钢结构计算书钢结构计算规则钢结构施工方案及验收规范.docx

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钢结构计算书钢结构计算规则钢结构施工方案及验收规范

《xx钢结构厂房》工程设计计算书

编制：

校对

审核：

设计单位：

设计日期：

2006。

01.11

《单层厂房》工程设计计算书

================刚架部分================

一、概况

工程名称：

单层厂房

工程所在地：

xxxx

建筑物安全等级：

二级

建筑屋类型:

封闭式

基本风压:

0.65kN/m2

基本雪压:

0.45kN/m2

地震烈度:

6度

场地土类别：

2类

地面粗糙度：

2

建筑物室内地坪标高：

0。

00m

建筑物柱底标高：

0.00m

跨数：

1,各跨跨度：

21.00m

纵向开间数：

12，计算开间：

6。

00m

柱顶标高:

9。

00m9。

00m

屋面隅撑间距:

3。

0m

屋面坡度：

第1跨为双坡屋面，坡度:

左坡1:

10。

0，右坡1：

10。

0

二、设计依据

1。

《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）

2.《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）

3.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2002）

4。

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

5.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:

2002）

6.《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）

7.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

8。

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

9.《压型金属板设计施工规程》（YBJ216-88）

10.《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）

三、荷载（标准值）

1.恒载（SG），主要包括结构及围护结构、永久性设备重等。

这里，

1）屋面均布恒载，包括屋面板、保温层、檩条、支撑、等：

第1跨屋面均布恒载为：

0.35kN/m2

2）刚架自重，由程序根据截面大小自动计算.

3）柱顶集中荷载，主要是作用于柱上的围护结构（已由程序自动导到柱顶）、天沟等重：

无

2。

活载（SQ）,主要包括屋面雪载或施工荷载等。

第1跨屋面均布活载为：

0。

50kN/m2

3。

风载（SW），含左风、右风.由程序自动计算。

注：

风载按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:

2002）

4。

吊车荷载（SC）

第1跨吊车台数为：

1台；

吊车对柱的最大竖向作用力为:

133.6kN

吊车对柱的最小竖向作用力为:

29.5kN

吊车对柱的最大刹车力为：

5.7kN

吊车梁轨顶标高为：

6.67m

吊车梁牛腿标高为：

6。

00m

吊车桥架跨度为:

19.5m

吊车梁轨道高度为:

134mm

吊车梁截面高度为：

500mm

吊车梁中心线偏左柱中心线距离为：

750mm

吊车梁中心线偏右柱中心线距离为：

750mm

吊车梁工作制:

轻级

5。

地震作用（SE）

采用振型分解反应谱法计算：

1）反应谱采用GB50011—2001规范谱

2）抗震设防烈度：

6

3）场地土类别:

2类

四、荷载效应组合

1。

强度及稳定验算

1）.1.2SG+0。

6SQ+0.0SW+1.3SE

2）。

1。

2SG+1.4SQ

3）。

1。

2SG+1.2SQ+1。

2SW

4）.1。

0SG+0。

0SQ+1。

4SW

5）.1.2SG+1.2SQ+1。

2SW+1。

2SC

6）。

1。

2SG+0.0SQ+1。

2SW+1。

2SC

7）.1.2SG+1。

4SQ+0。

0SW+1.4SC

8）.1。

2SG+0.0SQ+0。

0SW+1.4SC

2。

变形计算

1）。

1.0SG+0。

50SQ+0。

00SW+1.00SE

2）。

1.0SG+1.00SQ

3）.1.0SG+0。

85SQ+0。

85SW

4）.1.0SG+0.00SQ+1.00SW

5）。

1。

0SG+0。

85SQ+0.85SW+0。

85SC

6）。

1.0SG+0。

00SQ+0。

85SW+0。

85SC

7）。

1。

0SG+1.00SQ+0.00SW+1.00SC

8）。

1。

0SG+0。

00SQ+0.00SW+1.00SC

注：

以上组合为基本组合，程序生成最后的荷载组合时考虑了以下因素：

a）地震有左、右两方向;

b）风载有左风、右风；

c）无刹车力，最大轮压在左、最大轮压在右，考虑四台吊车参与组合；

d）吊车刹车力向左、向右，最大轮压在右、最大轮压在左，考虑两台吊车参与组合

五、刚架截面

注：

1）.截面符号前的“Q"表示轻型钢结构

2）。

H类型截面表示法:

截面高X截面宽X腹板厚X翼缘厚，单位mm,“～”表示变截面

3）。

截面符号“H"表示焊接H型截面

1。

柱截面:

第1列：

（钢材：

Q235）QH450x300x6x10

第2列：

（钢材：

Q235）QH450x300x6x10

2。

梁截面（注：

此处列出的与柱相连的梁段长度是从柱中心算起的）

第1跨（钢材：

Q235）

第1段：

QH700～470x230x6x8长度4.000m

第2段：

QH470x230x6x8长度6.500m

第3段：

QH470x230x6x8长度6.500m

第4段：

QH470~700x230x6x8长度4.000m

六、边界条件

第1列柱与基础刚接，与屋面梁刚接

第2列柱与基础刚接,与屋面梁刚接

七、基础计算条件

基础1：

混凝土等级C30

基础埋深2.60m

作用于基础上的附加集中荷载：

0.0kN、面荷载（地面堆载）：

5.0kN/m2

经深度和宽度修正后的地基承载力设计值f：

150kN/m2

基础底面上土体和基础平均比重：

20。

0kN/m3

基底最小反力与最大反力比值容许值:

0.00

基础2:

混凝土等级C30

基础埋深2。

60m

作用于基础上的附加集中荷载：

0。

0kN、面荷载（地面堆载）：

5.0kN/m2

经深度和宽度修正后的地基承载力设计值f：

150kN/m2

基础底面上土体和基础平均比重：

20.0kN/m3

基底最小反力与最大反力比值容许值:

0.00

八、刚架部分用钢量估算（不含节点重，供参考，详见工程概算）

每榀用钢量（t）:

1。

21t

每榀用钢量（t）:

1。

10t

每榀刚架总用钢量（t）:

2。

32t

刚架平米用钢量重（kg/m2）:

19.92kg/m2

九、计算结果

*＊**刚架计算结果****

［详细结果参考文件temp.SA3］

立柱最大侧移控制指标：

H/150。

屋面梁最大挠度控制指标:

L/180.

立柱最小安全度控制指标:

1.10

屋面梁最小安全度控制指标：

1.10

1。

各构件最大位移（单位：

mm）

立柱1最大侧移:

H/388.=-23。

2，满足要求.

立柱2最大侧移:

H/388.=23。

2，满足要求.

所有立柱最大侧移：

H/388。

=23。

2，满足要求。

第1跨屋面梁最大挠度:

L/319。

=—65。

9，满足要求。

所有屋面梁最大挠度：

L/319.=-65。

9，满足要求.

2。

腹板抗剪强度（单位：

kN）

立柱1腹板抗剪强度满足要求:

V=62.

立柱2腹板抗剪强度满足要求：

V=62.

第1跨屋面梁腹板抗剪强度满足要求:

V=77.

3.在轴力、弯矩和剪力共同作用下的强度（单位:

kNm）

立柱1强度满足要求:

M=276。

立柱2强度满足要求:

M=276.

第1跨屋面梁强度满足要求：

M=276。

4.各构件最小安全裕度

立柱（钢柱）1最小安全裕度:

1.02由平面内稳定控制，满足用户要求！

立柱（钢柱）2最小安全裕度：

1。

02由平面内稳定控制，满足用户要求!

所有立柱（钢柱）最小安全裕度：

1.02由平面内稳定控制满足用户要求！

第1跨屋面梁最小安全裕度：

1。

11由平面内稳定控制，满足要求。

所有屋面梁最小安全裕度：

1.11由平面内稳定控制，满足要求.

5.钢构件长细比检查：

立柱1平面内长细比满足要求:

λ=75。

平面外长细比满足要求:

λ=83.

立柱2平面内长细比满足要求:

λ=75。

平面外长细比满足要求：

λ=83.

第1跨屋面梁平面内长细比满足要求:

λ=108。

平面外长细比满足要求：

λ=65.

附：

各钢构件安全裕度（〈=1.2）

表中参数的含义:

1。

不考虑地震作用时：

安全裕度=钢材强度设计值/（结构重要性系数x综合应力）

考虑多遇地震作用时：

安全裕度=钢材强度设计值/（γREx综合应力），承载力抗震调整系数γRE=0。

7

2。

DS─截面由正应力控制;SI12─截面由平面内稳定控制；

SO12─截面由平面外稳定控制;

3.A。

COM─轴压构件；A.TEN─轴拉构件；ECC。

C─偏压构件；

ECC.T─偏拉构件；BEND─受弯构件。

工况构件号位置轴力弯矩状态安全度;

[m］[kN］［kN-m］

_______________________________________________________

1216.00—288。

71—186.42SO12ECC.C1.12

2216.00—287.34—177。

37SO12ECC。

C1.16

2610.00—295。

90176。

77SO12ECC。

C1.15

2616.00—290。

08-195。

47SO12ECC.C1。

08

3410。

00—155。

26232。

56SO12ECC。

C1。

05

323.00—101。

31—241.07SI12ECC.C1。

17

1823.00-103。

86—261.83SI12ECC。

C1。

08

3023.00-102。

48-247.40SI12ECC。

C1.14

3422。

25-105.96-235。

71SI12ECC。

C1。

18

3423。

00—105。

23-276。

25SI12ECC.C1.02

1836.00—288。

71186。

42SO12ECC。

C1.12

2230。

00-155.26-232。

56SO12ECC.C1.05

3030。

00—295.90—176.77SO12ECC.C1。

15

3036.00—290.09195。

47SO12ECC。

C1。

08

3436。

00—287。

34177.37SO12ECC.C1.16

343。

00—101.31241.07SI12ECC.C1。

17

1243.00-103.86261。

83SI12ECC.C1。

08

2242。

25—105。

96235.71SI12ECC.C1.18

2243.00—105。

23276。

26SI12ECC。

C1.02

2643.00—102。

48247.41SI12ECC。

C1。

14

1850.00-61.89-261.83SI12ECC.C1.17

3450.00—62.03-276。

25SI12ECC.C1。

11

3450.25—61.84—257。

14SI12ECC.C1。

19

12181.00—61。

89-261。

83SI12ECC.C1。

17

22180.75-61。

84-257.15SI12ECC。

C1.19

22181。

00—62。

03-276.25SI12ECC.C1。

11

==========基础设计结果==========

1.基础1

1）基础反力设计值

Mmax=233。

kNmN=-155。

kNQ=-62。

kN

Nmax=-296.kNM=177.kNmQ=-62。

kN

Qmax=-62.kNM=177。

kNmN=—296.kN

Nmin=—3.kNM=28。

kNmQ=-13。

kN

2）柱脚抗剪键：

不必加。

3）柱脚底板：

HxBxt=790.x660.x28。

;材质：

Q345；弱轴加劲肋：

有

加劲肋：

bxhxt=150。

X300。

X10.

4）锚栓　　：

6M36。

；锚栓长1100.

5）基础埋深:

2500.，基底=4000.x2000。

短柱=1000。

x900。

，锥高=650。

ｐmax=154

ｐ0=91

ｐmin/ｐmax=0。

01

6）基础配筋：

长边=Φ12。

@100.，短边=φ8。

@200。

，短柱配筋率：

0.50

2。

基础2

1）基础反力设计值

Mmax=—233。

kNmN=—155。

kNQ=62.kN

Nmax=-296.kNM=-177。

kNmQ=62.kN

Qmax=62。

kNM=-177。

kNmN=—296。

kN

Nmin=—3.kNM=-28.kNmQ=13。

kN

2）柱脚抗剪键：

不必加。

3）柱脚底板：

HxBxt=790.x660.x28.；材质：

Q345;弱轴加劲肋：

有

加劲肋：

bxhxt=150。

X300.X10。

4）锚栓　　：

6M36.；锚栓长1100.

5）基础埋深：

1500.,基底=4200.x2200.，短柱=1000.x900。

，锥高=650。

ｐmax=108

ｐ0=67

ｐmin/ｐmax=0。

01

6）基础配筋：

长边=Φ12。

＠100。

，短边=φ8.＠200。

，短柱配筋率：

0。

50

==========节点设计结果==========

1.JONIT1

1）螺栓:

10.9s级摩擦型高强螺栓，12M24。

螺栓间距：

60601053541056060

承载力：

Nt=102.kN；Nv=6。

kN；Ntb=160。

kN；Nvb=54。

kN

Nt/Ntb+Nv/Nvb=0。

75〈1.0

2）连接板厚：

20.;有加劲板，材质：

Q235

2。

JONIT2

1）螺栓：

10.9s级摩擦型高强螺栓，8M24。

螺栓间距：

60603346060

承载力:

Nt=82。

kN；Nv=1.kN;Ntb=171。

kN；Nvb=58.kN

Nt/Ntb+Nv/Nvb=0.50<1。

0

2）连接板厚：

20.；有加劲板，材质：

Q235

3.JONIT3

1）螺栓：

10。

9s级摩擦型高强螺栓，12M24.

螺栓间距：

60601053541056060

承载力：

Nt=101.kN；Nv=6。

kN;Ntb=160.kN；Nvb=54.kN

Nt/Ntb+Nv/Nvb=0。

75〈1。

0

2）连接板厚：

20。

;有加劲板，材质：

Q235

==========隅撑设计结果==========

1。

刚架梁必须加隅撑的范围

第1跨需加隅撑的范围（自左端算起）

全跨。

2。

刚架梁隅撑

所选隅撑截面L56X5

λx=147

λy=94

支撑长细比满足要求.长细比小于150

截面面积（mm）542

支撑强度（Mpa）32

强度满足要求.

单位长度重（Kg/m）4.25

连接螺栓:

一个；直径：

12

3.若墙梁作为柱侧向支撑时所需增加的隅撑

所选隅撑截面L50X5

λx=129

λy=83

支撑长细比满足要求。

长细比小于150

截面面积（mm）480

支撑强度（Mpa）48

强度满足要求.

单位长度重（Kg/m）3。

77

连接螺栓：

一个;直径：

12

==================檩条部分==================

1.

檩条挠度控制指标L/150

檩条安全度控制指标1.05

檩条跨度（m）6.00

檩距（m）1。

50

屋面静载（kN/m2）0。

35

屋面活载（kN/m2）0。

50

檩条截面:

QCZ180X60X20X2。

5

材质（1-Q345，3—Q235）=3

毛截面面积（mm2）A=809。

对X轴（强轴）毛截面惯性矩（mm4）I3=3895071.

对Y轴（弱轴）毛截面惯性矩（mm4）I2=384408。

对X轴毛截面抵抗矩（mm3）W3=43279。

对Y轴最大毛截面抵抗矩（mm3）W2=21891。

对Y轴最小毛截面抵抗矩（mm3）W21=9058。

有效截面面积（mm2）An=805。

对X轴（上翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W3n=42673.

对X轴（下翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W31n=43127.

单位长度重（Kg/m）6.36

X轴弯矩设计值（kN-m）Mx=7。

5

Y轴弯矩设计值（kN-m）My=0.2

拉条根数1

拉条直径（mm）10

最大应力σ（Mpa）:

195.2，满足要求。

钢材强度设计值（Mpa）205

最大挠度（mm）：

26。

7；相当于跨度的1/225。

，满足要求。

平面内长细比：

86

平面外长细比：

137

该檩条长细比小于200，可作为刚性系杆。

==================墙梁部分==================

1.

墙梁挠度控制指标L/200

墙梁安全度控制指标1。

05

墙梁跨度（m）7.00

檩距（m）1.50

墙体荷载（kN/m2）0.40

风荷载（kN/m2）0。

65

墙梁截面：

QCZ200X70X20X3

材质（1-Q345,3—Q235）=3

毛截面面积（mm2）A=1081.

对X轴（强轴）毛截面惯性矩（mm4）I3=6471711。

对Y轴（弱轴）毛截面惯性矩（mm4）I2=671749。

对X轴毛截面抵抗矩（mm3）W3=64717。

对Y轴最大毛截面抵抗矩（mm3）W2=33384.

对Y轴最小毛截面抵抗矩（mm3）W21=13468。

有效截面面积（mm2）An=1081.

对X轴（上翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W3n=64717.

对X轴（下翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W31n=64717.

单位长度重（Kg/m）8.49

X轴弯矩设计值（kN—m）Mx=9。

2

Y轴弯矩设计值（kN—m）My=0。

5

拉条根数2

拉条直径（mm）10

最大应力σ（Mpa）:

178.7，满足要求。

钢材强度设计值（Mpa）220

最大水平挠度（mm）25。

2；相当于跨度的1/278.，满足要求.

最大竖向挠度（mm）0.9；相当于跨度的1/8045.,满足要求。

平面内长细比:

90

平面外长细比：

93

2。

墙梁挠度控制指标L/200

墙梁安全度控制指标1.05

墙梁跨度（m）6。

00

檩距（m）1.50

墙体荷载（kN/m2）0.40

风荷载（kN/m2）0.65

墙梁截面：

QCZ180X60X20X3

材质（1-Q345，3-Q235）=3

毛截面面积（mm2）A=961.

对X轴（强轴）毛截面惯性矩（mm4）I3=4581347。

对Y轴（弱轴）毛截面惯性矩（mm4）I2=445105.

对X轴毛截面抵抗矩（mm3）W3=50904.

对Y轴最大毛截面抵抗矩（mm3）W2=25375。

对Y轴最小毛截面抵抗矩（mm3）W21=10483。

有效截面面积（mm2）An=961.

对X轴（上翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W3n=50904。

对X轴（下翼缘）有效截面抵抗矩（mm4）W31n=50904.

单位长度重（Kg/m）7。

55

X轴弯矩设计值（kN—m）Mx=6。

8

Y轴弯矩设计值（kN—m）My=0。

8

拉条根数1

拉条直径（mm）10

最大应力σ（Mpa）：

210.2，满足要求。

钢材强度设计值（Mpa）222

最大水平挠度（mm）19。

2；相当于跨度的1/312.,满足要求。

最大竖向挠度（mm）2.8;相当于跨度的1/2173.，满足要求。

平面内长细比：

86

平面外长细比:

139

================抗风柱部分================

抗风柱挠度控制指标H/400

抗风柱安全度控制指标1。

10

抗风柱与基础铰接

抗风柱下段高度（m）9.30

抗风柱间距（m）7.00

墙体（含墙梁）重（kN/m2）0.40

基本风压（kN/m2）0.65

抗风柱材质：

Q235

程序自动选取的截面（焊接H型）:

H320X180X6。

0X8.0

最大挠度（mm）：

23.0;相当于跨度的H/405.，满足要求.

安全裕度:

1。

23，满足要求。

腹板抗剪强度满足要求：

V=27。

腹板在轴力、弯矩和剪力共同作用下的强度满足要求：

M=62.〈Md=109。

抗风柱每米重（kg/m）36.93

================抗风柱基础================

1。

抗风柱基

1）基础反力设计值

Nmax=—55。

kNM=0。

kNmQ=0。

kN

Qmax=27。

kNM=0.kNmN=0.kN

Nmin=0。

kNM=0。

kNmQ=19。

kN

2）柱脚抗剪键：

不必加。

3）柱脚底板：

HxBxt=360.x230.x16.;材质：

Q235；弱轴加劲肋：

无

4）锚栓　　：

4M20.;锚栓长650.

5）基础埋深：

1500。

，基底=1900。

x1350.,短柱=600。

x450.，锥高=500

ｐmax=87

ｐ0=56

ｐmin/ｐmax=0.00

与地基接触比=0。

80

6）基础配筋:

长边=φ8.＠200。

，短边=φ8.@200。

短柱配筋率：

0。

50

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