钢结构厂房门式刚架厂房计算书doc.docx
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钢结构厂房门式刚架厂房计算书doc
《钢结构规划》课程规划核算书
钢结构厂房核算书
1.规划材料
某市某单层工业厂房，选用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱距6m，
柱高5.6m，屋面斜度1/10，地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1
所示，刚架办法及几许标准如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为五颜六色压型钢
板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制作和设备便当，檩条和墙梁均选
用冷弯薄壁卷边C型钢，间隔为1.5米，钢材选用Q235钢，焊条选用E43型。
图1.1刚架平面布置图
1
《钢结构规划》课程规划核算书
图1.2刚架方法及几许尺度
2.荷载核算
2.1荷载取值核算：
（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）
YX51—380—760型彩色压型钢板0.15
2
kNm
50mm厚保温玻璃棉板0.05
2
kNm
2
PVC铝箔及不锈钢丝网0.02kNm
2檩条及支撑0.10kNm
2刚架斜梁自重0.15kNm
2悬挂设备0.20kNm
2
算计0.67kNm
（2）面可变荷载标准值
屋面活荷载：
0.30
kN
2
m
雪荷载：
基本雪压
2
S=0.45kNm。
关于单跨双坡屋面，屋面坡角=54238，z=1.0，
0
雪荷载标准值：
2
S=zS0=1.0×0.45
kNm=0.45
k
2
kNm。
取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.45
2
kNm，不考虑积灰荷载。
（3）轻质墙面及柱自重标准值（包含柱、墙骨架等）
0.5
2
kNm
（4）风荷载标准值
基本风压：
2
01.050.550.58kNm；根据地面粗糙度列别为B类，查得风荷载高度
改变系数：
当高度小于10m时，按10m高度处的数值选用，z=1.0。
风荷载体型系数s：
2
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顶风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。
（5）地震效果
哈尔滨区域抗震设防烈度为6度，依据《全国民用建筑工程规划技术措施----结构》中第
18.8.1条的主张，所以不考虑地震效果。
2.2各部分效果的荷载标准值核算：
（1）屋面
恒荷载标准值：
0.67×6=4.02kNm
活荷载标准值：
0.45×6=2.70kNm
（2）柱荷载
恒荷载标准值：
（0.5×6×5.6＋4.02×9）kN=52.98kN
活荷载标准值：
2.70×9kN=24.3kN
（3）风荷载标准值
顶风面：
柱上qw10.5860.250.87kNm
横梁上qw20.5861.03.48kNm
背风面：
柱上
q30.5860.551.91kNm
w
横梁上qw40.5860.652.26kNm
3.内力剖析
3.1在恒荷载效果下：
本工程才用等截面梁和柱。
柱脚按铰接支承规划。
选用弹性剖析办法确认刚架柱内力。
并选用结构力学求解器求解结构内力。
3
《钢结构规划》课程规划核算书
图3.1恒荷载效果下的M图
图3.2恒荷载效果下的N图
4
《钢结构规划》课程规划核算书
图3.3恒荷载效果下的V图
3.2在活荷载效果下：
图3.4活荷载效果下的M图
图3.5活荷载效果下的N图
5
《钢结构规划》课程规划核算书
图3.6活荷载效果下的V图
3.3在风荷载效果下：
图3.7左风向风荷载效果下的M图
6
《钢结构规划》课程规划核算书
图3.8左风向风荷载效果下的N图
图3.9左风向风荷载效果下的V图
4.内力组合
刚架结构构件按承载才能极限状况规划，依据《建筑结构荷载标准》（GB50009—2001）
的规则，选用荷载效应的根本组合：
oSR。
本工程结构构件安全等级为二级，o1.0。
刚架内力组合（左半跨）见表4.1。
表4.1内力组合表
荷载
截面内力组组合项目组合
荷载组合项目M/KN﹒mN/KNV/KN
办法
刚
柱
顶
M及相应的N、V
（1）1.2×恒＋1.4×活179.1077.44—31.98
max
7
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架
柱BMmin
及相应的N、V
（2）1.0×恒＋1.4×风—29.62—7.091.88
N及相应的±Mmax、V
（1）1.2×恒＋1.4×活179.1077.44—31.98
max
N及相应的±Mmax、V
（2）1.0×恒＋1.4×风—29.62—7.091.88
min
M及相应的N、V—————
max
柱
底
M及相应的N、V—————
min
A
N及相应的±Mmax、V
（1）1.2×恒＋1.4×活097.60—31.98
max
Nmin及相应的±Mmax、V
（2）1.0×恒＋1.4×风09.718.71
支
Mmax及相应的N、V
（1）1.2×恒＋1.4×活179.1039.5273.86
座刚
B架
Mmin及相应的N、V
（2）1.0×恒＋1.4×风—29.622.576.87
梁
跨
Mmax及相应的N、V
（2）1.0×恒＋1.4×风140.5731.823.18
中
C
Mmin及相应的N、V
（1）1.2×恒＋1.4×活1.451.920.27
5.刚架规划
5.1截面规划：
初选梁柱截面均用焊接工字钢450200812过错！
未找到引证源。
，截面特性：
B过错！
未找到引证源。
，H450mm过错！
未找到引证源。
，t8.0mm
200mmw错
误！
未找到引证源。
，t12mm
f错误！
未找到引用源。
，
2
A82.1cm错误！
未找到引用
源。
，
4
Ix28181cm错误！
未找到引用源。
，
3
Wx1252cm错误！
未找到引用源。
，
ix18.53cm错误！
未找到引用源。
，
43
Iy1602cm错误！
未找到引用源。
，Wy160.2cm
过错！
未找到引证源。
，i4.42cmy过错！
未找到引证源。
。
8
《钢结构规划》课程规划核算书
5.2构件验算：
（1）构件宽厚比验算
翼缘部分：
/
bt=96/12=8<15235fy15
f
腹板部分：
h0/tw=426/8=53.25<250235fy250
（2）刚架梁的验算
A.抗剪验算
梁截面最大剪力为
ht
0w
V=73.86kN，考虑仅有支座加劲肋，0.6230.8
，
maxs
375.34
Vhwtf4268125N426kNV73.86kN，满意要求。
uwvmax
B.弯、剪、压一起效果下的验算
取梁端截面进行验算，N=39.52kN，V=73.86kN，M=179.10kNm。
因V<0.5Vu按《门式刚架轻型房子钢结构技术规程》（CECS102：
2002）验算。
36
140.1839.5210179.110213
max2
min4.81135.37N/mm
4
82102818110130.56
130.5616
min，22.35
0.931K
140.18
22
10.11211max
p
h
t
w
w
28.1K235fy
426
28.1
8
22.35
0.4010.8，1.0，即腹板全截面有效。
M
3
WW39.5210
Nee3
eMNWfN125210215）263.15kNm
ee
AA8210
M
满意要求。
C.全体安稳性验算
N=39.52kN，M=179.10kNm
梁平面内的整体稳定性验算：
计算长度取横梁长度lox=18090mm，
x=lox/ix=97.63<[]=150，b类截面，查附录D得x0.570。
223
EA206108210'e0
N，mx1.0
1592.0kNExo
22
1.11.197.63
NM395201.0179.1
mxx
6
10
x
A
e0
W
ei
1
x
N
N
Ex0
0.5708210
3
12521010.570
39.52
1592
9
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2215N/mm
2
154.02N/mm，满意要求。
横梁平面外的全体安稳验算：
考虑屋面压型钢板与檩条紧密衔接，檩条可作为横梁平
面外的支承点，但为安全起见，核算长度按两个檩距或隅撑距离考虑，即l0y3015mm。
关于等截面构件0s1，lyiy301544.268.2
，，b类截面，查表得
wy0
0.762
y。
4
t
4320Ah2354320821042668.212
y00
00s
1
byhf
24.4426
23
W4.468.2125210
y
0y
x0w0
2
2.830.6
取1.070.2820.970
'
y，t1.0
by
N
t
yAW
e0el
M
by
39.52
0.762
3
10
8210
1.0
0.97
179.1
1252
6
10
3
10
153.8N/
2
mm
215N
/
2
mm
，
满意要求。
D.按《钢结构规划标准》（GB50017—2003）校核该梁腹板容许高厚比。
粱端截面：
36
140.1839.5210179.110213
max2
min4.81135.37N/mm
4
82102818110130.56
maxmin
1.930
max
h235
0
故53.254800.526.2115.3
twf
y
，满足要求。
梁跨中截面：
36
110.13
31.8210140.5710213
max
min3.88106.25Nmm
4
82102818110102.37
2
h235
maxmin0
01.93，故53.254800.526.2115.3
twf
maxy
，满足要求。
（3）刚架柱的验算
A.抗剪验算
ht
0w
柱截面的最大剪力是Vmax=31.98kN，考虑仅有支座加劲，0.5620.8
，s
375.34
10
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为横梁平面外的支承点，为安全起见，核算长度取两个墙梁或隅撑距离考虑，即
l3015mm。
关于等截面构件0，sw1，yl0yiy301544.268.2，b类截
0y
面，查表得y0.762。
4
t
4320Ah2354320821042668.212
y00
00s
1
byhf
24.4426
23
W4.468.2125210
y0x0w0y
2
2.830.6
0.282
取y1.070.970，t1.0
by
N
t
yAW
e0el
M
by
97.60
0.762
3
10
8210
1.0
0.97
179.1
1252
6
10
3
10
163.08N/
2
mm
215N
/
2
mm
D.按《钢结构规划标准》（GB50017—2003）校核该柱腹板容许高厚比。
柱顶截面：
36
144.8
77.4410179.110213
max
min9.43135.37Nmm
4
82102818110125.94
2
maxmin
1.870
max
h235
0
故53.254800.526.2107.39
twf
y
，满足要求。
柱底截面：
h235
0
00，53.254800.526.269.31
twf
y
，满足要求。
（4）验算刚架在风荷载效果下的侧移
4
IcI28181cm，tIclIbh1800056003.21，
b
W0.871.915.615.57kN
刚架柱顶等效水平力：
H0.67W0.6715.5710.43kN
3
Hh
12EI
c
2
12
10.43
206
3
10
3
10
3
5600
28181
4
10
2
3.21
13.7mm
h
60
93.33
5.3节点验算：
（1）梁柱衔接节点
12
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A.螺栓强度验算
梁柱节点选用10.9级M22高强冲突型螺栓衔接，构件截面选用喷砂，冲突面抗滑移
系数=0.45，每个高强螺栓的预拉力是190kN，衔接处传递内力规划值：
N=39.52kN，
V=78.86kN，M=179.10kNm。
（a）（b）
图5.1刚架柱与刚架梁的衔接节点
b
螺栓抗拉承载力验算：
N0.8P0.8190152kN
t
N
MyN
1
tn
2
y
i
4
179.1
2
0.265
0.265
2
0.16
39.52
8
118.88kN
152kN
螺栓抗剪承载力验算：
78.86
b，满意。
Nv0.9nfP0.91.00.4519076.95kNNv9.86kN
8
最外排一个螺栓的抗剪、抗拉承载力验算：
N
N
v
b
v
N
N
t
b
t
9.86
76.95
118.88
152
0.911.0
，满足要求。
B.端板厚度验算
端板厚度取t=20mm，按二边支撑类端板核算:
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