单层厂房门式刚架结构计算书
单层厂房门式轻钢结构计算书
一、设计资料
现地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达到施工深度。
要求：
1.给出设计过程简介和设计注意事项。
2.给出主要构件设计计算过程。
3.提供施工图。
该厂房为单层，采用单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50 m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50 m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7 m，其他柱距6m；刚架平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图。刚架梁、柱除，另有注明外，均采用Q345钢。高强螺栓除另有注明外，均采用10.9级摩擦型连接高强度螺栓。锚栓除另有注明外，均采用Q345钢。
刚架形式及几何尺寸图
二、设计荷载
1.屋面恒载：0.30 kN/m2
计算刚架活载：0.30 kN/m2
计算檩条活载：0.50 kN/m2
雪荷载：0.20 kN/m2
基本风压：0.6 kN/m2 风压调整系数：1.05
2.由于地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用
三、力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用变截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架力。
1.在恒载作用下
2.在活载作用下
3.在风荷载作用下
四、截面设计
该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12，梁截面采用两种焊接工字钢：
变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10
不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10
柱的截面特性A=121.8cm2 Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =43774cm4；Iy =41702 cm4
高厚比、宽厚比
腹板计算高厚比 H0/Tw=41.8 ，满足要求；翼缘宽厚比B/T=7.50，满足要求
梁的截面属性
截面：H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10
小头截面特性：
A =75.80 cm2； Xc =12.5cm； Yc =22.5cm；Ix =28180 cm4； Iy=2.6049 cm4；
大头截面特性：
A =84.8 cm2；Xc =12.5cm；Yc =30cm；Ix =53272 cm4；Iy =26052 cm4；
高厚比、宽厚比
大头截面腹板计算高厚比 H/Tw=96.67 ，满足要求；
小头截面腹板计算高厚比 H/Tw=71.67 ，满足要求
翼缘宽厚比B/T=12.20 ，满足要求
H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10
截面特性：A =84.4 cm2；Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =29505 cm4；Iy =26060 cm4；
高厚比、宽厚比
大头截面腹板计算高厚比 H/Tw=53.75 ，满足要求；
小头截面腹板计算高厚比 H/Tw=53.75 ，满足要求
翼缘宽厚比B/T=12.10 ，满足要求
五、刚架梁设计
本刚架梁柱是从中间7榀中选出
钢梁1
截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度：Lx= 18.09, Ly= 3.00
构件长度= 3.01;计算长度系数: Ux= 6.00Uy=1.00
变截面 H形截面 H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10
轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类；构件钢号：Q345
梁的弯矩包络
梁下部受拉:
截面1 2 3 4 5 6 7
弯矩-41.69 -35.71 -33.61 -31.22 -28.54 -25.57 -23.70
梁上部受拉:
截面1 2 3 4 5 6 7
弯矩140.50 112.83 91.93 71.85 52.58 37.94 28.51
考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304
抗剪强度计算应力比= 0.130
平面稳定最大应力(N/mm*mm)=88.55
平面稳定计算最大应力比=0.286
平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85.93
平面外稳定计算最大应力比=0.277
考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304 < 1.0
抗剪强度计算应力比= 0.130 < 1.0
平面稳定最大应力< f= 310.00
平面外稳定最大应力< f=310.00
腹板高厚比 H0/TW= 84.17 < [H0/TW]= 206.33 (CECS102:2002)
翼缘宽厚比B/T = 12.20 < [B/T] =12.38
(恒+活)梁的相对挠度 (mm
)截面1 2 3 4 5 6 7
挠度值0.00 -0.02 0.11 0.34 0.67 1.07 1.51
最大挠度值=1.51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995.
斜梁坡度初始值: 1/10.00
变形后斜梁坡度最小值: 1/10.40
变形后斜梁坡度改变率 = 0.038 < 1/3
六、刚架柱设计
本刚架梁柱是从中间7榀中选出
钢柱3
截面类型= 16;布置角度=0;计算长度：Lx= 14.24, Ly= 3.10; 长细比：λx= 75.1,λy= 53.0 构件长度= 3.10; 计算长度系数: Ux=4.59Uy=1.00
截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16
轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类；构件钢号：Q345验算规: 门规CECS102:2002
考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制M= -140.50, N= -54.44
考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.278
抗剪强度计算控制, V=-25.77
抗剪强度计算应力比 = 0.034
平面稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =80.10
平面稳定计算最大应力比=0.258
平面外稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =78.53
平面外稳定计算最大应力比 =0.253
门规CECS102:2002腹板容许高厚比 [H0/TW] =206.33
翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38
考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.278 < 1.0
抗剪强度计算应力比= 0.034 < 1.0
平面稳定计算最大应力 < f= 310.00
平面外稳定计算最大应力 < f= 310.00
腹板高厚比 H0/TW= 41.80 < [H0/TW]= 206.33
翼缘宽厚比 B/T = 7.50 < [B/T]= 12.38
压杆,平面长细比λ=75. ≤ [λ]= 180
压杆,平面外长细比λ=53. ≤ [λ]= 180
验算刚架在风荷载作用下的侧移
风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:
节点( 4),水平位移dx=11.630(mm) = H /739.
梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161.
风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180
梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180
七、隅撑的设计
隅撑计算
轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235)；应力=N/φ/A
梁下翼缘截面面积A=0.0025m*m；横梁钢材型号Q345钢
翼缘钢板厚度10mm；横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2
横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2；角钢计算长度=733.249mm
角钢截面=L50x4角钢回转半径=0.99cm；角钢截面面积=0.00039m*m
长细比λ=74.0656 <= 220；折减系数=0.6+0.0015*λ=0.711098
稳定系数φ=0.628263；轴力N=11.0665 kN；应力=45.1653 N/mm2<220.44 N/mm2 螺栓计算
角钢钢材钢号Q235钢；檩条的板件厚度2mm；螺栓直径14mm
螺栓有效截面面积115.4mm*mm；螺栓孔径15mm
螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2；螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2
螺栓连接抗剪承载力设计值16.156 kN；螺栓连接抗压承载力设计值8.54 kN
螺栓连接承载力设计值 < 轴力N=11.0665 kN
八、檩条的设计
冷弯薄壁型钢檩条设计
屋面坡度(度): 5.711
檩条跨度 (m): 6.000
檩条间距 (m): 0.750
设计规: 门式刚架规程CECS102:2002
风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算
檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢 XZ140X50X20X2.0
钢材钢号：Q235钢
拉条设置: 设置一道拉条
拉条作用: 能约束檩条上翼缘
净截面系数：1.000
檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为 1/150
屋面板为两跨或两跨以上面板
屋面板能阻止檩条侧向失稳
构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性
每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0.200000E-06
建筑类型: 封闭式建筑
分区: 中间区
基本风压: 0.630
风荷载高度变化系数: 1.000
风荷载体型系数: -1.200
风荷载标准值 (kN/m2): -0.756
屋面自重标准值(kN/m2): 0.300
活荷载标准值(kN/m2): 0.500
雪荷载标准值(kN/m2): 0.300
积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000
检修荷载标准值 (kN): 1.000
截面及材料特性
檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0
b =50.000 h =140.000
c =20.000 t =2.000
A = 0.5392E-03 Ix = 0.1860E-05 Iy = 0.1547E-06
It = 0.7190E-09 Iw = 0.1299E-08
Ix1 = 0.1621E-05 Iy1 = 0.3936E-06 θ = 0.2199E+02
Wx1 = 0.3038E-04 Wx2 = 0.2247E-04 Wy1 = 0.6107E-05 Wy2 = 0.8067E-05 钢材钢号：Q235钢
屈服强度 fy=235.000
强度设计值 f=205.000
考虑冷弯效应强度 f'=215.220
截面验算
| 1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合 |
弯矩设计值(kN.m): Mx =3.653
弯矩设计值(kN.m): My =0.268
有效截面计算结果:
Ae = 0.5364E-03 θe = 0.2204E+02 Iex = 0.1845E-05 Iey = 0.1545E-06 Wex1 = 0.2868E-04 Wex2 = 0.2221E-04 Wex3 = 0.2902E-04 Wex4 = 0.2241E-04 Wey1 = 0.5871E-05 Wey2 = 0.7711E-05 Wey3 = 0.5890E-05 Wey4 = 0.7678E-05 截面强度(N/mm2) : σmax = 199.182 <= 205.000
| 1.0恒载+1.4风载(吸力)组合 |
弯矩设计值(kN.m) : Mxw = -2.158
弯矩设计值(kN.m) : Myw = -0.250
有效截面计算结果:全截面有效。
截面强度(N/mm2) : σmaxw = 127.016 <= 215.220
按门式刚架规程CECS102:2002 附录E 计算:
下翼缘压弯屈曲承载力降低系数: χ =0.712
垂直荷载引起的下翼缘侧向弯矩: My'= -0.029
下翼缘的稳定性(N/mm2): fstabw = 143.271 <=205.000
荷载标准值作用下，挠度计算
垂直于屋面的挠度(mm) : v = 32.306 <=40.000
计算满足
檩条能够承受的最大轴力设计值为(KN): N= 2.000
九、墙梁的设计
冷弯薄壁型钢墙梁设计
墙梁跨度 (m): 6.000
墙梁间距 (m): 1.500
设计规: 门式刚架规程CECS102:2002
风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算
墙梁形式: 斜卷边Z形冷弯型钢 XZ140X50X20X2.0
墙梁布置方式: 口朝下
钢材钢号：Q345钢
拉条设置: 设置一道拉条
拉条作用: 能约束墙梁外翼缘
净截面系数: 1.000
墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为 1/100
墙板能阻止墙梁侧向失稳
构造不能保证风吸力作用墙梁翼缘受压的稳定性
墙梁支撑墙板重量
单侧挂墙板
墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.300
每米宽度墙板的惯性矩(m4): 0.200000E-06
建筑类型: 封闭式建筑
分区: 边缘带
基本风压: 0.525
风荷载高度变化系数: 1.000
迎风风荷载体型系数: 1.100
背风风荷载体型系数: -1.500
迎风风荷载标准值 (kN/m2): 0.577
背风风荷载标准值 (kN/m2): -0.787
截面及材料特性
墙梁形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0
b =50.000 h =140.000
c = 20.000 t = 2.000
A = 0.5392E-03 Ix = 0.1860E-05 Iy = 0.1547E-06
Ix1 = 0.1621E-05 Iy1 = 0.3936E-06 θ = 0.2199E+02
Wx1 = 0.3038E-04 Wx2 = 0.2247E-04 Wy1 = 0.6107E-05 Wy2 = 0.8067E-05 Ww1 = 0.1183E-05 Ww2 = 0.5918E-06 k = 0.4601E+00 Uy = 0.0000E+00 钢材钢号：Q345钢
屈服强度 fy= 345.000
强度设计值 f= 300.000
考虑冷弯效应强度 f'=312.953
设计力
| 1.2恒载+1.4风压力组合 |
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx =4.484
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My =-0.868
水平剪力设计值 (kN) : Vx =3.638
竖向剪力设计值 (kN) : Vy =0.770
| 1.35恒载 |
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 =-0.779
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 =-0.482
水平剪力设计值 (kN) : Vx1 = 0.000
竖向剪力设计值 (kN) : Vy1 =0.867
| 1.2恒载+1.4风吸力组合 |
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 =-6.901
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 =-0.090
水平剪力设计值 (kN) : Vxw =4.961
竖向剪力设计值 (kN) : Vyw =0.770
风压力作用验算
抗弯控制组合： 1.2恒载+1.4风压力组合
有效截面特性计算结果:全截面有效。
截面强度(N/mm2) : σmax = 289.719 <=312.953
抗剪控制组合： 1.2恒载+1.4风压力组合
截面最大剪应力(N/mm2): τ = 20.064 <= 175.000
风吸力作用验算
组合: 1.2恒载+1.4风吸力
有效截面特性计算结果:
Ae = 0.5026E-03 θe = 0.2278E+02 Iex = 0.1727E-05 Iey = 0.1488E-06 Wex1 = 0.2900E-04 Wex2 = 0.2189E-04 Wex3 = 0.2552E-04 Wex4 = 0.1985E-04 Wey1 = 0.5669E-05 Wey2 = 0.7490E-05 Wey3 = 0.5318E-05 Wey4 = 0.8206E-05 截面强度(N/mm2) : σmaxw = 349.939 > 300.000
翼缘受压稳定性验算：
按门式刚架规程CECS102:2002 附录E 计算:
翼缘压弯屈曲承载力降低系数: 0.576
翼缘的稳定性(N/mm2) : fstab 574.278 > 300.000
截面最大剪应力(N/mm2): τw = 27.360 <= 175.000
荷载标准值作用下，挠度验算
竖向挠度(mm) : fy =1.782
水平挠度(mm) : fx =43.786 <=60.000
十、山墙抗风柱设计
钢材等级：Q345
柱距(m)：3.000；柱高(m)：9.050
柱截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=450*300*300*10*12*12
铰接信息：两端铰接
柱平面计算长度系数：1.000
柱平面外计算长度：9.050
强度计算净截面系数：1.000
设计规:《钢结构设计规》
容许挠度限值[υ]: l/400 = 22.625 (mm)
风载信息：
基本风压W0(kN/m2)：0.300
风压力体形系数μs1：1.000
风吸力体形系数μs2：-1.000
风压高度变化系数μz：1.380
柱顶恒载(kN)：0.000
柱顶活载(kN)：0.000
墙板自承重
风载作用起始高度 y0(m)：0.000
抗风柱设计
1、截面特性计算
A =1.1460e-002; Xc =1.5000e-001; Yc =2.2500e-001;Ix =4.0983e-004; Iy =5.4036e-005;
ix =1.8911e-001; iy =6.8667e-002;W1x=1.8215e-003; W2x=1.8215e-003;
W1y=3.6024e-004; W2y=3.6024e-004;
2、风载计算
抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 1.242
抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -1.242
3、柱上各断面力计算结果
△组合号 1：1.35恒+0.7*1.4活
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kN) ： 10.921 10.011 9.101 8.191 7.281 6.371 5.460 断面号： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
轴力(kN) ： 4.550 3.640 2.730 1.820 0.910 0.000
△组合号 2：1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m)： 0.000 -5.439 -9.890 -13.351 -15.824 -17.307 -17.802 轴力(kN) ： 9.708 8.899 8.090 7.281 6.472 5.663 4.854 断面号： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： -17.307 -15.824 -13.351 -9.890 -5.439 0.000
轴力(kN) ： 4.045 3.236 2.427 1.618 0.809 0.000
△组合号 3：1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m)： 0.000 -3.264 -5.934 -8.011 -9.494 -10.384 -10.681 轴力(kN) ： 9.708 8.899 8.090 7.281 6.472 5.663 4.854 断面号： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： -10.384 -9.494 -8.011 -5.934 -3.264 0.000
轴力(kN) ： 4.045 3.236 2.427 1.618 0.809 0.000
△组合号 4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m)： 0.000 5.439 9.890 13.351 15.824 17.307 17.802 轴力(kN) ： 9.708 8.899 8.090 7.281 6.472 5.663 4.854 断面号： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： 17.307 15.824 13.351 9.890 5.439 0.000
轴力(kN) ： 4.045 3.236 2.427 1.618 0.809 0.000
△组合号 5：1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m)： 0.000 3.264 5.934 8.011 9.494 10.384 10.681 轴力(kN) ： 9.708 8.899 8.090 7.281 6.472 5.663 4.854 断面号： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： 10.384 9.494 8.011 5.934 3.264 0.000
轴力(kN) ： 4.045 3.236 2.427 1.618 0.809 0.000
柱底剪力设计值:
风压力作用(kN): 7.868
风吸力作用(kN): -7.868
4、抗风柱强度验算结果
控制组合：2
设计力：弯矩(kN.m)：-17.802; 轴力(kN)：9.708
抗风柱强度计算最大应力(N/mm2): 10.620 < f=310.000
抗风柱强度验算满足。
5、抗风柱平面稳定验算结果
控制组合：2
设计力：弯矩(kN.m)：-17.802; 轴力(kN)：9.708
平面计算长度(m)：9.050
抗风柱平面长细比λx:48
轴心受压稳定系数φx：0.818
抗风柱平面稳定计算最大应力(N/mm2): 10.817 < f=310.000
抗风柱平面稳定应力验算满足。
抗风柱平面长细比λx:48 < [λ]=150
6、抗风柱平面外稳定验算结果
控制组合：2
设计力：弯矩(kN.m)：-17.802; 轴力(kN)：9.708
平面外计算长度(m)：9.050
抗风柱平面外长细比λy:132
轴心受压稳定系数φy：0.254
受弯整体稳定系数φb：0.611
抗风柱平面外稳定计算最大应力(N/mm2): 19.337 < f=310.000
抗风柱平面外稳定应力验算满足。
抗风柱平面外长细比λy:132 < [λ]=150
7、局部稳定验算
控制组合：1
腹板计算高厚比 H0/Tw=42.60 < 容许高厚比[H0/Tw]=61.9
翼缘宽厚比 B/T=12.08 < 容许宽厚比 [B/T] =12.4
8、挠度验算
△标准组合：1.0恒+1.0风
断面号： 1 2 3 4 5 6 7 风压弯矩(kN.m)： 0.000 -3.885 -7.064 -9.537 -11.303 -12.362 -12.715 风吸弯矩(kN.m)： 0.000 3.885 7.064 9.537 11.303 12.362 12.715 断面号： 8 9 10 11 12 13
风压弯矩(kN.m)： -12.362 -11.303 -9.537 -7.064 -3.885 0.000
风吸弯矩(kN.m)： 12.362 11.303 9.537 7.064 3.885 0.000
抗风柱挠度计算结果:
断面号： 1 2 3 4 5 6 7
风压挠度值(mm)： 0.000 0.336 0.646 0.910 1.110 1.235 1.278
风吸挠度值(mm)： 0.000 -0.336 -0.646 -0.910 -1.110 -1.235 -1.278 断面号： 8 9 10 11 12 13
风压挠度值(mm)： 1.235 1.110 0.910 0.646 0.336 0.000
风吸挠度值(mm)： -1.235 -1.110 -0.910 -0.646 -0.336 0.000
风压最大挠度所在截面: 7
计算最大挠度: 1.278(mm) < 容许挠度: 22.625(mm)
风吸最大挠度所在截面: 7
计算最大挠度: -1.278(mm) < 容许挠度: 22.625(mm)
抗风柱挠度验算满足
门式刚架计算模板
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 /310mm N f =，2/180mm N f v =，基础混凝土标号C30，2 /3.14mm N f c =，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
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 0.40 2kN m 保温层 0.60 2kN m 檩条 0.08 2kN m 钢架梁自重 0.15 2kN m 合计 1.23 2 kN m （2） 屋面活载和雪载 0.30 2 /KN m 。
（3） 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2 /KN m （4） 风荷载标准值 基本风压：m kN /525.050.005.10=?=ω。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 μ=1.0。风荷载体型系数s μ：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： m kN /42.7cos 1 623.1=??θ 柱身恒载： m kN /00.3650.0=? （2） 屋面活载 屋面活载雪载m kN /81.1cos 1 630.0=? ?θ （3） 风荷载 以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0ωμμωs z k =计算，z μ查表m h 10≤，取1.0，s μ取值如图1.2所示。（地面粗糙度B 类） 迎风面 侧面2 /131.050.005.10.125.0m kN k =???=ω，m kN q /79.06131.01=?= 屋顶2 /525.050.005.10.100.1m kN k -=???-=ω，m kN q /15.36525.02-=?-=
钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
单层厂房结构课程设计计算书
课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸：
因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I
门式刚架厂房设计计算书
门式刚架厂房设计计算书 一、设计资料 该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房跨度21m ，长度90m ，柱距9m ，檐高7.5m ，屋面坡度1/10。刚架为等截面的梁、柱，柱脚为铰接。 材料采用Q235钢材，焊条采用E43型。 22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板，底面和外面二层采用厚镀锌彩板，锌板厚度为275/gm ；檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条，屈服强度f ，镀锌厚度为。(不考虑墙面自重) 自然条件：基本风压：20.5/O W KN m =，基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类 二、结构平面柱网及支撑布置 该厂房长度90m ，跨度21m ，柱距9m ，共有11榀刚架，由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ，因此不用设置伸缩缝。 檩条间距为1.5m 。 厂房长度>60m ，因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。 （布置图详见施工图） 三、荷载的计算 1、计算模型选取 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。厂房檐高7.5m ，考虑到檩条和梁截面自身高度，近似取柱高为7.2m ；屋面坡度为1：10。 因此得到刚架计算模型： 2.荷载取值 屋面自重：
屋面板：0.182/KN m 檩条支撑：0.152/KN m 横梁自重：0.152/KN m 总计：0.482/KN m 屋面雪荷载：0.32/KN m 屋面活荷载：0.52/KN m （与雪荷载不同时考虑） 柱自重：0.352/KN m 风载：基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载： （1）屋面荷载： 标准值： 1 0.489 4.30/cos KN M θ ? ?= 柱身恒载：0.359 3.15/KN M ?= kn/m （2）屋面活载 屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载1 0.509 4.50/cos KN M θ ? ?=
门式刚架计算书
门式刚架计算书 项目编号: No.1项目名称: XXX项目 计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工 校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08
目录 一. 设计依据................................................................................................................................................................................ 二. 计算软件信息........................................................................................................................................................................ 三. 结构计算简图........................................................................................................................................................................ 四. 结构计算信息........................................................................................................................................................................ 五. 结构基本信息........................................................................................................................................................................ 六. 荷载与效应组合.................................................................................................................................................................... 1. 各工况荷载表.................................................................................................................................................................. 2. 荷载效应组合表.............................................................................................................................................................. 七. 地震计算信息........................................................................................................................................................................ 1. 左地震.............................................................................................................................................................................. 2. 右地震.............................................................................................................................................................................. 八. 内力计算结果........................................................................................................................................................................ 1. 单工况内力...................................................................................................................................................................... 九. 节点位移................................................................................................................................................................................ 十. 构件设计结果........................................................................................................................................................................十一. 荷载与计算结果简图........................................................................................................................................................ 1. 结构简图.......................................................................................................................................................................... 2. 荷载简图.......................................................................................................................................................................... 3. 应力比图.......................................................................................................................................................................... 4. 内力图.............................................................................................................................................................................. 5. 位移图..............................................................................................................................................................................
钢结构工业厂房设计计算书
钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架结构，屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限：50年 2.自然条件 （1）地理位置：兰州市某郊区 （2）环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重（Q235）：容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载（雪荷载）：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载（吊车）：起重最大量10吨 4.材料 （1）Q235碳素结构钢 （2）①热轧普通槽钢（格构式柱） ②冷弯薄壁方钢管（横梁、檩条） ③热轧普通工字钢（吊车梁） ④热轧普通H型钢（吊车轨道） ⑤钢板（缀板）
⑥压型钢板（屋面） 4.安装条件：梁与柱铰接，柱与基础固定连接，其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算，选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得：ψ=0.856，f=215N/mm2 所需截面面积： A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径： i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选： 2[25a A=2×34.91=69.82cm2，i y =9.81cm，i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定：λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得：ψ=0.852(b类截面)
钢结构单层厂房计算书
钢结构课程设计2016/3/20 目录 一、设计资料????????????????（1） 二、结构形式与布置?????????????（1） 三、荷载计算????????????????（2） 四、内力计算????????????????（2） 五、杆件设计????????????????（3） 六、节点设计????????????????（8）参考文献???????????????????（12）
钢屋架设计 一．设计资料 人字形屋架跨度19.8 m，屋架间距6 m，铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为C 25。厂房长度51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为6 m，屋面积灰核载0.91kN/m2,.屋面离地面高度15 m，雪荷载为0.1 kN/m2。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。 二．结构形式与布置 屋架计算跨度L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做2500 mm。屋架杆件几何长度及支撑布置如下图所示：
三．荷载计算 1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板0.15×101/10=0.151 kN/m2 檩条0.1 kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计0.767 kN/m2 2．因屋架受荷水平投影面积超过60 m2，故屋面均布活荷载为0.30 kN/ m2大于雪荷载，顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为1.14，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2ω1和ω2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN · 四．内力计算 跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图1）。
单层工业厂房课程设计计算书(完整版)
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=12.9m－9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。 表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数柱号截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /(KN/ m) A , B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算 1.2.1 恒载 (1).屋盖恒载： 两毡三油防水层0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN
自考混凝土结构计算题解析
1.某单层单跨工业厂房排架结构，跨度18m ，柱距6m ，厂房内设有1台吊车，吊车的最大轮压标准值为P max,k =110kN,最小轮压标准值为P min,k =30kN,大车轮距为4.5m 。试画出吊车梁支座反力影响线，并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值D max 、D min 。（提示：4.1=Q γ） (2011-01第38题、2章P46) 2.某单层厂房排架结构及风荷载体型系数如图所示。基本风压w 0=0.35kN ／m 2，柱顶标高+12.00m ，室外天然地坪标高-0.30m ，排架间距B=6.0m 。求作用在排架柱A 及柱B 上的均布风荷载设计值q A 及q B 。(提示：距离地面10m 处，z μ=1.0；距离地面15m 处，z μ=1.14；其他高度z μ按内插法取值。) (2010-01第38题、2章P49-50) 题38图 38解：风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度12+0.3=12.3m 取值。距离地面10m 处，z μ=1.0；距离地面15m 处，z μ=1.14。用插入法求出离地面12.3m 的z μ值： ()061114110 1510 3121...z =-?--+ =μ 故 ()→=???==m /kN ....B w q z s Ak 7816350061800μμ ()→=???==m /kN ....B w q z s Bk 1116350061500μμ ()→=?==m /kN ...q q Ak Q A 49278141γ ()→=?==m /kN ...q q Bk Q B 55111141γ 3．某单层单跨厂房排架结构如题39图所示。A 柱与B 柱尺寸相同，在牛腿顶面 上分别作用有M max =104kN·m 及M min =58kN·m 的力矩，吊车横向水平刹车力
单层钢结构厂房毕业设计计算书
单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日
结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。
单层厂房计算书(完整版)
第2章、单层工业厂房设计计算书 2.1设计条件 1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。 3.建筑地点：市郊区。 4.车间所在场地：低坪下0.8 m 为填土，填土下4 m 为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位-4.05 m ，无腐蚀。 基本风压W=0.45KN/ m 2，基本雪压S=0.40KN/m 2。 5.厂房中标准构件选用情况： （1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在）标准值1,4KN/m 2，屋面板上做二毡三油，标准值为20.35/kN m 。 （2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。 （3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值45KN/根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C30 C.钢筋.Ⅱ级。 2.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表： 表2.1主要承重构件选型表
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算 恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值： 檩条＋屋面板（0.5mm）：0.10 KN/m2 檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2 檩条＋夹芯板：0.15 KN/m2 具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。 2活载及屋面悬挂荷载 屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。 屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。 常用的屋面悬挂荷载值可参考如下： 石膏天花板吊顶0.15 KN/m2 空调管道0.05 KN/m2 灯具0.05 KN/m2 喷淋0.15 KN/m2 需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。 3雪荷载 在考虑雪荷载时需要注意： 1．需要按照规范50009-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值；
2．在设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况： （1）屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用； （2）屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；（3）框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。 4风荷载 门式刚架的风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002，2012版)。请注意以下事项： 1．基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。2．并非所有门式刚架的体型系数都可以按CECS，门规仅适用于：屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m，房屋高宽比≤1，且檐口高度≤房屋最小水平尺寸； 3．当柱脚铰接且刚架的l/h小于2.3和柱脚刚接且l/h小于3.0，采用GB50009-2012规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全，而在其他各种情况用GB50009-2012取值，将会导致设计不安全； 4．任何情况下，横向刚架两侧墙面体型系数的代数和不宜小于1.2。 5吊车荷载 1．桥（梁）式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值； 2．对手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。 6地震荷载 当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高，或宽度方向有很多摇摆柱时，可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算。计算时，阻尼比可取为0.05。
单层双跨重型钢结构厂房设计计算书
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
排架计算
§12.2 排架计算 12.2.1排架计算简图 1．计算单元 作用在厂房排架上的各种荷载，如结构自重、雪荷载、风荷载等(吊车荷载除外)，沿厂房纵向都是均匀分布的；横向排架的间距一般都是相等的。在不考 虑排架间的空间作用的情况下，每一中间的横向排架所承担的荷载及受力情况是完全相同的。计算时，可通过任意两相邻排架的中线，截取一部分厂房作为计算单元。 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 1 排架计算简图 （1）计算单元：可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单元。 计算单元和计算模型 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 （2）基本假定和计算简图：为了简化计算，对于钢筋混凝土排架结构通常作如下假定： 柱下端与基础顶面为刚接； 柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接； 横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆。根据上述假定，可得到横向排架的计算简图。 1 排架计算见图 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 横向排架的计算简图 1 排架计算见图
12.2.2 荷载计算 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 2 排架结构上的荷载 作用在横向排架结构上的荷载有 恒载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载和 风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围内。 （1）恒载： 屋盖自重G 1：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造层以及屋盖支撑等重力荷载。 悬墙自重G2 ：当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算单元范围内连系梁、墙体和窗等重力荷载。 吊车梁和轨道及连接件自重G3 。柱自重G4（ G5）： 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 恒载作用位置及相应的排架计算简图 2 排架结构上的荷载 第三章单层厂房结构 3.5 横向排架结构内力分析 （2）屋面活荷载：包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载 三部分。其荷载分项系数均为1.4。 屋面均布活荷载：屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标准值，按下列情况取：不上人的屋面为0.5kN/m 2；上人的屋面为2.0kN/m 2。屋面雪荷载：屋面水平投影面上的雪荷载标准值(kN/m 2) 式中: 为基本雪压(kN/m 2)；为屋面积雪分布系数。k s k r 0 μ=s s 0s r μ屋面积灰荷载：对设计生产中有大量排灰的厂房及其临近建筑时，应考虑屋面积灰荷载的影响。 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值；当有屋面积灰荷载时，积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。 注： 2 排架结构上的荷载
单层厂房计算书
单层厂房设计 一、设计依据： 1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 4、房屋建筑制图统一标准(GB/T5001-2001) 5、建筑结构制图标准(GB/T50105-2001) 6、国家建筑设计标准图集04G410-1 ~ 2 7、国家建筑设计标准图集05G511 8、国家建筑设计标准图集05G335 9、国家建筑设计标准图集05G325 10、有关规范、标准、设计手册及教材 二、设计资料 某机械加工装配车间。为两跨等高厂房（18m+24m），柱距6m，厂房全长60m。24m跨设有20t/5t中级桥式吊车，18m跨设有两台10t 4A级桥式吊车。轨顶标高8.7m。地质情况：地下水位在-4m以下，地基土为沙质粘土，地基承载力特征值为220KN/m2。 三、主要结构构件的选型及布置 1、屋面结构布置。包括屋面板、天沟板、屋架及其支架、天窗架等构件的选型和布置。 （1）屋面板（包括檐口板、嵌板） 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查04G410-1。 屋面荷载标准值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2 外加荷载基本组合设计值 q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50 = 2.204 kN/m2采用预应力混凝土屋面板。查04G410-1屋面板选用：Y-WB-2Ⅱ，允许荷载：2.50 kN/m2>2.204 kN/m2,板自重1.4 kN/m2，灌缝重标准值0.1 kN/m2。 不设天窗架和天沟板，采用自由排水方式。 （2）屋架及支撑 本厂房跨度为24m和18米，宜采用梯形钢屋架，跨度为6m。 荷载设计值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌缝）G4k =1.50kN/m2 屋架悬挂管道G5k =0.10kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2
满堂排架结构计算书
满堂排架结构计算书 此方案由于在构造上设计了剪力撑，斜撑限制了各个方向的侧向变形。因此可视为“无侧移多层刚架”，脚手架受轴压作用，失稳是脚手架的主要危险所在。设计立杆为单杆，计算过程如下： 1、轴心荷载： P n=q0[1+(a+1.5)/h]+2.5q3/h =37.7*[1+ (0.67+1.5)/1.8]+2.5*9.8/1.8 =96.76N/m N=H0P n+ab2(0.5n1q1+ηn2q2) =9.5*96.76+0.67*0.8*(0.5*2*343+0.68*8*2648) =8824.21N 设计立杆下垫2500*500*5的木垫块， 则f=8824.21/(2.5*0.5)=7.06kN/m2<49~78kN/m2 ∴满足地基承载力的要求。 P n为每1米架高的脚手架杆件的自重 q0立杆每米长的自重=37.7N a立杆纵距=0.67m h大横杆间距=1.8m q3扣件自重，每个9.8N，取1个=9.8N H0立杆总高度=9.5 b2作业面铺板宽度=0.8m n1铺脚手版层数=2
q1脚手板自重=343 N/m2 η作业面上施工荷载分配于外力杆系数 = 0.68 n2可以构成轴心荷载的作业层数=8 q2脚手板上的施工荷载=2648 N/m2 夯实回填土地基承载力=49~78 kN/m2 2、偏心荷载： P内=ηab2q2n5 =0.32*0.67*0.8*2648*2 =908.37 N/m2 P外=ηab2q2n5+Lq0+P0 =0.68*0.67*0.8*2648*2+30*9.5 =2215.29 N 其中Lq0+P0可按30N/m计算 n5按偏心荷载计算的作业层数 ∵908.37N&2215.29N<8824.21N ∴满足要求。 3、脚手架的失稳计算： 1）立杆的计算长度： 按单立杆a1=h/a=1.2/0.67=1.80 脚手架计算：1、首步架：L0=μ1h=0.659*1.2=0.79 2、其他步架：L0=μ1h=0.698*1.2=0.84 2）立杆长细比λ：
钢结构单层厂房结构计算书(DOC 39页)
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，设计基本地震加速度值。刚架平面布置见图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，详细做法见建筑专业设计文件；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为，钢材采用Q235钢，焊条采用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） 2．屋面可变荷载标准值 3．轻质墙面及柱自重标准值（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。 =× KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑基本风压ω
结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数 值采用，μ z =。风荷载体型系数μ s ：迎风面柱及屋面分别为＋和－，背风面柱及屋面 分别为＋和－(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》中第 （二）各部分作用的荷载标准值计算 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，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。引用《钢结构设计与计算》（包头钢铁设计研究院编著，）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=6= k=h/s=6/= μ=3+k+ψ(3+ψ)=3++×(3+=