单层厂房门式刚架结构计算书Word文件下载.docx
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2.由于青岛地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用
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=0.7
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