钢结构课程设计讲解

1、应用技术学院系（院）建筑工程系课程名称钢结构设计课题名称单跨双坡门式刚架设计专业班级土木工程1182班学号201113170218姓 名郑培明指导教师任振华 曾宪桃建 筑 工 程 系设计资料某地区拟建单跨双坡门式刚架的机械厂房，坡面1: 10,刚架为变截面梁，柱，柱脚为铰接，柱距6m,厂房总长90m材料采用Q345-B钢材，焊条采用E50 型。屋面板和墙面板米用EPS荚芯板，底面和外层米用镀锌彩板（屋面板和墙面板自重取值如下所示），檩条采用高强度镀锌冷弯薄壁卷边 Z形钢檩条荷载：恒载：彩色压型钢板0.42KN/m 22檩条0.06KN/m活载层面活载和雪载0.5KN/m2风荷载0.32KN/m

2、2地面粗糙度为B类，地下水位低于地方6m修正后的低级承载力为f=200KN/ m钢架布置简图该厂房长度90m跨度24m共有16榀刚架，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，檩条间距为 1.5m。刚架立面荷载计算与荷载简图1. 荷载计算荷载计算如下表荷载恒载彩钢板檩条已知0.420.06活载活载风载0.50.32屋面恒载标准值2.88活载标准值3柱荷载柱身荷载(墙重)2.1各荷载标准值计算迎风面柱上qw10.48风荷载横梁上qw2-2.4背风面柱上 qw3-1.32横梁上qw4-1.56附风载体型系数迎风柱迎风屋面背风柱背风屋面0.25-1-0.55-0.

3、652 .荷载简图(1) 恒载:III 1111111111(2) 屋面活载(3) 风荷载以风左吹为例计算，风右吹同理计算：(地面粗糙度B类)根据公式k z s 0计算:z根据查表h 10m,取1.0， s根据门式刚架的设计规范, 取下图：_1-_ 一三内力分析(1 )内力计算根据各个计算简图，用结构力学求解器计算，得结构在各种荷载作用下的内力图 如下：（拉为 正，压为 负）恒载下轴力（忽略柱自重）110.55活荷载（标准值）弯矩图弯矩图剪力图“+”活荷载（标准值）剪力图轴力图正,压为弯矩图风荷载（标准值）弯矩图用风荷载（标准值）剪力图剪力图“+”风荷载（标准值）轴力图轴力图 （拉为 正，压为

4、 负）（2）控制截面内力确认取控制截面为下图中的B、C三处共四个截面： 柱上A、柱上B、梁上 梁上C。此设计只考虑全部荷载同时作用的一种情况，即：1.2X恒载+1.4X0.9 X （活载+风载）各种情况下控制截面的内力截面内力恒载活载左风组合值M0.000.000.000.00柱上AN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.286.7321.24M-106.82-110.5641.14215.65柱上BN-34.56-36.00-12.41102.46Q-11.87-12.282.4126.68M-106.82-110.5641.14215.65梁上BN-15.2

5、5-15.811.1636.76Q33.2134.6012.5999.62M86.3088.5418.45209.51梁上CN-11.81-12.281.1628.18Q-1.18-1.58-16.2622.08三、钢架设计（一）截面设计初选梁柱截面均采用焊接工字钢 600X200X8X10截面特征如下表所示:截面名称面积lxWxIyWyixiymmmmmmmmmmmmmmH600X200X8X1864047817466716209311.3E+07133581235.2539.3（二）构件验算1.构件宽厚比验算翼缘部分：b/t f = 96/10 = 9.6 15 235/fy15腹板部分：

6、hw/t w = 580/8 = 72.5 Vmax = 34.49KN ,满足要求。 弯、剪、压共同作用下的验算取柱端截面进行验算，N= 102.46KNV= 26.68KNM= 215.65KN m因V Vmax = 99.62KN ,满足要求。弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算，N= 36.76KN V= 99.62KNM= 215.65KN- m因V0,考虑柱间支撑竖向拔力后，锚栓仍不 承受拉力，故仅考虑柱在安装过程中的稳定，按构造要求设置锚栓即可， 采用4M242）柱脚底板面积和厚度的计算a）柱脚底板面积确定b b 2t 2c 2002 10220 50 mm260 320 mm,取 b 300mm;h h0 2t 2c 6002 10220 50mm660 720mm,取 b 700mm。基础采用 C 20混凝 土，fc 9.6N/mm2,验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值：Nbh3102 .46 103 2N /mm300 700c fc9.6N /mm2,满足要求。b）底板厚度确定根据柱底板被柱腹板和 翼缘缘所分割的 区段分计算底板承受的最 大弯距。三边支承板：b2b 965800.1660.3,按悬臂板计算11Ma40