课程设计成绩评定表成绩评定项 目比例得 分平时成绩（百分制记分）30%业务考核成绩（百分制记分）70%总评成绩（百分制记分）100%评定等级优 良 中 及格 不及格指导教师（签名）： 20 年 月 日门式钢架设计1、 设计资料 单层厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m，柱顶高度5.1m，共有8榀刚架。柱距6.3m，屋面坡度1/10，

6、柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。取中间跨刚架(GJ-1)进行计算，刚架构件截面采用变截面焊接工字形。屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。钢材采用Q235B，焊条E43型。抗震设防烈度为6度。 二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度44.1m，跨度12m，柱距6.3m，共有8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。厂房长度60m，因此不需在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部

7、位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆，檩条间距为1.5m；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高=1500，故不需计算斜梁平面外整体稳定性。六、刚架柱的验算 1.抗剪验算大头柱截面大头剪力设计值为 大头柱腹板平均切应力为 腹板可不设中间横向加劲肋，此时，则：所以由于,故抗剪强度满足要求。小头梁截面小头剪力设计值为 小头梁腹板平均切应力为 腹板可不设中间横向加劲肋，此时，则：所以由于,故抗剪强度满足要求。 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算在M、N、V共同作用下，取控制截面为柱上端截面，即柱大头。内力设计值为,因为，故按计算。 即： 3.柱整体稳定性验算平面内整体稳

8、定性验算根据二阶分析法计算柱的计算长度系数平面外整体稳定性验算假定分段出内力大小为大头和小头截面的平均值，即M=16.87KN.m，N=28.85KN，V=8.54KN。且其截面尺寸取平均值为350x150x6x8,可以算出分段处截面的几何特性:, ,计算上段的平面外稳定性，此段的小头在分段处 查规范得，对于分段处，经计算全截面有效，故受压区高度为柱的楔率梁整体稳定系数等效弯矩系数因上柱段两端弯曲应力相差不多，取七.节点设计1.构造要求螺栓排列应符合构造要求，采用端板竖放。（1）此节点取。（2）螺栓排列间距不应小于2倍螺栓孔径，选取螺栓为8.8级M22型号，则d0=21.5mm，端距大于43m

9、m,因此宽度方向端距取47mm,因此宽度方向端距取47mm，长度方向端距取50mm。（3）两排螺栓之间最小距离为3倍螺栓直径，最大距离不应超过500mm，因此确定端板长L=500+40x2+2x50=680mm，宽b=8+75x2+2x47=252mm。2.节点验算a、 节点螺栓验算柱节点处内力值：M=33.73KN.m，N=24.05KN，V=8.59KN梁节点处内力值：M=33.73KN.m，N=9.96KN，V=23.16KN一个螺栓的抗拉承载力设计值一个螺栓的抗剪承载力设计值柱截面：螺栓所受剪力受力最大的螺栓所受拉力第二排螺栓所受拉力高强度螺栓摩擦型连接同时受剪和受拉时，其承载力计算梁截面螺栓所受剪力受力最大螺栓所受拉力第二排螺栓所受拉力高强度螺栓摩擦