钢结构课程设计轻型门式钢架设计.docx

学 号 2009021225 《钢结构设计》课程设计 哈尔滨市轻型门式钢架设计 院 （系）名 称： 航天与建筑工程学院 专 业 名 称： 土木工程 学 生 姓 名： 宋健 指 导 教 师： 陈树华 2012年6月 1.设计资料 哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度15m，柱距9m，柱高8m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，采用Q345钢，焊条采用E43型。 图1.1 刚架平面布置图 图1.2 刚架形式及几何尺寸 2.荷载计算 2.1荷载取值计算： （1）屋盖永久载荷标准值（对水平投影面） YX51-380-760型彩色压型钢板 0.15kN/m2 50mm后保温玻璃棉板 0.05kN/m2 PVC 铝箔及不锈钢丝 0.02kN/m2 檩条及支撑 0.10kN/m2 刚架斜梁自重（有吊顶） 0.15kN/m2 悬挂设备 (有附加荷载) 0.50kN/m2 合计： 0.97kN/m2 （2）屋面可变载荷标准值 屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.48kN/m2。 雪荷载：基本雪压。对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5?42′38″，，雪荷载标准值。 取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.48kN/m2，不考虑积灰荷载。 （3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） 0.50kN/m2 （4）风荷载标准值 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）附录A规定计算。 基本风压，地面粗糙类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，。风荷载体型系数。迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0，背风面柱及屋面分别为-0.55和-0.65（CECS102:2002中间区）。 （5）地震作用 据《全国民用建筑工程设计措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震烈度小于7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。 2.2各部分作用的载荷标准值计算 （1）屋面 恒荷载标准值： 活荷载标准值： （2）柱荷载 恒荷载标准值： 活荷载标准值： （3）风荷载标准值 迎风面：柱上 横梁上 背风面：柱上 横梁上 3.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，梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。 3.1在恒荷载作用下： 4.50kN/m 4.50kN/m 4.50kN/m 8.73kN/m 图 3.1 恒荷载作用简图 -117.93 -117.93 116.55 -117.93 -117.93 A B C D E A B C D E 图3.2 恒荷载作用下的M图 A A B C D E 图3.3 恒荷载作用下的N图 21.18 65.47 101.47 101.47 65.47 21.18 14.67 A B C D E 图3.4 恒荷载作用下的V图 14.74 63.68 1.47 14.74 14.74 1.47 14.74 63.68 3.2在活荷载作用下： -58.36 -58.36 57.675 -58.36 A B C D E 图 3.6 活荷载作用下的 M图 4.32kN/m 图 3.5 活荷载作用简图 A B C D E A A B C D E 图 3.7 活荷载作用下的N图 10.48 32.40 32.40 7.26 10.48 32.40 32.40 A B C D E 图 3.8 活荷载作用下的V图 7.29 31.51 0.73 7.29 7.29 0.73 7.29 31.51 3.3在风荷载作用下： A A B C D E 图 3.10 左风向荷载作用下的 M 图 图 3.9 左风向荷载作用简图 A B C D E 3.393kN/m 5.22kN/m 5.22kN/m 3.39