横向单跨双坡门式刚架设计计算书_

'横向单跨双坡门式刚架设计计算书横向单跨双坡门式刚架设计计算书1设计资料本工程为武汉市一金工车间厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱高9.9m；共有15榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。2结构体系选用横向单跨双坡门式刚架承重体系3结构布置3.1柱网布置65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书3.2横向刚架主要尺寸横梁：Q235截面：H型钢600x300x8x14柱：Q235截面：H型钢500x300x10x163.3墙梁及柱间支撑65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书3.4屋面支撑3.5荷载计算永久荷载：恒载：屋面板及保温层：0.12KN/m2檩条及支撑：0.08KN/m2刚架：0.3KN/m2可变荷载：屋面活载：0.5KN/m265 横向单跨双坡门式刚架设计计算书雪荷载：0.5KN/m2风荷载：0.35KN/m2地震荷载：武汉地区钢结构厂房按6度设防，即钢结构厂房6度设防只需满足构造要求。4吊车设计资料：采用北起起重量Q=5t，跨度S=22.5m的单梁式吊车，Pmax,k=45KN，Pmax,k=10.47KN，B=3500mm，W=3000mm，H1=880mm，轨道型号：38kg/m。4.1吊车荷载（竖向荷载设计值）4.2吊车梁内力计算4.2.1Mmax及相应V4.2.2求Vmax轮子在支座上时，剪力最大65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书4.2.3吊车水平荷载作用下的MmaxH及VmaxH4.3截面选择钢材采用Q235的H型组合钢4.3.1经济高度34.3.2最小高度根据构造要求，h取50mm的整数倍，因此h=500mm4.3.3腹板厚度65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书抗剪要求：局部稳定：根据构造要求，腹板厚度tw≥8mm的整数倍，则tw=8mm4.3.4翼缘尺寸取b0=200mm抗弯要求：,则t0=0.78mm局部稳定要求：而t0值一般取2mm的整数倍且大于tw，则t0=10mm4.4截面特性65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书4.5强度验算4.5.1正应力验算4.5.2切应力验算4.5.3腹板局部压应力4.5.4腹板边缘处的折算应力4.6稳定性验算65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书4.1.6整体稳定性验算(满足)(满足)又因为双轴对称工字形截面，则ηb=04.6.2局部稳定性验算翼缘：腹板：（应按构造要求配置横向加劲肋）横向加劲肋截面确定65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书横向加劲肋为Q235，尺寸为80mm×8mm加劲肋间距为4.7刚度计算4.8支承加劲肋计算采用凸缘式支承加劲肋尺寸：按端面承压强度试选加劲肋厚度已知：需要考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件，为保证其使梁在支座处有较强的刚度，取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致相同，令ts=10mm。加劲肋端面顶紧刨平，突缘伸出板梁下翼缘底面长度为2ts=2×10=20mm的构造要求。按轴心受压构件验算加劲肋在腹板平面外的稳定，支承加劲肋的截面腹板截面积。阅微阁小说www.ikdzs.com端承压：查附表4.3（适用于Q235钢，y轴c类）65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书当当因此4.9焊缝计算4.9.1腹板与翼缘连接焊缝最大焊脚尺寸：最小焊脚尺寸：4.9.2支撑加劲肋与腹板的连接焊缝计算焊缝的计算长度需要焊脚尺寸65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书而取hf=6mm5抗风柱计算每侧山墙设3跟抗风柱，跨度6m5.1荷载计算风荷载标准值高度Z处风振系数风荷载体型系数风压高度变化系数基本风压恒载：自重墙面墙梁自重恒荷载：5.2内力计算65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书5.3截面选择初选截面(Q235)柱1：假定λ=10h,b取10mm的整数倍，则h=240mm，b=220mm查表4-4知X轴为b类，y轴为c类65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书查附表4-2得：所以几何特性柱2：假定h,b取10mm的整数倍，则h=260mm，b=230mm查表4-4知X轴为b类，y轴为c类查附表4-2得：所以65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书几何特性5.4强度验算柱1：柱2：5.5刚度验算柱1：柱2：65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书5.6局部稳定性验算柱1：柱2：5.7平面内整体稳定性验算柱1：按b类截面查《钢结构设计规范》得柱2：按b类截面查《钢结构设计规范》得65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书5.8平面外稳定性设隅撑间距3.0m柱1：按c类截面查《钢结构设计规范》得柱2：按c类截面查《钢结构设计规范》得6檩条计算65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书6.1基本资料屋面采用实腹式檩条，坡度0.1，选用冷弯c型卷边型钢，跨度，檩距为1.5m，中间设一道拉条，檩条及拉条钢材均为Q235。6.2荷载及其效应组合永久荷载：压型钢板自重为0.12KN/m2，檩条及支撑自重为0.08KN/m2，合计0.2KN/m2。可变荷载：屋面均布荷载为0.5KN/m2，雪荷载取0.35KN/m2。风荷载：荷载组合设计值：活荷载起控制作用：风荷载起控制作用：选用C20070202.0型冷弯薄壁型卷边槽钢，截面特性如下：65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书6.3计算有效截面因qy产生的应力较大，故验算处截面，并设屋面能阻止檩条侧向位移和扭转。6.3.1用毛截面模量计算板件的压应力6.3.2计算系数φ和α腹板为加劲肋板件上翼缘为部分加劲肋板件65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书6.3.3计算系数腹板：根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002中公式5.6.3-2得，则受压板件的板组约束系数扣除面积部分的长度为104.17-96.17=7.98mm上翼缘：，，，则：由65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002中公式5.6.2-3得：由于为部分加劲板则扣除面积的宽度为70-57.13=12.87mm因为下翼缘全截面受拉，所以全截面有效。6.4计算有效净截面模量65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书6.5重新验算1、2点强度因此檩条的强度满足设计要求。6.6稳定性验算已知：查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002表A.1.2得：65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书则因此，稳定性满足要求。6.7挠度验算正常使用条件下的挠度验算荷载标准值：所以，满足要求。6.8构造要求65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书故此檩条在平面内、外均满足要求。7墙梁计算7.1基本资料本工程为单层厂房，刚架柱距6m，外墙高9.9m，标高1m以上采用压型钢板，墙梁间距1.5m，跨中设一道拉条，钢材为Q235型。7.2荷载计算（1）墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢200×70×20×2.0，自重g=5.71kg/m；墙重0.22KN/m2；（2）风荷载：基本风压ω0=1.05×0.35=0.368KN/m2，风荷载标准值按CECS102：2002中的围护结构计算：ωk=μsμzω0=1.47×1×0.368=0.54KN/m2,（3）荷载设计值：q=1.2×0.387=0.084KN/mqw=1.4×0.81=1.134KN/m7.3内力计算7.4强度计算墙梁C200×70×20×2.0，平放，开口朝上Wxmax=23.22cm3，Wxmin=23.22cm3，Wy=440.0cm3，Iy=440.04cm4参考屋面檩条的计算结果及工程实践经验，取Wenx=0.9Wx，Weny=0.9Wy65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书在风吸力下拉条位置设在墙梁内侧，并在柱底设斜拉条。此时压型钢板与墙梁外侧牢固相连，可不验算墙梁的整体稳定性。7.5挠度计算，满足要求。8刚架计算8.1恒载计算刚架梁自重标准值：0.3KN/m2屋面板及檩条自重：0.2KN/m28.2活载计算雪荷载：0.35KN/m2屋面均布活荷载：0.5KN/m28.3风荷载计算左风：墙面迎风面：1.02×0.8×0.35×1.05=0.3KN/m2墙面背风面：1.02×（-0.5）×0.35×1.05=-0.187KN/m2右风：墙面迎风面：1.02×0.8×0.35×1.05=0.3KN/m2墙面背风面：1.02×（-0.5）×0.35×1.05=-0.187KN/m28.4吊车荷载轮压：吊车横向水平荷载计算:吊车每个车轮横向水平制动力Tk为65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书吊车最大竖向荷载设计值：吊车最小竖向荷载设计值:吊车横向水平荷载设计值：8.5各工况荷载图及内力图65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书8.6荷载及内力组合表8.7PKPM软件在各种荷载标准值作用下的计算结果工程名:武汉市xx厂设计************PK11.EXE*****************设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);《钢结构设计规范》(GB50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002);结果输出----总信息----结构类型:门式刚架轻型房屋钢结构设计规范:按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算结构重要性系数:1.00节点总数:7柱数:4梁数:2支座约束数:2标准截面总数:2活荷载计算信息:考虑活荷载不利布置风荷载计算信息:计算风荷载钢材:Q235梁柱自重计算信息:柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形:考虑梁柱自重计算增大系数:1.20基础计算信息:不计算基础梁刚度增大系数:1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比:0.85门式刚架梁平面内的整体稳定性:按压弯构件验算钢结构受拉柱容许长细比:400钢结构受压柱容许长细比:200钢梁(恒+活)容许挠跨比:l/360柱顶容许水平位移/柱高:l/400抗震等级:不考虑地震作用窄行输出全部内容----节点坐标----65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书节点号XY节点号XY节点号XY(1)0.007.20(2)24.007.20(3)0.009.90(4)24.009.90(5)12.0011.10(6)0.000.00(7)24.000.00----柱关联号--------柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ(1)61(2)72(3)13(4)24----梁关联号----梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ(1)35(2)54----支座约束信息----(1)6111(2)7111----柱上下节点偏心----节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值(1)0.00(2)0.00(3)0.00(4)0.00(5)0.00(6)0.00(7)0.00----标准截面信息----1、标准截面类型(1)16,300,300,500,10.0,16.0,16.0,5(2)16,300,300,600,8.0,14.0,14.0,5----柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度(1)100(2)10065 横向单跨双坡门式刚架设计计算书(3)100(4)100----梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度(1)200(2)2002、标准截面特性截面号XcYcIxIyA10.150000.250000.64784E-030.72039E-040.14280E-0120.150000.300000.84604E-030.63024E-040.12976E-01截面号ixiyW1xW2xW1yW2y10.21299E+000.71026E-010.25914E-020.25914E-020.48026E-030.48026E-0320.25534E+000.69692E-010.28201E-020.28201E-020.42016E-030.42016E-03恒荷载计算...节点荷载:节点号弯矩垂直力水平力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数20梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数21113.000.001113.000.00----恒荷载标准值作用计算结果-------柱内力---柱号MNVMNV1-90.3764.24-24.73-87.70-54.5524.73290.3764.2424.7387.70-54.55-24.73387.7054.55-24.73-154.48-50.9224.734-87.7054.5524.73154.48-50.92-24.73---梁内力---65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书梁号MNVMNV1154.4829.6848.21121.37-24.612.462-121.3724.612.46-154.48-29.6848.21---恒荷载作用下的节点位移(mm)---节点号.X向位移Y向位移1-6.00.126.00.13-3.20.243.20.250.033.6活荷载计算...节点荷载:节点号弯矩垂直力水平力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数20梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数21113.000.001113.000.00---活荷载标准值作用下的节点位移(mm)---节点号.X向位移Y向位移1-4.30.124.30.13-2.30.142.30.150.023.8风荷载计算...----左风荷载标准值作用----节点荷载:节点号水平力垂直力065 横向单跨双坡门式刚架设计计算书柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2111.800.00211.200.00311.800.00411.200.000梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111-2.210.00111-1.440.00---节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)7.0(2)1.6(3)6.9(4)4.2(5)5.5(6)0.0(7)0.0---柱内力---柱号MNVMNV192.62-25.6226.7953.6125.62-13.8328.06-17.941.99-24.8617.946.653-53.61-25.6213.8384.3925.62-8.97424.86-17.94-6.65-47.2017.949.89---梁内力---梁号MNVMNV1-84.39-11.47-24.60-52.2611.47-1.93252.26-11.63-0.3847.2011.63-16.87----右风荷载标准值作用----节点荷载:节点号水平力垂直力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数211-1.200.0021-1.800.0031-1.200.0041-1.800.00065 横向单跨双坡门式刚架设计计算书梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111-1.440.00111-2.210.00---节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)-1.6(2)-7.0(3)-4.2(4)-6.9(5)-5.5(6)0.0(7)0.0---柱内力---柱号MNVMNV1-8.06-17.94-1.9924.8617.94-6.652-92.62-25.62-26.79-53.6125.6213.833-24.86-17.946.6547.2017.94-9.89453.61-25.62-13.83-84.3925.628.97---梁内力---梁号MNVMNV1-47.20-11.63-16.87-52.2611.63-0.38252.26-11.47-1.9384.3911.47-24.60吊车荷载计算...----吊车1----吊车连接节点数:2吊车连接节点号:1,2,最大轮压在左侧产生的各节点竖向荷载(Dmax在跨左):67.500,15.700,最大轮压在右侧产生的各节点竖向荷载(Dmax在跨右):15.700,67.500,空车最大轮压在左侧产生的各节点竖向荷载(Wmax在跨左):0.000,0.000,空车最大轮压在右侧产生的各节点竖向荷载(Wmax在跨右):0.000,0.000,吊车竖向荷载与节点竖向偏心距(m):0.500,-0.500,吊车水平刹车力在各节点产生的最大水平力(Tmax):2.530,2.530,吊车的横向水平荷载与各节点的垂直距离(m):0.600,0.600,考虑空间工作和扭转影响的效应调整系数:1.000吊车桥架引起的地震剪力与弯矩增大系数:1.000吊车桥架重量:61.980单跨吊车组合荷载折减系数:1.00065 横向单跨双坡门式刚架设计计算书两跨吊车组合荷载折减系数:1.000----Dmax标准值作用位于跨左-------柱内力---柱号MNVMNV1-1.3566.90-2.63-17.56-66.902.63212.7716.302.636.13-16.30-2.633-16.19-0.60-2.639.100.602.6341.720.602.635.38-0.60-2.63---梁内力---梁号MNVMNV1-9.102.55-0.86-1.29-2.550.8621.292.67-0.34-5.38-2.670.34----Dmax标准值作用位于跨右-------柱内力---柱号MNVMNV1-12.7716.30-2.63-6.13-16.302.6321.3566.902.6317.56-66.90-2.633-1.720.60-2.63-5.38-0.602.63416.19-0.602.63-9.100.60-2.63---梁内力---梁号MNVMNV15.382.670.34-1.29-2.67-0.3421.292.550.869.10-2.55-0.86----左来刹车标准值作用(Tmax作用向右)-------节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)1.5(2)1.5(3)2.0(4)2.0(5)2.0(6)0.0(7)0.065 横向单跨双坡门式刚架设计计算书---柱内力---柱号MNVMNV113.81-0.492.534.410.49-2.53213.810.492.534.41-0.49-2.533-4.41-0.492.535.930.490.004-4.410.492.535.93-0.490.00---梁内力---梁号MNVMNV1-5.93-0.05-0.490.000.050.4920.000.05-0.49-5.93-0.050.49----右来刹车标准值作用(Tmax作用向左)-------节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)-1.5(2)-1.5(3)-2.0(4)-2.0(5)-2.0(6)0.0(7)0.0---柱内力---柱号MNVMNV1-13.810.49-2.53-4.41-0.492.532-13.81-0.49-2.53-4.410.492.5334.410.49-2.53-5.93-0.490.0044.41-0.49-2.53-5.930.490.00---梁内力---梁号MNVMNV15.930.050.490.00-0.05-0.4920.00-0.050.495.930.05-0.498.8荷载组合及内力组合表65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书8.9截面验算8.9.1刚架梁的验算(1)构件的截面特性(2)构件宽厚比的验算翼缘部分：腹板部分：(3)抗剪验算梁截面的最大剪力为考虑，仅设支座加劲肋，按考虑腹板屈曲后强度计算。（梁的腹板高度变化小于60mm/m=所以，满足要求。(4)弯、剪、压共同作用下的验算取最不利荷载组合进行验算：因为，故按公式进行验算65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书所以，取全截面有效，所以：由于所以用公式：∴满足要求。(5)平面内整体稳定性验算65 横向单跨双坡门式刚架设计计算书A．梁平面内的整体稳定性验算。计算长度取横梁长度lx=24.12m，λx=lx/ix=24120/255.3=94.48<[λ]=260，b类截面，查表得ψx=0.586，βmx=1.0=155.01N/mm2