单层单跨门式刚架厂房设计书.doc

单层单跨门式刚架厂房设计书 一、设计资料 1.该车间仓库采用单层单跨门式刚架，无吊车无振动。厂房跨度24m，总长度90m，柱距6m，檐高8m，屋面坡度1/10。屋面材料为压型钢板，墙面材料为彩钢板。彩板天沟。柱脚为铰接。 2.材料采用Q235B钢材。基础混凝土为C20混凝土（=12.5kN/mm2) 3..荷载： 恒载： 0.5 活载： 0.3 风载： 基本风压0.55 地面粗糙度B类，荷载体形系数为 二、结构平面布置及支撑布置 该车间仓库长度90m，跨度24m，柱距6m，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。 车间仓库长度60m，因此在车间第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高柱距，因此柱间支撑不用分层布置。 （布置图详见施工图1） 三、设计荷载 取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。车间仓库檐高8m，屋面坡度为1：10。 得到刚架计算模型如下图： 门式刚架计算模型 计算模型及风荷载体形系数 1.荷载选取 恒载： 0.5 活载： 0.3 风载： 基本风压 0.55 2.荷载工况： 3.荷载组合 （1） 1.2恒载+1.4活载 （2） 1.0恒载+1.4风载 （3） 1.2恒载+1.4活载+1.40.6风载 4.各工况内力： 恒载作用下的内力计算 恒载作用（先不考虑自重） 系数： 得： 活载作用 风载作用下的内力计算: 以左风为例 可以等效于以下六个图： 求得系数： 风荷载内力图 5.组合内力 截面尺寸初选： 梁柱都采用H型型钢 h一般取（1/30-1/45） ,取h=600mm, 暂取H: 面积 （) 梁 10640 652 217 45 30 247 42.3 柱 10640 652 217 45 30 247 42.3 （1）截面形式及尺寸初选： 梁柱都采用焊接的H型钢 （2）内力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称，因而风荷载只要考虑一个方向作用，风荷载只引起剪力不同，而剪力不起控制作用) 按承载能力极限状态进行内力分析，需要进行以下可能的组合： ① 1.2恒载效应+1.4活载效应 ② 1.0恒载效应+1.4风载效应 ③ 1.2恒载效应+1.4活载效应+1.40.6风载效应 取四个控制截面：如下图： 各情况作用下的截面内力 截面 内力 恒载 活载 左风 Ⅰ－Ⅰ 0 0 0 -36.12 -21.72 39.23 -14.33 -8.62 20.75 Ⅱ－Ⅱ -114.64 -68.93 139.68 -36.12 -21.72 39.23 -14.33 -8.62 14.13 Ⅲ－Ⅲ -114.64 -68.93 137.68 -17.85 -10.74 17.96 34.51 20.75 -37.63 Ⅳ－Ⅳ 84.88 51.05 -73.65 -17.85 -10.74 17.96 -1.43 -0.86 2.168 内力组合值 截面 内力 Ⅰ－Ⅰ 0 0 0 -73.75 18.8 -40.8 -29.26 14.72 -11.83 Ⅱ－Ⅱ -234.07 78.11 -118.42 -73.75 18.80 -25.43 -29.62 5.45 -17.75 Ⅲ－Ⅲ -234.07 78.11 -118.42 -36.46 7.3 -21.37 70.64 -18.17 38.85 Ⅳ－Ⅳ 173.33 -18.32 111.46 -36.46 7.30 -21.37 -2.92 1.60 -1.10 （3）截面验算 控制内力组合项目有： ①与相应的N，V(以最大正弯矩控制) ②与相应的N，V(以最大负弯矩控制) ③与相应的M，V(以最大轴力控制) ④与相应的M，V(以最小轴力控制) 所以以上内力组合值，各截面的控制内力为： 1-1截面的控制内力为 2-2截面的控制内力为 3-3截面的控制内力为 4-4截面的控制内力为 A：刚架柱验算： 刚