课程设计 门式钢架轻型钢结构 - 副本

1浙江科技学院钢结构课程设计题目门式刚架轻型钢结构设计学院建筑工程学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期2011年7月5日2目录1.设计资料.....................................................................................................................................32.钢架的布置及类型......................................................................................................................53.屋面构件与支撑设置..................................................................................................................64.荷载计算.....................................................................................................................................65.内力和侧移计算..........................................................................................................................76内力组合...................................................................................................................................166.钢架柱截面设计........................................................................................................................177.钢架梁截面设计........................................................................................................................188.梁翼缘和腹板宽厚比验算........................................................................................................189.刚架柱的验算...........................................................................................................................1910.刚架柱在弯，剪，压共同作用下的强度验算....................................................................2011.刚架柱的稳定性验算...........................................................................................................2012.节点设计...............................................................................................................................2113.螺栓强度验算.......................................................................................................................2214.刚架横梁屋脊处节点连接...................................................................................................2315.柱脚设计...............................................................................................................................2516.参考书目...............................................................................................................................263《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1.设计资料“钢结构课程设计”任务书----题目：某轻型门式刚架结构设计一、设计目的本课程设计是在完成了《钢结构基本原理》和《建筑钢结构设计》两门主课相关内容的学习后，通过一轻钢门式刚架结构的设计实践，较全面地掌握钢结构设计的全过程：结构选型、结构布置、荷载计算、内力分析、构件设计、节点设计、绘制钢结构施工图。通过课程设计，加深对钢结构设计过程的认识，提高对所学知识的综合运用能力。二、设计资料1.车间或仓库的柱网及檐高：a.长度：90m柱距分别为：a)6mb)7.5mc)9mb.跨度：a)15mb)18mc)21md)24me)27mc.檐高：a)6mb)8m2.屋面坡度：1:103.屋面材料：彩板夹芯板4.墙面材料：彩板夹芯板5.天沟：彩板天沟6.荷载标准值1)活载：0.5kN/m22)风载：基本风压0.45kN/m2地面粗糙度：B类，风载体型系数（可按右图取）3)雪载：0.4kN/m27.材质：Q235B恒载：彩钢板檩条灯饰隅撑等0.3墙体彩钢板0.25三、学生的选题规则按学号末两位进行选题。学号末两位设为xy4x=0,3,6,9的，设计柱距为6m；x=1,4,7的，设计柱距为7.5m；x=2，5，8的，设计柱距为9m；y=1，2，3，4，5则跨度分别设计为15m，18m，21m，24m，27m,檐高6m；y=6，7，8，9，0则跨度分别设计为15m，18m，21m，24m，27m,檐高8m。69柱距6m跨度24m檐高8mh550*250*10/12L1四、基本内容和要求一）基本内容1．柱网及屋面结构布置（包括支撑体系布置）2．门式刚架选型3．确定门式刚架梁、柱截面形式，并初估截面尺寸4．梁、柱线刚度计算及梁、柱计算长度确定5．荷载计算6．用结构力学方法计算各工况下的内力7．荷载组合和内力组合8．构件及连接节点(梁柱连接节点、屋面梁拼接节点、柱脚)设计9．绘制施工图二）基本要求1.结构设计计算书2.设计图纸a.结构平面布置图（包括支撑、檩条等布置）——A4b.门式刚架结构详图（包括结构设计说明）——A3或A23.计算书要求计算正确，条理清楚，书写端正；施工图纸绘制应选择适当的图幅和比例，线型和符号应规范准确。4.按时（一周内上交）独立完成设计任务要求的全部工作。参考资料：[1]陈绍蕃钢结构（上）钢结构基础5钢结构（下）房屋建筑钢结构设计中国建筑工业出版社[2]门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002[3]钢结构设计规范GB50017-2003[4]有关“门式刚架轻型钢结构房屋”的设计手册及其他资料钢结构课程建设组2011．06无吊车门式刚架跨度24m，柱距6m，共16榀。檐高8m，屋面坡度1/10，彩板天沟，墙面材料为彩板夹芯板，钢材采用Q345钢。恒载：为0.3kN/m2；活载：0.5kN/m2；墙体自重0.25kN/m2；雪载：0.4kN/m2；风载：基本风压W0=0.45kN/m2，地面粗糙度B类。2.钢架的布置及类型按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图。（补充）63.屋面构件与支撑设置3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板,芯板面板厚为0.50mm，板厚为80mm.。3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C型钢C180x70x20x3,跨中设拉条一道。3.2屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度，空间结构的稳定性，门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑，在柱间设置柱间支撑。3.3屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求：屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。（柱网布置图和檩条布置图，另）4.荷载计算4.1荷载取值计算（标准值）：（1）恒载：屋面板20.3/kNm墙体彩钢板自重：0.252/kNm（2）活载：0.52/kNm雪载：0.22/kNm（3）风荷载：基本风压20.45/owkNm地面粗糙类别B类，按CECS102：2002的规定，基本风压乘以1.05的系数。即21.050.450.4725/owkNm以柱顶为标准风压高度变化系数：1.0,1.0zz4.2各部分作用荷载：（1）屋面恒载：标准值：0.361.8/kNm设计值：1.21.82.16/kNm柱身恒载：0.25×6=1.2kN设计值：1.2×1.2=1.44kN(2)屋面活荷载：标准值：0.563/kNm设计值：1.434.2/kNm7（3）风荷载：仅以左风为例，右风相反。屋面风压设计值：1.41.00.451.0563.969/lqkNm1.40.650.451.0562.57985/rqkNm柱顶集中风载设计值：1.40.250.451.05463.969bwpkN1.40.550.451.05468.7318DwpkN5.内力和侧移计算5.1内力计算内力计算采用弹性分析法。用梁，柱平均刚度将梁，柱简化为等截面刚梁，然后采用结构力学求解器进行求解。屋面恒载作用结构力学求解器计算：结点,1,0,0结点,2,0,8结点,3,12,9.2结点,4,24,8结点,5,24,0单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1单元,4,5,1,1,1,1,1,0结点支承,5,4,0,0,0结点支承,1,4,0,0,0单元材料性质,1,1,-1,10.1,1,0,-1单元材料性质,2,3,-1,7.9,1,0,-1单元材料性质,4,4,-1,10.1,1,0,-1单元荷载,2,3,2.16,0,1,90单元荷载,3,3,2.16,0,1,90单元荷载,4,3,1.8,0,1,180,2单元荷载,1,3,1.8,0,1,0,2内力计算杆端内力值(乘子=1)杆端1杆端28----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩1-40.3200149-10.60009340.00000000-25.9200149-10.6000934-84.80074732-13.126586924.7366337-84