钢结构载荷计算及相关Word文档下载推荐.doc

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7.1荷载计算 41

7.2内力分析 42

7.3截面选型和验算 42

7.4拉条计算 49

8支撑设计 50

8.1屋面横向水平支撑设计 50

8.2柱间支撑设计 53

9屋面板设计和计算 58

9.1内力及截面验算 58

9.2强度验算 61

9.3刚度验算 61

10吊车梁的设计 63

10.1吊车梁的设计 63

11节点设计 71

11.1柱脚设计 71

11.2梁柱节点设计 73

11.3牛腿 79

11.4抗风柱的计算 81

12基础设计计算 84

12.1基础设计资料 84

12.2基础底面尺寸设计 84

13全文总结 91

14参考文献 93

15致谢 95

附录：

内力组合计算表 96

1建筑设计

本建筑依据其功能要求设计成单层的单坡双跨刚架承重厂房，适用于《门式刚架轻型房屋钢结构规程》（CECS102）。

建筑占地面积为：

105m×

48m=5040。

平面详细情况见建筑物的平面图。

功能布置依据所给出的建筑功能和相关规范要求，进行建筑内部的设计如下：

1.1建筑平面设计

本厂房平面设计考虑到现在较常用的刚架承重方案，采用轻型门式刚架。

考虑柱距的经济性和受理的均匀合理性，所以纵向柱距取7.5m。

此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规则。

因此，本次设计在平面上采用较为简单平面布置。

对于建筑物大门的设置，考虑到有重型吊车出入，在左右山墙上采用4.5m×

4.5m的推拉门。

建筑物纵向墙体考虑到人员及设备的出入方便上，采用3.6m×

3.6m的推拉门。

屋顶为不上人屋顶，屋顶排水采用有组织外檐沟排水，层顶排水坡度为10%，檐沟内排水坡度为0.002。

各详细情况表达见图1-1厂房平面图和图1-2屋顶平面图

1.2建筑立面设计

考虑到排架结构的优点，柱间尽量多用窗，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。

大门2个，均匀布置。

除了在1.5米高处设窗之外，在排架柱上部采用贯通的窗以减轻自重和增加厂房内部通风的功能。

悬挂式雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。

建筑立面详图见图1-3

图1-1厂房平面图

图1-2屋顶平面图

图1-3正立面图

1.3建筑剖面

建筑剖面从厂房轴线11-12处剖断，剖断处的各详细表达见图1-3

1.3.1建筑做法：

1 屋面做法：

II 级防水，不上人，保温隔热，

2 地面做法：

01ZJ001，地19，陶瓷地砖地面。

总厚135mm.

3 墙面做法：

01ZJ001外墙22，涂料外墙面

（一），总厚20mm，

4 踢脚做法：

01ZJ001，踢22（150高），面砖踢脚

（一），总厚30mm，

5 散水做法：

01ZJ001，散4，水泥砂浆散水

（二），总厚120mm。

5门式刚架的计算和选型

5.1截面选型

5.1.1构件截面几何参数

梁柱采用国内焊接H型钢，截面示意图如下图所示：

由于有吊车荷载，为满足刚度要求，柱采用实腹等截面，梁也采用实腹等截面。

所选取的截面如下所示：

1斜梁H800×

350×

10×

14Q235

图5-1梁截面示意图

截面特性：

截面面积 A=175.2

截面惯性矩=189717.66=10010.60

截面抗弯系数=4742.94=572.03

截面回转半径=32.91=7.56

2边柱H500×

250×

8×

12Q235

图5-2边柱截面示意图

截面特性 截面面积 A=98.08

截面惯性矩=42918.81=3127.03

截面抗弯系数=1716.75=250.16

截面回转半径=20.92=5.65

3中柱H500×

400×

14Q235

图5-3中柱截面示意图

截面特性 截面面积A=134.08

截面惯性矩=64356.09=12802.03

截面抗弯系数=2574.24=640.10

截面回转半径=21.91=9.77

5.1.2构件宽厚比验算

1梁：

翼缘==12.1＜=15

腹板==77.2＜=250

2边柱：

翼缘==10.08＜=15

腹板==59.5＜=250

3中柱：

翼缘==14＜=15

腹板==59＜=250

5.2刚架梁的验算

1抗剪验算：

剪力=190.13

平均剪应力=0.114

∴无需设置横向加劲肋

2弯剪压共同作用下验算

查表得=5.34=0.903

∵

==117

∵∴按公式计算

=

边缘应力比：

=23.38

=0.519=1.0

∴受压区全截面有效

=4742.94×

1000×

215=1019.7

3斜梁平面外整体稳定性验算

斜梁下翼缘受压时，加隅撑作为梁平面外支撑点，梁平面外计算长度取2.4m，即∴不需计算

5.3刚架柱的验算

5.3.1边柱的验算

柱截面最大剪力=80.16

平均应力：

=0.114

2弯剪压共同作用下验算取二组内力：

①②

①查表得=5.34=0.696

∵

=12.71

==0.519=1.0

=1716.75×

215=369.1

满足要求

3整体稳定验算=900cm

柱截面惯性矩梁截面惯性矩

中柱长度

边柱计算长度

欧拉临界力为

4刚架柱平面外稳定验算

考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m

查表得

满足要求

5.3.2中柱的验算

柱截面最大剪力=110.56

平均应力：

=0.136

①

查表得=5.34=0.696

=8.64

==0.533∴=1.0

=2574.24×

215=553.5

3整体稳定验算=1140cm

柱截面惯性矩梁截面惯性矩

边柱计算长度

4刚架柱平面外稳定验算

考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m

5.4位移验算

5.4.1风荷载作用下的位移

因为刚架对称，所以只计算在左风下的变形：

图5-5刚架在左风荷载下的变形

1.47mm,1.54mm

=1.47/9000=1/6122<

[V]=1/240满足要求

=1.54/9000=1/7418<

5.4.2横梁的竖向挠度

图5-6刚架在竖向荷载下的变形

屋面恒荷载作用下16mm屋面活荷载作用下14mm

=1/827.6<

[V]=1/180满足要求。

6檩条的设计和计算

6.1设计说明

屋面做法：

复合屋面板。

屋面坡度0.1，檩条跨度为刚架跨度7.5m，水平檩条间距0.8m，均匀设置2道拉条。

钢材采用Q235F

图6-1檩条布置简图

6.2荷载计算

1恒载：

屋面板0.2

檩条（包括拉条）自重0.1

2活载：

活载（受荷面积＞60）0.3

雪荷载0.5

积灰荷载0.3

3检修集中荷载（采用等效均步荷载）1×

2/（0.8×

7.5）=0.34

4风荷载受风面积为：

风载体型系数为：

风压高度变化系数：

基本风压

5荷载组合（设计值）

6.3内力计算

引起绕x轴弯矩按简支梁计算，引起弯矩按三跨简支梁计算。

计算简图为见图6-1和6-2

图6-2檩条内力计算简图

跨中截面内力：

图6-3檩条内力计算简图

1/3处负弯矩：

跨中正弯矩：

6.4截面选型和计算

6.4.1截面选型C160×

70×

20×

3.0

图6-4檩条截面示意图

截面面积

截面惯性矩

6.4.2截面验算

图6-5檩条截面特征

1应力计算和稳定验算

=181

腹板=184N/mm2=－178N/mm2

b/t=160/3=53.3=1.15

=7.8+6.29×

0.967+9.78×

0.967=23.03

上翼缘

=184N/mm2=－175N/mm2

b/t=70/3=23.3=1.15－0.15=1.007

==0.909

腹板

=2.2＞1.1=0.311＜1.7

==2.676

∴

上翼缘

=0.454＜1.1=1.484＜1.7

==1.161

=23.9

=23.9×

2.5=60mm

下翼缘受压，全截面有效

∵屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转

2刚度满足要求

7墙梁的设计和计算

本工程墙梁采用卷边C形槽钢C160×

3.