钢结构课程设计

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1、目录目录 1 设计资料设计资料 1 1 2 结构平面布置及支撑布置结构平面布置及支撑布置 1 1 3 荷载计算荷载计算 . 2 2 3.1 屋面自重 2 2 3.2 风向荷载 3 3 4 内力计算及组合内力计算及组合 4 4 4.1刚架内力计算 6 6 4.2 刚架内力组合 . 8 8 4.3 最不利组合荷载下刚架 M、V、N 图 . 9 9 5 刚架梁、柱截面验算刚架梁、柱截面验算 1010 5.1 构件宽厚比验算 1010 5.2 有效截面特性 . 1010 5.3刚架梁的计算 1212 5.4 平面外整体稳定性验算 1313 6 位移计算位移计算 1313 7 7 节点设计节点设计 .

2、1414 7.1.梁柱节点设计 . 1414 7.2.铰接柱脚节点设计 1616 8 刚刚架施架施工图工图（见施工图） 1717 9 9 致谢致谢 .18 1010 参考文献参考文献.1919 1 设计资料设计资料 某车间为单跨双坡式门厅刚架结构，屋面坡度 1：10，厂房总长度90m,檐高8m,纵向柱间6m， 柱脚铰接。 （1）刚架采用材料为345Q钢，焊条为50E型。 （2）其他材料： 1）屋面材料：单层彩板或夹心板。 2）墙面材料：单层彩板或夹心板。 3）天沟：彩板天沟或钢板天沟。 4）基础混凝土标号为 30 C 、 2 14.3 c f Nm m 。 （3）.自然条件：基本风压为 2 0

3、 0.55wNmm，基本雪压为 2 0.2 kNmm。 地面粗糙度：B类，地下水均低于地面 5m，修正后地基承载力 2 160fkNmm。 （4）.荷载：静载 2 0.3 kNm，活载 2 0.3 kNm。 图 1-1 刚架简图 2 结结构平面布置及支撑布置构平面布置及支撑布置 结构平面布置 图 2-1 结构平面布置 表表 2 2- -1 1 截面选型及截面选型及截面特性截面特性 钢 架 柱 钢架柱 3-3 4-4 截面 218010 5008 2 7600Acm 4 29144 x Icm 4 684.8 y Icm 3 1120.92 x Wcm 3 14 y Wcm 20.12 x ic

4、m 3.084 y icm 3 荷载计算荷载计算 3.1 屋面自重： （标准值、沿坡向） ： 2 0.3 kNm 屋面雪荷载： 2 0.20 kNm 屋面均布活载： 2 0.30 kNm 墙面及柱自重： 2 0.55 kNm 风载： 2 0.55wkNm 地面粗糙度为 B类，按封闭式建筑选中间区单元，刚架风载体系数见图 3-1： 部位 截面简图 截面特性 钢 架 横 梁 1-1 2-2 截面 218010 5008 2 76Acm 4 29144 x Icm 4 684.8 y Icm 3 1120.92 x Wcm 3 14 y Wcm 20.12 x icm 3.084 y icm 风 向

5、 图 3-1 刚架风载体系数 3.2 风向荷载 1） 屋面永久荷载作用： 1 0.361.809 cos kNmkNm a A 1 . 8 0 9 3.3 3.3 BCD E 图 3-2 永久荷载 (kN/m) 2） 屋面可变荷载作用： 1 0.3061.809 cos kNmkNm a ； A 1.809 BCD E 图 3-3 可变荷载 (kN/m) 3） 柱身永久荷载： 0.5563.3kNmkNm； 4） 风载： 墙面风荷载变化系数按柱顶高计算取 1.0，则 22 0 1.00.550.55wkNmkNm； 墙面风压标准值： 2 0.55(0.25)60.825 w AB qkNmkN

6、m ； 2 0.55(0.55)61.815 w AB qkNmkNm ； 屋面风荷载变化系数按柱顶高计算取 1.0，则 22 0 1.00.550.55wkNmkNm； 屋面负风压标准值： 22 0.55(1.0)63.3 w AB qkNmkNm ； 22 0.55(0.65)62.145 w AB qkNmkNm ； A +0.825 B C D E 3.3 2.145 -1.815 风 向 图 3-4 风荷载作用（kN/m） 4 内力计算及组合内力计算及组合 4.1 刚架内力计算 刚架在各种荷载作用下的弯矩（M） 、剪力（V） 、轴力（N）见图。 4.1.1 屋面永久荷载作用下刚架 M、V、N 图，见图 4-1： A 1 . 8 0 9 3.3 3.3 BCD E 永久荷载(kN/m) A 13.57 B C D E 4.4 4.4 39.