钢结构单层厂房结构计算书样稿.doc

钢结构课程设计
---王子涵
一、设计资料
该设计为单层厂房设计，采取单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，。刚架平面部署见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，具体做法见建筑专业设计文件；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采取冷弯薄壁卷边C型钢，，钢材采取Q235钢，焊条采取E43型。
二、荷载计算
（一）荷载取值计算
1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）
YX51-380-760型彩色压型钢板
KN/m2
50mm厚保温玻璃棉板
KN/m2
PVC铝箔及不锈钢丝网
KN/m2
檩条及支撑
KN/m2
刚架斜梁自重
KN/m2
悬挂设备
KN/m2
累计
KN/m2
2．屋面可变荷载标准值
屋面活荷载：按不上人屋面考虑，。
雪荷载：基础雪压S0=。对于单跨双坡屋面，屋面坡角
α=5°42′38″，μr=，雪荷载标准值Sk=μrS0=。
，不考虑积灰荷载。
3．轻质墙面及柱自重标准值（包含柱、墙骨架等） KN/m2
4．风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：附录A要求计算。
基础风压ω0=× KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度改变系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-)要求采取，当高度小于10m时，按10m高度处数值采取，μz=。风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋－，背风面柱及屋面分别为＋－(CECS102：中间区)。
5．地震作用
据《全国民用建筑工程设计技术方法—结构》：单层门式刚架轻型房屋钢结构通常在抗震设防烈度小于等于7度地域可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。
（二）各部分作用荷载标准值计算
屋面：
恒荷载标准值：×6=
活荷载标准值：×6=
柱荷载：
恒荷载标准值：×6×6+×9=
活荷载标准值：×9=
风荷载标准值：
迎风面：柱上qw1=×6×=
横梁上qw2=－×6×=－
背风面：柱上qw3=－×6×=－
横梁上qw4=－×6×=－
三、内力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采取等截面，梁柱选择相同截面。柱脚按铰接支承设计。采取弹性分析方法确定刚架内力。引用《钢结构设计和计算》（包头钢铁设计研究院编著，机械工业出版社）中表2－29（铰接柱脚门式刚架计算公式）计算刚架内力。
1．在恒荷载作用下
λ=l/h=18/6=3
ψ=f/h==
k=h/s=6/=
μ=3+k+ψ(3+ψ)=3++×(3+)=
HA=HE=qlλΦ/8=×18×3×=
MC=ql2[1－(1+ψ) Φ]/8=[1－(1+)×]=·m
MB=MD=－ql2Φ/8=－×182×=－·m
刚架在恒荷载作用下内力图。
内力计算“+、－”号要求：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
2．在活荷载作用下
VA=VE=
HA=HE=×18×3×=
MC=×182[1－(1+)×]/8=·m
MB=MD=－×182×=－·m
刚架在活荷载作用下内力图。
3．在风荷载作用下
对于作用于屋面风荷载可分解为水平方向分力qx和竖向分力qy。现分别计算，然后再叠加。
(1)在迎风面横梁上风荷载竖向分力qw2y作用下
VA=×9－=