门式框钢结构设计任务书.doc

门式框钢结构设计任务书 1：计算模型选取 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。厂房檐高6.5m，考虑到檩条和梁截面自身高度，近似取柱高为6.0m；屋面坡度为1：18。 2.荷载取值 屋面自重： 彩色钢板聚苯乙烯夹心版：0.15 kN/m2 檩条支撑：0.2 kN/m2 总计：0.35kN/m2 柱自重：0.25 kN/m2 横梁自重：0.2 kN/m2 屋面雪荷载：0.4 kN/m2 屋面活荷载：0.3 kN/m2（与雪荷载不同时考虑） 柱自重：0.25 kN/m2 风载：基本风压W0=0.35 kN/m2 一：荷载的计算 （1）屋面荷载： 标准值： 0.35×1/cos×8=2.80 kN/m 柱身恒载：0.25×8=2 kN/m （2）屋面活载 屋面雪荷载大于屋面活荷载，取雪荷载0.4×1/cos×8=3.2 KN/M2 （3）风荷载 （地面粗糙度类） 风载体形系数示意图 迎风面 侧面ωk=1.0×0.8×0.35=0.28kN/m2，q1=0.28×8=2.24 kN/m 屋顶ωk=-1.0×0.5×0.35=0.175 kN/m2，q1=-0.175×8=-1.4kN/m 背风面 侧面ωk=-1.0×0.5×0.35=0.175 kN/m2，q1=-0.175×8=-1.4kN/m 屋顶ωk=-1.0×0.5×0.35=0.175 kN/m2，q1=-0.175×8=-1.4 kN/m 荷载如下图： 二：内力计算： （1）截面形式及尺寸初选： 梁柱都采用焊接的H型钢 梁的截面高度一般取（1/30-1/45），故取梁截面高度为500mm； 暂取H500×250×8×10 柱采用 H500×250×8×10 截面 截面名称 长度 面积 mm mm 柱 H500×250×8×10 6000 8840 373 149 26 21 206 54 梁 H500×250×8×10 7500 8840 373 149 26 21 206 54 EA=2.06×108×8840×10-6=1.821×106 EIx=2.06×108×135×106×10-12=2.78×104 kn·m2 （2）截面内力： 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： 用结构力学求解器求出 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 14.8680000 15.5048542 0 14.8680000 2 53.9091254 2 2 -14.7305710 53.9091254 2 -4 -18.4439908 （3）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 1.2*恒载效应+1.4*风载效应 ③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+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 25.7 18.0 14.87 -7.0 -6.1 15.5 Ⅱ－Ⅱ -41.9 -36.6 53.9 25.7 18．0 14.87 -7.0 -6.1 2.06 Ⅲ－Ⅲ 41.9 36.6 53.9 8.1 7.1 -14.7 20.2 17.7 -45.08 Ⅳ－Ⅳ -32.6 -28.5 17.1 8.1 7.1 2.9 0.4 4.7 -4.2 内力组合值 截面 内力 Ⅰ－Ⅰ 0 0 0 56.04 51.66 67.13 -16.94 13.3 2.8 Ⅱ－Ⅱ -101.52 25.18 -29.693 56.04 51.66 70.0 -16.94 -5.5 -13.21 Ⅲ－Ⅲ 101.52 25.18 157．975 19.24 -10.86 -1.036 49.02 -38