单层厂房门式刚架结构计算书Word文档下载推荐.docx
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三、内力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便,刚架采用等截面,梁柱选用变截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
1、在恒载作用下
2、在活载作用下
3、在风荷载作用下
四、截面设计
该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12,梁截面采用两种焊接工字钢:
变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10
不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10
柱的截面特性A=121、8cm2Xc=12、5cm;
Yc=22、5cm;
Ix=43774cm4;
Iy=41702cm4
高厚比、宽厚比
腹板计算高厚比H0/Tw=41、8,满足要求;
翼缘宽厚比B/T=7、50,满足要求
梁的截面属性
截面:
H形变截面:
(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10
小头截面特性:
A=75、80cm2;
Xc=12、5cm;
Yc=22、5cm;
Ix=28180cm4;
Iy=2、6049cm4;
大头截面特性:
A=84、8cm2;
Xc=12、5cm;
Yc=30cm;
Ix=53272cm4;
Iy=26052cm4;
高厚比、宽厚比
大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96、67,满足要求;
小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71、67,满足要求
翼缘宽厚比B/T=12、20,满足要求
H形截面:
(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10
截面特性:
A=84、4cm2;
Ix=29505cm4;
Iy=26060cm4;
大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75,满足要求;
小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75,满足要求
翼缘宽厚比B/T=12、10,满足要求
五、刚架梁设计
本刚架梁柱就是从中间7榀中选出
钢梁1
截面类型=27;
布置角度=0;
计算长度:
Lx=18、09,Ly=3、00
构件长度=3、01;
计算长度系数:
Ux=6、00Uy=1、00
变截面H形截面H:
B1=250,B2=250,H1=600,H2=450T1=6T2=10T3=10
轴压截面分类:
X轴:
b类,Y轴:
c类;
构件钢号:
Q345
梁的弯矩包络
梁下部受拉:
截面1234567
弯矩-41、69-35、71-33、61-31、22-28、54-25、57-23、70
梁上部受拉:
弯矩140、50112、8391、9371、8552、5837、9428、51
考虑屈曲后强度计算应力比=0、304
抗剪强度计算应力比=0、130
平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88、55
平面内稳定计算最大应力比=0、286
平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85、93
平面外稳定计算最大应力比=0、277
考虑屈曲后强度计算应力比=0、304<
1、0
抗剪强度计算应力比=0、130<
平面内稳定最大应力<
f=310、00
平面外稳定最大应力<
f=310、00
腹板高厚比H0/TW=84、17<
[H0/TW]=206、33(CECS102:
2002)
翼缘宽厚比B/T=12、20<
[B/T]=12、38
(恒+活)梁的相对挠度(mm
)截面1234567
挠度值0、00-0、020、110、340、671、071、51
最大挠度值=1、51最大挠度/梁跨度=1/5995、
斜梁坡度初始值:
1/10、00
变形后斜梁坡度最小值:
1/10、40
变形后斜梁坡度改变率=0、038<
1/3
六、刚架柱设计
钢柱3
截面类型=16;
布置角度=0;
Lx=14、24,Ly=3、10;
长细比:
λx=75、1,λy=53、0
构件长度=3、10;
计算长度系数:
Ux=4、59Uy=1、00
截面参数:
B1=250,B2=250,H=450,Tw=10,T1=16,T2=16
b类;
Q345验算规范:
门规CECS102:
2002
考虑腹板屈曲后强度,强度计算控制M=-140、50,N=-54、44
考虑屈曲后强度强度计算应力比=0、278
抗剪强度计算控制,V=-25、77
抗剪强度计算应力比=0、034
平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm)=80、10
平面内稳定计算最大应力比=0、258
平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm)=78、53
平面外稳定计算最大应力比=0、253
门规CECS102:
2002腹板容许高厚比[H0/TW]=206、33
翼缘容许宽厚比[B/T]=12、38
考虑屈曲后强度强度计算应力比=0、278<
抗剪强度计算应力比=0、034<
平面内稳定计算最大应力<
平面外稳定计算最大应力<
腹板高厚比H0/TW=41、80<
[H0/TW]=206、33
翼缘宽厚比B/T=7、50<
[B/T]=12、38
压杆,平面内长细比λ=75、≤[λ]=180
压杆,平面外长细比λ=53、≤[λ]=180
验算刚架在风荷载作用下的侧移
风荷载作用下柱顶最大水平(X向)位移:
节点(4),水平位移dx=11、630(mm)=H/739、
梁的(恒+活)最大挠度:
梁(4),挠跨比=1/2161、
风载作用下柱顶最大水平位移:
H/739<
柱顶位移容许值:
H/180
梁的(恒+活)最大挠跨比:
1/2161<
梁的容许挠跨比:
1/180
七、隅撑的设计
隅撑计算
轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235);
应力=N/φ/A
梁下翼缘截面面积A=0、0025m*m;
横梁钢材型号Q345钢
翼缘钢板厚度10mm;
横梁钢材屈服强度值fy=345N/mm2
横梁钢材强度设计值f=310N/mm2;
角钢计算长度=733、249mm
角钢截面=L50x4角钢回转半径=0、99cm;
角钢截面面积=0、00039m*m
长细比λ=74、0656<
=220;
折减系数=0、6+0、0015*λ=0、711098
稳定系数φ=0、628263;
轴力N=11、0665kN;
应力=45、1653N/mm2<
220、44N/mm2
螺栓计算
角钢钢材钢号Q235钢;
檩条的板件厚度2mm;
螺栓直径14mm
螺栓有效截面面积115、4mm*mm;
螺栓孔径15mm
螺栓连接抗剪强度设计值140N/mm2;
螺栓连接抗压强度设计值305N/mm2
螺栓连接抗剪承载力设计值16、156kN;
螺栓连接抗压承载力设计值8、54kN
螺栓连接承载力设计值<
轴力N=11、0665kN
八、檩条的设计
冷弯薄壁型钢檩条设计
屋面坡度(度):
5、711
檩条跨度(m):
6、000
檩条间距(m):
0、750
设计规范:
门式刚架规程CECS102:
风吸力下翼缘受压稳定验算:
按附录E验算
檩条形式:
斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0
钢材钢号:
Q235钢
拉条设置:
设置一道拉条
拉条作用:
能约束檩条上翼缘
净截面系数:
1、000
檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150
屋面板为两跨或两跨以上面板
屋面板能阻止檩条侧向失稳
构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性
每米宽度屋面板的惯性矩(m4):
0、200000E-06
建筑类型:
封闭式建筑
分区:
中间区
基本风压:
0、630
风荷载高度变化系数:
1、000
风荷载体型系数:
-1、200
风荷载标准值(kN/m2):
-0、756
屋面自重标准值(kN/m2):
0、300
活荷载标准值(kN/m2):
0、500
雪荷载标准值(kN/m2):
积灰荷载标准值(kN/m2):
0、000
检修荷载标准值(kN):
截面及材料特性
檩条形式:
斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0
b=50、000h=140、000c=20、000t=2、000
A=0、5392E-03Ix=0、1860E-05Iy=0、1547E-06
It=0、7190E-09Iw=0、1299E-08
Ix1=0、1621E-05Iy1=0、3936E-06θ=0、2199E+02
Wx1=0、3038E-04Wx2=0、2247E-04Wy1=0、6107E-05Wy2=0、8067E-05
钢材钢号:
屈服强度fy=235、000
强度设计值f=205、000
考虑冷弯效应强度f'
=215、220
截面验算
|1、2恒载+1、4(活载+0、9积灰)组合|
弯矩设计值(kN、m):
Mx=3、653
My=0、268
有效截面计算结果:
Ae=0、5364E-03θe=0、2204E+02Iex=0、1845E-05Iey=0、1545E-06
Wex1=0、2868E-04Wex2=0、2221E-04Wex3=0、2902E-04Wex4=0、2241E-04
Wey1=0、5871E-05Wey2=0、7711E-05Wey3=0、5890E-05Wey4=0、7678E-05
截面强度(N/mm2):
σmax
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- 单层 厂房 刚架 结构 计算