门式刚架计算模板

范文范例参考指导word格式整理一、设计资料某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，长度48m，柱距6m，檐口标高11m，屋面坡度1/10。屋面及墙面板均为彩色钢板，内填充保温层，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，钢材采用Q345钢，2/310mmNf，2/180mmNfv，基础混凝土标号C30，2/3.14mmNfc，焊条采用E50型。刚架平面布置图，屋面檩条布置图，柱间支撑布置草图，钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。刚架平面布置图屋面檩条布置图范文范例参考指导word格式整理柱间支撑布置草图计算模型及风荷载体形系数二、荷载计算2.1计算模型的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。2.2荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值彩色钢板0.402kNm保温层0.602kNm檩条0.082kNm钢架梁自重0.152kNm合计1.232kNm（2）屋面活载和雪载0.302/KNm。范文范例参考指导word格式整理（3）轻质墙面及柱自重标准值0.502/KNm（4）风荷载标准值基本风压：mkN/525.050.005.10。根据地面粗糙度类别为B类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，z=1.0。风荷载体型系数s：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。2.3各部分作用的荷载标准值计算（1）屋面荷载：标准值：mkN/42.7cos1623.1柱身恒载：mkN/00.3650.0（2）屋面活载屋面活载雪载mkN/81.1cos1630.0（3）风荷载以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0szk计算，z查表mh10，取1.0，s取值如图1.2所示。（地面粗糙度B类）迎风面侧面2/131.050.005.10.125.0mkNk，mkNq/79.06131.01屋顶2/525.050.005.10.100.1mkNk，mkNq/15.36525.02范文范例参考指导word格式整理背风面侧面2/289.050.005.10.155.0mkNk，mkNq/73.16289.03屋顶2/341.050.005.10.165.0mkNk，mkNq/05.26341.04三、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：注：剪力图：“+”表示方向“→”；轴力图：拉为正，压为负。3.1恒载作用(标准值)下，计算简图及内力值：恒载作用下轴力图恒载作用下剪力图范文范例参考指导word格式整理恒载作用下弯矩图3.2活载作用(标准值)下，计算简图及内力值：活荷载作用下轴力图活荷载作用下剪力图范文范例参考指导word格式整理活荷载作用下弯矩图3.3风荷载作用(标准值)下，计算简图及内力值：风荷载作用下轴力图风荷载作用下剪力图范文范例参考指导word格式整理风荷载作用下弯矩图由对称性可知，右风作用下，钢架的内力图与上述各图分别对称，可不做分析。四、内力组合选取荷载组合（1.2x恒载+1.4x活载+1.4x0.6x风载）对构件内力值进行验算，如下表所示截面内力恒载活载左风组合值柱端AM0000N-122.04-21.7240.21-143.08Q-24.27-5.9219.15-21.33柱端BM-266.98-65.12162.86-274.74N-89.04-21.7240.21-103.48Q-24.27-5.9210.46-25.63范文范例参考指导word格式整理梁端BM-266.98-65.1214.41-399.44N-33.01-8.05-38.97-83.62Q86.1821.02162.86269.65梁端CM232.8056.79-78.09293.27N-33.01-8.0514.41-38.78Q-3.30-0.81-0.99-5.93五、刚架设计5.1截面形式及尺寸初选梁柱都采用焊接的工字型钢，梁截面高度h一般取（1/30—1/45）L，故取梁截面高度为800mm；暂取梁截面尺寸为H800x300x10x14，如下图所示，柱的截面采用与梁相同。截面截面名称面积（mm2）IX106mm4WX104mm3IY106mm4WY104mm3iXmmiYmm柱H800×300×10×14161201681420634232363梁H800×300×10×141612016814206342323632512686681046.3101016811006.21032.310161201006.2mkNEIkNEAx5.2构件验算：（1）构件宽厚比验算206/2352502.7710142800h4.12/2351536.10142/)10300(0ywyfftftb腹板部分：翼缘部分：(2)平面内计算长度mHHIlIKKKxRRc66.1215.11115.1110.15.7410.15.7,10.11106.12,15.745.7000其中平面外长度计算系数：范文范例参考指导word格式整理考虑压型钢板墙面与强梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的强梁可作为柱平面外的支撑点，但为了安全起见计算长度按两个强梁间距考虑，即mmHY55002/1100003.87635500,2.3932312660yx（3）刚架柱的验算A．柱有效截面特征，截面全部有效。则由于考虑屈曲后强度18.017.015.18/23563.191.2810/772/2351.28/63.191)1(112.0)1(1617.42499.5883.7177283.71h82.083.7199.5882.183.7199.5883.71/99.5883.7141.6542.6104201074.274161201048.10363.25,48.103,74.2742212maxminmax02463minmaxywwpcXfkthkmmmmNWMANkNQkNNmkNMB.抗剪验算柱截面的最大剪力是maxV=25.63kN，考虑到仅有支座加劲肋，范文范例参考指导word格式整理08.123534.537/ywosfth，4.108.18.0s，所以8208.0)]8.0(64.01['vsvff，梁的抗剪承载力设计值max58.1140180107728208.08208.0VkNfthVvwwu，满足要求。弯剪压共同作用下的验算：因为uVV5.0，按公式eeeNeANWMMM/进行验算，其中mkNfWMee903102151042064，满足要求。mkNmkNANWMMeeeNe74.2742.89716120/90348.103903/C.整体稳定验算构件的最大内力：N=143.08kN，M=274.74kN·ma.刚架柱平面内的整体稳定性验算刚架柱高H=11000mm，柱的计算长度系数05.10。刚架柱的计算长度/xoxxli39.2[]=150，b类截面，查表得0.901x。kNkNEANxEx5.193892.391.1161202061.12222'0,1.0mx236'01/38.289)5.1938908.143901.01(104201074.2740.116120901.0143080)1(mmNNNWMANExxxxmxx2/310mmNf，满足要求。b.刚架柱作用平面外的整体稳定性验算计算长度mmloy5500。对等截面构件，3.8710yws，，，b类截面，查表得y=0.643。)345235(7724.41487.3110420772*1612087.343202354.443202422000400020yywsxybyfhtWhA=1.730.6范文范例参考指导word格式整理，满足要求取22246310200y/310/4.112/73.1104201074.274975.016120643.01008.143975.075.00.10.1906.0282.007.1mmNfmmNmmNWMANNNNNbyEteYeXeXtbyd．验算刚架在风荷载作用下的侧移bcII，18.211000/24000/hIlIbct刚架柱顶等效水平力：kNhqqHww57.1811)73.179.0(67.0)(67.031mmhmmEIHhtc18360/][86.24)18.22(101681001020612110001057.18)2(1243333（4）刚架梁的验算A．梁有效截面特征范文范例参考指导word格式整理，截面全部有效。则由于考虑屈曲后强度18.016.015.18/2355.211.2810/772/2351.28/51.211)1(112.0)1(1632.40690.1772h90.029.10091.8990.129.10091.8929.100/91.8929.10010.9519.5104201044.399161201062.8365.269,62.83,44.3992212maxminmax02463minmaxywwpcXfkthkmmmmNWMANkNQkNNmkNMB.抗剪验算梁截面的最大剪力是maxV=83.62kN，考虑到仅有支座加劲肋，由于是等截面，同理得max58.1140180107728208.08208.0VkNfthVvwwu，满足要求。弯剪压共同作用下的验算：因为uVV5.0，按公式eeeNeANWMMM/进行验算，其中mkNfWMee903102151042064，满足要求。mkNmkNANWMMeeeNe44.3992.89716120/90348.103903/C.整体稳定验算构件的最大内力：N=-83.62kN，M=-399.44kN·ma.刚架梁平面内的整体稳定性验算梁平面内的整体稳定性验算：计算长度取横梁长度xl0=12060mm，/xoxxli37.34[]=150，b类截面，查表得908.0x。kNkNEANxEx3.2136934.371.1161202061.12222'0,1.0mx范文范例参考指导word格式整理236'01/64.297)3.2136962.83908.01(104201044.3990.116120908.083620)1(mmNNNWMANExxxxmxx2/310mmNf，满足要求。b.刚架梁作用平面外的整体稳定性验算计算长度mmloy5500。对等截面构件，3.8710yws，，，b类截面，查表得y=0.643。)345235(7724.41487.3110420772*1612087.343202354.443202422000400020