@钢结构厂房计算书.pdf
一、设计资料 1.1 厂房信息 该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度 12m，柱顶高度 5.1m，共 8榀刚架，柱距 6.3m，屋面坡度 1/10，柱底铰接。窗高出柱脚 1.5m，尺寸为 1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为 3.3x4.5m。1.2 材料 刚架构件截面采用等截面焊接工字形。钢材采用Q235B，焊条 E43 型。1.3 屋面及墙面材料 屋面及墙面均为带 100mm 厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边 C 型钢，间距为 1.5m。1.4 自然条件 抗震设防烈度为 6 度（不考虑地震作用）。地面粗糙度系数按C 类。二、结构布置 该厂房跨度 12m，柱距 6m,共 8 榀刚架，所以厂房纵向长度6.3（8-1）=44.1m,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。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高柱距，因此柱间支撑不用分层布置。结构布置图见附录 2.1 截面尺寸确定 （1）焊接工字型截面尺寸：截面高度h 以 10mm 为模数；截面宽度 b 以 5mm 为模数，但工程中经常以 10mm 为模数；腹板厚度 tw可取 4mm、5mm、6mm，大于 6mm以 2mm 为模数；翼缘厚度 t6mm，以 2mm 为模数，且大于腹板厚度。（2）工字型截面的高厚比（h/b）：通常取 h/b=25；梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端 h/b6.5。（3）等截面梁的截面高度一般取跨度的 1/401/30，即 300mm400mm。综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H 型钢 3003001015 2.2 截面几何特性 构件名称 截面 A（mm）Ix 104 Iy 104 Wx 103 ix mm iy mm Wy 103 梁 11850 20200 6750 1350 131 75.5 450 柱 11850 20200 6750 1350 131 75.5 450 三、荷载计算 荷载计算简图 3.1 荷载取值计算（1）屋面不可变荷载标准值（按水平投影面）：0.5kN/（包括构件自重）；（2）屋面可变荷载标准值（按水平投影面）：0.4kN/；（3）基本雪压 S0=0.35kN/；对于单跨双坡屋面，屋面坡度=5.71,z=1.0雪荷载标准值SK=S0z=0.35kN/40.04kN,满足。梁跨中 V=-3.64kN 查表可知34.5k 梁跨中腹板的平均切应力：=364027010=1.35N/mm2 所以=/37235/=270/10375.34235/235=0.32 0.8，满足 故 vwwdfthV27010125=337.5kN3.64kN,满足。综上所述：梁的抗剪强度满足要求。（2）有效宽度验算 梁支座处：M=-68.16kNm N=-17.74kN V=43.04kN =17.741031185068.1610613520200104=1.5045.55 所以 1=47.05N/mm2f2=-44.05N/mm2=21=44.0547.05=0.936 =16(1+)2+0.112(1)2+(1+)=22.35 =/28.1235/(1)=270/1028.122.35235/(1.08747.05)=0.095 68.16kNm，满足。（3）整体性验算 当斜梁不超过 1:5 时，因为轴力很小可以把构件当做压弯构件计算，由于该厂房的坡度为 1:10，因此可以不进行稳定性验算。5.3 刚架柱的验算（1）抗剪验算 柱顶：柱的内力 V=13.36kN 查书可知34.5k 柱顶腹板的平均切应力：=1336027010=4.95N/mm2=/37235/=270/10375.34235/235=0.32 0.8，满足；vwwdfthV27010125=337.5kN13.36kN,满足。柱底：柱的内力 V=13.36kN 查书可知34.5k 柱底腹板的平均切应力：=1336027010=4.95N/mm2=/37235/=270/10375.34235/235=0.32 0.8，满足；vwwdfthV27010125=337.5kN13.36kN,满足。所以柱的抗剪强度满足要求。（2）有效宽度验算 柱顶 M=-68.16kNm N=-44.60kN V=-13.36kN =44.601031185068.1610613520200104=3.7645.55 所以 1=49.31N/mm2f 2=-41.79N/mm2=21=41.7949.31=0.847 =16(1+)2+0.112(1)2+(1+)=20.26 =/28.1235/(1)=270/1028.120.26235/(1.08749.31)=0.10268.16kNm，满足。（3）整体性验算 平面内稳定性验算：柱的计算长度 一端铰接一端固定 计算长度系数=0.7 所以，柱的计算长度mm35707.05100l0=0=3570131=27.25 b 类截面 查表得942.0 x=68.161060.9421350103=53.60N/mm2107.8kN,满足要求。另一端承压f=68.16106330135(30015)+44.6103330480=5.65N/mm2（2）抗剪靠 c 处两个螺栓，每个承载力为 12.03/2=6.02kN 每个螺栓的抗剪能力=24=3.1421.1824 310=109.2kN29.1kN,满足要求。（3）端板厚度确定 mm29.172155650504200561012456506feee4beee6t3fwfwtwfN 又端板厚度不应小于螺栓直径 因此取端板厚度 t=20mm。图 1 梁柱节点设计 图 2 柱脚节点设计
