土木工程建築鋼結構課程設計畢業設計

2022-08-21 07:30:03 字數 2851 閱讀 3267

目錄1 設計資料 1

2 結構平面布置及支撐布置 1

3荷載計算 2

3.1屋面自重 2

3.2風向荷載 3

4 內力計算及組合 4

4.1剛架內力計算 6

4.2 剛架內力組合 8

4.3 最不利組合荷載下剛架m、v、n圖 9

5 剛架梁、柱截面驗算 10

5.1 構件寬厚比驗算 10

5.2 有效截面特性 10

5.3剛架梁的計算 12

5.4平面外整體穩定性驗算 13

6 位移計算 13

7節點設計 14

7.1.梁柱節點設計 14

7.2.鉸接柱腳節點設計 16

8 剛架施工圖(見施工圖) 17

9 致謝18

10參考文獻19

某車間為單跨雙坡式門廳剛架結構,屋面坡度1:10,廠房總長度,簷高,縱向柱間,柱腳鉸接。

(1)剛架採用材料為鋼,焊條為型。

(2)其他材料:

1)屋面材料:單層彩板或夾心板。

2)牆面材料:單層彩板或夾心板。

3)天溝:彩板天溝或鋼板天溝。

4)基礎混凝土標號為、。

(3).自然條件:基本風壓為,基本雪壓為。

地面粗糙度:b類,地下水均低於地面5m,修正後地基承載力。

(4).荷載:靜載,活載。

圖1-1 剛架簡圖

結構平面布置

圖2-1 結構平面布置

表2-1 截面選型及截面特性

屋面雪荷載

屋面均布活載:

牆面及柱自重:

風載:地面粗糙度為b類,按封閉式建築選中間區單元,剛架風載體係數見圖3-1:

圖3-1 剛架風載體係數

1) 屋面永久荷載作用:

圖3-2永久荷載 (kn/m)

2) 屋面可變荷載作用:

;圖3-3可變荷載 (kn/m)

3) 柱身永久荷載:

;4) 風載:

牆面風荷載變化係數按柱頂高計算取1.0,則

;牆面風壓標準值:;;

屋面風荷載變化係數按柱頂高計算取1.0,則

;屋面負風壓標準值:;;

圖3-4 風荷載作用(kn/m)

剛架在各種荷載作用下的彎矩(m)、剪力(v)、軸力(n)見圖。

4.1.1屋面永久荷載作用下剛架m、v、n圖,見圖4-1:

永久荷載(kn/m)

n圖(kn)

v圖(kn)

m圖 (kn/m)

圖4-1 永久荷載作用下的n、v、m圖

4.1.2屋面在可變荷載作用下的m、v、n圖,見圖4-2:

可變荷載 (kn/m)

n圖 (kn)

v圖 (kn)

m圖 (kn .m)

圖4-2 可變荷載作用下的n、v、m圖

4.1.3在左風荷載作用下剛架m、v、n圖,見圖4-3:

風荷載作用 (kn/m)

n圖(kn)

v圖(kn)

m圖 (kn .m)

圖4-3 風荷載作用下的n、v、m圖

圖4-2 截面位置

表4-1 內力組合表

n圖(kn)

v圖(kn)

m圖 (

圖4-3 最不利組合下的n、v、m圖

1)梁翼緣:

(滿足要求)

2)柱翼緣:

(滿足要求)

3)梁腹板:

對1-1截面:

(滿足要求)

對2-2截面:

(滿足要求)

4) 柱腹板:

對3-3截面:

(滿足要求)

對4-4截面:

(滿足要求)

1)柱有效截面特性:

翼緣:柱受壓翼緣一邊支承一邊自由的均勻受壓構件,當其自由外伸寬厚比不超過規範

所規定的允許寬厚比時,柱受壓翼緣全截面有效。因此

;由,查得,則

(滿足要求)

腹板:柱腹板為兩邊支承非均勻受壓板件,其有效寬度按規範計算。

柱頂3-3截面腹板最大、小應力為

腹板受壓區高度為

故取故取,即柱頂腹板全截面有效。

柱頂4-4截面腹板最大、小應力為

故取由得

故取,即柱底腹板全截面有效。

2) 梁有效截面特性

翼緣:柱受壓翼緣一邊支承一邊自由的均勻受壓構件,當其自由外伸寬厚比不超過規範

所規定的允許寬厚比時,柱受壓翼緣全截面有效。因此

對1-1截面

;(滿足要求)

對2-2截面

;(滿足要求)

腹板:柱腹板為兩邊支承非均勻受壓板件,其有效寬度按規範計算。

對1-1截面腹板最大、小應力為

腹板受壓區高度為

故取故取,即1-1腹板全截面有效。

對2-2截面腹板最大、小應力為

腹板受壓區高度為

故取故取,即4-4腹板全截面有效。

(1)抗剪承載力驗算

梁截面的最大剪力為,考慮僅有支座加勁肋,取,則

(滿足要求)

(2)彎剪壓共同作用下的強度驗算

對1-1截面驗算,有

由,可得

對3-3截面驗算,有

由,可得

(3)平面外整體穩定性驗算

斜樑不需要計算整體穩定性的側向支承點間最大長度,可取斜樑受壓區翼緣寬度的倍,由圖所示,隅撐的間距為,滿足上述要求,剛架斜樑不需要驗算整體穩定性。

(4)剛架柱的驗算

1) 抗剪承載力驗算

柱截面最大剪力,考慮僅有支座加勁肋,取取,則

(滿足要求)

2) 彎剪壓承載力作用下的強度驗算

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