单层工业厂房设计说明

《钢结构》

课程设计报告

题目：单层工业厂房设计院（系）：城市建设学院

专业班级：土木1304班

学生姓名：张伟

学号：20133101168 指导教师：邹思敏

2016 年 5 月8 日至2016 年 5 月14 日

武昌首义学院制

目录

一、设计资料 (8)

二、结构平面柱网及支撑 (8)

三、荷载计算 (8)

1.计算模型 (8)

2.荷载取值 (8)

3.截面内力 (9)

4.荷载组合 (13)

5.内力组合 (13)

四、梁柱截面设计 (15)

1.截面尺寸确定 (15)

2.截面几何特性 (15)

3.构件宽厚比验算 (15)

四、刚架斜梁验算 (15)

1. 抗剪验算 (16)

2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算……………………………

16

3.斜梁的整体稳定验算 (17)

五、刚架柱验算 (17)

1.抗剪验算 (18)

2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算……………………………

18

3.斜梁的整体稳定验算 (19)

六、节点设计 (20)

1.构造要求 (21)

2.节点验算 (22)

钢结构课程设计任务书

b 0.4kN/㎡

c 0.3kN/㎡

3、雪荷载（基本雪压）： a 0.3kN/㎡

b 0.35kN/㎡

c 0.5kN/㎡

4、风荷载（基本风压）： a 0.35kN/㎡

（地面粗糙度系数按C类） b 0.45kN/㎡

c 0.35kN/㎡

三、课程设计要求

1、根据设计资料进行结构布置（含屋面支撑和柱间支撑）。并绘制结构平面布置图（1:100）

参考图：

2、绘制屋面和墙面支撑系统的布置图（1:100）

提示：布置屋面檩条、拉条、隅撑；布置墙面墙梁、拉条、隅撑。布置墙面檩条时，注意预留门窗洞口的空间。

3、根据题目给定的荷载，进行荷载组合。找出各构件的控制截面及内力值，并根据内力值对刚架梁和刚架柱以及一个梁柱刚性节点进行设计。出具相关计算书。（门式刚架内力分析可借助分析软件）

4、绘制GJ-1的施工图。要求对每一个单元板件均编号并列入材料表并计算重量由此统计单榀刚架总重量。

参考图：

5、绘制不少于两个节点详图；绘制3个零件大样。（比例自定）

参考图：

6、要求刚架柱和刚架梁均按变截面设计。

七、参考资料推荐

1、《门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)》（02SG518-1）

2、《钢结构课程设计指导与设计范例》王静峰主编武汉理工大学出版社

3、其它与钢结构设计实际例子的书籍均可参考。

指导教师（签名）：

20 年月日

课程设计成绩评定表

一、设计资料

该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度18m，柱顶高度6.3m，共8榀刚架，柱距6m，屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。刚架构件截面采用变截面焊接工字形。屋面及墙面均为带100mm 厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。钢材采用Q235B，焊条E43型。抗震设防烈度为6度。

荷载取值：屋面不可变荷载标准值（按水平投影面）0.4kN/㎡；屋面可变荷载标准值（按水平投影面）0.4kN/㎡；基本雪压0.35kN/㎡；基本风压

0.45kN/㎡，地面粗糙度系数按C类，柱与墙自重0.5kN/㎡。

二、结构平面柱网及支撑

该厂房跨度18m，柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度6×（8-1）

=42m,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。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。

三、荷载计算

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。跨度18m，柱高6.3m，屋面坡度1:10。计算模型为:

2、荷载取值

（1）屋面不可变荷载标准值：0.5kN/㎡×6m=3.0kN/m

柱及墙自重标准值：0.5kN/㎡×6m=3.0kN/m

（2）屋面可变荷载标准值：0.3kN/㎡×6m=1.8kN/m

雪荷载标准值：0.5kN/㎡×6m=3.0kN/m

雪荷载不与屋面可变荷载同时考虑，应取两者较大值3.0kN/m

（3）风荷载以风左吹为例计算，

根据公式005.1ωμμz s K W =计算风压高度变化系数z μ应根据建筑物离地面或海平面的高度以及地面的粗糙程度进行确定，按《荷载规范》中表7.2.1取值为

z μ=0.74。风荷载体型系数s μ按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中附录A.0.2取值。风荷载体型系数如下：

迎风面：

侧面：2/068.025.035.074.005.1m KN W k =⨯⨯⨯= m KN /408.06068.0q 1=⨯=

屋顶：

2/272.0-0.1-35.074.005.1m KN W k =⨯⨯⨯=）（ m KN /632.1-6272.0-q 1=⨯= 背风面：

侧面：

2/150.0-55.0-35.074.005.1m KN W k =⨯⨯⨯=）（ m KN /90.0-6150.0-q 1=⨯= 屋顶：

2/177.0-65.0-35.074.005.1m KN W k =⨯⨯⨯=）（m KN /062.1-6177.0-q 1=⨯= 荷载简图如下所示：