姓名：李巨集偉
班級：建工1221
學號：1101212338
（一） 設計引數：
單層廠房採用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度18m，共12榀剛架，柱距7m，柱高9.8m，屋面坡度1/10，柱底鉸接。取中間跨剛架（gj-1）進行計算，剛架採用焊接工字形截面，屋面及牆面為壓型鋼板複合板；不考慮檁條和牆樑。
鋼材採用q235鋼，焊條e43型。**設防烈度為7度，無懸掛荷載。剛架形式及幾何尺寸如下圖1.
2所示。
（二）設計荷載：
(1) 永久荷載標準值（按水平投影面）：屋面恆載0.5（包括屋面板及檁條重）
(2) 可變荷載標準值：屋面活荷載0.3
（3）雪荷載：基本雪壓為0.3
（4）風荷載：基本風壓值0.4；地面粗糙程度係數按b類取值；
要求：1、確定梁柱截面形式及尺寸。
2、梁柱線剛度計算及梁柱計算長度確定。
3、荷載計算。
4、內力、柱頂水平位移計橫樑撓度。
5、連線節點設計。
圖1.2 剛架形式及幾何尺寸
（1）屋蓋永久荷載標準值（對水平投影面）
（包括屋面板及檁條重） 0.5
（2）屋面可變荷載標準值
屋面活荷載：0.30
雪荷載：基本雪壓=0.3.對於單跨雙坡屋面，
屋面坡角=， =1.0，
雪荷載標準值 ： ==1.0×0.3=0.3..
取屋面活荷載和雪荷載中的較大值0.3，不考慮積灰荷載。
（3）風荷載標準值
基本風壓：；根據地面粗糙度列別為b類，查得風荷載高度變化係數：當高度小於10m時，按10m高度處的數值採用， =1.
0。風荷載體型係數：迎風柱及屋面分別為＋0.
25和－1.0，背風面柱及屋面分別為－0.55和－0.
65。（1）屋面
恆荷載標準值：0.5×7=3.5
活荷載標準值：0.3×7=2.1
（2）柱荷載
恆荷載標準值：（7×9.8＋3.5×7.5）=94.85
活荷載標準值：2.1×7.5=15.8
（3）風荷載標準值
迎風面：柱上
橫樑上背風面：柱上
橫樑上本單層廠房採用等截面樑和柱。柱腳按鉸接支承設計。採用彈性分析方法確定剛架柱內力。並採用結構力學求解器求解結構內力。
圖3.1 恆荷載作用下的計算模型
圖3.2 恆荷載作用下的m圖
圖3.3 恆荷載作用下的n圖
圖3.4 恆荷載作用下的v圖
圖3.5 活荷載作用下的計算模型
圖3.6 活荷載作用下的m圖
圖3.7 活荷載作用下的n圖
圖3.8 活荷載作用下的v圖
圖3.9 左風向荷載作用下的計算模型
圖3.10 左風向風荷載作用下的m圖
圖3.11 左風向風荷載作用下的n圖
圖3.12 左風向風荷載作用下的v圖
門式剛架輕型廠房鋼結構的承重構件按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態設計，根據現行國家標準《建築結構荷載規範》（gb5009-2001）的規定，對於一般框架、排架結構，可以採用簡化組合，按照下列組合值中取最不利值確定：
①1.2×恆載＋1.4×活載
②1.0×恆載＋1.4×風載
③1.2×恆載＋1.4×活載＋0.6×1.4×風載
④1.2×恆載＋1.4×風載＋0.7×1.4×活載
⑤1.35×恆載＋所有可變荷載組合值產生的效應
剛架結構構件按承載能力極限狀態設計，根據《建築結構荷載規範》（gb50009—2001）的規定，採用荷載效應的基本組合：。。現選取荷載組合中對構件危害最大的組合剛架內力組合①1.2×恆載＋1.
4×活載對構件內力值進行驗算，（左半跨）見表4.1。
表4.1 內力組合表
初選梁柱截面均用焊接工字鋼，截面特性：
翼緣部分： =96/12=8<
腹板部分： =426/8=53.25<
①.抗剪驗算
梁截面最大剪力為=44.38kn，考慮僅有支座加勁肋，， ，滿足要求。
②.強度驗算
取樑端截面進行驗算，n=17.47kn，v=44.38kn，m=85.55。
因v<0.5 按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（cecs102：2002）驗算。
，，即腹板全截面有效。
滿足要求。
③.整體穩定性驗算
構件的最大內力：n=17.47kn，m=85.55
a. 梁平面內的整體穩定性驗算：
計算長度取橫樑長度=15090mm， =/=81.44<=150，b類截面，查附錄得0.570。
， ，滿足要求。
b. 橫樑平面外的整體穩定驗算：
考慮屋面壓型鋼板與檁條緊密連線，檁條可作為橫樑平面外的支承點，但為安全起見，計算長度按兩個檁距或隅撐間距考慮，即。對於等截面構件，b類截面，查表得。
取 ，
，滿足要求。
④.按《鋼結構設計規範》（gb50017—2003）校核該梁腹板容許高厚比。
粱端截面：
故，滿足要求。
梁跨中截面：
，故，滿足要求。
①.抗剪驗算
柱截面的最大剪力是=12.98kn，考慮僅有支座加勁，，，滿足要求。
②.強度驗算
取柱端截面進行驗算n=45.9kn，v=12.98kn，m=85.55。
因v<0.5 按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（cecs102：2002）驗算。
， ，，即腹板全截面有效。
，滿足要求。
③.整體穩定驗算
構件的最大內力：n=69.66kn，m=85.55
a.剛架柱平面內的整體穩定性驗算
剛架柱高h=6600mm，梁長l=15090mm，柱的線剛度與橫樑線剛度之比為查表得柱的計算長度係數。
剛架柱的計算長度：
，b類截面，查附表得。
， ，滿足要求。
b.剛架柱作用平面外的整體穩定性驗算
柱平面外的整體穩定驗算：考慮壓型牆板與牆樑緊密連線，有蒙皮作用，牆樑可作為橫樑平面外的支承點，為安全起見，計算長度取兩個牆樑或隅撐間距考慮，即。對於等截面構件
，b類截面，查表得。
取，④.按《鋼結構設計規範》（gb50017—2003）校核該柱腹板容許高厚比。
柱頂截面：
故，滿足要求。
柱底截面：
，，滿足要求。
， 剛架柱頂等效水平力：
滿足要求
，滿足要求
①.螺栓強度驗算
梁柱節點擬採用10.9級m22高強摩擦型螺栓連線，構件截面採用噴砂，摩擦面抗滑移係數=0.45，每個高強螺栓的預拉力是190kn，連線處傳遞內力設計值：
n=39.52kn，v=78.86kn，m=179.
10。ab）圖5.1 剛架柱與剛架梁的連線節點
螺栓抗拉承載力驗算：
螺栓抗剪承載力驗算：
，滿足。
最外排乙個螺栓的抗剪、抗拉承載力驗算：
，滿足要求。
②.端板厚度驗算
端板厚度取t=20mm，按二邊支撐類端板計算:
③.梁柱節點域的剪應力驗算
，滿足要求。
④.螺栓處腹板強度驗算
，滿足要求。
①.螺栓強度驗算
橫樑跨中節點採用10.9級m20高強摩擦型螺栓連線，構件接觸面採用噴砂，摩擦面抗滑移係數=0.45，每個高強螺栓的預拉力是155kn，連線處傳遞內力設計值：
n=31.82kn，v=3.18kn，m=140.
57。螺栓抗拉承載力驗算：
螺栓抗剪承載力驗算：
，滿足 最外排乙個螺栓的抗剪、抗拉承載力驗算
，滿足要求。
②.端板厚度驗算
端板厚度取t=18mm，按二邊支撐類端板計算
③.螺栓處腹板強度驗算
，滿足要求。
ab）圖5.2 剛架梁跨中節點
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