鋼結構單層廠房畢業設計計算書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 028)()62whm???? 按不設橫向加勁肋來計算： .34kt= 則， ,且小于 ，?????=[（ ）] = ，39。f??2Nm而 （內力圖得出的剪力設計值） ， 39。?K（滿足要求） 故，腹板屈曲后的強度利用時滿足要求的。 強度驗算 （根據《鋼結構第二版》中的 ）（1）柱：，故按公式 計算，其中抗彎強度設計值=?NeM?，23fm27 / 79 eWNMf kNmkA??????????????????????（2）梁 1： 取大頭截面計算：， eNWfkmkNA?????????????（滿足要求） 取小頭截面計算：， eNMfkkNA?????????????（滿足要求）（3）梁 2： 取大頭截面計算：， eWNMfkmkNA?????????????（滿足要求） 取小頭截面計算：， eNfkkNA?????????????（滿足要求） 故，桿件的強度滿足要求。 穩定驗算 柱：A．變截面柱的平面柱的平面內整體穩定計算：柱的平面內計算長度，首先要確定 ，而確定 必須先確定柱頂水平rur荷載作用下的側移剛度 K，可采用一階分析法計算程序得出。由 ，知，當左側柱頂作用單位 1KN 的力的時候，利用右側柱Hu?頂的位移可以輕松的算出側移剛度 K，計算方法比較復雜，這里利用28 / 79PKPM 建模計算，由于 PKPM 是自動計算剛架自重的，因此這里設置的單位力為活荷載。下圖是 PKPM 的建模模型以及計算結果。 則， ?? 由于柱腳為鉸接，則： ? ? 故，柱平面內的計算長度 ，07oxlu? 柱平面外的計算長度 ，9ym?，按 b 類截面查《鋼結構設計規范》????C，表 C2，得， ，????39。????因此， ??22139。 =3151OmxxeoOEoeMmfNmAW? ???????????， （滿足要求）（根據《鋼結構第二版》中的 ）故，變截面柱平面內的整體穩定滿足要求。B．變截面柱平面外的整體穩定計算：29 / 79 根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》 規定進行驗算。 ，按 c 類截面查《鋼結構設計規范》附錄 C，表9510yoyli???C3，得；? 因為柱一端鉸接，故， ??239。 39。?????。????按下式進行驗算： ， ?????????（滿足要求） （根據《鋼結構第二版》中的 ）故，變截面柱平面外的整體穩定滿足要求。注：當斜梁坡度不超過 10176。（1：5）時，因軸力很小可按壓彎構件計算其強度和剛架平面外的穩定，不計算平面內的穩定。由于該廠房的屋面坡度為 176。（1:10） ，則可不進行計算梁 1 的平面內的穩定。30 / 79第七章 連接節點計按照以下圖端板的支承條件的連接方式計算。 梁柱節點設計采用以下圖的連接方式計算。31 / 79（1）節點連接方式：節點采用 M30（ 級）高強度摩擦型高強螺栓連接，構件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數 u=，每個高強度螺栓的預拉力 P=355KN（查《鋼結構設計手冊》 ，表 412） 。（2）節點內力：M= ，N=312KN，Q=。KNm?（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗算：，取 ，31284btNn?????， （..???抗剪要求）以下是一個高強度摩擦型螺栓連接的承載力驗算：， （滿足抗拉、抗剪要求）????由于軸力、剪力引起的拉力可以忽略，故螺栓可承受的最大拉力為： (0..)My KN???????32 / 79則， 。 （滿足抗拉要求）1maxbtN?柱截面的平均高度為 ，75062ohm??， （滿足要求）??（按規范 GBJ1788 規定，當 時，對無局部壓應力（ ）025yowfht 0c??處可不配置加勁肋）故此節點不需要設加勁肋，由于中間螺栓屬于無肋類，致使端板厚度過大，為了滿足端板厚度的要求，同樣為了減少力偶作用下的局部變形，故設三道加勁肋。（4）端板厚度計算：端板的厚度 可根據不同的支撐條件進行計算，但不應小于 16mm，和t梁端板連接的柱翼緣部分應與端板等厚度。a） 伸臂類端板：； mb????b） 兩邊支承類端板：當端板外伸時， ；????????當端板平齊時， ； meef? 綜上所算，取端板厚度 。30tm?（5）梁柱相交的節點域剪力驗算：， ?????（滿足要求）故不需要設置斜加勁肋，但是為了滿足構造設計要求，在梁柱節點設置一道斜向加勁肋。33 / 79 斜梁與斜梁的拼接節點設計采用以下圖的連接方式計算。 （1）節點連接方式：節點采用 M24（ 級）高強度摩擦型高強螺栓連接，構件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數 u=，每個高強度螺栓的預拉力 P=225KN（查《鋼結構設計手冊》 ，表 412） 。（2）節點內力：M= ，N=78KN，Q=85KN。KNm?34 / 79（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗算： ???(..)btMy KNn???????? （4）端板厚度計算：a）伸臂類端板：；36501829fteNt mb????b）兩邊支承類端板：當端板外伸時， ；????????當端板平齊時， ； meef?故，取端板厚度 。25tm? 屋脊梁梁拼接節點設計 35 / 79（1）節點連接方式：節點采用 M24（ 級）高強度摩擦型高強螺栓連接，構件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數 u=，每個高強度螺栓的預拉力 P=225KN（查《鋼結構設計手冊》 ，表 412） 。（2）節點內力：M= ，N=116KN，Q=。KNm?（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗算： ??? （滿足抗拉要求） ??180btKN??（4）端板厚度計算：a）伸臂類端板：； mb????b）兩邊支承類端板：當端板外伸時， ；????????36 / 79當端板平齊時， ；?? mbf???????故，取端板厚度 。5tm? 鋼柱柱腳設計 37 / 79（1）節點連接方式：鋼柱柱腳采用鉸接方式與基礎連接，地角螺絲采用M24 錨栓。（2）柱腳節點內力：M=0 ，N=332KN，Q=。KNm?（3）柱腳地板的尺寸確定：，取截面 ，32210cBLf????4059BLm??則， 。?a）懸臂板： 2211..160cMa????b）三邊支承板：，查表，得 。?， Nm??????，由于柱腳底板的厚度不應小于鋼柱中較厚板件的厚度，且不小于20mm，故取板厚為 20mm。（4）柱腳水平抗剪計算：柱腳錨栓不宜用承受柱腳底部的水平剪力。此水平剪力可由底板與混凝土基礎之間的摩擦力承受，摩擦系數取 。??， （滿足要求）?????按規范,柱腳水平力 V (N 為柱腳垂直反力)可不設抗剪建，否則?必須設置抗剪建，故不需要設置抗剪構件，但是為了滿足構造要求，采用冷彎薄壁槽鋼作為抗剪鍵，截面尺寸為 ，焊條 E50。[1038 / 79第八章 檁條設計與計算檁條設計資料檁條采用冷彎薄壁卷邊槽鋼，截面尺寸為 ，材料為25074C?Q345，強度設計值 ，水平檁距為 ，檁條跨度為295fNm?L=,當檁條跨度大于 6m 時，應在檁條跨度三分點處各設置一道拉條，屋面檁條及拉條布置圖下圖。根據 PKPM 計算檁條，輸出結構如下 ===== 設計依據 ======建筑結構荷載規范(GB 500092022)冷彎薄壁型鋼結構技術規范(GB 500182022)門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS102:2022)===== 設計數據 ======屋面坡度(度): 檁條跨度 (m): 檁條間距 (m): 設計規范: 門式剛架規程 CECS102:2022風吸力下翼緣受壓穩定驗算：按附錄 E 驗算檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 鋼材鋼號：Q345 鋼拉條設置: 設置兩道拉條39 / 79拉條作用: 能約束檁條上翼緣凈截面系數: 檁條僅支承壓型鋼板屋面(承受活荷載或雪荷載),撓度限值為 1/150屋面板為兩跨或兩跨以上面板屋面板能阻止檁條側向失穩構造不能保證風吸力作用下翼緣受壓的穩定性每米寬度屋面板的慣性矩(m4): 建筑類型: 封閉式建筑分區: 中間區基本風壓: 風荷載高度變化系數: 風荷載體型系數: 風荷載標準值 (kN/m2): 屋面自重標準值(kN/m2): 活 荷載標準值(kN/m2): 雪 荷載標準值(kN/m2): 積灰荷載標準值(kN/m2): 檢修荷載標準值 (kN): ===== 截面及材料特性 ======檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 b = h = c = t = A = Ix = Iy = It = Iw = Wx1 = Wx2 = Wy1 = Wy2 = 鋼材鋼號：Q345 鋼屈服強度 fy= 強度設計值 f= 考慮冷彎效應強度 f39。= ===== 截面驗算 ====== | 恒載+(活載+ 積灰 + 風載(壓力))組合 | 彎矩設計值(): Mx = 40 / 79彎矩設計值(): My = 有效截面計算結果:Ae = Iex = Iey = Wex1 = Wex2 = Wex3 = Wex4 = Wey1 = Wey2 = Wey3 = Wey4 = 截面強度(N/mm2) : σmax = ≤ | 恒載+ 風載(吸力)組合 |彎矩設計值() : Mxw = 彎矩設計值() : Myw = 有效截面計算結果:全截面有效。截面強度(N/mm2) : σmaxw = ≤按門式剛架規程 CECS102:2022 附錄 E 計算:下翼緣壓彎屈曲承載力降低系數: χ = 垂直荷載引起的下翼緣側向彎矩: My39。= 下翼緣的穩定性(N/mm2): fstabw = ≤| 荷載標準值作用下，撓度計算 |垂直于屋面的撓度(mm) : v = ≤ ===== 計算滿足 ====== 檁條能夠承受的最大軸力設計值為(KN): N= ===== 計算結束 ======41 / 79第九章 隅撐設計與計算由于隅撐成對布置，角度 ，求出每根隅撐軸心壓力為：45???， KN???? ?隅撐鋼材材質一般為 Q235BF，截面尺寸選用 L70X5，計算長度， m???截面特性為： ， ，28A=?則： ，屬于 B 類截面，查表可得 ，? ??那么, 。 （滿足要求）??????故隅撐滿足穩定要求。42 / 79第十章 支撐設計與計算 水平支撐構件容許長細比：根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》，中表 和表 詳見下表：幾何長度 ，容許長細比： ，????40??（1）支撐平面內： ，02ol?需要最小回轉半徑： 。???（2）支撐平面外： ，?需要最小回轉半徑： 。????選用 L125X12， ， ， 38..xi???43 / 79。 （滿足要求）2890Am? 柱間支撐 幾何長度 ，容許長度比： 。????20??（1）支撐平面內： ，0ol?需要最小回轉半徑： 。???（2）支撐平面外： ，?需要最小回轉半徑： 。????選用 2L125X12，連接板厚 10mm， ，.? （滿足要求）??2780A?下圖：44 / 79第十一章 PKPM 撓度驗算撓跨比限值：根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》根據對所取的截面進行截面驗算均滿足設計要求，通過 PKPM 建模得到的撓度圖如下：（1）(恒+活)梁的絕對撓度 (mm)最大撓度值 = ，撓跨比=最大撓度 /梁跨度 = 45 / 791/2751/180。 （滿足要求）（2）(恒+活)梁的相對撓度 (mm)最大撓度值 = ，撓度比=最大撓度/梁跨度 = 1/ 7531/180。 （滿足要求）通過 PKPM 建模得出來的結果均滿足設計要求。 計算完畢。以上設計結果均滿足設計要求。46 / 79第十二章 PKPM 建模輸出的計算結果附件工程名: 廈門市集美區廈工工業園管桁架加工車間廠房設計***