建筑钢结构课程设计——单层单跨门式钢架厂房设计及计算书

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钢结构单层厂房毕业设计计算书

厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计［中文摘要］本工程为厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计。

根据毕业设计任务书的要求，分建筑和结构两部分进行设计。

建筑部分，通过查阅《福建省建筑设计标准图籍》等相关资料，将门式刚架厂房设计为12跨，每跨的间距为24m，总的建筑面积为1900m2。

该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢（变截面）作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（C型）做檩条、墙梁；以压型钢板做屋面、墙面；采用75mm 玻璃棉作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。

结构部分，根据已形成的建筑图及其相关要求，查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图，对每榀刚架的最不利荷载进行计算，使用PKPM软件完成刚架的合理截面计算，然后通过设计规范的相关要求，对刚梁、柱、支撑、檩条等构件进行稳定性计算，用AUTOCAD2005分别绘制出设计图。

最后，整理计算书并出图。

［关键词］轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图District of Xiamen city processing plant design of truss [Abstract]This works for the District of Xiamen city processing plant design of truss. According to the graduation design task book requirements, construction and structure of the two part design. Part of the building, through the consult" Fujian architectural design standard atlas" and other relevant information, a door type rigid frame workshop design for 12 spans, each span spacing 24m, total floor area is 1900m2. The single door type rigid frame structure with light welding of H steel ( tapered ) as the main load-bearing framework, using cold-formed steel purlin ( type C ) do, wall beams with profiled steel sheet roof; do, wall; adopting the 75mm glass wool as insulation materials with appropriate settings for supporting a light house structure system.Part of the structure, according to the form of construction graph and its related requirements, refer to the" code for the design of building structures of GB50009 - 2001"," technical code ofcold-formed thin-wall steel structures GB50018 - 2002"," connection joints of steel structure design manual"," housing construction steel structure design" and other related specifications and a certain amount of actual engineering design for each frame, two of the most unfavorable load calculation, using PKPM software frame of reasonable cross section calculation, and then through the designcode requirements, the rigid beam, column, support, and other components for the stability calculation of purlins, respectively with AUTOCAD2005 drawing design. Finally, finishing the calculation and drawing.[Key Words] Lightweight,gabled,Building,Structure,Specification.Design Sketch目录引言----------------------------------------------------------- 1厦门大学嘉庚学院毕业设计任务书--------------------------------- 2第一章工程概况------------------------------------------------ 8第二章结构选型与结构布置-------------------------------------- 9 2.1结构选型 ------------------------------------------------ 9 2.2结构布置 ------------------------------------------------ 9第三章荷载取值及荷载组合------------------------------------- 10 3.1荷载取值 ----------------------------------------------- 10（1）永久荷载 --------------------------------------------- 10 （2）可变荷载 --------------------------------------------- 10 3.2荷载组合 ----------------------------------------------- 113.2.1 荷载计算 ------------------------------------------- 113.2.2 荷载组合（设计值） --------------------------------- 12 第四章内力计算----------------------------------------------- 164.1设计主要依据 ------------------------------------------- 164.2PKPM电算信息------------------------------------------- 16 4.3刚架内力组合表 ----------------------------------------- 17 第五章内力包络图--------------------------------------------- 18 第六章截面计算----------------------------------------------- 21 6.1截面选择 ----------------------------------------------- 21 6.2截面信息 ----------------------------------------------- 21 6.3截面验算 ----------------------------------------------- 236.3.1 梁、柱构件的宽厚比 --------------------------------- 236.3.2 梁、柱构件的腹板屈曲后的强度利用 ------------------- 246.3.3 强度验算 ------------------------------------------- 256.3.4 稳定验算 ------------------------------------------- 26 第七章连接节点计--------------------------------------------- 297.1梁柱节点设计 ------------------------------------------- 29（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 30 （2）节点内力 --------------------------------------------- 30 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 30（5）梁柱相交的节点域剪力验算 ----------------------------- 31 7.2斜梁与斜梁的拼接节点设计 ------------------------------- 32 （1）节点连接方式 ----------------------------------------- 32 （2）节点内力 --------------------------------------------- 32 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 33 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 33 7.3屋脊梁梁拼接节点设计 ----------------------------------- 33 （1）节点连接方式 ----------------------------------------- 34 （2）节点内力 --------------------------------------------- 34 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 34 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 34 7.4钢柱柱脚设计 ------------------------------------------- 35 （1）节点连接方式 ----------------------------------------- 36 （2）柱脚节点内力 ----------------------------------------- 36 （3）柱脚地板的尺寸确定 ----------------------------------- 36第八章檩条设计与计算----------------------------------------- 37 第九章隅撑设计与计算----------------------------------------- 40 第十章支撑设计与计算----------------------------------------- 41 11.1水平支撑 ---------------------------------------------- 41 11.2柱间支撑 ---------------------------------------------- 42 第十一章PKPM挠度验算--------------------------------------- 43 第十二章PKPM建模输出的计算结果附件------------------------- 45 结论---------------------------------------------------------- 69引言随着社会的发展，生产力水平的提高，我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。

单层单跨厂房课程设计

单层单跨厂房课程设计
本次课程设计任务是设计一栋单层单跨的厂房，该厂房用途是生
产轻型机械设备，总建筑面积为1000平方米。

以下是该厂房的设计方案。

1.建筑结构
该厂房采用钢骨架结构，其主要材料包括钢柱、钢梁和钢板。

由
于采用钢骨架结构，可以达到较高的强度和稳定性，满足生产设备的
要求。

另外，该建筑结构具有重量轻、施工快、使用寿命长等优点。

2.土建工程
为了确保该厂房的稳定性，对土地进行了填实处理，并进行了地
基加固。

该厂房采用了钢筋混凝土地面和水泥砖墙体，这种结构能够
确保地面平整度和墙体强度。

3.空间设计
该厂房的空间设计非常注重生产流程的顺畅性和生产过程中的安
全性。

该厂房采用标准化工艺流程，从原材料的入库到产成品的出库，
生产流程流畅，仓库、配电室、设备间等功能区分明确，确保了生产过程的顺畅性和安全性。

4.采光与通风
该厂房设计合理的采光与通风系统，能够有效地降低生产过程中的温度和湿度，提高室内通风条件和空气质量。

采用了大尺寸的天窗和通风口，以保证室内采光和通风效果。

本课程设计方案中，元素之间平衡，工艺流程合理，设计科学。

非常好地满足了生产设备的要求。

同时，这种设计方案能够满足建筑施工快、使用寿命长和空间利用率高等方面的要求，为企业的生产提高了生产效率和经济效益。

钢结构课程设计---门式刚架计算书

门式刚架计算书1、设计资料 (1)厂房柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架（见图1－1）。

长度90m ，柱距6m ，跨度18m ，门式刚架檐高9m ，屋面坡度为1：10。

图1－1 门式刚架简图 (2)材料选用屋面材料：单层彩板。

墙面材料：单层彩板。

天沟：钢板天沟 (3)结构材料材质钢材：235Q ，22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土：225,12.5/c C f N mm = (4)荷载（标准值）Ⅰ静载：有吊顶（含附加荷载）0.52kN m Ⅱ活载：20.5/kN mⅢ风载：基本风压200.35/W kN m =，地面粗糙度为B 类，风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。

确定Z 值： ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==取较小值为3.6m ，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表A.0.2-1注3，因柱距6 3.6m m >，故风荷载取中间值。

详见图1－2所示图1－2 风荷载体型系数示意图（左风）Ⅳ雪荷载：20.2/kN m (5)其它本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值屋面静载：20.5/kN m 屋面活载：20.5/kN m 轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）：20.5/kN mm风荷载：基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯＝＝，按地面粗糙度为B 类；以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==；以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载1)屋面静载标准值：0.56 3.0/kN m ⨯=活载标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 2)柱荷载静载标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 3)风荷载迎风面：柱上0.3760.250.555/w q kN m =⨯⨯= 横梁上0.376 1.0 2.22/w q kN m =-⨯⨯=- 背风面：柱上0.3760.55 1.22/w q kN m =-⨯⨯=- 横梁上0.3760.65 1.44/w q kN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器求解内力，计算简图及结果如下：(1)静载作用下的内力计算图3-1-1 静载内力计算简图（单位：KN/m）图3-1-2 静载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-1-3 静载作用下剪力图（单位：KN）图3-1-4 静载作用下轴力图（单位：KN） (2)活载作用下的内力计算图3-2-1 活载内力计算简图（单位：KN/m）图3-2-2 活载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-2-3 活载作用下剪力图（单位：KN）图3-2-4 活载作用下轴力图（单位：KN）(3)风载作用下的内力计算1)左风情况下：图3-3-1 左风载内力计算简图（单位：KN/m）图3-3-2 左风载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-3-3 左风载作用下剪力图（单位：KN）图3-3-4 左风载作用下轴力图（单位：KN）2)右风情况下：右风荷载作用下，个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称，不再画出。

钢结构课程设计厂房计算书

钢结构课程设计计算书姓名：李宏伟班级：建工1221学号：11012123381.设计资料（一）设计参数：单层厂房采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m ，共12榀刚架，柱距7m ，柱高9.8m ，屋面坡度1/10，柱底铰接。

取中间跨刚架（GJ-1）进行计算，刚架采用焊接工字形截面，屋面及墙面为压型钢板复合板；不考虑檩条和墙梁。

钢材采用Q235钢，焊条E43型。

地震设防烈度为7度，无悬挂荷载。

刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。

（二）设计荷载：(1) 永久荷载标准值（按水平投影面）：屋面恒载0.52kN m （包括屋面板及檩条重）(2) 可变荷载标准值：屋面活荷载0.32kN m （3）雪荷载：基本雪压0S 为0.32kN m（4）风荷载：基本风压值0.42kN m ；地面粗糙程度系数按B 类取值；要求：1、确定梁柱截面形式及尺寸。

2、梁柱线刚度计算及梁柱计算长度确定。

3、荷载计算。

4、内力、柱顶水平位移计横梁挠度。

5、连接节点设计。

图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）（包括屋面板及檩条重） 0.5 2kN m （2）屋面可变荷载标准值屋面活荷载：0.302m kN雪荷载：基本雪压0S =0.32kN m .对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=54238'''，z μ=1.0，雪荷载标准值：k S =z μ0S =1.0×0.32kN m =0.3..取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.32kN m ，不考虑积灰荷载。

（3）风荷载标准值基本风压：20m kN 4.0=ω；根据地面粗糙度列别为B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m 时，按10m 高度处的数值采用，z μ=1.0。

风荷载体型系数s μ：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。

2.2各部分作用的荷载标准值计算：（1）屋面恒荷载标准值：0.5×7=3.5kN m 活荷载标准值：0.3×7=2.1kN m （2）柱荷载恒荷载标准值：（7×9.8＋3.5×7.5）kN =94.85kN 活荷载标准值：2.1×7.5kN =15.8kN （3）风荷载标准值迎风面：柱上m kN q W /7.025.074.01=⨯⨯= 横梁上m kN q W /8.20.174.02-=⨯⨯-=背风面：柱上m kN q W /54.155.074.03-=⨯⨯-= 横梁上m kN q W /82.165.074.04-=⨯⨯-=3.内力分析3.1在恒荷载作用下：本单层厂房采用等截面梁和柱。

单层厂房门式刚架结构计算书

单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房,无吊车荷载,占地面积20x50m2,地址条件很好,0、8m厚覆土,下部就是强风化岩,地耐力450KPa,无地下水。

请给其做建筑施工图与结构施工图,应能达到施工深度。

要求:1、给出设计过程简介与设计注意事项。

2、给出主要构件设计计算过程。

3、提供施工图。

该厂房为单层,采用单跨双坡轻型门式刚架结构,厂房跨度18m,总长度50 m,檐口高度8、6m,牛腿标高为5、50 m,屋面坡度为0、10;共有9榀刚架,两侧柱距7 m,其她柱距6m;刚架平面布置见图,刚架形式及几何尺寸见图。

刚架梁、柱除,另有注明外,均采用Q345钢。

高强螺栓除另有注明外,均采用10、9级摩擦型连接高强度螺栓。

锚栓除另有注明外,均采用Q345钢。

刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1、屋面恒载:0、30 kN/m2计算刚架活载:0、30 kN/m2计算檩条活载:0、50 kN/m2雪荷载:0、20 kN/m2基本风压:0、6 kN/m2 风压调整系数:1、052、由于青岛地区地震设防烈度为6度,故本工程结构设计不考虑地震作用三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便,刚架采用等截面,梁柱选用变截面。

柱脚按铰接支承设计。

采用弹性分析方法确定刚架内力。

1、在恒载作用下2、在活载作用下3、在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12,梁截面采用两种焊接工字钢: 变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱的截面特性A=121、8cm2Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =43774cm4;Iy =41702 cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41、8 ,满足要求;翼缘宽厚比B/T=7、50,满足要求梁的截面属性截面:H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特性:A =75、80 cm2; Xc =12、5cm; Yc =22、5cm;Ix =28180 cm4; Iy=2、6049 cm4;大头截面特性:A =84、8 cm2;Xc =12、5cm;Yc =30cm;Ix =53272 cm4;Iy =26052 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96、67 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71、67 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、20 ,满足要求H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特性:A =84、4 cm2;Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =29505 cm4;Iy =26060 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、10 ,满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢梁1截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度:Lx= 18、09, Ly= 3、00构件长度= 3、01;计算长度系数: Ux= 6、00Uy=1、00变截面H形截面H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类;构件钢号:Q345梁的弯矩包络梁下部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩-41、69 -35、71 -33、61 -31、22 -28、54 -25、57 -23、70梁上部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩140、50 112、83 91、93 71、85 52、58 37、94 28、51 考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304抗剪强度计算应力比= 0、130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88、55平面内稳定计算最大应力比=0、286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85、93平面外稳定计算最大应力比=0、277考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、130 < 1、0平面内稳定最大应力< f= 310、00平面外稳定最大应力< f=310、00腹板高厚比H0/TW= 84、17 < [H0/TW]= 206、33 (CECS102:2002)翼缘宽厚比B/T = 12、20 < [B/T] =12、38(恒+活)梁的相对挠度(mm)截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0、00 -0、02 0、11 0、34 0、67 1、07 1、51 最大挠度值=1、51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995、斜梁坡度初始值: 1/10、00变形后斜梁坡度最小值: 1/10、40变形后斜梁坡度改变率= 0、038 < 1/3六、刚架柱设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢柱3截面类型= 16;布置角度=0;计算长度:Lx= 14、24, Ly= 3、10; 长细比:λx= 75、1,λy= 53、0 构件长度= 3、10; 计算长度系数: Ux=4、59Uy=1、00截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类;构件钢号:Q345验算规范: 门规CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度,强度计算控制M= -140、50, N= -54、44考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278抗剪强度计算控制, V=-25、77抗剪强度计算应力比= 0、034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =80、10平面内稳定计算最大应力比=0、258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =78、53平面外稳定计算最大应力比=0、253门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =206、33翼缘容许宽厚比[B/T] =12、38考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、034 < 1、0平面内稳定计算最大应力< f= 310、00平面外稳定计算最大应力< f= 310、00腹板高厚比H0/TW= 41、80 < [H0/TW]= 206、33翼缘宽厚比B/T = 7、50 < [B/T]= 12、38压杆,平面内长细比λ=75、≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ=53、≤[λ]= 180验算刚架在风荷载作用下的侧移风荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:节点( 4),水平位移dx=11、630(mm) = H /739、梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161、风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180七、隅撑的设计隅撑计算轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235);应力=N/φ/A梁下翼缘截面面积A=0、0025m*m;横梁钢材型号Q345钢翼缘钢板厚度10mm;横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2;角钢计算长度=733、249mm角钢截面=L50x4角钢回转半径=0、99cm;角钢截面面积=0、00039m*m长细比λ=74、0656 <= 220;折减系数=0、6+0、0015*λ=0、711098稳定系数φ=0、628263;轴力N=11、0665 kN;应力=45、1653 N/mm2<220、44 N/mm2 螺栓计算角钢钢材钢号Q235钢;檩条的板件厚度2mm;螺栓直径14mm螺栓有效截面面积115、4mm*mm;螺栓孔径15mm螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2;螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2螺栓连接抗剪承载力设计值16、156 kN;螺栓连接抗压承载力设计值8、54 kN螺栓连接承载力设计值< 轴力N=11、0665 kN八、檩条的设计冷弯薄壁型钢檩条设计屋面坡度(度): 5、711檩条跨度(m): 6、000檩条间距(m): 0、750设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算:按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0钢材钢号:Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数:1、000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0、200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0、630风荷载高度变化系数: 1、000风荷载体型系数: -1、200风荷载标准值(kN/m2): -0、756屋面自重标准值(kN/m2): 0、300活荷载标准值(kN/m2): 0、500雪荷载标准值(kN/m2): 0、300积灰荷载标准值(kN/m2): 0、000检修荷载标准值(kN): 1、000截面及材料特性檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0b =50、000 h =140、000c =20、000 t =2、000A = 0、5392E-03 Ix = 0、1860E-05 Iy = 0、1547E-06It = 0、7190E-09 Iw = 0、1299E-08Ix1 = 0、1621E-05 Iy1 = 0、3936E-06 θ = 0、2199E+02Wx1 = 0、3038E-04 Wx2 = 0、2247E-04 Wy1 = 0、6107E-05 Wy2 = 0、8067E-05 钢材钢号:Q235钢屈服强度fy=235、000强度设计值f=205、000考虑冷弯效应强度f'=215、220截面验算| 1、2恒载+1、4(活载+0、9积灰)组合|弯矩设计值(kN、m): Mx =3、653弯矩设计值(kN、m): My =0、268有效截面计算结果:Ae = 0、5364E-03 θe = 0、2204E+02 Iex = 0、1845E-05 Iey = 0、1545E-06Wex1 = 0、2868E-04 Wex2 = 0、2221E-04 Wex3 = 0、2902E-04 Wex4 = 0、2241E-04 Wey1 = 0、5871E-05 Wey2 = 0、7711E-05 Wey3 = 0、5890E-05 Wey4 = 0、7678E-05 截面强度(N/mm2) : σmax = 199、182 <= 205、000| 1、0恒载+1、4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN、m) : Mxw = -2、158弯矩设计值(kN、m) : Myw = -0、250有效截面计算结果:全截面有效。

单跨单层钢结构厂房设计计算书

河北工程大学毕业设计沧州市黄骅市某结构厂单层单跨厂房院系名称：成人教育学院专业年级：二〇一一级土木工程学号：学生姓名：梁圆指导教师：____刘君旺_ _张云提交日期：___2013年5月10 日目录一、建筑设计总说明 (3)（1）工程概况 (3)（2）结构功能及特点 (3)（3）设计资料 (3)二、结构构件选型及布置 (4)（1）柱网和变形缝设计 (4)（2）屋盖结构与支撑布置 (5)三、结构设计计算书 (7)（1）荷载计算与荷载简图 (7)（2）内力分析 (10)（3）钢架设计 (13)四、致谢 (22)建筑设计总说明一、工程概况1．工程名称：沧州市黄骅市某车间厂房2.工程总面积：2590.66㎡3.结构形式：轻型门式钢架二、结构功能及特点1.该拟建的建筑位于黄骅市郊区，设计内容：型钢结构厂房，此建筑占地面积2590.66㎡。

2.平面设计建筑物朝向为南北向，单跨厂房，跨度为24m，柱距为7.5m，采用柱网为24m×7.5m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。

3.立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。

4.剖面设计吊车梁轨顶标高为8m，柱子高度H=10.5。

5.防火防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。

室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m的要求。

6.抗震建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。

7.屋面屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。

屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。

8.排水排水形式为无组织内排水。

三、设计资料1.自然条件2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好，地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。

冻土深度为0.5m。

2.2抗震设防：6度2.3防火等级：二级2.4建筑物类型：丙类2.5恒荷载:彩色压型钢板0.35KN/㎡，檩条0.06 KN/㎡2.6活荷载:层面活载和雪载0.3 KN/㎡（100年）2.7冻土深度：—0.5m2.工程做法2.1散水做法：混凝土散水2.2.150厚C15混凝土撒1:1水泥沙子，压实赶光2.2.2150厚3:7灰土垫层2.2.3素土夯实向外坡4%2.2地面做法：混凝土地面2.2.1100厚C15混凝土随打随抹上撒1:1水泥沙子，压实抹光2.2.2150厚3:7灰土(灰土垫层)2.2.3素土夯实2.3屋面做法：夹芯屋面板（JxB42-333-1000）工程做法见国家标准图集01J925-12.4墙面做法：200厚夹芯墙面板（JxB-Qy-1000）工程做法见国家标准图集01J925-1结构构件选型及布置一、柱网和变形缝的布置1、柱网的布置厂房纵向柱距为7.5米，双跨厂房，每跨跨度为24米。

钢结构单层厂房毕业设计计算书

厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计［中文摘要］本工程为厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计。

根据毕业设计任务书的要求，分建筑和结构两部分进行设计。

建筑部分，通过查阅《福建省建筑设计标准图籍》等相关资料，将门式刚架厂房设计为12跨，每跨的间距为24m，总的建筑面积为1900m2。

最后，整理计算书并出图。

［关键词］轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图District of Xiamen city processing plant design of truss [Abstract]This works for the District of Xiamen city processing plant design of truss. According to the graduation design task book requirements, construction and structure of the two part design.Part of the building, through the consult" Fujian architectural design standard atlas" and other relevant information, a door type rigid frame workshop design for 12 spans, each span spacing 24m, total floor area is 1900m2. The single door type rigid frame structure with light welding of H steel ( tapered ) as the main load-bearing framework, using cold-formed steel purlin ( type C ) do, wall beams with profiled steel sheet roof; do, wall; adopting the 75mm glass wool as insulation materials with appropriate settings for supporting a light house structure system.Part of the structure, according to the form of construction graph and its related requirements, refer to the" code for the design of building structures of GB50009 - 2001"," technical code of cold-formed thin-wall steel structures GB50018 - 2002"," connection joints of steel structure design manual"," housing construction steel structure design" and other related specifications and a certain amount of actual engineering design for each frame, two of the most unfavorable load calculation, using PKPM software frame of reasonable cross section calculation, and then through the design code requirements, the rigid beam, column, support, and other components for the stability calculation of purlins, respectively with AUTOCAD2005 drawing design. Finally, finishing the calculation and drawing.[Key Words]Lightweight,gabled,Building,Structure,Specification.Design Sketch目录引言----------------------------------------------------------- 1厦门大学嘉庚学院毕业设计任务书--------------------------------- 2第一章工程概况------------------------------------------------ 8第二章结构选型与结构布置-------------------------------------- 92.1结构选型 ------------------------------------------------ 9 2.2结构布置 ------------------------------------------------ 9第三章荷载取值及荷载组合------------------------------------- 103.1荷载取值 ----------------------------------------------- 10（1）永久荷载 --------------------------------------------- 10 （2）可变荷载 --------------------------------------------- 10 3.2荷载组合 ----------------------------------------------- 113.2.1 荷载计算 ------------------------------------------- 113.2.2 荷载组合（设计值） --------------------------------- 12 第四章内力计算----------------------------------------------- 164.1设计主要依据 ------------------------------------------- 16 4.2PKPM电算信息------------------------------------------- 16 4.3刚架内力组合表 ----------------------------------------- 17第五章内力包络图--------------------------------------------- 18 第六章截面计算----------------------------------------------- 216.1截面选择 ----------------------------------------------- 21 6.2截面信息 ----------------------------------------------- 21 6.3截面验算 ----------------------------------------------- 236.3.1 梁、柱构件的宽厚比 --------------------------------- 236.3.2 梁、柱构件的腹板屈曲后的强度利用 ------------------- 246.3.3 强度验算 ------------------------------------------- 256.3.4 稳定验算 ------------------------------------------- 26 第七章连接节点计--------------------------------------------- 297.1梁柱节点设计 ------------------------------------------- 29（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 30 （2）节点内力 --------------------------------------------- 30 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 30 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 31 （5）梁柱相交的节点域剪力验算 ----------------------------- 31 7.2斜梁与斜梁的拼接节点设计 ------------------------------- 32（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 32（2）节点内力 --------------------------------------------- 32 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 33 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 33 7.3屋脊梁梁拼接节点设计 ----------------------------------- 33（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 34 （2）节点内力 --------------------------------------------- 34 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 34 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 34 7.4钢柱柱脚设计 ------------------------------------------- 35（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 36 （2）柱脚节点内力 ----------------------------------------- 36 （3）柱脚地板的尺寸确定 ----------------------------------- 36 （4）柱脚水平抗剪计算 ------------------------------------- 36第八章檩条设计与计算----------------------------------------- 37第九章隅撑设计与计算----------------------------------------- 40第十章支撑设计与计算----------------------------------------- 4111.1水平支撑 ---------------------------------------------- 41 11.2柱间支撑 ---------------------------------------------- 42第十一章PKPM挠度验算--------------------------------------- 43第十二章PKPM建模输出的计算结果附件------------------------- 45结论---------------------------------------------------------- 69引言随着社会的发展，生产力水平的提高，我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。

钢结构课程设计计算书参考

设计资料xxx市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度21m，柱距6m，柱高6m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。

刚架平面布置如下图a所示，刚架形式及几何尺寸如下图b所示。

屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

（a）（b）一、荷载计算1、荷载取值计算（1）屋盖永久荷载标准值彩色压型钢板0.15 kN/m250 mm厚保温玻璃棉板0.05 kN/m2pvc 铝箔及不锈钢丝网0.02 kN/m2檩条及支撑0.10 kN/m2刚架斜梁自重0.20 kN/m2悬挂设备0.20 kN/m2合计0.72 kN/m2（2）屋面可变荷载标准值屋面活荷载：对不上人屋面一般按0.5 kN/m2取用。

雪荷载：查《建筑结构荷载规范》哈尔滨市，S=0.45 kN/m2，对于单跨双坡屋面，屋面坡角αμz S k=10.45 kN/m2=0.45 kN/m2取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.5 kN/m2，不考虑积灰荷载。

（3）轻质墙面及柱自重标准值0.50 kN/m2（4）风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。

基本风压ω0=1.050.55 kN/m2=0.58 kN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。

风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为-0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。

2.各部分作用的荷载标准值计算（1）屋面恒活载标准值：0.72 6 kN/m=4.32 kN/m活荷载标准值：0.50 6 kN/m=3.00 kN/m（2）柱荷载恒荷载标准值：（0.5+4.3210.5）kN/m=63.36 kN活荷载标准值：3.0010.5 kN/m= 31.50 kN（3）风荷载标准值迎风面：柱上q w1=0.5860.25 kN/m=0.87 kN/m 横梁上q w2=-0.586 1.0 kN/m=-3.48 kN/m 背风面：柱上 q w3=-0.5860.55 kN/m=-1.91 kN/m 横梁上q w4=-0.580.65 kN/m =-2.26 kN/m二．各种荷载作用下的内力分析1.在恒荷载作用下图2.1 恒荷载作用下的M 图图2.2 恒载作用下的N 图2128.11kN .m 87.61kN .mg=4.32kN/mA B C DE2128.11kN .m2128.11kN .m2128.11kN .mA BC DE--45.36kN --21.25kN---25.76kN -45.36kN -25.76kN -63.36kN -63.36kN图2.3 恒载作用下的V 图2.在活荷载作用下图2.4 在活荷载作用下M 图图2.5 在活荷载作用下N 图60.84kN .mq=3.0kN/mA BCDE288.97kN .m 288.97kN .m288.97kN .m 288.97kN .mAB CDE1.43kN1.43kN11122243.01kN43.01kN 21.35kN21.35kN 21.35kN 21.35kNAB DE-14.75kNC-17.89kN-31.50kN -31.50kN -17.89kN----图2.6 在活荷载作用下V 图3.在风荷载作用下图2.7 在左风向风荷载作用下M 图ABD E1.48kN1.48kN C 29.87kN29.87kN14.83kN 14.83kN121212q w2y =3.48kN/mA BCDEq w4y =2.262kN/mq w4x =2.262kN/mq w 3=1.914k N /mq w2x =3.48kN/mq w 1=0.87k N /m102.28kN .m55.83kN .m-51.99kN .mABCDE34.59kN34.59kN18.20kN17.81kN22.01kN22.01kN2222图2.8 在左风向风荷载作用下N 图图2.9 在左向风荷载作用下V 图刚架的内力图正负号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力图以杆件受拉为正，剪力以绕杆端顺时针方向为正。

单层单跨工业厂房设计计算书课程设计

单层单跨工业厂房设计计算书课程设计一、设计基本要求二、结构形式和计算方法三、荷载计算四、结构设计五、构件尺寸设计六、节点设计七、结构图纸八、结构施工及验收九、设计总结设计基本要求：本工业厂房采用单层单跨钢筋混凝土框架结构，地面荷载为3kN/m²，屋面荷载为1kN/m²，风荷载为0.5kN/m²，雪荷载为0.3kN/m²，设计使用寿命为50年。

设计要求结构安全可靠，经济合理，施工方便。

结构形式和计算方法：本工业厂房采用钢筋混凝土框架结构，结构计算采用极限状态设计法，荷载组合采用最不利组合法，节点设计采用强度设计法。

荷载计算：地面荷载采用均布荷载计算，屋面荷载采用均布荷载和点荷载共同计算，风荷载采用按规范计算，雪荷载采用按规范计算。

结构设计：本工业厂房主体结构由柱、梁、板组成，柱采用矩形截面，梁采用T形截面，板采用双向板。

结构设计应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。

构件尺寸设计：本工业厂房构件尺寸设计应满足结构设计要求和规范要求，同时考虑施工和材料的可行性。

节点设计：本工业厂房节点设计应满足强度和刚度要求，同时考虑施工和材料的可行性。

结构图纸：本工业厂房结构图纸应符合规范要求，清晰明了，标注准确。

结构施工及验收：本工业厂房结构施工应符合规范要求，验收应符合设计要求和规范要求。

设计总结：本工业厂房设计满足要求，结构安全可靠，经济合理，施工方便。

在设计过程中，应充分考虑规范要求和实际情况，注重细节，严格控制质量。

Chapter 1: Design nThis chapter provides n on the design of the project.Chapter 2: ___2.1 ___The standard components used in the ___.2.2 ______.Chapter 3: n of Rack Column Height and n 3.1 n of Rack Column Height___.3.2 n of Rack Column n Size___ the n size of the ___.Chapter 4: ___4.1 n of Roof Self-weightThe method for calculating the self-weight of the roof is ___.4.2 n of Column Self-weightThe method for calculating the self-weight of the columns ___.4.3 n of Crane。

单层钢结构厂房结构计算

单层钢结构厂房结构计算一、设计资料河南省某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g。

刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。

屋面及墙面板均为聚氨酯复合保温板；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.15 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2刚架斜梁自重0.15 KN/m2悬挂设备0.20 KN/m2合计0.67 KN/m22．屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。

雪荷载：基本雪压S0=0.45 KN/m2。

对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。

3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m24．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。

基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。

风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为＋0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。

5．地震作用据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。

单层单跨钢结构工业厂房课程设计

图 1-1 刚架平面布置图
1.1. 荷载取值
图 1-2 刚架形式及几何尺寸
1
《钢结构设计》课程设计计算书
1.1.1. 屋面永久荷载标准直
YX51—380—760 型彩色压型钢板
50mm 厚保温玻璃棉板
PVC 铝箔及不锈钢丝网
檩条及支撑
刚架斜梁自重
合计 1.1.2.轻质墙面积柱自重标准值
0.5kN / m2 1.1.3.风荷载标准值
M
N e
� Me
� NWe / Ae � 1.6�106 � 310 � 59�103 �1.6�106 / 9008
t
12
345
腹板部分� hw tw
�
450 � 2 �12 8
� 53.3 � 250
235 � 206.3 �满足设计要求。 345
4. 刚架梁 BC 段的验算
4.1. 刚架梁的截面参数
梁 BC 段为变截面梁�截面尺寸为 H (550�400��300�8�12 B 段截面尺寸� A � 9008mm2 , I x � 4.4�108 mm4 , I y �1.6�107 mm4 , ix � 221mm, iy � 42.1mm,Wx �1.6 �106 mm3 ,Wy �1.6�105 mm3 。 C 端截面尺寸�A � 7808mm2 , I x � 2.16�108 mm4 , I y �1.6�107 mm4 , ix �166.3mm, iy � 45.3mm,Wx �1.08�106 mm3 ,Wy �1.6�105 mm3 。 4.2. 控制内力
2. 内力计算
刚架结构构件按承载力极限状态设计�最不利内力组合的计算截面取柱底、柱顶、
梁端、梁变截面处和跨中截面。利用结构力学求解器求出各种荷载单独作用下的荷载

单层厂房门式刚架结构计算书

单层厂房门式轻钢结构计算书
一、设计资料
现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。

请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达到施工深度。

要求：
1.给出设计过程简介和设计注意事项。

2.给出主要构件设计计算过程。

3.提供施工图。

该厂房为单层，采用单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50 m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50 m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7 m，其他柱距6m；刚架平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图。

刚架梁、柱除，另有注明外，均采用Q345钢。

高强螺栓除另有注明外，均采用10.9级摩擦型连接高强度螺栓。

锚栓除另有注明外，均采用Q345钢。

刚架形式及几何尺寸图
二、设计荷载
1.屋面恒载：0.30 kN/m2
计算刚架活载：0.30 kN/m2
计算檩条活载：0.50 kN/m2
雪荷载：0.20 kN/m2
基本风压：0.6 kN/m2 风压调整系数：1.05
2.由于青岛地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用
三、内力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用变截面。

柱脚按铰接支承设计。

采用弹性分析方法确定刚架内力。

1.在恒载作用下
2.在活载作用下
3.在风荷载作用下。

门式刚架厂房设计计算书

门式刚架厂房设计计算书1、设计资料某单层单跨轻钢门式刚架结构厂房，跨度为总长L=60m，柱距D，斜梁坡度i=1：12。

根据工艺及建筑设计要求，确定车间为单层单跨轻钢门式铰接刚架结构。

厂房所在地区场地属于Ⅱ类场地土，抗震设防烈度小于等于8度。

钢材采用Q235钢，手工焊接，焊条E43。

长度L=60m，柱距D=5m，跨度B=18m，檐高H=9m，屋面坡度为i=1:12；屋面材料采用单层彩板或夹芯板；墙面材料使用单层彩板或夹芯板；天沟采用彩板天沟或钢板天沟；钢结构采用Q235；基础砼标号为C25。

恒载：无吊顶时0.35kN/m2 (不包括刚架自重)活载：计算刚架时为0.5kN/m2, 计算檩条时为0.8kN/m2；风载：基本风压按学生家乡所在地查表计算，地面粗糙度按C类；雪载：基本雪压按学生家乡所在地查表计算。

柱顶水平位移：H/60，横梁挠度：仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条时：L/180；有吊顶时：L/240设计内容1）梁、柱截面设计，2）梁、柱连接节点设计；3）屋面梁拼接节点设计。

2、结构平面柱网及支撑布置厂房长度=60m，因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑。

3、荷载计算3.1 计算模型选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用变截面设计。

厂房檐高9m，考虑到檩条和梁截面自身高度，近似取柱高为9m；屋面坡度为1：12。

因此得到刚架计算模型：（以中间跨为研究对象）180009001:123.2 荷载取值3.2.1 恒载：0.35+0.15=0.52/KN m 墙面及柱自重：0.52/KN m 3.2.2 活载：屋面活载：0.52/KN m 屋面雪载：0.452/KN m 两者取大值：0.52/KN m 3.2.3 风载：基本风压：20/45.0m KN =ω，地面粗糙类别C 类，以柱顶为标准风压高度变化系数：0.1,74.0==z z βμ因抗震等级小于等于8度，而风荷载标准值大于0.452/KN m ，故本工程不考虑地震作用3.3 各部分作用荷载：（内力计算均采用标准值） 3.3.1 恒载：0.5cos 5 2.5/KN m α⨯⨯=墙面及柱身恒载：0.55 2.5/KN m ⨯=2.5K N /m2.5KN/m2.5K N /m2.5K N/m3.3.2 活载：0.55cos 2.5/KN m α⨯⨯=2.5K N /m2.5K N/m3.3.3风荷载01.0510k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 左风：根据公式计算:根据查表，取0.74，根据门式刚架的设计规范，取下图：（地面粗糙度C 类）风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面侧面，屋顶，背风面侧面， 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶，荷载如下图：-1.75K N /m-1.135K N /m0.435K N /m-0.96K N/m右风：-0.55-0.65-1.0+0.25α风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面侧面，屋顶，背风面侧面， 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶，荷载如下图：-1.75KN /m-1.135K N /m0.435K N/m-0.96K N /m4、内力计算：4.1截面形式及尺寸初选：（梁柱都采用焊接的H 型钢）mm h mm mm H mm mm Lh c c 700600~90015~10900015~10450~60040~301800040~3011=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====取 mm b mm mm h b c 300,150~3755~27505~21====取 mm h mm mm h h b c c 300,250~3753~2010===取mm h mm mm Lh b b 550,3.514~60035~3011===取mm b mm mm h b b 200110~2755~21===，取 mm h mm mm Lh b b 3009.276~3.32765~5500===，取H(550-300)×200×8×10H(550-300)×200×8×10H(700-300)×300×8×10h b1ABh c1h c0钢架截面初选截面特性截面形式截面名称面积2()mmx I 4()mm x W 3()mm y I 4()mmyW 3()mmx immy imm柱大头700300810H ⨯⨯⨯11440 81024.9⨯ 61064.2⨯ 7105.4⨯ 5103⨯ 284.1 62.7。

单层厂房门式刚架计算书

“万州杯”宁夏大学生钢结构设计大赛----门式刚架单层厂房计算书GJGDS 102016年 5 月 9日目录第一部分设计资料 (1)一、工程概况 (1)二、设计相关资料 (1)三、设计其他资料 (1)四、设计任务要求 (1)第二部分建筑设计 (3)一、厂房平面形式的选择 (3)二、柱网的选择 (3)三、辅助构件的定位 (3)四、厂房高度的确定 (3)五、剖面设计 (3)六、采光设计 (4)七、通风设计 (4)八、厂房的保温，隔热设计 (4)九、定位轴线的确定 (4)十、建筑立面设计 (4)第三部分结构计算 (6)一、结构体系的选择 (6)二、材料选择 (8)三、檩条的设计 (8)四、墙架设计 (11)五、抗风柱设计 (13)六、吊车梁设计 (14)七、刚架内力分析及设计 (18)八、截面选择与强度验算 (29)九、节点设计及计算 (33)十、牛腿截面设计 (38)十一、基础设计 (39)第一部分设计资料一、工程概况本设计为一门式刚架汽车零件组装厂房，厂房位于银川市西夏区。

厂房长63m ，宽24m ，高9.6m 。

二、设计相关资料1、最大风速25m/s ，主导风向：北，基本风压0.65KN/㎡。

2、最大积雪深度210mm ，基本雪压0.35KN/㎡。

3、最高地下水位-9m 。

4、土壤冻结深度-1.50m 。

5、冬季相对湿度为55%，夏季相对湿度为40%。

6、车间防火等级为丙类。

7、地基承载力标准值为a 220KP ，无不良地基。

三、设计其他资料1、厂房采光面积比为1/6～1/8。

2、厂房地坪荷重102m /KN ，均采用水磨石地面，全部地坪待设备基础完工后再施工。

3、厂房在纵向设3.6m ×3.6m 小门两个，在横向设12m ×7m 大门一个，门上有挡雨棚，外挑900mm 。

4、厂房内设桥式吊车一辆，软钩，吊车工作级别位A3（轻级工作制），具体参数如下：四、设计任务要求1、建筑设计图纸内容：建筑平面图、正立面、剖立面、节点详图。

单层厂房门式刚架结构计算书

单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。

请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达到施工深度。

要求：1.给出设计过程简介和设计注意事项。

2.给出主要构件设计计算过程。

3.提供施工图。

刚架梁、柱除，另有注明外，均采用Q345钢。

高强螺栓除另有注明外，均采用10.9级摩擦型连接高强度螺栓。

锚栓除另有注明外，均采用Q345钢。

刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1.屋面恒载：0.30 kN/m2计算刚架活载：0.30 kN/m2计算檩条活载：0.50 kN/m2雪荷载：0.20 kN/m2基本风压：0.6 kN/m2 风压调整系数：1.052.由于青岛地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用变截面。

柱脚按铰接支承设计。

采用弹性分析方法确定刚架内力。

1.在恒载作用下2.在活载作用下3.在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12，梁截面采用两种焊接工字钢：变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱的截面特性A=121.8cm2Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =43774cm4；Iy =41702 cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41.8 ，满足要求；翼缘宽厚比B/T=7.50，满足要求梁的截面属性截面：H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特性：A =75.80 cm2；Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =28180 cm4；Iy=2.6049 cm4；大头截面特性：A =84.8 cm2；Xc =12.5cm；Yc =30cm；Ix =53272 cm4；Iy =26052 cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96.67 ，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71.67 ，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.20 ，满足要求H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特性：A =84.4 cm2；Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =29505 cm4；Iy =26060 cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75 ，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75 ，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.10 ，满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱是从中间7榀中选出钢梁1截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度：Lx= 18.09, Ly= 3.00构件长度= 3.01;计算长度系数: Ux= 6.00Uy=1.00变截面H形截面H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类；构件钢号：Q345梁的弯矩包络梁下部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩-41.69 -35.71 -33.61 -31.22 -28.54 -25.57 -23.70梁上部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩140.50 112.83 91.93 71.85 52.58 37.94 28.51考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304抗剪强度计算应力比= 0.130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88.55平面内稳定计算最大应力比=0.286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85.93平面外稳定计算最大应力比=0.277考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304 < 1.0抗剪强度计算应力比= 0.130 < 1.0平面内稳定最大应力< f= 310.00平面外稳定最大应力< f=310.00腹板高厚比H0/TW= 84.17 < [H0/TW]= 206.33 (CECS102:2002)翼缘宽厚比B/T = 12.20 < [B/T] =12.38(恒+活)梁的相对挠度(mm)截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0.00 -0.02 0.11 0.34 0.67 1.07 1.51最大挠度值=1.51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995.斜梁坡度初始值: 1/10.00变形后斜梁坡度最小值: 1/10.40变形后斜梁坡度改变率= 0.038 < 1/3六、刚架柱设计本刚架梁柱是从中间7榀中选出钢柱3截面类型= 16;布置角度=0;计算长度：Lx= 14.24, Ly= 3.10; 长细比：λx= 75.1,λy= 53.0 构件长度= 3.10; 计算长度系数: Ux=4.59Uy=1.00截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类；构件钢号：Q345验算规范: 门规CECS102:2002 考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制M= -140.50, N= -54.44考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.278抗剪强度计算控制, V=-25.77抗剪强度计算应力比= 0.034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =80.10平面内稳定计算最大应力比=0.258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =78.53平面外稳定计算最大应力比=0.253门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =206.33翼缘容许宽厚比[B/T] =12.38考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.278 < 1.0抗剪强度计算应力比= 0.034 < 1.0平面内稳定计算最大应力< f= 310.00平面外稳定计算最大应力< f= 310.00腹板高厚比H0/TW= 41.80 < [H0/TW]= 206.33翼缘宽厚比B/T = 7.50 < [B/T]= 12.38压杆,平面内长细比λ=75. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ=53. ≤[λ]= 180验算刚架在风荷载作用下的侧移风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:节点( 4),水平位移dx=11.630(mm) = H /739.梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161.风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180七、隅撑的设计隅撑计算轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235)；应力=N/φ/A梁下翼缘截面面积A=0.0025m*m；横梁钢材型号Q345钢翼缘钢板厚度10mm；横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2；角钢计算长度=733.249mm角钢截面=L50x4角钢回转半径=0.99cm；角钢截面面积=0.00039m*m长细比λ=74.0656 <= 220；折减系数=0.6+0.0015*λ=0.711098稳定系数φ=0.628263；轴力N=11.0665 kN；应力=45.1653 N/mm2<220.44 N/mm2 螺栓计算角钢钢材钢号Q235钢；檩条的板件厚度2mm；螺栓直径14mm螺栓有效截面面积115.4mm*mm；螺栓孔径15mm螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2；螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2螺栓连接抗剪承载力设计值16.156 kN；螺栓连接抗压承载力设计值8.54 kN螺栓连接承载力设计值< 轴力N=11.0665 kN八、檩条的设计冷弯薄壁型钢檩条设计屋面坡度(度): 5.711檩条跨度(m): 6.000檩条间距(m): 0.750设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0钢材钢号：Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数：1.000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150 屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0.200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.630风荷载高度变化系数: 1.000风荷载体型系数: -1.200风荷载标准值(kN/m2): -0.756屋面自重标准值(kN/m2): 0.300活荷载标准值(kN/m2): 0.500雪荷载标准值(kN/m2): 0.300积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000检修荷载标准值(kN): 1.000截面及材料特性檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0b =50.000 h =140.000c =20.000 t =2.000A = 0.5392E-03 Ix = 0.1860E-05 Iy = 0.1547E-06It = 0.7190E-09 Iw = 0.1299E-08Ix1 = 0.1621E-05 Iy1 = 0.3936E-06 θ= 0.2199E+02Wx1 = 0.3038E-04 Wx2 = 0.2247E-04 Wy1 = 0.6107E-05 Wy2 = 0.8067E-05 钢材钢号：Q235钢屈服强度fy=235.000强度设计值f=205.000考虑冷弯效应强度f'=215.220截面验算| 1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合|弯矩设计值(kN.m): Mx =3.653弯矩设计值(kN.m): My =0.268有效截面计算结果:Ae = 0.5364E-03 θe = 0.2204E+02 Iex = 0.1845E-05 Iey = 0.1545E-06 Wex1 = 0.2868E-04 Wex2 = 0.2221E-04 Wex3 = 0.2902E-04 Wex4 = 0.2241E-04Wey1 = 0.5871E-05 Wey2 = 0.7711E-05 Wey3 = 0.5890E-05 Wey4 =0.7678E-05截面强度(N/mm2) : σmax = 199.182 <= 205.000| 1.0恒载+1.4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN.m) : Mxw = -2.158弯矩设计值(kN.m) : Myw = -0.250有效截面计算结果:全截面有效。

单跨厂房钢屋架课程设计

单跨厂房钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单跨厂房钢屋架的基本结构原理，掌握其组成部分及功能。

2. 使学生掌握单跨厂房钢屋架的施工图识读方法，能够分析并理解图纸中的相关信息。

3. 让学生掌握单跨厂房钢屋架的施工工艺流程及其相关技术标准。

技能目标：1. 培养学生运用AutoCAD等软件绘制单跨厂房钢屋架施工图的能力。

2. 培养学生运用相关工程计算方法，进行单跨厂房钢屋架结构计算和选材的能力。

3. 提高学生实际操作能力，能够根据施工图纸独立完成单跨厂房钢屋架的施工。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程专业，增强对建筑结构知识的兴趣和求知欲。

2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力，使其在工程项目中能够与他人有效配合。

3. 强化学生的工程伦理观念，使其具备良好的职业道德，关注工程质量和安全。

课程性质：本课程为专业实践课，以理论知识为基础，注重实际操作能力的培养。

学生特点：学生具备一定的建筑结构基础知识，具有较强的动手能力和求知欲。

教学要求：结合理论知识，注重实践操作，提高学生的专业素养和实际工程能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关工作奠定基础。

二、教学内容1. 理论知识：a. 建筑钢结构的概述，包括发展历程、应用领域及优缺点。

b. 单跨厂房钢屋架的结构类型、组成及受力特点。

c. 钢结构材料性能、连接方式及施工技术要求。

d. 钢屋架施工图识读方法，重点讲解图纸中的符号、线型及标注。

2. 实践操作：a. AutoCAD软件操作，绘制单跨厂房钢屋架施工图。

b. 单跨厂房钢屋架结构计算，包括内力分析、选材及稳定性验算。

c. 钢屋架施工工艺流程，现场操作演示及讲解。

3. 教学大纲：第一周：建筑钢结构概述，单跨厂房钢屋架的结构类型及组成。

第二周：钢结构材料性能、连接方式及施工技术要求。

第三周：钢屋架施工图识读，AutoCAD软件操作及施工图绘制。

第四周：单跨厂房钢屋架结构计算，选材及稳定性验算。

单层单跨门式刚架厂房设计书

8 m,单层单跨门式刚架厂房设计书一、设计资料1. 该车间仓库采用单层单跨门式刚架，无吊车无振动。

厂房跨度24m 总长度90m 柱距6m,檐高8m,屋面坡度1/10。

屋面材料为压型钢板，墙面材料为彩钢板。

彩板天沟。

柱脚为铰接。

2. 材料采用Q235B 钢材。

基础混凝土为 C20混凝土( f c =12.5kN/mm2)3..何载：恒载： 0.5活载： 0.3风载：基本风压0.55 地面粗糙度B 类，荷载体形系数为二、结构平面布置及支撑布置该车间仓库长度90m 跨度24m,柱距6m 共有16榀刚架，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。

檩条间距为1.5m 。

车间仓库长度＞60m 因此在车间第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑，由于柱高＜柱距，因此柱间支撑不用分层布置。

(布置图详见施工图 1)三、设计荷载取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。

车间仓库檐高屋面坡度为1 : 10。

得到刚架计算模型如下图：门式刚架计算模型计算模型及风荷载体形系数1.荷载选取恒载:0.5活载：0.3风载：基本风压0.55活我■上〉左风3.荷载组合（1） 1.2 恒载+1.4 活载（2） 1.0 恒载+1.4 风载（3） 1.2 恒载+1.4 活载+1.4 0.6 风载4.各工况内力：恒载作用下的内力计算（1 ）恒载作用（先不考虑自重）恒载作用示意區q q cos 加伽出系数： l h 24f 112 h 8 0.15,R h 上 0.663 s 1, ~8 3,u 3 k (3) 4.136 8 50.5294u得:V A V Bql 3.6kN 2 H A H B q!12.33kN 8 M M ql 2114.64kN m 8M 5ql 2 (1 (1 ) )84.88kN m8恒载作用下Q图(2 )活载作用q = 1.81 kN /m活载作用示意图V A V B ql 21.7kN2H A H Bql8.62kN8M M ql68.93kN m8M5 ql28(1 (1 ) ) 51.05kN m(3 )风载作用下的内力计算以左风为例(C)左风可以等效于以下六个图:ts)(£>M 5求得系数:if 2。