单层钢结构厂房结构计算.doc

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单层钢结构厂房结构计算
一、设计资料
省某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，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，。刚架平面布置见图1(a)，刚架形式与几何尺寸见图1(b)。屋面与墙面板均为聚氨酯复合保温板；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Q235钢，焊条采用E43型。
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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- KN/m2
KN/m2
KN/m2
KN/m2
KN/m2
KN/m2
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， KN/m2。
雪荷载：根本雪压S0= KN/m2。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= KN/m2。
KN/m2，不考虑积灰荷载。
3．轻质墙面与柱自重标准值〔包括柱、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》CECS102：2002附录A的规定计算。
根本风压ω× KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=。风荷载体型系数μs：迎风面柱与屋面分别为＋－，背风面柱与屋面分别为＋－(CECS102：2002中间区)。
5．地震作用
据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进展抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。
〔二〕各局部作用的荷载标准值计算
屋面：
×
×
柱荷载：
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×6××
×
风荷载标准值：
×6×
×6×
×6×
×6×
三、力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况与刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用一样截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架力。引用《钢结构设计与计算》〔钢铁设计研究院编著，机械工业〕中表2－29〔铰接柱脚门式刚架计算公式〕计算刚架力。
1．在恒荷载作用下
λ=l/h=18/6=3
ψ
μ=3+k+ψ(3+ψ×
HA=HE=qlλΦ×18×3×
MC=ql2[1－(1+ψ) Φ]/8=[1－(1+)×·m
MB=MD=－ql2Φ×182×·m
刚架在恒荷载作用下的力如图。
力计算的“+、－〞号规定：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。
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2．在活荷载作用下
×18×3×
×182[1－(1+)×·m
×182×·m
刚架在活荷载作用下的力如图。
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3．在风荷载作用下
对于作用于屋面的风荷载可分解为水平方向的分力qx和竖向的分力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
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×
HA=HE=qlλΦ×18×3×
×·m
MC= ql2[α2－(1+ψ) Φ×182××·m
刚架在qw2y作用下的力如图
(2)在背风面横梁上风荷载竖向分力qw4y作用下
×
HA=HE=qlλΦ×18×3×
×·m
MC= ql2[α2－(1+ψ) Φ×182××·m
刚架在qw4y作用下的力如图。
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(3)在迎风面柱上风荷载qw1作用下
α=1，
×62/(2×
刚架在qw1作用下的力如图。
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(4)在背