单层工业厂房设计说明文档格式.docx

1、3.斜梁的整体稳定验算 19六、 节点设计 201.构造要求 212.节点验算 22钢结构课程设计任务书一、设计题目1、单层工业厂房设计一、设计资料单层厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度 12m （a）、15m （b） 、18m（c），柱顶高度 5.1m （ a、b ）、6.3m （ c），共有8榀刚架。柱距6.3m （ a）6m （b、c），屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚 1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱 距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为 3.3x4.5m。取中间跨刚架（GJ-1）进行计算，刚架构件截面采用变截面焊接工字形。屋面及墙面 均为带100mm

2、厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边 C型钢，间距为1.5m。钢材采用Q235B，焊条E43型。抗震设防烈度为6度。1、 屋面不可变荷载标准值（按水平投影面）：a 0.35kN/ m2b 0.4kN/ mc 0.5kN/ m22、 屋面可变荷载标准值（按水平投影面）： a 0.5kN/ mb0.4kN/ m2c0.3kN/ m3、雪荷载（基本雪压）：a0.35kN/ m0.5kN/ m4、风荷载（基本风压）：（地面粗糙度系数按C类）0.45kN/ m三、课程设计要求1、根据设计资料进行结构布置（含屋面支撑和柱间支撑）。并绘制结构平面布置图（1:100）参考图:2、绘制屋面和墙面支

3、撑系统的布置图（1:100 ）提示：布置屋面檩条、拉条、隅撑；布置墙面墙梁、拉条、隅撑。布置墙面檩条时，注 意预留门窗洞口的空间。3、根据题目给定的荷载，进行荷载组合。找出各构件的控制截面及内力值，并根据内 力值对刚架梁和刚架柱以及一个梁柱刚性节点进行设计。出具相关计算书。 （门式刚架 内力分析可借助分析软件）4、绘制GJ-1的施工图。要求对每一个单元板件均编号并列入材料表并计算重量由此 统计单榀刚架总重量。参考图：曲 斡 表 1 lat t*A甘r.GJ12-1b1L眩临1血训讦M?D3 ma ?4.!231.048.4i卄细如别5135jLH沁1曲皿19002n*4TO5y ir614ID

4、i4.a.25L 应如 $411031LJ11斗忌9J7-IHSB5.11IQ J330冷Alli-?sn9林itt10400）02*1lO&iS-IM0.7O12IOC讥100 4IJ1JFW74仙时-10117IWC9U13-71Qp6 a41s3J阳 H蚪-17110TODB.r和MS1.9US）0B-IdfilO二-30110&.F5、绘制不少于两个节点详图；绘制 3个零件大样。（比例自定） 参考图：6、要求刚架柱和刚架梁均按变截面设计七、参考资料推荐1、 门式刚架轻型房屋钢结构（无吊车）（02SG518-1 ）2、 钢结构课程设计指导与设计范例 王静峰主编武汉理工大学出版社3、 其它

5、与钢结构设计实际例子的书籍均可参考。指导教师（签名）：20 年 月 日课程设计成绩评定表成绩 评 疋项 目比例得分平时成绩（百分制记分）30%业务考核成绩（百分制记分）70%总评成绩（百分制记分）100%评定等级优 良 中 及格 不及格20 年 月曰该厂房采用单跨双坡门式刚架， 厂房横向跨度 18m ，柱顶高度 6.3m ，共 8 榀刚架，柱距 6m ，屋面坡度 1/10 ，柱底铰接。窗高出柱脚 1.5m ，尺寸为 1.5x3m ，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中） ，尺寸为 3.3x4.5m 。刚架构件截面采用变截面焊接工字形。屋面及墙面均为带 100mm 厚岩棉夹层的双层

6、压型钢板； 檩条（墙梁）采用薄壁卷边 C 型钢，间距为 1.5m 。 钢材采用 Q235B ，焊条 E43 型。抗震设防烈度为 6 度。荷载取值：屋面不可变荷载标准值（按水平投影面） 0.4kN/卅；屋面可变 荷载标准值（按水平投影面） 0.4kN/卅；基本雪压 0.35kN/卅；基本风压 0.45kN/川，地面粗糙度系数按 C类，柱与墙自重0.5kN/卅。二、结构平面柱网及支撑该厂房跨度18m，柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度 6 x（ 8-1 ）=42m,由于纵向温度区段不大于 300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应

7、力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置 屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高 柱距，因此柱间支撑不用分层布置。三、荷载计算1、计算模型选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用变截面设计。跨度18m，柱高6.3m，屋面坡度1:10。计算模型为：-1 140A i L J2、荷载取值（1）屋面不可变荷载标准值：0.5kN/ m2x 6m=3.0kN/m柱及墙自重标准值： 0.5kN/ m2x 6m=3.0kN/m3KN/n（2）屋面可变荷载标准值：0.3kN/ m2x 6m=1.8kN/m雪荷载不与屋面可变荷载同时考虑，应取两者较大值 3.0k

8、N/m3.0KN/n（3）风荷载以风左吹为例计算，根据公式Wk 1.05 s z o计算风压高度变化系数 z应根据建筑物离地面或海平面的高度以及地面的粗糙程度进行确定， 按荷载规范中表7.2.1取值为z=0.74。风荷载体型系数 s按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程中附录A.0.2取值。风荷载体型系数如下:迎风面:背风面:荷载简图如下所示:一三三兰三风荷载作用下（4）水平地震作用 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重小，当抗震 设防烈度为7度及7度以下时，一般不需进行抗震验算。3、截面内力根据各个计算简图，利用结构力学求解器计算内力，得结构在各种荷载作用下的内力图。（1）在不可变荷载作用下内力图

9、：1 5M 图（KN.m）N 图（KN ）V 图（KN）（2 ）在雪荷载作用下内力图M 图（KN.m ）（3）在风荷载作用下的内力图:-0.674.荷载组合该结构值考虑屋面不可变荷载、雪荷载、风荷载。所以进行刚架内力分析时， 所需考虑荷载效应组合主要有：（1） 1.2x永久荷载+1.4x屋面活荷载，雪荷载max +1.4x0.7x 风荷载（2） 1.2x永久荷载+1.4x0.7x屋面活荷载，雪荷载max +1.4x风荷载（3） 1.0x永久荷载+1.4x风荷载5.内力组合根据不同荷载组合下的内力分析结果， 找到控制截面的内力组合。控制截面的位置一般在柱底、柱顶、梁端、梁跨中等截面，控制截面内力

10、组合主要有：最大轴压力Nmax和同时出现的M及V较大值最大弯矩M max和同时出现的N及V较大值最小轴压力Nmin和同时出现的M及V较大值 其内力组合如下表所示截面内力永久荷载雪荷载风荷载1.2x 永久荷载+1.4x 雪荷载 +1.4x0.7x风荷载1.0x 永+1.4x 风荷载柱小头MN-27.0014.40-56.09-6.84V-9.937.40-18.570.43柱大头-62.5738.49-125.00-8.684.82-21.09-3.18梁大头-12.576.23-26.58-3.8525.88-13.8553.726.49梁小头49.99-20.11110.2721.84-9.

11、88-19.58-1.158-0.990.89-1.700.256由上表可知，各截面的内力为:柱顶截面：M= -125.00KN.m , N= -56.09KN , V= -21.09N梁端截面：M= -125.00KN.m , N= -26.58KN , V= 53.72KN梁跨中截面：M= 110.27KN.m , N=-19.58KN , V=-1.70KN四、梁柱截面设计1.截面尺寸确定（1） 焊接工字型截面尺寸：截面高度 h以10mm为模数；截面宽度b以 5mm为模数，但工程中经常以10mm 为模数；腹板厚度tw可取4mm、5mm、 6mm，大于6mm 以2mm 为模数；翼缘厚度t 6mm，以2mm 为模数，且 大于腹板厚度。（2