门式刚架设计论文
门式刚架轻型房屋钢结构设计论文
门式刚架轻型房屋钢结构设计论文【摘要】门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用已越来越广泛,技术日趋成熟,但需要完善和研究的问题仍较多。
在门式刚架轻型房屋钢结构设计时,应根据工程实际选择适用的规范,学习和理解规范的条文内容,建立清晰的结构概念,总结设计经验,注重整体分析,并根据具体的工程情况选择合理的柱距,并注意屋面活荷载的取值与风荷载计算存在的问题。
1、门式刚架轻型房屋钢结构的主要特征门式刚架轻型房屋钢结构是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。
这类结构体系质量轻,机械化程度高,施工周期短,综合经济效益高,已广泛应用于单层工业厂房、仓库和公共建筑中。
除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构还具有以下特点:(1)采用轻型屋面,大大减轻了屋面重量,从而减小刚架截面尺寸和基础大小。
(2)刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比。
变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度,做到材尽其用。
(3)刚架的腹板可按有效宽度来设计,即允许部分腹板失稳,利用其屈曲后强度,这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比,从而减小腹板厚度。
(4)门式刚架体系的整体性可依靠檩条、墙梁及隅撑来保证,从而减少屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便。
(5)控制荷载通常是竖向荷载,但当房屋较高或风荷载较大时,风荷载的作用不容忽视。
同时由于结构自身轻,地震往往不起控制作用。
(6)门式刚架结构受力小、跨度大,其构件截面比普钢结构更小,结构的刚度、变形及平面外稳定性常成为控制性的因素。
(7)结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。
构件单元可根据运输条件划分,在现场用螺栓连接,安装方便快捷,土建施工量小。
(8)易于拆迁,临时建筑也可以采用。
2、门式刚架轻型房屋钢结构设计应注意的问题2.1 执行规范的选用跨度不大于36m,檐口高度不大于15m(当桥式吊车起重量不大于10t、无较大的吊挂荷载以及基本风压不大于0.6kN/m2且抗震设防烈度不大于7度时,可放宽至18m),主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1~A5工作级梁式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,而超出以上范围的门式刚架则应遵照《钢结构设计规范》GB50017-2003执行。
门式钢架设计方法论文
浅析门式钢架设计方法摘要:本文简要介绍门式轻钢结构的概况,对它的设计方法、设计步骤、设计选材、和设计中应注意的事项,做了介绍,使结构设计人员,对轻型门式钢结构设计有一个完成的认识,掌握常规设计方法。
关键词:轻型门式钢架;设计方法;结构设计abstract: this paper briefly introduces the door type of light steel structure general situation, it’s the design method and design steps, design select material, and matters needing attention in design, do the introduction, so that the structure design personnel, for light door type steel structure design is a complete understanding of, master conventional design method.key words: light door type steel; design method; structure design中图分类号:tu318文献标识码:a 文章编号:轻型门式钢架结构形式,一般用于工业厂房,具有施工速度快,自重轻,柱网布置灵活等特点。
上世纪90代以来,随着我国钢产量大幅提高,门式钢架也得到广泛应用、结构设计方法也日趋完善。
目前多数设计院采用pkpm的sts进行门式钢架设计。
在日常应用中,门式钢架梁柱,多用焊接h型变截面构件,单跨钢架梁柱节点用刚接,多夸一般是刚接、铰接并用;柱脚与基础可刚接或铰接,维护结构多采用压型钢板,保温隔热多采用玻璃棉。
门式钢架设计一般采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数设计表达式进行计算,承重构件按承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计一.确定柱网轻钢厂房结构设计首先要根据工艺生产要求确定柱网,尽可能满足生产工艺和使用要求,按实际情况确定钢架的高度、跨度、本人通过多个工程的设计实践,在门式钢架设计工程中对柱网的确定得出以下结论:当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完整一致下,跨度在18~30m 之间的钢架单位用钢量(q235b)为18~28kg/m2,当跨度在21~48m 之间的单位钢架用钢量为25~40kg/m2,当房檐高度为12m、跨度超过48m时宜采用多跨钢架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨钢架节俭18%左右,因此设计门式钢架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目采用大跨度。
论文范文:大跨度门式刚架结构设计与分析
论文范文:大跨度门式刚架结构设计与分析第1章绪论1.1选题的目的和意义门式刚架顾名思义,是如同门一样的结构,它在国内外是一种比较常见的结构形式,而且应用非常广泛。
门式刚架本身的质量比较轻,结构不是很复杂,柱网布置较灵活,因此,其施工周期就会比较短,成本就可以很好的控制。
在1910年的德国布鲁塞尔专为世博会建造的机械工程展厅,采用了多层阶形布置的刚架结构,是早期典型的门式刚架结构;1932 年建成的德国埃森煤矿税收协会采用了门式钢框架结构。
门式刚架结构具有大跨度,可以应用于需要大空间结构要求的建筑,如单层厂房,人员较多的超级市场,储存大量物资的仓库等工业与民用建筑等,在很多方面门式刚架都具有很强的竞争力,而且有着很广阔的市场前景。
虽然门式刚架优点很多,但是在我国的钢结构建筑却发展的比较晚,直到1990年以后,钢结构体系才在我国的到了比较全面发展。
在单层厂房、超级市场、大型仓库中门式刚架得到大规模应用;多高层建筑也开始采用钢框架;传统钢结构维护构件质量大造价高,而近几年的薄壁彩钢板的应用大大改观了现状;钢管的交会焊接结构与拉索结构的结合一直延伸到了许多文化体育等社会公共建筑当中;冷弯薄壁型钢在当今建筑行业已被广泛应用,檩条就是其典型的代表,除了在维护构件方面得到应用,它也作为受力构件进行使用。
随着科技的进步和钢材的质量越来越高,一些发达国家看到了钢结构的重要性,而且也越来越重视。
我国的钢铁产业在得到快速发展的同时,也注意到了钢结构建筑的重要性。
自1996年以后我国的钢铁产量实现了飞跃式的成绩,达到并突破了一亿吨,而且在随后的七年里,一直位于世界钢铁产量的首位。
而在2000以后我国凭借钢产量是世界的0.23%的数据,成为钢消费大国。
进入到2004年,中国的钢铁产量已经是世界钢铁总量的25%,已经是1996年的将近三倍,达到了2.6亿吨。
中国钢铁业的这种从无到有,从有到丰富的这种大跨越发展,促使国家相继推出了有关发展钢材的制造,生产,安装的一系列技术政策。
探讨门式刚架轻型钢结构设计
探讨门式刚架轻型钢结构设计摘要:门式刚架轻型钢结构房屋设计是一个较为复杂的体系,在设计中需要顾及很多方面的内容,需要按照各种原理进行,设计人员只有熟悉门式刚架轻型钢结构的特点、分类,以及使用范围,才能更好的在设计中发挥出门式刚架轻型钢结构的优势。
本文具体分析研究了门式刚架轻型钢结构设计。
关键词:门式刚架;轻型钢结构;设计引言随着社会经济的不断发展进步,轻型门式刚架结构在我国已经普遍应用,并进入繁荣发展阶段。
轻型门式刚架作为轻型房屋钢结构的一种结构形式,具有施工快捷、外型美观、节省耗材、抗震性能好、低成本且环保等优势。
然而这种结构在实际工程中还存在一些问题。
本文就门式刚架在工作实际中经常遇到的一些问题进行探讨,以供结构同行参考。
一、规范的选择门式刚架轻型房屋钢结构是门式刚架的一种特殊情况,主要表现在具有轻型屋盖和轻型外墙、吊车荷载不大、房屋平均高度和跨度均不是太大。
因此当有关工程条件不满足>( CECS 102∶2002)的适用范围时,设计不应依据CECS 102∶2002的规定,而应执行>( GB 50017-2003)的有关规定,有抗震设防要求的地区还应执行GB 50011-2010建筑抗震设计规范的有关规定。
对于底部为多层钢框架上部为门式刚架轻型房屋的钢结构,上部结构可参照CECS 102∶2002设计,下部结构按GB 50017-2003设计,并整体抗震分析。
门式刚架轻型房屋钢结构的构件厚度较薄,因此不适用于有强侵蚀介质的环境,如特殊化工产品的生产车间等。
二、基本规定1、门式刚架活荷载取值门式刚架房屋上作用的活荷载一般有:竖向荷载(雪荷载、积灰荷载等)、水平荷载(风荷载、吊车刹车力)及地震作用。
由于轻钢结构自重较轻,所以对风荷载的反应非常敏感,这一点尤其应注意。
风荷载依据《建筑结构荷载规范》(GB50011-2012)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,需要注意的是两本规范对风载的体型系数及取值都有很大不同,一般来说,《荷载规范》偏于保守。
毕业设计:门式刚架轻型钢结构工业厂房钢结构工程设计
毕业设计开题报告(含文献综述、外文翻译)题目工业厂房钢结构工程设计姓名学号专业班级所在学院指导教师(职称))二○一年月日毕业设计(论文)开题报告(包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等)1. 选题的背景和意义1.1选题的背景钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点。
近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头,应用范围不断扩大,目前,我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
但是,与国外的一些发达国家相比,我国在许多方面还存在着明显差距,如美国、日本、德国等国家,在工程建设中广泛采用钢结构,钢结构建筑占整个建筑的40%以上,而目前我国的钢结构建筑所占比重还不到5%。
由此可见,今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。
[1]1.2选题的意义考虑到门式刚架轻型钢结构房屋具有自重轻,用钢省,造价低,抗震性能好的特点,在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。
而且该种结构可跨越较大的跨度,形式美观有现代感,能充分满足使用要求,用途广泛,施工周期短且不需要大型的施工机具,因此本工程采用了门式刚架轻型房屋钢结构。
本工程是实际工程,通过此次的设计过程,可了解实际的操作,掌握具体的流程以及相关软件等工具。
进一步的将理论和实际相结合,对于今后的工作有着决定性的帮助。
另一方面,也锻炼了自己的独立分析,阅读文献(包括外文)的能力,为自身将来的发展做下基础。
2.可行性分析门式刚架轻型房屋以门式刚架为受力体系,外墙采用冷弯薄壁型钢裸条和压型钢板,承重体系和围护体系都很轻,施工速度快整休造价低,具有广阔的发展前景。
一些国外的公司采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)相结合的一体化生产技术,在国内市场有很大的优势。
随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的实施,国内也相继开发出了一些门式刚架设计软件。
门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究
门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究门式刚架轻型钢结构房屋是一种新型的建筑结构体系,其具有重量轻、施工快、抗震性能好等优点。
在目前的建筑领域中,越来越多的人开始关注和研究这种新型的建筑结构体系。
本文将从设计的角度来对门式刚架轻型钢结构房屋进行合理设计的研究,探讨如何实现优良的建筑设计效果,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计必须考虑其整体结构的稳定性和承载能力。
在设计之初,需要充分考虑房屋的整体布局、结构形式和受力情况,合理确定门式刚架的尺寸和布置,保证其能够承受各种外部荷载,并满足建筑的使用要求。
还需要考虑门式刚架和墙体、楼板等部件之间的连接方式,确保其具有良好的整体稳定性和耐久性。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计需充分考虑其节能、隔热、防水等性能。
在设计阶段,应合理选择保温材料和隔热材料,保证房屋具有良好的保温性能和隔热性能,减少能源消耗。
还需要考虑房屋的防水设计,包括屋面防水、墙体防水等,保证房屋能够有效防止水的渗透,延长房屋的使用寿命。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计还需要考虑其建筑美学和人性化设计。
在外观设计上,应该注重考虑建筑的整体风格、立面处理、色彩搭配等,使其符合当地的建筑文化和环境特点,营造出美观的建筑形象。
在内部设计上,还需要考虑房屋的功能布局、采光、通风等问题,为居住者创造舒适的居住环境。
在门式刚架轻型钢结构房屋的设计中,还需要充分考虑其施工和成本的问题。
设计应该尽量简化构件的制作和加工工艺,降低建筑的施工难度和成本。
在设计时还需要充分考虑房屋的材料选择、结构布局等问题,以尽量降低建筑的造价,提高建筑的经济性。
门式刚架轻型钢结构房屋的合理设计需要充分考虑建筑的整体结构、性能要求、美学设计、施工成本等诸多方面的因素。
只有充分考虑这些因素,才能够设计出满足建筑使用要求,具有良好外观和舒适环境的门式刚架轻型钢结构房屋。
未来,随着社会的发展和科技的进步,门式刚架轻型钢结构房屋将会得到越来越广泛的应用和推广,其设计研究也将会得到越来越多的关注和重视。
门式刚架轻钢结构设计分析
门式刚架轻钢结构设计分析摘要:对于门式刚架而言,其属于轻型房屋钢结构中非常重要的一种结构形式。
在对门式刚架轻型钢结构进行实际设计的过程中,其设计阶段的不同,实际的特点也有极大的不同,在进行设计的过程中,必须要对其中实际存在的主要矛盾进行全面的了解并掌握,以结构设计的基本原则作为实际的依据,将科学合理的技术措施应用进来,最终使更加经济、耐久、安全的结构设计出来。
基于此,本篇文章主要对门式刚架轻钢结构的设计进行深入的分析和探讨。
关键词:门式刚架轻钢结构设计分析前言:就门式刚架轻型钢结构来讲,其主要有以下特点和特征:首先,就是形式非常多,其次,就是布置具备灵活性,最后就是可以使各种使用功能的厂房设计要求得以满足。
与以往的普通钢结构相比,门式刚架轻钢结构不但具备施工速度快的特点,还具备施工速度快的特点,不仅如此,其质量相对较轻,是普通钢结构的1/2~1/3,非常便于施工。
除此以外,门式刚架轻钢结构的主要结构不仅有主钢架,还有基础和支撑体系、抗风柱等。
1.门式刚架节点和梁柱连接设计在对门式刚架与柱进行实际连接的过程中,其必须要将刚接的方式采取进来,正常情况下,有以下几种方式,即腹板焊接、腹板栓接、翼缘焊接、翼缘栓接,而具体采取哪一种方式,则要依据与梁柱截面的大小以及实际摆放的位置。
在梁祝钢接的过程中,其最重要的保障就是梁柱节点端板,对于端板的摆放形式而言,其主要有以下三种,即横放、竖放和斜放,在对端板连接进行设计的过程中,IXUS要以实际承受最大的内力为基础进而进行设计。
如果实际的内力相对较小,在进行端板连接的谷草中,要以其承受不小于较小被连接构建截面承载力的一般为基础,进而进行设计。
在对主钢架构件进行实际连接的过程中,必须要将高强度的螺栓应用进来,进而对其连接,其主要包含两种类型,即承压型和摩擦型。
如果在对端板进行连接的过程中,其只会受到弯矩或者是轴向力的作用,又或者是实际的剪力比抗滑移承载力小很多,则可以不对端板的表面进行针对性的处理。
门式刚架结构设计探讨
[ J J4 — 0 0公路 桥 涵施 工 技 术 规 范 【 . 2 T 0 1 20 , 】 S 北京 : 民 交通 出 1 人
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[ qⅡ — 0 8城镇 道 路 工程 施 工与 质 量验 收规 范【 . 京 : 3 ] 1 2 0, s北 】 q -
4抗 风 柱 与 刚架 的连 接
目前 门式刚架 的抗风柱设计 存在两种错误 的 霪鹫 ≯ 毫 做法: 一种是将抗风柱与刚架做成一样 , x 抗J柱与刚 鬻 L
架 梁或 铰接 或 刚接 , 抗风 柱 既参 与抗 J 又参 与竖 向 薯 x L
使 风 荷载直 接传 递 。在 刚架转折 处 f 单跨 房屋 边柱 柱 顶及 屋脊 , 以及多跨 房 屋某些 中间柱柱 顶 和屋脊)
工程 质量 , 能 防止或 减少 路 桥过 渡 段 的不均 匀 沉 就
降 , 而 减 轻甚 至 避 免 桥 头跳 车 现 象 , 高 道 路 使 从 提 用性能 和使 用寿命
参 考 文献 :
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气 意
脚, 由于 基 础 要 承受 较 大 的偏 心 弯 矩 . 基础 的平 面
尺 寸均较 铰接 柱脚 基 础要 大 . 质情 况差 时 差 别就 土 更 大 。因此 , 选用 何 种柱 脚行 形 式要 根 据建 筑 物 的
的关 系 。从试 验 结 果 中选 最 适 宜 的 土壤 作 为填
一
摘
行 借 鉴
U 刖 吾
门式刚架结构设计探讨
郭春 阳 王 越 吴 铮
河南建筑材料研究设计院有限责任公司(5 0 2 400)
浅析门式刚架结构的设计
浅析门式刚架结构的设计摘要:门式刚架轻型房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。
与钢筋混凝土结构相比具有质量轻;工业化程度高;综合经济效益高等优点。
近二十年其应用得到了迅速的发展。
广泛应用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
本文以某轻型钢结构厂房实例,简述某钢结构厂房结构设计流程,为同类厂房设计提供参考借鉴。
关键词:钢结构设计;轻钢结构;厂房设计Abstract: the door frame of light building structure of application in China about began in the early 1980 s. Compared with reinforced concrete structure with light quality; High degree industrialization; The overall economic efficiency higher advantages. Nearly 20 years the application obtained a rapid development. Widely used in the light of the workshops, warehouses, building materials market, large supermarket, gymnasium, exhibition hall and a mobile home, add layer construction, etc. Taking a light steel structure plant examples, this paper describes a steel structure plant structure design process, as to provide a reference for the similar plant design.Keywords: steel structure design; Light steel structure; Plant design中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:1 工程概况本工程为济南西车辆段轮轴车间改造工程检修库,分东西两跨,轴线尺寸为东跨187.2m×18m、西跨187.2m×21m。
试论轻钢门式刚架结构的设计
试论轻钢门式刚架结构的设计摘要:目前就房屋建筑的结构问题,已经有很多建筑开始采用轻钢门式刚架这种结构了。
它在现代风格的城市建筑中,已经被广泛的应用,并成为现代式建筑结构的关键选择。
基于此,本文主要对轻钢门式刚架结构的设计进行了探讨。
关键词:轻钢门式刚架结构;设计Abstract: the current housing structural problems, there has been much architecture beginning to use light steel frame of this kind of structure. It is in the modern style of city building, has been widely used, and become the key of morden building structure choice. Based on this, this paper mainly to the light steel frame structure design is discussed.Keywords: light steel frame structure; design中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:就关于轻钢门式刚架的结构设计方面,它的要求是相当高的,因此这对于搞设计的工作人员来说,就要根据实际的工程状况,把这种结构能够做到很好地了解以及掌握,例如相对应的范围的大小、具体的形状样式以及操作特点等。
与此同时,还要把这种结构的支撑性能与具体布置的情况做到尽可能详细的掌握。
1选型配构1.1 结构类型和截面形式的选择要合适按结构类型,轻型门式钢架一般可分为单跨钢架、双(多)跨连续钢架或双(多)跨中间交接柱钢架等类型,其截面可为等截面或变截面。
其柱脚构造可为铰接,亦可为刚接,后者具有较强的侧向刚度。
按钢架梁、柱截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架。
门式刚架论文
门式刚架论文轻型门式刚架设计研究摘要:与其它结构形式相比,轻型门式刚架具有施工迅速、物廉价美、维护方便以及扩建灵活等特点,其在建筑工程中的应用也十分广泛,因而在当前建筑市场中,占据着主要地位。
文章阐述了轻型门式刚架特点,并分析了其设计要点。
关键词:轻型门式刚架设计结构轻型门式刚架结构最早在我国出现于上世纪80年代,通过几十年的发展,轻型门式刚架结构在我国的应用十分普遍,尤其在轻型厂房、仓库以及大型体育馆、展览馆等等。
1.轻型门式刚架概述随着我国经济的飞速发展以及现代化进程的不断推进,轻钢建筑工程应运而生并在轻型的厂房、仓库、展览厅、体育馆及加层建筑、活动房屋等工程中得到了广泛应用,轻型门式刚架房屋结构凭借其质轻价廉,安装维修方便等特点迅速在建筑市场中占据了主要地位。
轻型门式刚架结构多是由等截面或变截面的轻型焊接H形钢、冷弯薄壁型钢或等截面的热轧H形钢等构成的,而墙梁多采用槽形或Z形冷弯薄壁型钢,以压型钢板、铝板等压型金属板做墙面及屋面等维护结构,并采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料。
独特的结构决定了其不同于钢筋混凝土结构,总的来讲,主要有以下几方面的特点:1)质轻价廉一方面轻型门式钢架结构所采用的材料吨位轻质型材料:屋面及墙面等维护结构采用压型金属板,保温材料采用玻璃棉,钢结构则较多采用了轻型薄壁钢等材料。
另一方面轻型门式钢架结构钢用量较少,一般为0-30kg/m2,与钢筋混凝土结构相比仅为其相同荷载和跨度情况下钢结构用量的5%左右。
鉴于轻型门式钢架结构结构总体质量较轻,相应的基础也可以做得较小,地基处理费用也较低。
2)施工周期短,综合经济效益高门式刚架结构中的构件一般是工厂直接制作,其质量能够有所保证,而且在施工中,安装非常方便,而且构件之间的相互连接多为螺栓连接,安装相当迅速。
而且在门式刚架结构的设计中,大多采用计算机辅助设计,自动化程度高,而且运输非常方便,综合经济效益非常高。
浅析门式刚架结构设计
浅析门式刚架结构设计轻型门式刚架结构质量轻,安装速度快在工业厂房中广泛使用。
该文主要分析了门式刚架结构设计过程中的平面刚架、纵向支撑系统、围护结构、吊车梁等关键部位的设计要点,并探讨了结构设计初期方案确定的重要性。
简要分析了门式刚架的设计重点、经济效益等。
标签:门式刚架;钢结构;结构设计1引言随着我国近几年经济结构转型,大型仓储类厂房大量建设。
轻型门式刚架因其轻便、经济和安装迅速等优越性被广泛使用,我国也于2016年实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015。
因此如何经济合理的设计是轻钢结构设计的要点。
2门式刚架概述门式刚架主要由多榀平面刚架结构用纵向支撑系统联成空间整体空间如图1。
该结构形式受力明确,竖向荷载及横向水平荷载主要由平面刚架承担,纵向水平荷载由纵向支撑系统承受和传递。
外部围护结构由屋面和墙面组成,屋面一般由屋面檩条和轻质屋面板组成,墙面则由墙梁及墙面板组成。
除了以上主要构件的设计外还应根据建筑物的防火等级进行防火设计,选择相应的防火涂料及措施。
海边、化学品存储仓库等应根据防腐蚀要求进行防腐蚀设计。
3平面刚架设计平面刚架设计是门式刚架厂房设计的重点,由随屋面坡度的横梁和钢柱组成,根据厂房的使用要求可以确定钢架高度、跨度及钢梁坡度。
为节省刚架自重及节约造价,屋面横梁一般设计成变截面梁,能更有效的利用构件截面。
刚架设计应整体计算,根据竖向和水平荷载作用下的内力结果和规范的构造要求设计合理的梁柱截面,满足构件的强度及稳定性要求。
平面刚架主要承受的竖向荷载有结构及围护构件自重、通风气楼、屋架悬挂的设备、屋面活荷载、吊车竖向荷载、雪荷载和屋面风荷载组成。
横向水平荷载主要包括风荷载、吊车横向水平荷载、设备运行荷载及地震作用等。
结构设计时还应考虑连接节点的设计及构造。
由于厂房一般跨度大,考虑到钢构件的运输货车最大只能装载15m的构件,一般构件长度宜控制在15m以内。
钢梁的拼接节点宜设置在弯矩及剪力包络图较小处,同时最好避开屋面纵向支撑系统的连接节点处。
门式刚架设计论文
浅谈门式刚架设计【摘要】本文针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于结构选型、材质和截面选择、节点设计、支撑系杆设置、檩条墙梁设计、围护设计等各方面的问题发表个人的一点心得【关键词】结构;材质;截面;节点;支撑系杆;檩条墙梁;围护在日常进行的钢结构设计中,我们大部分遇到的是门式轻型刚架,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs 102:2002)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的a1~a5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。
下面按照设计的几个环节,浅谈一下如何进行门式轻型刚架的设计。
一、结构选型:门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
合理选择结构形式,包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等。
柱距和跨度首先应满足工艺布置的要求。
当工艺无特别要求时,柱距应以6~9m为宜。
一般说来,有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近6m;无吊车及屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近9m。
具体工程应通过试算比较来最终确定。
门式刚架跨度宜采用9~36m,当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。
屋面坡度一般以3%~5%为宜。
伸缩缝的设置:门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度(伸缩缝间距),应符合纵向温度区段长度不大于300m,横向温度区段长度不大于150m,当有计算依据时,温度区段长度可适当加大。
温度区段范围内按规范规定设计独立的稳定的空间体系。
当需要设置伸缩缝时,可采用两种做法:在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔,并使该处屋面板在构造上允许涨缩或设置双柱。
二、主刚架的材质和截面选择门式刚架的横梁和刚架柱根据建筑物的跨度、高度、荷载大小及荷载种类可采取变截面或者等截面。
主钢架h型钢的材质应采用q235b或q345b的钢材,对于其他非焊接构件可采用q235a。
实腹式刚架横梁截面高度宜采用跨度的1/30~1/45,轻型刚架选用比值的下限,截面开展,即截面尺寸大,但板厚较薄,这样在同样的用钢量下截面抗弯摸量大。
门式钢架钢结构设计论文
单跨双破门式钢架设计单层房屋采用单跨双破门式钢架,钢架跨度18m,柱高8m ,共有15榀,柱距6m ,屋面坡度1/10,地震设防烈度为7度,钢架平面布置图如下图1.1所示。
屋面采用彩色钢板波形瓦;钢材采用Q235,焊条E43型。
荷载永久荷载标准值屋面板自重 0.14KN/m2 檩条自重(预估) 0.2 KN/M ²0.34 KN/M ² 雪荷载按《建筑结构荷载规范》 烟台基本雪载 0.4 KN/M ² 活荷载由于钢架的受荷水平投影面积18*6=108 m ²>60 m ²,故按《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载(按不上人屋面)标准值0.3KN/m ²,雪荷载为0.4 KN/M ²,取屋面荷载与雪载中较大值0.4 KN/M 。
风荷载标准值基本风压值 0.55 KN/M ², 风压标准值 0W w u u s z z β= 各系数取值荷载效用不同组合 自重+雪荷载 自重+风荷载自重+风荷载+雪荷载檩条设计3.1. 荷载屋面板(转化到与屋面垂直) 0.21 KN/M ² 檩条 0.2 KN/M ²0.41 KN/M ² 雪载 0.4*1.5*1/cos α=0.4*1.5* 0.21 KN/M ² 雪载为主要控制荷载0.6*1.4+1.2*0.41=1.33 KN/M ² Qx=1/8*1.33*6000 =1.325 KN/M ² Qy=0.1325弯矩设计值 Mx=1/8 ql ²=1/8*1.325*36=5.96 KN/M ²My=1/8 ql ²=1/8*0.133*36=0.596KN/M ²3.2. 檩条设计=+=fx yM x M nxw γα33106.39215*05.1597.0*596.5mm ⨯=+选用[10 cm i cm W cm I cmi cm I m KN g cm W y Y y x X x 42.18.76.2594.3198/1.07.394443=======3.3. 檩条的检验3.3.1. 最大弯矩处安全性检验中间弯矩:M=m KN ql FL ∙=⨯⨯+⨯⨯=+174.33637.081614181412 233/95.79107.3910174.3mm N W M NX =⨯⨯=<2152/mm N 3.3.2. 稳定性检验檩条之间设有拉条,可不必验算稳定性。
门式刚架房屋钢结构设计的论文五篇范文
门式刚架房屋钢结构设计的论文五篇范文第一篇:门式刚架房屋钢结构设计的论文摘要:自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98)公布已来,此类工程发展很快,但也陆续听到一些令人不安的情况。
去年雨水较大,降雪较多,有些地方雪特别大,结构被压坏恐怕很难避免,但有的地方雪不大房子也有垮的,漏水的更多。
另外,也看到一些工程,有的框架梁太细,令人担心,遇到大雪很可能出问题。
有的骨架立起来摇摇晃晃,没有支撑,说装上墙板就好了,好象有了墙板就可以不要支撑。
现在排架多起来。
用钢筋砼柱、轻钢梁,造价较低,但有的严重不合规定。
以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。
关键词:门式刚架钢结构一、设计方面1.屋面活荷载取值框架荷载取0.3kN/m2已经沿用多年,但屋面结构,包括屋面板和檩条,其活荷载要提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2,但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.门式刚架一般符合此条件,所以可用0.3kN/m2,与钢结构设计规范保持一致。
国外这类,要考虑0.15-0.5N/m2的附加荷载,而我们无此规定,遇到超载情况,就要出安全问题。
设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细,檩条太小,明显有人为减少荷载情况,应特别注意,决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。
2.屋脊垂度要控制框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180,除验算坡面斜梁挠度外,是否要验算跨中下垂度?过去不明确,可能不包括屋脊点垂度。
现在应该是计算的。
一般是将构件分段,用等截面程序计算,每段都要计算水平和竖向位移,不能大于允许值,等于要验算跨中垂度。
跨中垂度反映屋面竖向刚度,刚度太小竖向变形就大。
要的度本来就小,脊点下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。
有的工程由于屋面竖向刚度过小,第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡,使屋面变形。
本人有此想法,刚架侧移后,当山尖下垂对坡度影响较大时(例如使坡度小于1/20),要验算山尖垂度,以便对屋面刚度进行控制。
学位论文-—轻型门式刚架厂房设计
本科生毕业论文(设计)题目:轻型门式刚架厂房设计此设计有相应的资料和CAD图纸,充值下载或购买者将免费赠送。
联系QQ号;1620812008.姓名:系别:专业:年级:学号:指导教师:职称:讲师20 年月日注:由指导教师填写指导教师签字:20 年月日中文摘要本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。
根据毕业设计任务书的要求,分建筑与结构两部分进行设计。
建筑部分,通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《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13跨,每跨的间距为30m,总的建筑面积为2160m2。
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80mm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,利用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,对刚架梁、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AbstractThis project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。
Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《The Fujian Architectural Design Standard Plans》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 2160m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture.Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with AUTOCAD2005 respectively out design. Finally, a finishing account book and plot.Key Words:Lightweight gabled Building Structure Specification Design Sketch目录工程概况 (7)荷载取值 (7)荷载组合 (8)(一) 荷载计算 (8)(二) 荷载组合(设计值) (9)内力计算 (10)内力包络图 (30)截面计算 (34)(一) 选择截面 (34)(二) 截面信息 (34)(三) 截面验算 (37)1. 宽厚比 (37)2. 腹板屈曲后强度利用 (37)3. 强度计算 (38)4. 平面内的整体稳定 (39)5. 平面外的整体稳定 (40)节点计算 (39)1边柱与斜梁连接高强螺栓强度验算 (39)2斜梁与斜梁拼接节点 (42)3屋脊梁梁拼接节点 (43)4钢柱柱脚设计 (44)檩条设计与计算 (45)1设计资料 (45)2荷载情况 (45)3内力计算 (45)4截面特性 (46)5有效截面计算 (46)6强度计算 (47)7挠度计算 (47)墙梁设计与计算 (47)1设计资料 (47)2荷载情况 (48)3内力计算 (48)4截面选择及截面几何特性 (48)5有效截面计算 (48)6强度计算 (49)7挠度计算 (49)隅撑设计与计算 (49)支撑设计与计算 (50)工程概况某公司欲建一座轻型门式刚架厂房。
门式刚架檩条设计的几点问题论文
浅谈门式刚架檩条设计的几点问题【摘要】门式刚架轻型钢结构房屋(以下简称“门式刚架”)以其轻型、快速、高效的特点,已在我国得到广泛的应用。
目前很多本科毕业设计也将门式刚架作为设计选题,在设计的各个环节中,对于檩条的设计常常出现几个方面的问题,现浅谈檩条设计中值得注意的几个内容,供广大设计人员探讨。
【关键词】门式刚架;檩条;稳定性门式刚架结构坚固耐用、建筑外型新颖美观、质优价宜、经济效益明显,柱网尺寸布置自由灵活、能满足不同气候环境条件下的施工和使用要求的特点,广泛应用在单层工业厂房、超级市场和展览馆、库房以及各种不同类型仓储式工业及民用建筑等,具有广泛的市场应用前景。
门式刚架建筑结构设计作为本科毕业设计选题,在进行设计过程中,学生常常在檩条的设计上遇到种种问题,现浅析檩条设计需注意的几个问题。
1 檩条的选用和布置门式刚架屋盖采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,冷弯薄壁型钢较一般热轧型钢相比,经过了冷弯处理后,材料的屈服强度提高了,板件一般非常薄,最小的有1.5mm,宽厚比较大。
当跨度不超过9m的檩条宜采用卷边槽型(以下简称“c型”)和带斜卷边或带直角卷边(以下简称“z型”)的冷弯薄壁型钢,当跨度大于9m时,可采用格构式檩条或高频焊h型钢等实腹式檩条。
毕业设计中常要求学生考虑选用c型檩条作为屋面檩条来计算,但在毕业实习过程中,同学们发现在实际工程里更多的选用了z型作为屋面檩条,而选择c型作为墙面檩条。
可以从这样几个方面来进行考虑:1、根据节点部位的连接能力,z型檩条一般是按连续梁来设计,c型檩条是按简支梁设计的,同等柱距下,跨中的最大弯矩前者要小20%左右,采用z型檩条截面要小,钢板较薄,可以节约钢材,降低造价;2、c型檩条的截面在主轴上不对称,中心轴的位置向腹板处偏心,屋面板的搭接一般不在c型檩条中心轴的位置上,受力状态不好,而z型檩条主轴倾角多为14°~20°,用作屋面檩条时,屋面荷载作用线与z型檩条截面主轴方向相当接近,弱轴方向的力分量很小,双力矩对强度的计算影响小。
论门式刚架轻型房屋钢结构设计
论 门式 刚架轻 型房 屋钢 结构 设计
陈 威
摘 要: 本文仅对单跨 门式刚架轻型房屋钢结构设计进行了探讨, 旨在对设计提供有益的建议 。 关键词 : 门式刚架 ; 结构 ; 设计
门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 是 近 十 年 来 在 我 国 迅 速 发 展 起 来的一种新 型结构体 系 , 被广泛应 用于工业 厂房 、 仓库等 众 多
般 情 况 下 , 架 节 点连 接 板 件 用 钢 量 占刚 架 总 用钢 量 的 刚 5 1 %, 再 加 上 连接 所 用 的高 强 度 螺 栓 , -5 如 刚架 节 点 连 接 费 用 所 占的 比重 更大 。因此 , 点 设计 不 仅 要 传 力 可 靠 , 且 要 经 济 合 节 而
构构件。 门式刚架 轻型房屋钢 结构 , 应根据 房屋 的平 面尺 寸、 高度
的工业和民用建筑 中。
和荷载的不 同情况 , 合理确定 门式刚架的跨度 、 间距 , 平衡外包 面 ( 面和屋面) 墙 与主 刚架 的用钢 量, 优化整个房屋 结构的经济
指标 。 当房屋的平面尺寸和高度确 定时, 山墙墙架 结构和屋面天 沟 是 基 本 确 定 的 , 此 下 面 的 研 究 讨 论 不 考 虑 山 墙 墙 架 结 构 和 因 屋面天沟的影响。
1 轻型房屋 的特点
() 盖 为 轻 型 屋 盖 。所 谓 轻 型屋 盖 , 屋 面板 为压 型钢 板 1屋 指 等轻 型板材 、屋面檩条 为冷弯薄 壁型钢等轻 型檩条 的屋盖 结
构。
31 檩 条设 计 .
檩 条一般 设计成简支构件 。当檩条跨度 为 45 6 m时 , .~ . 0 设 道拉条 ; 当檩条跨度大 于 6 m时, 设两道拉条。 计算分析表 明, 当檩 条跨度分 别为 6 m、 . 9 m时 ,檩条 的经济平均 用钢 . 7 m、 . 0 5 0 量( 含拉条 ) 一般分别约为 50 g 、.k/ 、.k/ 2 . / 5 g 75 gl。一般情 k m2 5 m2 l a 况下, 当檩条跨度确 定时, 檩条 间距越大 , 檩条的平米用钢 量越 小。因此建议 , 房屋单跨跨度 小, 宜采用较 小檩 距; 房屋 单跨跨 度 大, 宜 按现 行国家标准 《 建筑 结构荷载规 范》 规定采用: () 构 自重 。结 构 自重 应 包 括 屋 面 板 、 条 、 面 板 、 1结 檩 墙 墙 梁 、 撑 、 架 、 架 柱 、 光 天 窗 和 侧 窗 等 结 构 构 件 和 非 结 构 支 刚 墙 采 构件 的 白重 。 () 2 施工或检修集 中荷载 。 () 3 屋面 雪荷载 、 积灰荷 载。 () 4 吊车荷载 。 () 5 悬挂 荷载 。悬挂 荷载应包 括建筑给 水 、 采暖 、 电气 、 通 风、 空调等 系统悬挂于屋面 结构下或刚架柱侧 的管道和设 备荷 载。 当有 吊顶 时, 还应包括吊顶荷载 。 悬挂荷载应按实际情况取
有关门式刚架轻钢结构设计论文
有关门式刚架轻钢结构设计的思考摘要:本文首先论述门式刚架轻钢结构体系的组成,进而论述门式刚架的材质与断面选取,最后就门式刚架轻钢结构的设计进行简单阐述,以供参考。
关键词:门式刚架;轻型钢结构;设计abstract: this paper first discusses the door frame of light steel structure, the composition of the system, and discusses the door frame of material and section selection, finally the door frame of light steel structure design of this simple, for reference.key words: the door frame; light steel structure; design 中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号1前言门式刚架轻钢结构是一种新型的建筑结构形式,近年来在国内发展迅速,并在钢结构建筑中广泛应用。
门式刚架轻钢结构以门形刚架为结构受力体系,围护结构为薄壁c型或z型钢檩条和彩色压型钢板。
这种结构由于采用轻型屋面,可减小梁柱截面及基础尺寸,并具有建筑造型美、强度高、延性好、自重轻、施工速度快、用钢量少等特点。
在此,本文就门式刚架轻钢结构设计展开阐述,以供参考。
2 门式刚架轻钢结构体系的组成2.1 主结构:门式刚架(包括中部和端部刚架)、托梁、支撑体系等。
2.2 次结构:屋面檩条和墙面檩条等。
其既是围护材料的支撑结构,又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用。
2.3 围护结构:屋面板和墙板。
其起的是对整个结构的围护和封闭作用。
2.4 基础。
3 门式刚架的材质与断面选取3.1主刚架h型钢的材质宜采用q345以上的钢材,对于檩托以及其他附件宜采用q235钢。
浅谈门式刚架的发展概况与工程应用毕业论文
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅谈门式刚架的发展概况与工程应用学习中心:姓名:学号:容摘要目前,轻型门式刚架结构因其用钢量少,结构自重轻,施工速度快,综合经济效益高等优点,得到了迅猛的发展。
往往在实际结构中,轻型门式刚架的构件与不在同一平面的其他构件相联系,形成了三维的空间传力体系。
但现有的门式刚架计算基本上以平面模型为主,难以考虑结构的空间共同作用。
因此,本文分别对竖向荷载和水平荷载作用下轻型门式刚架的空间共同工作特性进行了分析研究,对影响轻钢门式刚架空间共同作用的构件选取进行了优化,以期在设计和应用中达到科学经济的目的。
关键词:门式钢架;发展;应用目录容摘要I引言11 门式刚架的发展概况21.1 适用围21.2 门式刚架的发展现状22 门式刚架的主要结构特点62.1 结构优点62.2 力学模型62.3 屋面支撑设计93 门式刚架的主要设计要点103.1 设计与施工要点103.1.1 设计103.1.2 施工103.2 屋面活荷载的取值和布置103.3合理跨度的确定113.4刚架最优间距的确定113.5 柱脚的抗风措施113.6檩条和墙梁的布置123.7支撑和刚性系杆的布置124 门式刚架的主要工程应用124.1 门式刚架的结构形式和设计原则124.2 门式刚架应用工程实例134.2.1结构选型和布置134.2.2荷载的计算134.2.3节点设计和施工安装254.3 门式刚架发展和应用前景305 常见的技术问题与解决办法305.1 节点问题305.2构件的加工制作305.3 预埋件(锚栓)问题现象315.4 锚栓不垂直现象315.5 锚栓连接问题现象315.6 现场焊缝现象315.7 柱垂直偏差过大325.8构件的变形问题326 结论与展望33参考文献34引言钢结构通常是由型钢和钢板等制成的梁、析架、柱、板等构件组成的工程结构。
各部分之间用焊缝、螺栓或铆钉连接,有些钢结构还部分采用钢丝绳或钢丝束。
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TONGJI UNIVERSITY《建筑钢结构课程设计》课程设计课题名称轻型门式钢架单层工业厂房院(系) 土木工程学院建筑工程系专业土木工程姓名学号指导教师日期┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录:第一章基本设计资料 (3)第二章主钢架设计与计算 (4)第三章节点设计 (7)第四章屋面檩条的计算与布置 (13)第五章屋面水平支撑及柱间支撑的设计 (24)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章基本设计资料1.1设计题目门式刚架设计1.2设计资料1.车间柱网布置要求车间长度63m,跨度21m,柱距9m,檐高9m。
2.屋面坡度:1:103.屋面材料:夹芯板4. 墙面材料:单层彩板或夹芯板5. 天沟:彩板天沟或钢板天沟6. 基础混凝土标号为C301.3荷载资料恒载 0.25kN/m2活载 0.5kN/m2基本雪压 0.2kN/m2基本风压 0.6kN/m23.材料选用主刚架:Q345B抗风柱、屋面支撑,柱间支撑等:Q235B檩条、墙梁:Q235B┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章主刚架设计与计算单元编号图截面信息:荷载组合:(1) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1(2) 1.20 恒载+ 1.40 风载工况2(3) 1.20 恒载+ 1.40 风载工况3(4) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况2(5) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况3(6) 1.20 恒载+ 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况2(7) 1.20 恒载+ 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况3(8) 1.00 恒载+ 1.40 风载工况2(9) 1.00 恒载+ 1.40 风载工况3┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊最不利内力:设计验算结果:结构最大水平相对位移: 1/112结构最大水平相对位移节点号: 2结构最大竖向相对位移: 1/185结构最大竖向相对位移节点号: 3本工程有1种材料:Q345弹性模量: 2.06*105N/mm2;泊松比: 0.30;线膨胀系数: 1.20*10-5;质量密度: 7850kg/m3.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第三章节点设计3.1梁梁节点设计(I)斜梁间节点a、节点形式:梁端与端板焊接,端板通过螺栓连接b、材料特性:选用Q345B钢材(抗拉、抗压和抗弯强度310f MPa=,抗剪强度180vaf MP=),弹性模量206000aE MP=。
c、连接节点处,梁端尺寸为350200610⨯⨯⨯,如图3-1。
(图3-1)d、节点内力根据3D3S计算所得的连接处内力,最不利组合为1.2恒+1.4活相应内力为:轴力42.338N kN=-;剪力35.331V kN=-;弯矩73.596M kN m=⋅e、节点螺栓设计:采用8个10.9级M20高强螺栓,通过端板连接。
螺栓布置如图3-2所示。
接触面采用喷砂方式处理,查相关规范可得,0.50μ=;每个高强螺栓预拉力155P kN=。
螺栓中心至腹板表面的距离50we mm=;螺栓中心至翼缘板表面距离50fe mm=。
f、螺栓群验算①螺栓受拉承载力验算每个螺栓受拉承载力为0.8124btN P kN==位于受拉翼缘最外侧螺栓受到的拉力为11259.5440.8124tiMyNN kN P kNn y=+=<=∑;满足要求。
②螺栓抗剪验算(只需验算受拉翼缘一侧)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊受拉翼缘侧最外层每个螺栓所受拉力:11259.544tiMyNN kNn y=+=∑受拉翼缘侧第二层每个螺栓所受拉力:22227.846tiMyNN kNn y=+=∑故螺栓群抗剪承载力:0.9( 1.25)180.68635.331bv f tiN n P N kN V kNμ=-=>=∑;满足要求。
g、端板厚度设计根据图3-2中螺栓的分布情况及加劲肋的设置情况,端板有两类板:两边支承类端板、三边支承类端板。
对两边支承类端板(端板外伸):端板厚度16.9t mm≥=对三边支承类端板:端板厚度14.0t mm≥=故取端板厚度20t mm=(图3-2)h、腹板强度验算由于腹板范围内仅设置了一排螺栓,故可不验算腹板强度。
(II)屋脊处梁梁节点屋脊处两边梁做成一个整体,此处无节点。
3.2梁柱节点设计a、节点形式采用端板竖放的形式。
b、材料特性:选用Q345B钢材(抗拉、抗压和抗弯强度310f MPa=,抗剪强度180vaf MP=),弹性模量206000aE MP=。
c、连接节点处,梁端尺寸为600200610⨯⨯⨯,考虑到坡度的影响,梁端尺寸实际为603200610⨯⨯⨯如图3-5;柱端尺寸为600200810⨯⨯⨯,如图3-6。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊(图3-5)(图3-6)d、节点内力根据3D3S计算所得的连接处内力,最不利组合为1.2恒+1.4活相应内力为:轴力48.335N kN=-;剪力95.509V kN=-;弯矩340.607M kN m=-⋅e、节点螺栓设计:采用12个10.9级M24高强螺栓,通过端板连接。
螺栓布置如图3-7所示。
接触面采用喷砂方式处理,查相关规范可得,0.50μ=;每个高强螺栓预拉力225P kN=。
螺栓中心至腹板表面的距离50we mm=;螺栓中心至翼缘板表面距离50fe mm=。
f、螺栓群验算①螺栓受拉承载力验算每个螺栓受拉承载力为0.8180btN P kN==位于受拉翼缘最外侧螺栓受到的拉力为112143.360.8180tiMyNN kN P kNn y=+=<=∑;满足要求。
②螺栓抗剪验算(只需验算受拉翼缘一侧)受拉翼缘侧最外层每个螺栓所受拉力:112143.36tiMyNN kNn y=+=∑受拉翼缘侧第二层每个螺栓所受拉力:22284.63tiMyNN kNn y=+=∑受拉翼缘侧第三层每个螺栓所受拉力:33236.90tiMyNN kNn y=+=∑┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊故螺栓群抗剪承载力:0.9( 1.25)309.5095.51bv f tiN n P N kN V kNμ=-=>=∑;满足要求。
g、端板厚度设计根据图3-7中螺栓的分布情况及加劲肋的设置情况,端板有两边支承类端板和三边支承类端板,取约束较弱的两边支承类端板计算。
对两边支承类端板(端板外伸):端板厚度20.4t mm≥=故取端板厚度24t mm=(图3-7)h、腹板强度验算翼缘内第二排一个螺栓的轴向拉力设计值33236.900.490tiMyNN kN P kNn y=+=<=∑故:0.4300310w wPMPa f MPae t=<=;满足要求。
i、节点域剪应力验算节点域宽度600210580cd mm=-⨯=节点域厚度8ct mm=节点域高度603210583bd mm=-⨯=节点域剪应力622340.60710125.9/180/5808583vc c bMN mm f N mmd t dτ⨯===<=⨯⨯因此,满足节点域抗剪要求。
3.3柱脚设计a、节点形式柱脚与底板焊接,通过锚栓与基础相连。
b、材料特性:Q235B钢材:屈服强度fy:235.0 MPa;抗拉强度设计值f:215.0 MPa;抗剪强度设计值fv:120/125MPa(视直径而定);弹性模量E:206000.0 MPa。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊基础混凝土:强度等级:C30;抗压强度设计值fc:14.3MPa;抗拉强度设计值ft:1.43MPa 弹性模量E:4220.110/N mm⨯c、连接节点处,柱脚尺寸为350200810⨯⨯⨯,如图3-8。
(图3-8)d、节点内力根据3D3S计算所得的连接处内力,最大压力对应的最不利组合为1.2恒+1.4活相应内力为:轴力130.614N kN=-;剪力37.117V kN=;弯矩0M kN m=⋅最大拔力对应的最不利组合为1.0恒+1.4风,并考虑柱间支撑的影响相应的内力为:轴力63.6133.53878.522N kN=⨯+=剪力57.61V kN==弯矩0M kN m=⋅e、柱脚设计①锚栓选择由于柱脚为铰接柱脚,故选用4M24的双螺母普通锚栓,锚栓布置如图3-9;底板锚栓孔直径26mm,锚栓孔面积2242123.74dA mmπ=⨯=┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊(图3-9)②底板宽度确定底板伸出部分宽度取50c mm=;故底板宽度12350250450B a c mm=+=+⨯=③底板长度确定由于1()25.0cNL A mmB f≥+=,实际取240L mm=;满足要求。
⑤底板厚度确定锚栓布置如图3-9所示,则底板有两类板:悬臂板及三边支承板。
21.23/Nq N mmBL A==-对悬臂板:22111.23501537.5/22M qc N mm mm==⨯⨯=⋅对三边支承板:197b mm=;1160a mm=;故110.61ba=;查表得:0.0759β=2210.0759 1.231602389.94/M qa N mm mmβ==⨯⨯=⋅故板厚8.2t mm≥==板厚取16mm。
⑥锚栓抗拔验算锚栓直径24d mm=有效面积2353eA mm=32278.521055.61/63.5/4353atteNN mm N N mmnA⨯==<=⨯锚栓满足抗拔力要求⑦抗剪键在抗拔最不利情况下,由于柱脚受拉力作用,没有摩擦力参与抗剪,故应设置抗剪键。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第四章屋面檩条的计算与布置4.1基本资料①截面选择檩条截面选用内卷边C型槽钢;截面信息:截面高度280H mm=;截面宽度80B mm=;卷边宽度20A mm=;檩条厚度2.5T mm=。
②结构尺寸檩条跨度:9m;檩条间距:1.5m;屋面坡度:1:10。
③材料特性材料选用Q235B钢材;屈服强度235yaf MP=;抗拉强度设计值205f MPa=;抗剪强度设计值120vaf MP=;弹性模量206000aE MP=。