钢结构课程设计计算书昂

某商业在兴建单层购物超市，建筑总面积约7000~9000平方米，柱网间距1.2m3701.2m以上为压型钢板保规范》（GB50017-2003）分别设计两套方案，以进行比较。准冻融深度为1.3～1.5m。0.8～1.2m2.5m深的亚粘土；再往下170kN/m225kN/m3。 :跨梁的跨度L=33m.大的值b=300mm.截面截面截面h=(1/15~1/20)H=400mm~533mm,采用变截面设计，综合考虑强度和挠度限制，柱底端小截面h=450mm,柱顶端h=880mm.取----高（即基础顶面标高）为−0.3−1.0+0.5=−0.8m。屋面恒载标准值：0.55恒载标准值：0.45Kn/m2一道主承重刚架柱分担的荷载标准值：0.45×7=3.15由于外墙标高1.2m以下为砖墙，恒载不由主刚架承受。故主刚架两侧柱受恒载的位置在标高1.2m以上，即在计算模型中刚架两侧柱底端2m的屋面活荷载标准值：0.40𝑤𝑘=（1）基本风压：𝑤0==风压高度变化系数本建筑为在兴建的单层购物超市，应属于“有密集建筑群的城市市区”，C9.675m15m，故风压高度变化系数𝜇𝑧=0.65风载体型系数根据𝑤𝑘=𝛽𝑧𝜇𝑠𝜇𝑧𝑤0𝒘𝒌1.2m高度以下采用砖墙砌筑，可认为风荷载直接通过砖墙传递至基础而不作用于钢结构部分。因此，对应的风荷载仅仅标高1.2m以上的部位受力，相应于计算模型中，不考虑立柱最下方2m的风荷载。=

=1.5ℎ=6.2>2.0，故取𝜇𝑟=

=𝑠𝑘,𝑚=𝜇𝑟,𝑚×𝑠0=1.2𝑠𝑘=𝜇𝑟𝑠0=0.60𝑞𝑘,𝑚=1.2𝑘𝑁/𝑚2×7m=𝑞𝑘=0.60𝑘𝑁/𝑚2×7m=1.2×恒载+1.4×屋面活载+1.4×0.61.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.71.2×恒载+1.4×雪荷载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.71.35×恒载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.71.35×恒载+1.4×0.7屋面活载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.6风荷载+1.4×0.7恒载+屋面活载+0.6恒载+风荷载+0.7恒载+风荷载+0.7恒载+雪荷载+0.6刚架斜梁有吊顶位移值限值，得L/240=137.5mm;求的137.5mm，因此满足要求。制荷载组合，不考虑以风荷载为主的组合，即组合3,4,5,8,9,10。在不同时考虑屋面活载和雪荷载的情况下，取雪荷载的组合，即不考虑组合1,2,11,14。此不考虑恒荷载起控制作用的荷载组合，即组合12,13,15。轴压力剪力1-0荷载组合-0荷载组合-02-荷载组合-荷载组合-3--荷载组合--荷载组合--4-荷载组合-荷载组合-5荷载组合荷载组合6荷载组合荷载组合7-荷载组合-荷载组合-8-荷载组合-荷载组合90荷载组合0荷载组合000荷载组合00荷载组合00-0-边柱小截面受压翼缘板自由外伸宽度b与厚度t比值𝑏1=117=9.75< = 边柱大截面受压翼缘板自由外伸宽度b与厚度t比值𝑏2=117=9.75< = 边柱小截面腹板宽厚比ℎ𝑤1=426=26.625<250√235/𝑓= 边柱大截面腹板宽厚比ℎ𝑤2=856=53.5<250√235/𝑓= Vτ𝑡

=16×426=𝑤Nσ= 𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=29.32𝑀𝑃𝑎<截面2对应的内力：Vτ N

16×

=σ=A+𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=171.26𝑀𝑃𝑎<截面1正应力：

𝜎1=𝐴==𝑘𝜎 =√(1+𝛽)2+0.112(1−𝛽)2+(1+𝜆𝑝

板边最大应力𝜎1<𝑓时，计算𝜆𝑝可以用𝛾𝑅𝜎1代替𝑓𝑦，Q235钢𝛾𝑅=𝜆𝑝

=0.1134<

𝜎1=𝐴+𝑊=

𝜎2=𝐴−

=β =𝑘𝜎

√(1+𝛽)2+0.112(1−𝛽)2+(1+

=𝜆𝑝 =0.4121<𝑉𝑑=ℎ𝑡𝑤𝑤 =8000=

𝑘𝜏=5.34+4

)2=

𝜆𝑤 =0.31<𝑓′= 𝑉𝑑=ℎ𝑡𝑓′=426×16×125=𝑤𝑤<

𝜆𝑤

𝑓′=

=0.623<𝑉𝑑=ℎ𝑡𝑓′=856×16×125=𝑤𝑤<2为压弯构件，全截面有效，因此𝑊𝑒𝑊𝑥𝐴𝑒𝐴，且V0.5𝑉𝑑𝑀𝑁=𝑀−𝑁𝑊⁄𝐴=918.05kN· 弯矩设计值M=756.62kN·m<𝑀𝑁ℎ0=ℎ0=𝜂=√1+K= 柱荷载190.4kN，中柱荷载351.88kN，长度系数：

2×

2×𝜇𝛾=√𝐾

𝑁ℎ2× × = 𝜂=√1

=ℎ0=𝜂𝜇𝛾ℎ=ℎ0𝑦=对于有侧移刚架柱，𝛽𝑚𝑥=构件长细比λ=157.31，c类截面，查得受压稳定系数𝜑𝑥𝑦=

=

+[1−(𝑁 =𝑥𝑦 小于f=215MPa，应力比0.997𝛽=1

𝑁+0.75 2=

长细比λ=74.97，d类截面，查得受压稳定系数𝜑𝑦=0.61ℎ𝑐=ℎ𝑤=𝐼𝑦0=3.14×𝐴𝑦0=𝑖𝑦0 𝐼𝑦0=49.49𝑚𝑚√√楔率γ=

1=8801=0.956𝜇𝑠=1+0.023γ√𝑙ℎ0⁄𝐴𝑓=𝜇𝑤=1+0.00385γ√𝑙⁄𝑖𝑦0=𝜆𝑦0

=𝑦0 𝐴 2𝑦0 ×00√(𝑠)+ ) )=3.8156>

𝜑′=1.07− =

𝜑

+𝜑′

=𝑦 小于f=215MPa0.770.8，但是由于平面内稳定验算中，稳定应力比达到了σ==中柱计算长度l=9650mm，长细比λ=

=C类截面，查表得𝜑𝑥=

σ

=轴压力剪力3--截面4-截面5截面6截面7-截面8-截面90截面3，由于截面5的内力更大，因此对截面5进行验算即可。截面截面截面截面受压翼缘板自由外伸宽度b与厚度t比值𝑏1=145=12.08< = 1腹板宽厚比ℎ𝑤1=896=89.6<250√235/𝑓= 2腹板宽厚比ℎ𝑤2=1076=107.6<250√235/𝑓= 3腹板宽厚比ℎ𝑤3=756=75.6<250√235/𝑓= Vτ N

10×

=σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=172.96𝑀𝑃𝑎<截面5对应的内力：

VτN

=10×

=σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=140.23𝑀𝑃𝑎<截面7对应的内力： τ= = =

10× σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=191.06𝑀𝑃𝑎< 𝜎1=𝐴+𝑊=

𝜎2=𝐴−

=β =𝑘𝜎

=√(1+𝛽)2+0.112(1−𝛽)2+(1+𝜆𝑝板边最大应力𝜎1<𝑓时，计算𝜆𝑝可以用𝛾𝑅𝜎1代替𝑓𝑦，Q235钢𝛾𝑅=𝜆𝑝

=0.777<

𝜎1=𝐴+𝑊=

𝜎2=𝐴−

=β =𝑘𝜎

=√(1+𝛽)2+0.112(1−𝛽)2+(1+𝜆𝑝 =0.628<

𝜎1=𝐴+𝑊=

𝜎2=𝐴−

=β =𝑘𝜎

=√(1+𝛽)2+0.112(1−𝛽)2+(1+𝜆𝑝 =0.478<故有效宽度系数ρ1，腹板全截面有效。可以得到截面3/5/7均为全截面有效。斜梁为变截面构件，最大腹板高度变化率为(1100780)mm⁄8𝑚40mm/m60mm/m，𝑉𝑑=ℎ𝑡𝑤𝑤劲肋间距和檩条间距相等，a=1.5m。 =1500= 𝑘=5.34+

)2= 𝜆𝑤

=0.931>𝑓′=[1−0.64(𝜆− =

𝑉𝑑=

𝑡𝑓′=896×10×114.52=𝑤𝑤<

=1500= 𝑘𝜏=5.34+4 2=ℎ⁄( ℎ𝜆𝑤 =0.810>𝑓′=[1−0.64(𝜆− =

𝑉𝑑=

𝑡𝑓′=756×10×124.16=𝑤𝑤<

=𝑘𝜏=5.34+4

2=

𝜆𝑤 =1.069>0.8<𝑓′=[1−0.64(𝜆− =

𝑉𝑑=

𝑡𝑓′=1076×10×103.47=𝑤𝑤<3全截面有效，因此𝑊𝑒𝑊𝑥𝐴𝑒𝐴，且V0.5𝑉𝑑𝑀𝑁=𝑀−𝑁𝑊⁄𝐴=930.13kN· 弯矩设计值M756.62kN·m<𝑀𝑁6全截面有效，因此𝑊𝑒𝑊𝑥𝐴𝑒𝐴，且V0.5𝑉𝑑𝑀𝑁=𝑀−𝑁𝑊⁄𝐴=759.98kN· 弯矩设计值M=511.68kN·m<𝑀𝑁7全截面有效，因此𝑊𝑒𝑊𝑥𝐴𝑒𝐴，且V0.5𝑉𝑑𝑀𝑁=𝑀−𝑁𝑊⁄𝐴=1204.92kN· 弯矩设计值M1106.25kN·m<𝑀𝑁=b×16√235⁄𝑓𝑦=控制其应力比在0.8到1.0的范围，原因有如下亮点：斜保证一定的刚度，一是为了控制斜梁挠度不超过挠度限值，而是为了保证边斜梁共由3种类型的变截面段拼接而成，其间段为常截面段。如为保证每个构Q235钢。开的情况。则螺栓杆预拉力P=225kN，螺栓孔径𝑑0=26𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。N=203.49kN，V=97kN，M=756.62kN·7.2.2条，当内力较小时，端板连接应按照能够承受不小于较小被连接截面V=0.5𝑉𝑑=每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.910.45225= 756.62×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=6×(4802+3882+3082+2282+1482+682)

=𝑁𝑣=𝑛

= 𝑁𝑏+𝑁𝑏

+91.125=0.955<对伸臂类端板，𝑒𝑓=40𝑚𝑚𝑁𝑡=100.72𝑘𝑁𝑏=320𝑚𝑚,𝑓=205𝑀𝑃𝑎,t≥

=对无肋端板，a=80mm𝑒𝑤=92𝑚𝑚,𝑁𝑡=43.39𝑘𝑁𝑏=320𝑚𝑚,𝑓=t≥√= 对两边类端板，𝑁𝑡=79.79𝑘𝑁𝑏=320𝑚𝑚,𝑓=6𝑒𝑤t≥ =[𝑒𝑤𝑏+2𝑒𝑓(𝑒𝑤+==τ

=93.46𝑀𝑃𝑎<𝑓𝑣= 756.62×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=6×(4802+3882+3082+2282+1482+682)

=<0.4P=

0.4𝑃

92×

=97.83𝑀𝑃𝑎≤𝑓=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤==

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤=

𝑓𝑤=A=2×12×(250−2×12)+2×0.7×16×856=𝐼𝑥=2.301×𝐴𝑤=2×0.7×16×856= 𝜎𝑐

= 𝜎𝑓

=

𝜏𝑓

= )2+𝜏2=Q235钢。开的情况。则螺栓杆预拉力P=190kN，螺栓孔径𝑑0=23.5𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。N=351.88kN，V=0kN，M=0kN·7.2.2条，当内力较小时，短板连接应按照能够承受不小于较小被连接截面

𝑉𝑑=V=0.5𝑉𝑑=𝑀𝑁=690.26kN·M=0.5𝑀𝑁=345.13kN·每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.910.45190= 345.13×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=5×(3582+2832+2082+1332+582)

=𝑁𝑣=𝑛

= 𝑁𝑏+𝑁𝑏

+76.95=0.952<𝑒𝑓=40𝑚𝑚,𝑒𝑤=70𝑚𝑚,𝑏=250𝑚𝑚,𝑓=对无肋端板，a=75mm𝑁𝑡=t≥

(0.5𝑎+

=对两边类端板，𝑁𝑡= t t [𝑒𝑤𝑏+2𝑒𝑓(𝑒𝑤+节点域应验算剪应力。节点域处：M=1106.25kN·m𝑑𝑏=1100𝑚𝑚,𝑑𝑐=820𝑚𝑚,𝑡𝑐=τ=𝑑𝑑𝑡=122.64𝑀𝑃𝑎<𝑓𝑣=

𝑏𝑐 345.13×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=5×(3582+2832+2082+1332+582)

=54.07kN<=

=70×

=108.57𝑀𝑃𝑎≤𝑓=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓12𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=A=2×12×(250−2×12)+2×0.7×12×796=𝐼𝑥=1.685×𝐴𝑤=2×0.7×12×796=

𝜎𝑐

= 𝜎𝑓

=

𝜏𝑓

= )2+𝜏2=采用外伸式端板连接形式，端板竖放，采用Q235M24，10.9级高强孔径𝑑0=26𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。N=105.54kN，V=184.56kN，M=1106.25kN·每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.910.45225= 1106.25×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=6×(5852+5032+4232+3432+2632+1832)

=𝑁𝑣=𝑛

=

𝑏 𝑏=0.663< 𝑒𝑓=35𝑚𝑚,𝑒𝑤=70𝑚𝑚,𝑏=400𝑚𝑚,𝑓=对伸臂类端板：𝑁𝑡=t≥

=对无肋端板，a=80mm𝑁𝑡=t≥√= 对两边类端板，𝑁𝑡= t t [𝑒𝑤𝑏+2𝑒𝑓(𝑒𝑤+ 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=80.33<0.4P=

=70×

=128.57𝑀𝑃𝑎≤𝑓=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓10𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=A=2×12×(300−2×12)+2×0.7×10×1076=𝐼𝑥=3.584×𝐴𝑤=2×0.7×10×1076=𝜎𝑐

=

𝜎𝑓

= 𝜏𝑓=𝐴𝑤=

)2+𝜏2=6780mm。取最大采用外伸式端板连接形式，端板竖放，采用Q235M24，10.9级高强孔径𝑑0=26𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。N=99.45kN，V=−46.44kN，M=414.95kN·7.2.2条，当内力较小时，短板连接应按照能够承受不小于较小被连接截面

𝑉𝑑=756×10×125=945𝑘𝑁V=0.5𝑉𝑑=每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.910.45225= 414.95×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=5×(4252+3432+2632+1832+1032)

=𝑁𝑣=𝑛

=23. 𝑁𝑏+𝑁𝑏

+91.13=0.708<𝑒𝑓=35𝑚𝑚,𝑒𝑤=70𝑚𝑚,𝑏=400𝑚𝑚,𝑓=对伸臂类端板：𝑁𝑡=t≥

=对无肋端板，a=80mm𝑁𝑡=t≥√= 对两边类端板，𝑁𝑡= t t [𝑒𝑤𝑏+2𝑒𝑓(𝑒𝑤+ 414.95×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=5×(4252+3432+2632+1832+1032)

=48.06kN<=

=70×

=128.57𝑀𝑃𝑎≤𝑓=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓10𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=A=2×12×(300−2×12)+2×0.7×10×756=𝐼𝑥=1.566×𝐴𝑤=2×0.7×10×756=𝜎𝑐

=

𝜎𝑓

=

𝜏𝑓

= )2+𝜏2=N=96.88kN，V=0kN，M=244.82kN·7.2.2条，当内力较小时，短板连接应按照能够承受不小于较小被连接截面

𝑉𝑑=756×10×125=945𝑘𝑁V=0.5𝑉𝑑=采用外伸式端板连接形式，端板竖放，采用Q235M24，10.9级高强孔径𝑑0=26𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。N=203.49kN，V=𝑓𝑐=

A =取底板宽度Bb2c250230310mm30mm，削弱面积取30mm×45mm，底板所需长度为：21196.88+2×30×L= =按构造要求，取L=h2c=450230=

=q= 510×310−2×30×45查表得：β=

147,126,1/145 3=2243·/c= 2=589.26𝑁·𝑀3=2

𝑀𝑚𝑎𝑥=8243.9𝑁·𝑚𝑚,f=t=

=栓直径选择24mm，采螺帽，对称布置。凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。最大接触摩擦力为μN0.4203.49kN81.40kN97Kn,故应设置抗剪键。抗剪键材料为Q235的I14工字钢，延伸至基础150mm，其抗剪承载力为：V=215×121.8×5.5×10−3=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓12𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=N=𝑓𝑐=

A =取底板宽度Bb2c250230310mm30mm，削弱面积取30mm×45mm，底板所需长度为：36654.17+2×30×L= =126.95𝑚𝑚按构造要求，取L=h2c=820230=

=q880×310−2×30×查表得：β=

149,196,1/187 3=22621·/c= 2=586.25𝑁·𝑀3=2

𝑀𝑚𝑎𝑥=7262.81𝑁·𝑚𝑚,f=t=

=栓直径选择24mm，采螺帽，对称布置。凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。最大接触摩擦力为μN0.4351.88kN=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓12𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=跨梁的跨度L=33m.312分别为梁边柱端和中柱端承受负弯矩大的值b=300mm.截面截面截面h=(1/15~1/20)H=400mm~533mm,采用变截面设计，综合考虑强度和挠度限制，柱底端小截面h=400mm,柱顶端h=840mm.截面截面截面888高（即基础顶面标高）为−0.3−1.0+0.5=−0.8m。13屋面恒载标准值：0.55恒载标准值：0.45Kn/m2一道主承重刚架柱分担的荷载标准值：0.45×7=3.15由于外墙标高1.2m以下为砖墙，恒载不由主刚架承受。故主刚架两侧柱受恒载的位置在标高1.2m以上，即在计算模型中刚架两侧柱底端2m的屋面活荷载标准值：0.40𝑤𝑘=（1）基本风压：𝑤0==风压高度变化系数本建筑为在兴建的单层购物超市，应属于“有密集建筑群的城市市区”，C9.675m15m，故风压高度变化系数𝜇𝑧=0.65风载体型系数根据𝑤𝑘=𝛽𝑧𝜇𝑠𝜇𝑧𝑤0𝒘𝒌1.2m高度以下采用砖墙砌筑，可认为风荷载直接通过砖墙传递至基础而不作用于钢结构部分。因此，对应的风荷载仅仅标高1.2m以上的部位受力，相应于计算模型中，不考虑立柱最下方2m的风荷载。=

=1.5ℎ=6.2>2.0，故取𝜇𝑟=

=𝑠𝑘,𝑚=𝜇𝑟,𝑚×𝑠0=1.2𝑠𝑘=𝜇𝑟𝑠0=0.60𝑞𝑘,𝑚=1.2𝑘𝑁/𝑚2×7m=𝑞𝑘=0.60𝑘𝑁/𝑚2×7m=1.2×恒载+1.4×屋面活载+1.4×0.61.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.71.2×恒载+1.4×雪荷载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.71.35×恒载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.71.35×恒载+1.4×0.7屋面活载+1.4×0.61.35×恒载+1.4×0.6风荷载+1.4×0.7恒载+屋面活载+0.6恒载+风荷载+0.7恒载+风荷载+0.7恒载+雪荷载+0.64.2kN/m3.85kN/m，故挠度限值为L/400=82.5mm。制荷载组合，不考虑以风荷载为主的组合，即组合3,4,5,8,9,10。在不同时考虑屋面活载和雪荷载的情况下，取雪荷载的组合，即不考虑组合1,2,11,14。此不考虑恒荷载起控制作用的荷载组合，即组合12,13,15。轴压力剪力1-0荷载组合-0荷载组合-02-荷载组合-荷载组合-3--荷载组合--荷载组合--4-荷载组合-荷载组合-5荷载组合荷载组合6荷载组合荷载组合7-荷载组合-荷载组合-8-荷载组合-荷载组合90荷载组合0荷载组合000荷载组合00荷载组合00--0--(230−8)⁄(2×12)=9.25< τ= = = 8×Nσ= 𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=44.30𝑀𝑃𝑎<截面2对应的内力： τ= = = 8× σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=172.79𝑀𝑃𝑎<ℎ0=ℎ0=

𝜂=√1

K= 柱荷载180.66kN，中柱荷载361.62kN，长度系数：

2×

2×𝜇𝛾=√𝐾

𝑁ℎ2× × = 𝜂=√1

=ℎ0=𝜂𝜇𝛾ℎ=ℎ0𝑦=对于有侧移刚架柱，无横向荷载作用1𝛽𝑚𝑥=0.65+0.35𝑀,𝑀2=0,𝛽𝑚𝑥=1构件长细比λ=143.70，c类截面，查得受压稳定系数𝜑𝑥𝑦= = 稳

验算′

[1−0.8(𝑁 )]𝛾

=173.83𝑀𝑃𝑎<𝑓=𝑥𝑦 小于f=215MPa，应力比0.809

+𝜂𝛽𝑡𝑥𝑀𝑥≤1𝛽𝑡𝑥=0.65+0.35𝑀,𝑀2=0,𝛽𝑡𝑥=1工形截面，截面影响系数𝜂=长细比λ=66.71，d类截面，查得受压稳定系数𝜑𝑦=0.664。

𝜑=1.07

=

+𝜂𝛽𝑡𝑥𝑀𝑥=131.55𝑀𝑃𝑎≤𝑓=全截面自由外伸宽厚比𝑏1=111=9.25<15√235/𝑓= 𝛼

𝜎𝑚𝑎𝑥

𝑙𝑥=0，λ=max )=

ℎ𝑤=47<

0+0.5𝜆+25)

=𝜎𝑚𝑎𝑥− 𝑙𝑥𝛼0 =1.833，λ=max(𝑖𝑥,𝑖𝑦)=ℎ𝑤=102<(48𝛼+0.5𝜆−26.2)235=

√

σ==中柱计算长度l=9650mm，长细比λ=

=C类截面，查表得𝜑𝑥=

σ

=轴压力剪力3--截面4截面5截面60截面3，由于截面5的内力更大，因此对截面5进行验算即可。截面截面截面(300−2∗ =10.36<截面塑性发展系数𝛾𝑥=Vτ N

10×

=σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=173.86𝑀𝑃𝑎<截面4对应的内力： τ= = = 10× σ 𝛾

=𝑥𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=115.56𝑀𝑃𝑎< τ= = = 10×Nσ=

=𝜎𝑒𝑞=√𝜎2+3𝜏2=176.56𝑀𝑃𝑎<=b×16√235⁄𝑓𝑦=全截面自由外伸宽厚比𝑏1=10.36<15√235/𝑓=

=61.2<

80<

=99.2<80<𝑡𝑤=107.2<加劲肋的布置密度为1000mm，验算：

𝜆𝑏=𝜆𝑠=𝜎𝑐𝑟=215𝑀𝑃𝑎,𝜏𝑐𝑟=10.9级高强度螺栓，摩擦型连接，表面喷砂处理，螺栓承受剪力。N=180.66kN，V=−65.8kN，M=513.25kN·根据《钢规》第7.2.2条，当内力较小时，连接应按照能够承受不小于较小被连接截面承载𝑉𝑑=612×10×125=

𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= A=2×10×230+10×612=𝐼𝑥=8.98×𝜎𝑐

=199.66𝑀𝑃𝑎< 螺栓杆预拉力P=225kN，螺栓孔径𝑑0=26𝑚𝑚，抗滑移系数μ0.45。每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=180𝑘𝑁抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.920.45225182.25𝑘𝑁 𝑉1=𝑛

4

=

𝑉2=𝑚Σ𝑦2

382.5×120×2×(602+1802)= V=√𝑉2+𝑉2=149.37𝑘𝑁< t= = =2.64𝑚𝑚 2×580×=节点域应验算剪应力。节点域处：M513.25kN·m𝑑𝑏=640𝑚𝑚,𝑑𝑐=840𝑚𝑚,𝑡𝑐=τ=𝑑𝑑

=119.34𝑀𝑃𝑎<3𝑓𝑣=

𝑐

𝑡𝑤

𝑑𝑐+

=𝑡𝑤=23.5𝑚𝑚，抗滑移系数μ=0.45。柱顶板和梁下翼缘的螺栓连接采用普通螺栓，只起连接作N=361.62kN，V=0kN，M=0kN·N=74.38kN，V=191.21kN，M=1082.53kN·每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.910.45225= 1082.53×103× 𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=6×(4562+3762+2962+2162+1362+562)

=𝑁𝑣=𝑛

= 𝑁𝑏+𝑁𝑏

+91.125=0.975<𝑒𝑓=40𝑚𝑚,𝑒𝑤=80𝑚𝑚,𝑏=460𝑚𝑚,𝑓=对无肋端板，a=80mm𝑁𝑡=t≥√= 对两边类端板，𝑁𝑡= t t [𝑒𝑤𝑏+2𝑒𝑓(𝑒𝑤+2 1082.53×103× 2𝑁𝑡=𝑚Σ𝑦2−𝑛=6×(4562+3762+2962+2162+1362+562)

=>0.4P=

=163.97𝑀𝑃𝑎≤𝑓=215𝑀𝑃𝑎80×101.5√𝑡=5.61𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=取ℎ𝑓10𝑚𝑚E43型焊条，二级焊缝。

𝑓𝑤=𝑓𝑤=205𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= 𝑓𝑤=A=2×18×(300−2×18)+2×0.7×10×992=𝐼𝑥=2.853×𝐴𝑤=2×0.7×10×992= 𝜎𝑐

=196.66𝑀𝑃𝑎< 𝜎𝑓

=

𝜏𝑓

=𝜎𝑓 )+

=136.06𝑀𝑃𝑎< 3.8.2.9

N=A=2×28×(230+50×2)=σ =NTn

=

𝐴𝑒=𝑁𝑏=𝐴𝑒𝑓𝑏= 焊缝连接，焊脚尺寸为h=14mm，焊缝面积A=0.7×2×14×200=2920𝑚𝑚2。V= =180.81kN2

τ= =61.92MPa<160MPaM24，10.9级高强度螺栓，摩擦型连数μ=0.45。N=−64.99kN，V=17.96kN，M=645.23kN·𝑉𝑑=992×10×125=1240𝑘𝑁V=0.5𝑉𝑑=620𝑘𝑁𝑓𝑤=𝑓𝑤=215𝑀𝑃𝑎,𝑓𝑤= A=2×14×300=𝐼𝑥=2.13× 𝜎𝑐

=162.56𝑀𝑃𝑎< P=225kN，螺栓孔径𝑑026𝑚𝑚，抗滑移系数μ0.45。每个高强螺栓抗拉承载力设计值𝑁𝑏=0.8𝑃=180𝑘𝑁抗剪承载力设计值𝑁𝑏=0.9𝑛𝜇𝑃=0.920.45225= 𝑉1=𝑛

6

=

620×120× 𝑉2=𝑚Σ𝑦2=2×(602+1802)= V=√𝑉2+𝑉2=109.24𝑘𝑁< t= = =2.76𝑚𝑚 2×900×=N=−68.61kN，V=0kN，M=294.28kN·𝑉𝑑=992×10×125=1240𝑘𝑁V=0.5𝑉𝑑=620𝑘𝑁屋脊处梁高为N=−195.27kN，V=𝑓𝑐=

A =取底板宽度Bb2c230230290mm30mm，削弱面积取30mm×45mm，底板所需长度为：20340.63+2×30×L= =按构造要求，取L=h2c=400230=q =460×290−2×30×查表得：β=

𝑏1=141𝑚𝑚,𝑎1=376𝑚𝑚,𝑏1/𝑎1=1𝑀3=𝛽𝑞𝑎2=8385.27𝑁·1𝑀3

c=1𝑞𝑐2=672.3𝑁·2𝑀𝑚𝑎𝑥=8385.27𝑁·𝑚𝑚,f=

t=√6𝑀𝑚𝑎𝑥=Q235最大接触摩擦力为μN=0.4195.27kN=78.12kN>V=1.5√𝑡=5.20𝑚𝑚≤ℎ𝑓≤1.2𝑡𝑤=N=𝑓𝑐=

B×L=404×560,A 𝐴0=2×(50×30+𝜋

2

)≈

𝐴𝑒=226240−5000 A =

q=221240=a=111mm,b=b=3.387,α=a查表得：β=

𝑀3=𝛼𝑞𝑎2=3335.82𝑁·𝑏1=80𝑚𝑚,𝑎1=230𝑚𝑚,𝑏1/𝑎1=1𝑀3=𝛽𝑞𝑎2=3035.19𝑁·1c= 2=1771.88𝑁·𝑀3=2

𝑀𝑚𝑎𝑥=3335.82𝑁·𝑚𝑚,f=t=√6𝑀𝑚𝑎𝑥==栓直径选择24mm，采螺帽，对称布置。ℎ𝑓𝑙𝑤=4×0.7𝑓𝑤=取ℎ𝑓𝑙𝑤=8120=

𝑙𝑤=2×(560−16)+4×(80−16)=0.7𝛽𝑓ℎ𝑓 0.7𝛽𝑓𝑓𝑓截面采用12mm120mm。 𝑞𝑏=2𝐿=𝑀1

1=1.033×2𝑀 2−𝑀=4.673×106𝑁𝑚𝑚= 𝑉2

𝑉1=𝑞𝑏𝑙1=2=60700.5𝑘𝑁=

𝛾𝑡𝜎𝑚𝑎𝑥 2=162.26𝑀𝑃𝑎𝛾𝑡𝑡𝑥𝑏𝑡

=1.5𝑉𝑚𝑎𝑥=75.88𝑀𝑃𝑎<

𝑏

钢，截面初选为C22075202.5XY--------（1）1.2恒载+1.4（2）1.35恒载+1.4×0.7雪载（3）1.0恒载+1.0组合组合组合用组合1验算构件截面承载力，正常使用极限状态下用组合3验算结构形变。 2=9.175kN·𝑀𝑥=8

𝑀𝑥=9𝑞𝑦𝑙=8.156𝑘𝑁·1𝑉𝑦=2𝑞𝑦𝑙=录B截面特性表B.1.1-3槽钢。

9.175× 0.18×𝜎𝑚𝑎𝑥

+ = + =157.63MPa

9.175× 0.18×𝜎𝑚𝑖𝑛

− = − =

ψ =

=𝑀𝑥

=

=−𝑀𝑥

=ψ =力作用于部分加劲边，ψ=0.875k=1.15−0.22ψ+0.045ψ2==−k=7.8−6.29ψ+9.78ψ2==ξ=c =0.598≤ b

𝑘1

=1.293<𝑘′=1α=1.15−0.15ψ=ρ=√205𝑘1𝑘=压力分布不均匀系数ψ=𝜎𝑚𝑖𝑛=0.875≥0，板件受压区宽度𝑏=𝑏=

18αρ=23.68

b=30<38αρ=t𝑏𝑒=(√ −0.1)𝑏𝑐=

𝑏𝑒1=0.4𝑏𝑒=𝑏𝑒2=0.6𝑏𝑒==cξ =1.672>b11

𝑘1=0.11

(𝜉−

=0.463<𝑘′=α=1.15(ψ<ρ=√205𝑘1𝑘=压力分布不均匀系数ψ=𝜎𝑚𝑖𝑛=−1.079<0𝑏𝑐=1−𝜓=b

18αρ=83.91

=88<38αρ=t𝑏𝑒=(√ −0.1)𝑏𝑐=腹板为加劲板件，ψ=𝜎𝑚𝑖𝑛=−1.079<0

𝑏𝑒1=0.4𝑏𝑒=𝑏𝑒2=0.6𝑏𝑒=1𝑊𝑒𝑥=220⁄2.5×(7.04×106−9.17×2.5×(110−2.5)2−2.68××(176.06−1101

2.68))=29.17𝑊𝑒𝑦𝑚𝑎𝑥 ×(6.866.×105−9.17×2.5×(39.5−20.7×(20.7 )2)=2

)−2.68×2𝑊𝑒𝑦𝑚𝑖𝑛

9.17×(6.866.×105−9.17×2.5×(26.33−20.7+ )−2.68×

×(50.3 )2)=2σ

+

9.175×=0.18×106+122536

= =30 = =8 板屋面容许挠度为L/150=46.67mm.5 1.498×v=384 =384×2.06×105×7.038×106=32.30𝑚𝑚<𝜆𝑥

=

=82.35<

𝜆𝑦 =87.72<𝑖 3×β=

1=

7×F= =A =选用d=25mm,t=1.5mm的焊接薄壁圆，张紧。查表知A=111𝑚𝑚2，已经满足强度要求，i=8.3mm，验算长细比：

√1.02+(7/3)2×λ= =305.85<[𝜆]= 圆，验算长细比：lλ==

=120.48<[𝜆]=

度范围为6m；刚架间距7m。墙梁跨度为7m>6m，因此需在其跨间三等分点处设置拉条。采用卷边槽钢（C形）墙梁，钢材选用Q235钢，截面初选为C180×70×20×2各荷载标准值按照最大间距的墙梁所需承担的荷载计算，最大间距为(3m1m22m，风荷载（迎风面风荷载（背风面--（1）1.2恒载+1.4（2）1.35恒载+1.4×0.7风载（3）1.0恒载+1.0组合组合组合---13用于验算结构形 2=4.906kN·𝑀𝑥=8

𝑀𝑥=9𝑞𝑦𝑙=4.361𝑘𝑁·1𝑉𝑦=2𝑞𝑦𝑙=跨中正弯矩0.13kN·m，边跨最大正弯矩0.47kN·m，拉条处负弯矩−0.58kN·m，最大剪力墙梁截面初选型号为C18070202，几何参数参照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》附录B截面特性表B.1.1-3槽钢。

4.361×

0.58×𝜎𝑚𝑎𝑥

+ = + =

4.361× 0.58×𝜎𝑚𝑖𝑛

− = − =

ψ =

=𝑀𝑥

=

=−𝑀𝑥

=ψ =力作用于支承边，ψ=0.364≥−1k=5.89−11.59ψ+6.68ψ2==−k=7.8−6.29ψ+9.78ψ2==ξ=c =0.841≤ b

𝑘1

=1.090<𝑘′=1α=1.15−0.15ψ=ρ=√205𝑘1𝑘=压力分布不均匀系数ψ=𝜎𝑚𝑖𝑛=0.364≥0，板件受压区宽度𝑏=𝑏=

18αρ=39.65

b=t𝑏𝑒= ξ ξ =1.069<

𝑘1

1

1=0.967<𝑘′=1α=1.15(ψ<ρ=√205𝑘1𝑘=压力分布不均匀系数ψ=𝜎𝑚𝑖𝑛=−1.079<0𝑏𝑐=1−𝜓=b

18αρ=198.55𝑏𝑒=

=t

𝑊𝑒𝑦𝑚𝑎𝑥=𝑊𝑦𝑚𝑎𝑥=𝑊𝑒𝑦𝑚𝑖𝑛=𝑊𝑦𝑚𝑖𝑛=

4.361×

0.58×σ= + = + =176.84𝑀𝑃𝑎<215𝑀𝑃𝑎

3×𝜏𝑥

=8.33𝑀𝑃𝑎<125MPa4×68×2 3×𝜏𝑦

=2×196×2=10.73MPa<

= =35 a=

> 2=10{<墙梁容许挠度为（水平方向和竖向）L/200，压型钢板容许挠度为L/150=46.67mm5 0.572× v =384×2.06×105×3.44×106=25.23𝑚𝑚<200=5𝑞

0.9×(7000 v

3

=3.73𝑚𝑚< =11.67𝑚𝑚384

2.06×105×0.452× 𝜆𝑥

=

=98.87<

𝜆𝑦 =90.79<𝑖 3×由前述计算，每个墙梁传递给拉条的支座反力为2.77kN。β=

1=

7×F= =21.09𝑘𝑁A =选用d=25mm,t=1.5mm的焊接薄壁圆，张紧。查表知A=111𝑚𝑚2，已经满足强度要求，i=8.3mm，验算长细比：

√1.02+(7/3)2×λ= =305.85<[𝜆]= Q235lλ==

=120.48<[𝜆]==𝑤𝑘=基本风压w01.05的系数，𝑤0=1.050.55=0.5775按照上次作业门规初算中的取值，有𝜇𝑠0.65，𝜇𝑧1.0和-1.0，去两面山墙上的合力，𝜇𝑧=2，故等效风荷载标准值：𝑤𝑘=𝜇𝑠𝜇𝑧𝑤0=0.75𝐹1=1.4×0.75×0.5 ÷3=2

𝐹2=𝐹3=𝐹4=𝐹5=𝐹6=2𝐹7=最大轴压力38.15*2=76.3kN，与该水平系杆相连的斜向支撑有最大轴拉力47.96Kn.除屋脊处外的水平刚性系杆采用d=108mm，t=2.5mm的焊接薄壁圆，材料为截面面积A=829𝑚𝑚2，回转半径i=长细比λ=l=187.67<[λ]=iB类截面，查表得稳定系数φ

=0.2087×

=199.64𝑀𝑃𝑎<屋脊处的水平刚性系杆采用d=140mm，t=3mm的焊接薄壁圆，材料为Q235钢。截面面积A=1291𝑚𝑚2，回转半径i=48.5mm长细比λ=l=144.33<[λ]=iB类截面，查表得稳定系数φ==

0.3280×

=180.19𝑀𝑃𝑎<系杆长l=√8.252+72+(8.25×5%)2=10.83𝑚，截面面