单层单跨门式刚架厂房设计书Word格式.docx
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h8
0.15,Rh上0.663s1,
~8
3,
u
3
k
（3）
4.136
8
5
0.529
4u
得:
Va
Vb
ql3.6kN
2
Ha
Hb
q!
12.33kN
M
ql2
114.64kNm
M5
（1
（1）
）84.88kNm
恒载作用下Q图
（2）活载作用
q=1.81kN/m
活载作用示意图
ql21.7kN
ql
8.62kN
ql68.93kNm
（1
（1））51.05kNm
（3）风载作用下的内力计算
以左风为例
（C）左风
可以等效于以下六个图:
ts）
（£
>
求得系数:
if2。
（43）0.02
8u
k0.663,0.15,u4.136
ha}qf（.）{2.02kN
HB}〒
（1）{1.94kN
VAVBqf1（2hfj1.221kN
M1}qfh
（1）{16.16kNm
M2}~^（1丿{15.52kNm
）]0.83kNm
（1）作用卜为图
q3.3kN/m，a2
亦5）iTT136（850-15）0-132
1
q2（2
）2
3.3240.5（20.5）
29.7kN
ql2
-3.3
240.59.9kN
-3.32430.132
7.84kN
4
M1
m2
12
-3.32420.132
63.73kNm
q'
2[
2（1
122
）]—3.3242[0.52
（10.15）0.132]46.66kNm
（2）作用卜M图
[6（20.15）50.663}]0.98
qf214812
VAVB1（2hf1）（281.2）0.79kN
AB21224
qh2.1481.2
Ha
（1）（10.02）1.26kN
HB也
（1）2.1481.2（10.02）1.31kN
22
qfh2.1481.28/
M1
（1）（10.02）10.10kNm
qfh_、2.1481.28,
M2
（1）（10.98）10.52kNm
0.54kNm
M53^[
（1）
（1）]2.1481.28[0.15（10.5）（10.15）0.02]
222
0.79d"
（1）作川卜说图
q2.148kN/m,0.5,0.132
qf1
（2）2.148240.5（20.5）19.33kN
2l2
qf212
2.148240.56.44kN
2l
M2
qi
乎2[2（1
-2.1482430.1325.11kN
2.148242
0.13240.83kNm
2.1482422
）][0.52（10.15）0.132]30.37kN
k0.663,0.15,u4.136,1,q1.818kN/m
qh
T（1
少1
4（1
I22
厂（1
）
0.15）50.663}]0.98
10.98）3.56kN
1-0.98）10.98kN
10.98）28,51kNm
10.98）29.67kNm
ql22
1.818
82
[1（1
）]
[（1（10.15）0.98）3.69kNm
qh：
1.8188
VA
Vb-
2.42kN
224
风荷载内力图
风载作用下M图
.=耳•
17,96
39.23
Tv/
风载作用FN图
5.组合内力
截面尺寸初选：
梁柱都采用H型型钢
h一般取（1/30-1/45）,取h=600mm,
暂取H:
600300810
面积
（mm2）
Ix
（106mm2
W
vvx
）（104mm3
Iy
）（106mm2）
Wy（104mm3）
ix
（mm）
iy
梁
H:
600300810
10640
652
217
45
30
247
42.3
EA2.06108106401062.19106kN,
Elx2.0610865210610121.34105kNm2
（1）截面形式及尺寸初选:
梁柱都采用焊接的H型钢
梁的截面高度h—般取（1/301/45）1,故取梁截面高度为600mm;
暂取H：
600300810,截面尺寸见图所示
柱的截面采用与梁相同
因而风荷载只要考虑一个方向作用,
（2）内力组合（由于恒载和活载关于结构竖向对称,荷载只引起剪力不同，而剪力不起控制作用）
按承载能力极限状态进行内力分析，需要进行以下可能的组合:
11.2恒载效应+1.4活载效应
21.0恒载效应+1.4风载效应
③1.2
恒载效应+1.4
活载效应+1.40.6风载效应
取四个控制截面：
如下图:
各情况作用下的截面内力
w
1w
三
I
二
I~~I
Q
N
牙
p
-17.85
电diX
-114.64
-14.33
o
1odo6
-10.74
-68.93
00o
nt
J
\土
<
X>
6
-73.65
-37.63
139.68
卜
1_1
H
-234.07
7do
7
00
k
X
00doo
do
300bo
iX
—
吉
bo
Mi
茁
4o
CD
IV-W
173.33
-18.32
111.46
-36.46
7.30
-21.37
-2.92
1.60
-1.10
（3）截面验算
控制内力组合项目有：
1Mmax与相应的N,V（以最大正弯矩控制）
2Mmax与相应的N,V（以最大负弯矩控制）
3Nmax与相应的MV（以最大轴力控制）
4Nmin与相应的MV（以最小轴力控制）
所以以上内力组合值，各截面的控制内力为：
1-1截面的控制内力为
0,N73.75kN,Q29.26kN
2-2
截面的控制内力为
234.07kNm,N
58.38kN,Q
29.62kN
3-3
36.46kN,Q
70.46kN
4-4
173.33kNm,N
2.92kN
A：
刚架柱验算
刚架柱平面内计算长度：
（按照冷弯薄壁型钢结构技术规范）
Ki=D,K2=U从K2/K1查表得出u=2.94
HI
H82.9423.52m
0x
平面外计算长度：
考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的墙梁
可作为柱平面外的支承点，但为了安全起见计算长度按柱高考虑，
即Hoy8000mm
（1）强度验算
1.正截面验算（珠子以正应力为主）
max}NMy{114.6kN/mm2min}入匸y{100.8kN/mm2
（2）整体稳定性验算刚架柱平面内稳定性验算
180
x95
b类截面，由《钢结构设计规范》附表C-2查得，
2EA3.1422.0610510640
222183kN,
（1.1：
Nex
（1.1
mxMx
952）
73.75103
x[10.8（N/Nex）]Wx0.588
x0.588
mx1.0，则
1.0234.07106
7375
1.05217104（10.8—^）
2183
116.8N/mmfd
满足要求。
刚架柱平面外稳定性验算
f/235123.17
y0.420
b类截面，由《钢结构设计规范》查得,
tx
1.07
则yA
—2
44000
txMx
bWpx
1.07些竺
0.725
16.45148.6165N/mnffd满足要求。
（3）局部稳定验算
构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚比来实现的。
柱翼缘
y
60口73250
235250（满足要求）
235
柱腹板
hwtw
B:
刚架梁验算：
取3-3截面内力
M234.07kN?
M，N36.46kN,Q70.46kN
正应力:
NM
AWx
11O.6kN/mm2
{103.8kN/mm2fd
215N/mm
剪应力：
V22
6.6N/mmfvd125N/mm
A
折算应力：
62B2111.2N/mm2fd215N/mm2
（2）稳定性验算
刚架梁平面内稳定验算
验算方法与柱平面内的稳定验算相同，由于N梁N柱，M梁二M主，因而可以满足要求。
刚架梁平面外稳定验算
一般刚架平面外稳定靠支撑来保证，
考虑檩条处设置隅撑
则横梁成为平面外1.5m支撑的压弯构件，取其中一段计算。
1500
由V二23及b类截面查《钢结构设计规范》得，y0.960
y64.95V
由于有端弯矩与横梁荷载，取tx1.0，则b1.07V1.06取1.
从而上如3.54107.2110.7N/mm2fd满足要求。
yAbWpX
平面外稳定满足要求
b30082
t10
14.615
J
1523515（满足要求）
hw
tw
6002073
250
4.变截面验算
根据实际情况，为节省钢材，就梁柱界面改为变截面。
①号界面验算：
1-1截面：
MOkNm,N73.75kN.
2-2截面：
M234.07kNm,N58.38kN.
强度验算：
1f,计算
故①号界面全部有效，=8.9N/mm2vfd
2-2截面
NM{5.5107.7N/mm^
AW{5.5107.7N/mm2
同理求P1，界面有效，1fd,2<
fd,可以。
稳定验算：
由《技术规程》求得：
柱小头lcD=1.4108mm4,大头1乩6.52108mm4,A^o=8290
柱线刚度K11.75104mm3
r1=d1仁型15,r210.5,0.25
d2100d0
从《技术规程》附录D.01-2得深=0.48
梁线刚度K2-IbL28698mm3
245
则Kk0.19,Ic0Id°
.215,查表知山「395
l0xurl01.395811.2
由此，进行压弯的整体稳定验算
txM
xA（1蛍）We1
118N/mm
d215N/mm
N'
ex0
柱平面外稳定:
取ly4000mm,考虑墙梁作用,
故，满足要求。
5.位移验算：
（1）刚柱顶点侧移:
H0.67W,W（12）h（0.8281.818）821.168kN
H0.6721.16814.183kN,1,Ic6.523108mm4
（2）刚架顶点，挠度:
MM
dx=36.86mm
四、节点设计：
（1）梁柱节点设计：
梁柱节点形式见下图:
1.螺栓
伞
7080SO70
300
N1
2（0.320.2220.112
0.112
0.2120.292）
234.070.22
36.46
N2
85.94
0.5816
14
N3
234.070.11
41.67
234.070.3
N4
2.60
118.13
234.07（0.11）
234.07（0.21）
234.07（0.29）
N5
N6
N7
46.87
87.12
119.32
Nv0.9nfu（P1.25NJ
395.14V70.46
2.端板
13.87mm
efeN2
2ef（efe）f
14.44mmt取16mm
3.节点域
=102.60<
fv=125
1.2M1.2234.07106
I==
dbdctc5905808
4.端板螺栓处腹板强度验算
N285.940.4P
N285.94103
ewtw768
0.415562kN
所以，满足条件。
连接处选用如下组合内力值:
采用摩擦型高强螺栓，采用10.9级M24螺栓，预压力P=225kN
摩擦面采用喷砂的处理方法，摩擦系数u=0.45,
螺栓承受拉力为：
第一排：
My1
335.330.372
64.30
155.37
6.43
148.94kN
n
（0.13220.21220.3722）
10
第二排：
My2
335.330.212
88.54
82.11kN
Yi
第三排：
My3
335.330.132
55.13
48.70kN
其抗拉承载力为:
0.8225180kN
21.18500/4176.2kN
螺栓群的抗剪力（M24螺栓）（下面三排不计外加压力，只考虑预压力）
V30.9f（P1.25Nt）2[0.90.45（2251.25148.94）0.90.45
（2251.2582.11）0.90.45（2251.2548.70）0.90.452256]
810.26kN115.40kN
端板厚确定：
第一排螺栓端板厚
第二排螺栓端板厚
第三排螺栓端板厚
16.1mm,
采用端板厚t28mm。
端部腹板设置加劲肋，加强腹板强度，详见施工图
（2）梁梁节点设计：
梁梁节点形式见下图:
1.节点说明
梁柱截面为HN600300810,刚性连接，梁端焊端板。
采用8:
8级M24摩擦高强罗算连
接，026。
摩擦面喷砂处理。
u0.45,预拉力P175kN；
节点处内力:
M173.33kNm,N36.46kN,Q2.9kN.
说明
QM
M'
去M
233.6kNm
2.验算
（1）抗剪验算：
N>
0.9nfuP=0.11kN
节点剪力很小，不做抗剪验算
（2）抗压验算：
NMy1
Nmax務4.5124.5129kN0.8P140kN
ny
满足要求
（3）板端厚度
板端厚度按支架条件
如图
ew70mm,ef50mm
根据门市刚架轻型防御钢结构技术规程，取
（3）柱脚设计：
由于变截面，柱脚节点见下图:
已知混凝土抗压强度设计值fc12.5N/mm2，锚栓用M24,即螺栓面积A01061.86mm2，
则
（12.5
1061.86）23.2mm
按构造要求取L=400mm
作用在底板单位面积上的压力为:
（2）各区格单位宽度的最大弯矩:
三边支撑板的弯矩
由于b/d146/2800.52,查表地0.0631
Mqa20.06310.6228023067.16N
悬臂版的弯矩：
M^qc2-0.6210231N
故Mmax3067.16N。
则底板厚度为
t
63067.16
（3）焊缝计算
焊缝总长度
215
9.25mm,按构造要求取16mm
lw
23002（3008）22801744mm
所需焊缝尺寸为
选用6mm
（4）柱脚剪力验算：
29.26kN
Q0.4fcA00.412.5（4003001061.86）594.7kNQ0
符合要求。
五、施工图设计（详见图纸）
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