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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