本科毕业设计:15m×72m单跨双坡门式刚架钢结构工业厂房初步设计(带吊车)

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单层双跨重型钢结构厂房设计单层双跨钢结构厂房设计计算书正文

单层双跨重型钢结构厂房设计单层双跨钢结构厂房设计计算书正文

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2.6基本雪压:0.2 KN/㎡(50年)0.25 KN/㎡(100年)2.7冻土深度:—0.5m2.8气象条件:年平均气温:12.7℃最高温度:38.9℃最低温度:-16.9℃年总降雨量:687.3mm。

2.工程做法2.1散水做法:混凝土散水2.2.150厚C15混凝土撒1:1水泥沙子,压实赶光2.2.2150厚3:7灰土垫层2.2.3素土夯实向外坡4%2.2地面做法:混凝土地面2.2.1100厚C15混凝土随打随抹上撒1:1水泥沙子,压实抹光2.2.2150厚3:7灰土(灰土垫层)2.2.3素土夯实2.3屋面做法:夹芯屋面板(JxB42-333-1000)工程做法见国家标准图集01J925-12.4墙面做法:200厚夹芯墙面板(JxB-Qy-1000)工程做法见国家标准图集01J925-1二.结构构件选型及布置一、柱网和变形缝的布置1、柱网的布置厂房纵向柱距为6米,双跨厂房,每跨跨度为21米。

单跨双坡门式刚架设计土木工程钢结构课程设计

单跨双坡门式刚架设计土木工程钢结构课程设计

单跨双坡门式刚架设计一 设计资料1 车间柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架(图1)。

长度90m ,柱距6m ,跨度15m 。

门式刚架檐高6m ,屋面坡度为1:10。

图1 刚架简图2 材料选用屋面材料:单层彩板 墙面材料:单层彩板 天沟:钢板天沟 3 结构材料材质钢材选用235Q B -, 2215/f N mm =,2125/v f N mm = 基础混凝土标号:25C ,212.5/c f N mm = 4 荷载(标准值)Ⅰ 恒载:无吊顶,20.25/kN m (不包括刚架自重)Ⅱ 活载:20.5/kN mⅢ 风载:基本风压200.55/W kN m =,地面粗糙度B 类,风载体形系数如图2所示:图2 风载体形系数示意图Ⅳ 雪载:20.2/kN m 。

本设计不考虑地震作用二 单榀刚架设计单榀刚架的设计取中间榀按照封闭式中间区单元进行。

1. 荷载组合计算刚架内力时,按照如下三种荷载组合进行: ① 1.2恒载+1.4活载;② 1.2⨯⨯恒载+1.4活载+1.40.6风载; ③ 1.20.7⨯⨯恒载+1.4活载+1.4风载; ④ 1.0恒载+1.4风载。

计算位移变形时,按照以下三种荷载组合进行: ① 恒载+活载; ② 恒载+风载;③ ⨯恒载+活载+0.6风载。

2. 内力计算采用同济大学33D S 7.0钢结构辅助设计软件计算结构的内力。

① 结构的计算模型。

如图3所示:图3 刚架计算模型② 截面形式及尺寸初选根据柱的受力特点,且考虑经济性因素,柱采用楔形焊接H 型钢;而梁由于跨度较小(15)m ,若采用楔形会增加制作成本,因此梁采用等截面焊接H 型钢。

各个截面的信息见表1,截面形式见图4。

表 1 截面信息表Ⅰ-Ⅰ截面Ⅱ-Ⅱ截面Ⅲ-Ⅲ(Ⅳ-Ⅳ)截面图4 梁柱截面示意图③各种工况下的荷载,如图5所示:(a)恒载作用简图(b)活载作用简图(c)左风荷载作用简图(d)右风荷载作用简图图5工况荷载图④各种工况下的内力运行337.0D S ,结果如图6至图9及表格2所示。

关于带吊车门式刚架轻型钢结构设计问题的探究

关于带吊车门式刚架轻型钢结构设计问题的探究

关于带吊车门式刚架轻型钢结构设计问题的探究摘要:门式刚架结构与钢筋混凝土结构相比,具有质量轻、工业化程度高、施工周期短、综合经济效益高、柱网布置比较灵活等特点,主要用于轻型厂房、仓库、建材交易市场等。

本文我们将针对5t吊车轻型门式刚架的设计问题加以阐述与分析,确保其结构设计的可行性及经济性。

关键词:吊车;门式钢架;设计;结构一、工程概况某材料库跨度22 m、长96 m、柱距8m、柱顶标高12 m。

内设2台5t吊钩桥式吊车,均为A5工作制,吊车轨顶标高为9m、跨度为22.5 m。

二、结构形式门式刚架结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊双坡。

对于多跨刚架而言,在相同跨度条件下,多脊多坡与单脊双坡的刚架用钢量大致相当。

因为单脊双坡具有屋面排水形式简单,而多脊双坡刚架的内天沟易产生渗透及堆雪现象,因而常做成一个屋脊的大双坡屋面。

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架起重量不大于20 t的A1一A5工作制级别桥式吊车。

门式刚架的柱脚多按铰接支承设计,通长为平板支座,设一对或两对地脚螺栓。

当用于工业厂房且有桥式吊车时,宜将柱脚设计为刚接。

因此,本工程的厂房采用单跨双坡屋面,柱脚采用刚接形式。

门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取为1/20~1/8,在雨水较多的地区取其中的较大值。

结合本工程实际,屋面坡度取值为1/15。

三、结构平面布置温度区段的长度可按《钢结构设计手册》表2~17设置,当门式刚架轻型房屋的屋面和外墙均采用压型钢板时,其温度区段长度可适当放宽。

本工程厂房跨度为22 m、长度为96 m,分别小于规范规定的120 m、220 m,因此不需设置温度伸缩缝。

凛条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、凛条规格等因素按计算确定,一般应等间距布置,但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道,在天沟附近布置一道。

双跨单层厂房课程设计计算书 单层厂房课程设计 毕业设计

双跨单层厂房课程设计计算书 单层厂房课程设计 毕业设计

设计任务书一、设计题目某金属装配车间双跨等高厂房。

二、设计内容1、计算排架所受的各项荷载。

2、计算各种荷载作用下的排架内力(吊车荷载不考虑厂房的空间整体作用)。

3、边柱(A、C轴线)及中柱(B轴线)的柱及牛腿设计,柱下独立基础设计。

4、绘制施工图:柱模板图和配筋图,基础模板图和配筋图。

三、设计资料1、金属结构车间为两跨厂房,跨度均为21m。

厂房总长54m,柱距6m。

厂房标高:室内地面±0.000,室外地面-1.500,吊车轨顶标高一班8.000、二班10.00,屋架下弦标高一班10.400、二班12.400。

2、厂房每跨内设两台吊车,A4级工作制,起重量单学号15/3t、双学号20/5t。

吊车其它参数参见“5~50/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸(ZQ1-62系列)”。

3、建设地点为某城市,基本雪压0.30kN/m2,基本风压0.50kN/m2,冻结深度1.6m。

厂房自然地坪下0.6m为回填土,回填土的下层8mf=240kPa,土的天然重度为为均匀粘土,地基承载力特征值ak17.5kN/m3,土质分布均匀。

下层为粗砂土,地基承载力特征值f=350kPa,地下水位-5.5m。

ak4、厂房标准构件选用及荷载标准值如下:1)屋架采用21m梯形钢屋架,按《建筑结构荷载规范》附录A“常用构件和材料的自重”,按0.12+0.011L(含支撑,按屋面水平投影面积计算,单位kN/m2;L为跨度,以m计)计算屋架自重标准值(包括支撑)。

屋架侧端高度1.4m,屋架在天窗架侧板处的高度为1.7m。

2)吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁,梁高900mm,自重标准值29kN/根,轨道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层构造高度200mm。

3)天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34kN(包括自重、侧板、窗扇、支撑等的自重)。

天窗侧板高度2.6m,天窗架坡屋顶高度0.3m。

4)天沟板自重标准值为2.02kN/m。

单厂双跨工业厂房课程设计

单厂双跨工业厂房课程设计

单厂双跨工业厂房课程设计一、设计资料(一)、设计题目:××厂××车间。

(二)、设计条件:1、工艺要求:该车间为一双跨厂房,柱距6m,长度66m,跨度18m,(布置图见图1-1)天窗按需设计(考虑采光),设有工作级别A5桥式吊车,吊车吨位30/t台,轨顶标高9.3m。

吊车的有关参数见下表1-1。

w=0.5 KN/m2(组合系数0.6),基本雪压0.3 KN/m2(组合系数2、气象条件:基本风压k0.7)。

f=200 KN/m2,基础埋深应大于-1.80m。

3、地质条件:修正后的地基承载能力特征值:a4、地震设防烈度:6度。

5、建筑资料和荷载资料:(1)不上人屋面:活载0.5KN/m2。

(2)防水卷材(二毡三油):0.35 KN/m2。

(3)水泥珍珠岩制品,保温隔热(100mm):0.4 KN/m2。

(4)20mm水泥砂浆找平层:0.4 KN/m2。

(5)围护墙(240mm厚清水墙):19KN/m3。

(6) 门窗(钢门窗):0.45 KN/m2。

(7)地面:混凝土地面,室内外高差>150mm。

(8)大型屋面板及灌缝:1.4+0.1=1.5 KN/m2。

(9)屋架采用30m预应力折线型屋架,每榀屋架自重标准值139.5KN。

(10)维护墙直接支承于基础梁上,基础梁截面240×450mm,基础梁自重2.7KN/m。

(11)天窗采用9m跨度矩形无挡封板的纵向天窗,每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34KN(包括自重,侧板,窗扇支撑等自重)。

(12)采用6m跨等截面预应力混凝土吊车梁(截面高度1200mm),每根吊车梁得重力荷载45.50KN,吊车轨道连接重力荷载为0.81KN/m。

(三)、设计任务:1、设计内容:(1)、建筑学平面、立面、剖面图。

(2)、结构方案:构件选型和结构布置。

(3)、结构计算:计算简图、荷载计算、内力分析与组合、排架柱及牛腿设计、单独基础设计。

单层双跨重型钢结构厂房设计单层双跨钢结构厂房设计计算书正文

单层双跨重型钢结构厂房设计单层双跨钢结构厂房设计计算书正文

单层双跨重型钢结构厂房设计单层双跨钢结构厂房设计计算书正文Prepared on 22 November 2020一.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,柱子高度H=++=,取柱子高度为。

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。

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=㎡,主导风向:东南风2.6基本雪压: KN/㎡(50年) KN/㎡(100年)2.7冻土深度:—2.8气象条件:年平均气温:℃最高温度:℃最低温度:-℃年总降雨量:。

2.工程做法2.1散水做法:混凝土散水2.2.150厚C15混凝土撒1:1水泥沙子,压实赶光2.2.2150厚3:7灰土垫层2.2.3素土夯实向外坡4%2.2地面做法:混凝土地面2.2.1100厚C15混凝土随打随抹上撒1:1水泥沙子,压实抹光2.2.2150厚3:7灰土(灰土垫层)2.2.3素土夯实2.3屋面做法:夹芯屋面板(JxB42-333-1000)工程做法见国家标准图集01J925-12.4墙面做法:200厚夹芯墙面板(JxB-Qy-1000)工程做法见国家标准图集01J925-1二.结构构件选型及布置一、柱网和变形缝的布置1、柱网的布置厂房纵向柱距为6米,双跨厂房,每跨跨度为21米。

毕业设计:门式刚架轻型钢结构工业厂房钢结构工程设计

毕业设计:门式刚架轻型钢结构工业厂房钢结构工程设计

毕业设计开题报告(含文献综述、外文翻译)题目工业厂房钢结构工程设计姓名学号专业班级所在学院指导教师(职称))二○一年月日毕业设计(论文)开题报告(包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等)1. 选题的背景和意义1.1选题的背景钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点。

近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头,应用范围不断扩大,目前,我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。

但是,与国外的一些发达国家相比,我国在许多方面还存在着明显差距,如美国、日本、德国等国家,在工程建设中广泛采用钢结构,钢结构建筑占整个建筑的40%以上,而目前我国的钢结构建筑所占比重还不到5%。

由此可见,今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。

[1]1.2选题的意义考虑到门式刚架轻型钢结构房屋具有自重轻,用钢省,造价低,抗震性能好的特点,在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。

而且该种结构可跨越较大的跨度,形式美观有现代感,能充分满足使用要求,用途广泛,施工周期短且不需要大型的施工机具,因此本工程采用了门式刚架轻型房屋钢结构。

本工程是实际工程,通过此次的设计过程,可了解实际的操作,掌握具体的流程以及相关软件等工具。

进一步的将理论和实际相结合,对于今后的工作有着决定性的帮助。

另一方面,也锻炼了自己的独立分析,阅读文献(包括外文)的能力,为自身将来的发展做下基础。

2.可行性分析门式刚架轻型房屋以门式刚架为受力体系,外墙采用冷弯薄壁型钢裸条和压型钢板,承重体系和围护体系都很轻,施工速度快整休造价低,具有广阔的发展前景。

一些国外的公司采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)相结合的一体化生产技术,在国内市场有很大的优势。

随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的实施,国内也相继开发出了一些门式刚架设计软件。

门式刚架单层钢结构工业厂房设计

门式刚架单层钢结构工业厂房设计

门式刚架单层钢结构工业厂房设计钢结构因其施工速度快,自重轻,抗震性能好等特点在建筑工程中已被广泛认可,单层钢结构工业厂房也正逐渐的代替笨重的混凝土结构。

本文从钢结构单层工业厂房设计的角度出发,对结构部分的设计进行总结论述。

标签:门式刚架,柱间支撑,屋面支撑,插入式柱脚前言门式刚架钢结构厂房造型美觀,施工速度快,越来越多在单层工业厂房中应用。

当厂房内无吊车或设置桥式吊车起重量不大于20t的中、轻级工作制(A1-A5)的吊车,或悬挂式起重机,起重量不大于3t时,应遵守《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的要求设计。

但在很多情况下吊车吨位及厂房高度很高,已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的应用范围,需按《钢结构》规范的要求设计。

一.结构类型和截面形式钢结构厂房应用较多的为单跨、双跨或多跨的单、双坡结构形式。

门式刚架通长用于跨度为9-36米,柱距宜为6米,也可为7.5米和9米。

结构构件主要为刚架柱,刚架斜梁,柱间支撑,屋面支撑,系杆,檩条和山墙骨架组成。

门式刚架的结构形式是多种多样的,按构件体系分,可分为实腹式刚架和格构式刚架。

前者梁、柱一般采用H型实腹截面,其刚度较强,但用钢量稍多。

后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面。

其加工制作较为复杂,但用钢量较省,适用于大跨度的厂房。

在门式刚架工业厂房设计中,通长采用实腹式梁柱截面。

按截面形式分,有等截面和变截面。

变截面与等截面相比,前者可以适应弯矩变化,节约材料,但在构件连接及加工制造方面,不如等截面方便。

由于工业厂房内部多设有桥式吊车,柱宜采用等截面构件。

二.伸缩缝的设置单层厂房伸缩缝的最大间距为70米,伸缩缝处的做法习惯上采用双柱,双柱基础可不断开。

伸缩缝宽度一般为20-30mm.三.支撑的布置1.柱间支撑的布置为保证钢结构厂房的空间工作,提高整体刚度,承受房屋端部山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房的结构形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度、温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。

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本科毕业设计:15m×72m单跨双坡门式刚架钢结构工业厂房初步设计(带吊车)1设计前言1.1设计题目15m×72m单跨双坡门式刚架钢结构工业厂房初步设计(带吊车)1.2设计地点呼和浩特市区1.3设计基本资料某轻钢工业厂房采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度15m,柱高10.5m,共有13榀刚架柱距6m,屋面坡度1∕10,地震设防烈度为8度,刚架形式及几何尺寸见图。

屋面及墙面板为双层压型钢板带保温层;檩条墙梁为薄壁卷边C型钢,冻土深度1.6m,fk =150aKP,钢材Q235,焊条E43型,采用内天沟。

图1 刚架形式及几何尺寸2 荷 载 2.1屋面荷载2.1.1 屋盖永久荷载标准值(对水平投影) a. XX75—200—200—600型双色彩色压型钢板0.3 kN/㎡《建筑用压型钢板》(G B /T 12755—91)b.50mm 厚保温玻璃棉板 0.05 kN/㎡c. 檩条 0.05kN/㎡d.悬挂管道 取 0.20KN/㎡ 合计 0.60KN/㎡∴ 恒荷载设计值: 0.60×1.2(恒载分项系数)=0.72kN/㎡2.1.2 可变荷载①屋面均部活荷载(不上人层)0.5kN/㎡,沿水平投影分布。

由《钢结构设计规范》(GB50017—2003) ②建筑结构设计考虑积雪分布的原则:(1):屋面板和檩条按积雪不均匀分布最不利情况采用:查得 r μ=1.25 S k =r μS o =1.25×0.4=0.5 kN/㎡(沿水平投影分布) (2):屋架、框架和柱按积雪全跨均匀分布的情况考虑后r μ=1.0S K =r μS o =1.0×0.4=0.4kN/㎡③积灰荷载:屋面积灰荷载一般取为0.3~0.5 kN/㎡ ,取为0.5 kN/㎡ ∴屋面均布活荷载0.5kN/㎡,雪荷载0.4 kN/㎡ 取较大值 0.5 kN/㎡积灰荷载 0.5 kN/㎡因此:活荷载标准值Q=0.5 kN/㎡+0.5 kN/㎡=1.0kN/㎡活荷载设计值q=1.0×1.4(活荷载分项系数)=1.4KN/㎡荷载效应符合下列原则:① 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑设计时取两者较大的值 ② 积灰荷载与层面均布活荷载或雪荷载两者较大者同时考虑2.1.3风荷载由《建筑结构荷载规范》GB50009—2001及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102-2002,可得基本风压2055.0mm kN =ω,地面粗糙程度类别为B 类;风荷载沿高度变化系数0ωμμωZ S k =01.10084.1)103.10()1015()114.1(0.1≈=-⨯--+=Z μ对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度α不大于10°,屋面平均高度不大于18m ,屋面高宽比不大于1,檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸时,风荷载体型系数s μ应按下列规定采用:表1 刚架的风荷载体型系数图2 双坡刚架3檩条设计 3.1设计资料屋面材料为双层压型钢板(加保温层),屋面坡度1∕10(α=5.71°),檩条选用冷弯薄壁卷边槽型钢,按单跨简支构件设计,檩条跨度6m ,于跨中设一条拉条,水平檩距1.5m 。

钢材Q235。

3.2荷载标准值永久荷载:a. 双层彩色钢板加保温 0.35kN/㎡b. 檩条(包括拉条) 0.05KN/㎡ 0.40kN/㎡可变荷载:屋面均布活荷载和雪荷载的最大值为1.25⨯0.40=0.5 kN/㎡。

3.3内力计算1檩条线荷载标准值(0.40.5) 1.5 1.35k p kN m =+⨯=/檩条线荷载设计值: ① 由可变荷载效应控制的组合1 1.200.4 1.40.5 1.18p kN m =⨯+⨯=/② 有永久荷载效应控制的组合2 1.350.4 1.40.70.5 1.03p kN m =⨯+⨯⨯=/1.18 1.5 1.77p kN m ∴=⨯=/ sin 5.710.176x p p kN m =⨯︒=/ cos5.71 1.761y p p kN m =⨯︒=/2弯矩设计值221.76167.92588y x p l M kN m ⨯===⋅220.17660.1983232x y p l M kN m ⨯==⋅ (跨中负弯矩)3.4截面选择及截面特性1选用C180×70×20×2.5 ,见图3所示。

434420.20,46.69,54.42,x x y I cm W cm I cm ===33max min 25.82,11.12y y W cm W cm ==07.04, 2.53, 2.11x y i cm i cm x cm===图 3 檩条截面P y P力系图先按毛截面计算截面①、②、③点的应力为:662133max 7.925100.19810177.40546.691025.8210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=+=/⨯⨯ (压) 662233min 7.925100.19810151.93146.691011.1210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-=/⨯⨯ (压) 662333max 7.925100.19810162.06846.691025.8210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-=/⨯⨯ (拉) 2受压板件的稳定系数 (1)腹板腹板为加劲板件,min max 162.068177.4050.9141ϕσσ==-=-≥-由公式 :27.8 6.299.78k ϕϕ=-+ 代入27.8 6.29(0.914)9.78(0.914)21.719k =-⨯-+⨯-=(2)上翼缘板上翼缘板为最大压应力作用于支撑边,min max 151.931177.4050.8561ϕσσ===≥- 由公式 :25.8911.59 6.68k ϕϕ=-+ 代入25.8911.590.856 6.680.8560.864k =-⨯+⨯=(3) 受压板件的有效宽度 1) 腹板2121.719,0.864,180,70, 2.5,177.405c k k b mm c mm t mm N mm σ======/,由公式 :cc kb k ξ=代入 7021.719 1.950 1.11800.864ξ==由公式 210.110.93(0.05)k ξ=+-计算板组约束系数,代入210.110.930.05)0.368k =+-=112052050.36821.719177.405 3.039k k ρσ==⨯⨯=由于 0,ϕ则 1.15α=,(1)180(10.917)94.044c b b mm ϕ=-=+=1802.572,1818 1.15 3.03962.907,b tαρ===⨯⨯=3838 1.15 3.039132.804αρ=⨯⨯=,1838btαραρ∴由公式 :21.8(0.1)e c b b t b t tαρ= 代入 mm b e 336.87044.94)1.072039.315.18.21(=⨯-⨯⨯=由公式 :e e e e b b b b 6.0,4.021== 代入mm b mm b e e 2.43726.0,8.28724.021=⨯==⨯=∴2) 上翼缘板代入:由公式cc k kb c mm N mm c mm b k k ======ξσ21405.177,180,70,719.21,864.01.1513.0719.21864.070180≤==ξ ξ11=∴k 代入396.1153.011==k11205σρk k = 代入181.1405.177864.0396.1205=⨯⨯=ρ由于 0 ϕ ,则 mm b b c 70,022.1856.015.015.115.015.1===⨯-=-=ϕα,726.21181.1022.11818,285.270=⨯⨯===αρt b,86.45181.1022.13838=⨯⨯=αρ αραρ3818 tb∴tb t b t bc e )1.08.21(-=αρ代入 mm b e 857.6070)1.028181.1022.18.21(=⨯-⨯⨯=mmb b mm b b e e e e 514.36857.606.06.0,343.24857.604.04.021=⨯===⨯==3) 下翼缘板下翼缘板全截面受拉,全部有效。

4) 有效净截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为:70-60.857=9.143mm ,腹板的扣除面积宽度为:94.044-87.337=6.708mm ,同时在腹板的计算截面有一Φ10拉条连接孔(距上翼缘板边缘35mm ),孔位置与扣除面积基本相同,所以腹板的扣除面积宽度按10mm 计算,见图4。

图4 檩条有效截面图有效净截面模量为 :3422410396.490)3590(5.28905.2143.910.20.420mm W enx⨯=-⨯⨯-⨯⨯-⨯=1.21)25.21.21(5.28)1.21343.242143.9(5.2143.91042.54224max-⨯⨯--+⨯⨯-⨯=eny W 3410535.2mm ⨯=)1.2170()25.21.21(5.28)1.21343.242143.9(5.2143.91042.54224min--⨯⨯--+⨯⨯-⨯=eny W 3410094.1mm ⨯=942.010669.410396.444=⨯⨯=x enxW W , 982.010582.210535.244max max =⨯⨯=y eny W W 984.010112.110094.144minmin =⨯⨯=y eny W W 。

为简化计算可取:x enx W W 95.0=,y eny W W 95.0=。

3.5 强度计算屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转,由公式yx enx enyM M W W σ=+计算①、②点的强度为: 2246461205088.18810535.210198.010396.410925.7max mm N mm N W M W M eny y enx x =⨯⨯+⨯⨯=+=σ2246462205179.16210094.110198.010396.410925.7min mmN mm N W M W M eny y enx x =⨯⨯-⨯⨯=+=σ3.6 挠度计算由公式[]νν xky y EI lp 43845⨯⋅= 代入mm l mm o y 30200188.26102.42010206600071.5cos 35.13845434==⨯⨯⨯⨯⨯⋅= ν3.7 构造要求长细比验算200227.8504.7600 ===x ox x i l λ200577.11853.2300===yoy y i l λ故此檩条在平面内、外均满足要求。

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