门式刚架荷载计算及内力组合
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算1.1 荷载取值计算1.1.1 永久荷载:屋面自重(标准值,沿坡向)压型钢板 0.18kN/2m檩条及其支撑 0.15kN/2m刚架横梁 0.15kN/2mΣ=0.48kN/2m墙面及柱自重 0.48kN/2m1.1.2 可变荷载:屋面雪荷载(标准值) 0.50kN/2m屋面均布活载(标准值) 0.30kN/2m取0.50kN/2m因刚架受荷水平投影面积大于602m,故屋面竖向均布活荷载标准值取0.3kN/2m。
1.1.3风载:=0.30kN/2m,地面粗糙度为B类,按封闭式建筑选取中间区单基本风压元,刚架风载体型系数见图图1.1 风载体形系数1.2 各部分作用荷载1.2.1 屋面恒载标准值 0.48×6×αcos 1=2.8944kN/m 图1.2 刚架上恒载作用图(单位:m kN )1.2.2 屋面均布活载标准值 0.5×6×αcos 1=1.0151kN/m图1.3 刚架上活载作用图(单位:m kN )1.2.3 柱身荷载:标准值 0.48×6=2.88kN/m1.2.4 风载:屋面风载高度变化系数按屋顶标高计算取为 1.025,ω=1.025×0.30=0.308kN/2m屋面负风压标准值wq=0.308×(-0.6)×6=-1.1088kN/mBCwq=0.308×(-0.5)×6=-0.924kN/mCD墙面风载高度变化系数按柱顶标高计算取为1.0,ω=1.0×0.30=0.30kN/2m 墙面风压标准值wq=0.30×(+0.8)×6=+1.44kN/mABwq=0.30×(-0.5)×6=-0.9kN/mDE图1.4 刚架上风载作用图(单位:kN/m)。
门式刚架计算书【范本模板】
目录2 荷载计算 02.1荷载取值计算 02。
1.1 永久荷载标准值(对水平投影面) 02。
1.2 可变荷载标准值 02.1。
3 风荷载标准值 02。
1.4 吊车资料 02.1。
5 地震作用 (1)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (1)3 内力计算 03。
1在恒荷载作用下 (1)3.2在活荷载作用下 (2)3.3在风荷载作用下 (3)3.4在吊车荷载作用下 (4)3。
5内力组合 (5)4 刚架设计 (9)4。
1截面形式及尺寸初选 (9)4。
2构件验算 (9)4。
2.1 构件宽厚比验算 (10)4。
2。
2 有效截面特性 (10)4.2。
3 刚架梁的验算 (13)4。
2.4 刚架柱验算 (14)4。
2.5 位移计算 (16)4.3节点设计 (16)4.3.1 梁柱节点设计 (16)4。
3.2 梁梁节点设计 (18)4.3。
3 刚接柱脚节点设计 (21)5 吊车梁及牛腿设计 (23)5.1吊车梁设计 (23)5.2牛腿设计 (26)6 其它构件设计 (29)6。
1隅撑设计 (29)6。
2檩条设计 (29)6.2。
1 基本资料 (29)6.2。
2 荷载及内力 (29)6.2。
3 截面选择及截面特性 (29)6。
2.4 强度计算 (31)6。
2.5 稳定性验算 (32)6。
3墙梁设计 (32)6。
3.1 基本资料 (32)6.3.2 荷载计算 (32)6。
3。
3 内力计算 (32)6。
3.4 强度计算 (32)7 基础设计 (33)7。
1刚架柱下独立基础 (33)7。
1。
1 地基承载力特征值和基础材料 (33)7.1。
2 基础底面内力及基础底面积计算 (33)7。
1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (34)7.1。
4 基础底面配筋计算 (34)7.2山墙抗风柱下独立基础 (34)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1 绪论2 荷载计算2.1 荷载取值计算2。
1.1 永久荷载标准值(对水平投影面)YX51—380—760型彩色压型钢板0。
门式刚架荷载计算及内力组合
(一)荷载分析及受力简图:1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值(对水平投影面):板及保温层 0.30kN/㎡檩条 0.10kN/㎡悬挂设备 0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载:7.50.5 3.75 3.8/q KN m =⨯=≈2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)。
对于屋面结构,《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/2m ,但构件的荷载面积大于602m 的可乘折减系数0.6,门式刚架符合此条件,故活荷载标准值取0.3KN/2m 。
由荷载规范查得,大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡雪荷载为 0.40kN/㎡取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载:7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 :0k z s z ωβμμω=(1) 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω(2) 高度Z 处的风振系数z β 取1.0(门式刚架高度没有超过30m ,高宽比不大于1.5,不考虑风振系数)(3) 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类,查表得:h=10m ,z μ=1.00;h=15m ,z μ=1.14内插:低跨刚架,h=10.5m ,z μ= 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--=1.014; 高跨刚架,h=15.7m ,z μ= 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--=1.155。
(4) 风荷载体型系数s μ其中,s μ=0.2010.2 4.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ=12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+- 各部分风荷载标准值计算:w 1k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/mw 2k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/mw 3k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.6)×1.014×0.6825=-3.11kN/mw 4k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/mw 5k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.2)×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k =w 8k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.5)×1.014×0.6825=-2.60 kN/mw 9k = w 10k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.4)×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下:其中,'1k ω=4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ;'2kω=0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ; '3k ω=-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ;'4kω=2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ; '5k ω=-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ;'6kω=-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ; '7kω=-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ;'8k ω=-2.6KN/m =8k ω; '9k ω=-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ;'10kω=-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
门式钢架荷载设计教程
刚架弯矩图
第8页/共51页
在水平风荷载作用下,刚架弯矩图如下:
q
荷载计算简图
刚架弯矩图
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▪轻型钢结构是以构件边缘最大压应力达到钢材
屈服点作为临界状态,没有考虑塑性发展的影 响,所以门式刚架一般按弹性理论设计。
▪考虑各种荷载组合内力分析结果,取出最大荷
载值控制设计,对初选截面梁柱按压弯构件进 行验算。
➢斜梁和隅撑的设计
▪斜梁的设计
当斜梁坡度不超过1:5时,因轴力很小可按压 弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定,不计 算平面内的稳定。
• 实腹式刚架斜梁的平面外计算长度,取侧向支
承点的间距。当斜梁两翼缘侧向支承点间的距
离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的
距离。斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承
点间最大长度,可取斜梁下翼1缘6 宽23度5 的f y
➢内力计算原则: 根据不同荷载组合下内力分析结果,找出
控制截面的内力组合,控制截面位置一般在柱 底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截 面。
➢控制截面的内力组合主要有:
▪最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。 ▪最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。 ▪ 最 大 弯 矩 M m a x 和 同 时第3出页/共现51页的 V 及 N 的 较 大 值 。
固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计 规范》(GB 50007--2002)的规定,锚栓端部按 规定设置弯钩或锚板。
▪计算风荷载作用下柱脚锚栓的上拔力时,应计入
柱间支撑的最大竖向分力,此时,不考虑活荷载 (或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响,同时 永久荷载的分项系数1.0。锚栓直径不宜小于 24mm,且应采用双螺帽以防松动。
门式刚架内力计算 .doc
门式刚架内力计算门式刚架内力计算具体内容是什么,下面下面为大家解答。
对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法,但后一种情况在实际工程中已很少采用。
进行内力分析时,通常把刚架当作平面结构对待,一般不考虑蒙皮效应,只是把它当作安全储备。
当有必要且有条件时,可考虑屋面板的应力蒙皮效应。
蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁,可用来承受平面内的荷载。
面板可视为承受平面内横向剪力的腹板,其边缘构件可视为翼缘,承受轴向拉力和压力。
与此类似,矩形墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。
考虑应力蒙皮效应可以提高刚架结构的整体刚度和承载力,但对压型钢板的连接有较高的要求。
变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法编制程序上机计算。
计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段,每段的几何特性当作常量,也可采用楔形单元。
地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。
当需要手算校核时,可采用一般结构力学方法或利用静力计算的公式、图表进行。
根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面,控制截面的内力组合主要有:最大轴压力Nmax、和同时出现的M及V的较大值。
最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。
这两种情况有可能是重合的。
以上是针对截面双轴对称的构件而言的。
如果是单轴对称截面,则需要区分正、负弯矩,参看第2章2.2.3节。
鉴于轻型门式刚架自重很轻,锚栓在强风作用下有可能受到拔起的力,还需要第3种组合,即:最小轴压力Nmin和相应的M及V,出现在永久荷载和风荷载共同作用下,当柱脚铰接时M=0。
门式刚架轻型房屋钢结构内力计算及组合
门式刚架轻型房屋钢结构内力计算及组合
1.1 刚架在各种荷载作用下的弯矩M图、剪力V图、轴力N图
1.1.1 屋面恒载作用下刚架M、N、Q图
kN)
图1.1 刚架恒载作用图(单位:m
图1.2 轴力图(单位:kN)
图1.3 剪力图(单位:kN)
图1.4 弯矩图(单位:kN·m)1.1.2 屋面活载作用下刚架M、N、Q图
图1.5 刚架活载作用图(单位:kN/m)
图1.6 轴力图(单位:kN)
图1.7剪力图(单位:kN)
图1.8 弯矩图(单位:kN·m)
1.1.3 作风荷载作用下刚架M、N、Q图
图1.9刚架上风载作用图(单位:kN/m)
图1.10 轴力图(单位:kN)
图1.11 剪力图(单位:kN)
图1.12 弯矩图(单位:kN/m)
1.2 刚架内力组合见表4-1,表4-2
4-1刚架梁内力组合表
4-2刚架柱内力组合表。
轻型门式刚架(手算)计算说明书分解
1.设计资料南京的某厂房采用单跨双坡门式刚架。
长度90m,柱距6m,跨度15m。
门式刚架檐高6m,屋面坡度为1:10。
刚架为变截面梁、柱,柱脚铰接。
钢材选用Q345钢,焊条采用E43型。
基础混凝土C25。
屋面材料:夹芯板0.25kN/㎡。
墙面材料:夹芯板0.25kN/㎡。
天沟:钢板天沟。
自然条件:基本雪压0.65 kN/㎡基本风压0.4 kN/㎡不考虑地震作用,屋面无积灰,厂房无吊车。
恒载0.25 kN/㎡活载0.5 kN/㎡经过验算可以选择檩条为C160×60×20×3.0 水平间距1.5m2.梁柱界面选择及截面特性截面简图截面特性1-1剖面2-2(3-3)剖面4-4剖面5-5剖面3.荷载计算 (1)荷载取值计算屋面自重(标准值,沿坡向):夹芯板 0.25kN/㎡檩条及支撑 0.15kN/㎡ 刚架横梁 0.10kN/㎡ 总计 0.50kN/㎡ 屋面雪荷载(标准值) 0.65kN/㎡ 屋面均布活荷载(标准值) 0.50kN/㎡ 柱及墙梁自重(标准值) 0.55kN/㎡风载 基本风压w 0=0.4 kN/㎡,地面粗糙度为B 类,按封闭建筑选取中间区单元,刚架风载体型系数如下:(2)分项荷载作用计算 1)屋面永久荷载作用标准值为 0.5×αcos 1×6=3.01 kN/㎡ 2)屋面可变荷载作用1×6=3.92 kN/㎡标准值为0.65×αcos3)柱及墙梁自重标准值为0.55×6=3.3 kN/㎡4)风载墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0,则W=1.0×0.4=0.4 kN/㎡墙面风雅标准值为q w AB=0.4×(+0.25)×6=+0.6 kN/㎡q w=0.4×(-0.55)×6=-1.32 kN/㎡DE屋面负风压标准值为q w BC=0.4×(-1.00) ×6=-2.4 kN/㎡q w=0.4×(-0.65) ×6=-1.56 kN/㎡CD4.刚架内力计算及组合(1)刚架内力计算《按建筑结构静力计算手册》中的变截面刚架进行计算已知斜梁长度a=7.537m ,矢高f=0.75m,柱高h=6.0m ,跨度l=15m Ø=I I 023012×h a =6.261323.15667×6537.7=0.7534 Ψ=h f =0.675.0=0.125 对于横梁23有 V=llh=5.73=0.4 t=(d d maxmin )3=(776376)3=0.114 l m =1 对于柱12有V=1 t=(822272)3=0.036 查表可以得到α23=3.888α32=1.804β23=1.617α21=0.307θ23=α23+α32+2β23=8.926A= θ23+Ψ²α32+2Ψ(α32+β23)+Φα21=10.217B=α32(1+Ψ)+β23=3.6465C=α23+β23(1+Ψ)+Φα21=6.115R w2323=0.459R w32=0.349 Rw 21=0.309Kw w2323=R w 2323+Rw32(1+Ψ)=0.852N=B+C+Φw212R =10.582故计算出内力图如下 屋面恒载作用下屋面活载作用下风荷载作用下(2)刚加内力组合刚架梁内力组合表钢架柱内力组合表(3)最不利荷载组合作用下刚架M、N、V图如下5.刚架梁柱截面验算 (1)构件宽厚比验算1)梁翼缘tb =122)8-250(=10.08<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)2)柱翼缘 tb=142)8-250(=8.64<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)3)梁腹板 对1—1截面thww=8776=97<250fy235=206.33 (满足要求) 对2—2、3--3截面t h ww=8376=47<250fy235=206.33 (满足要求) 4)柱腹板对柱底5--5截面th ww=8272=34<250fy235=206.33 (满足要求) 对柱顶4—4截面th ww=8822=102.75<250fy235=206.33 (满足要求)(2)有效截面特性 1)柱有效截面特性翼缘 柱受压翼缘为一边支承、一边自由的均匀受压板件,当其自由外伸宽厚比不超过规范所规定的允许宽厚比时,柱受压翼缘全截面有效。
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。
门式刚架设计要点,新手必看
l 180
▪ 柱顶水平容许位移:
H 500
式中 l 、H分别为刚架横梁的跨度和柱的高度。
➢ 刚架梁、柱构件的强度计算
▪ 刚架内力分析
在横向均布荷载作用下,刚架弯矩图如下
q
刚架荷载计算简图
刚架弯矩图
在水平风荷载作用下,刚架弯矩图如下:
q
荷载计算简图
刚架弯矩图
▪ 轻型钢结构是以构件边缘最大压应力达到钢材屈
服点作为临界状态,没有考虑塑性发展的影响, 所以门式刚架一般按弹性理论设计。
▪ 考虑各种荷载组合内力分析结果,取出最大荷载
实腹式刚架斜梁的平面外计算长度,取侧向支承 点的间距。当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不 等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。 斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间最大 长度,可取斜梁下翼缘宽度的 16 235 f y 倍。
▪ 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时,
除应按规范规定验算腹板上边缘正应力、剪应力 和局部压应力共同作用时的折算应力外,尚应满 足下列公式的要求:
拉力场
➢ 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算:
变截面柱在刚架平面内的整体稳定按下列公式 计算:
N0
mxM1
f
x Ae0 1 N0 N E x0 x We1
NE x0 2EAe0 1.12
▪ 对于变截面柱,变化截面高度的目的是为了适
应弯矩的变化,合理的截面变化方式应使两端 截面的最大应力纤维同时达到限值。但是实际 上往往是大头截面用足,其应力大于小头截面, 故公式左端第二项的弯矩M1,和有效截面模量 We1应以大头为准。
Ic0
O.05
0.931 O.756
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算1.1 荷载取值计算1.1.1 永久荷载:屋面自重(标准值,沿坡向)压型钢板 0.18kN/2m檩条及其支撑 0.15kN/2m刚架横梁 0.15kN/2mΣ=0.48kN/2m墙面及柱自重 0.48kN/2m1.1.2 可变荷载:屋面雪荷载(标准值) 0.50kN/2m屋面均布活载(标准值) 0.30kN/2m取0.50kN/2m因刚架受荷水平投影面积大于602m,故屋面竖向均布活荷载标准值取0.3kN/2m。
1.1.3风载:=0.30kN/2m,地面粗糙度为B类,按封闭式建筑选取中间区单基本风压元,刚架风载体型系数见图图1.1 风载体形系数1.2 各部分作用荷载1.2.1 屋面恒载标准值 0.48×6×αcos 1=2.8944kN/m 图1.2 刚架上恒载作用图(单位:m kN )1.2.2 屋面均布活载标准值 0.5×6×αcos 1=1.0151kN/m图1.3 刚架上活载作用图(单位:m kN )1.2.3 柱身荷载:标准值 0.48×6=2.88kN/m1.2.4 风载:屋面风载高度变化系数按屋顶标高计算取为 1.025,ω=1.025×0.30=0.308kN/2m屋面负风压标准值wq=0.308×(-0.6)×6=-1.1088kN/mBCwq=0.308×(-0.5)×6=-0.924kN/mCD墙面风载高度变化系数按柱顶标高计算取为1.0,ω=1.0×0.30=0.30kN/2m 墙面风压标准值wq=0.30×(+0.8)×6=+1.44kN/mABwq=0.30×(-0.5)×6=-0.9kN/mDE图1.4 刚架上风载作用图(单位:kN/m)。
毕业设计 双跨门式钢架 计算书 附表-主刚架内力组合表
-1.51 -24.13 131.09 -1.51 -24.13 -13.72 -1.51 5.60 -44.34 -1.51 5.60 -19.43 1.92 -9.05 17.46 1.92 -9.05 -77.08 5.42 2.06 -19.43 5.42 2.06 2.29 5.72 0.94 2.29 5.72 0.94 12.26 8.81 2.81 -22.80
-32.72 -8.18 5.32 -33.69 -1.54 5.32 -59.57 -60.61 -233.13 3.54 41.48 -84.22 2.35 -2.14 -5.66 -767.68 79.07 -333.48 -19.06 -2.14 -34.53
14.13 4.82 52.91 14.80 1.93 52.91 11.02 -18.72 -35.71 -73.53 33.72 -77.67 -73.53 33.72 72.37 -96.15 -2.14 -21.71 -96.15 -2.14 -34.53
20.30 29.47 -112.04 20.30 15.85 23.95 20.30 15.85 23.95 20.30 4.33 68.86 12.39 -7.72 30.94 12.39 5.76 20.68 6.33 -19.77 68.86 6.33 0.71 -31.70 6.34 -0.56 -31.70 6.34 16.53 52.57 9.15 -13.85 55.10
12.38 -4.91 19.38 12.38 1.81 10.05 12.38 1.81 10.05 12.38 7.55 30.86 20.30 -4.11 68.93 20.30 -31.17 -115.39 8.74 -11.57 30.86 8.74 2.05 -19.38 8.97 0.27 -19.38 8.97 13.89 55.33 6.12 -16.56 52.67
门式钢架计算书
风荷载作用下轴力图
39.1
26.0
12.826ຫໍສະໝຸດ 012.8--20..64
6.1 6.1
14.8 14.8
23.5
14.8
-1.6
-22. 4
-29.7
-29.7
0. 0 -167.3
活荷载作用下的轴力图
11..11
-11. 4
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-7.7
-7.7
43.9
43.9
-7.7
43.9
43.9
16.2 17.5 18.8
15.5 16.4 17.2
0. 0 -96. 7
40.8
96. 7 0. 0
25.1
恒载作用下的弯矩图 (2)活载作用(标准值)下,计算简 图及内力值:
-14.3
-13.3
-12.3
-12.3
-13.3
-14.3
-14. 8
=22.71
同样因其板边的最大应力 <f,可用 =1.1× 119.95=131.62 代替 。
则
⁄ =0.27<0.8,则可以认定ρ=1.0,全截面有效。
.
⁄
根据《刚架规程》第6.1.2 条之规定验算其强度为:
V=72<0.5 =0.5× (600-28)× 12× 125=429KN
M=260<
⁄ =(215-36× 1000/12464)× 66800× 10000/300=472.30KN.m
故该截面强度满足规范限值要求。
稳定验算:
考虑压型钢板屋面与檩条紧密连接,具有蒙皮效应,与梁相连的檩条可以作
门式刚架计算书
目录2 荷载计算................................................... 错误!未定义书签。
2.1荷载取值计算.......................................... 错误!未定义书签。
永久荷载标准值(对水平投影面).......................... 错误!未定义书签。
可变荷载标准值.......................................... 错误!未定义书签。
风荷载标准值............................................ 错误!未定义书签。
吊车资料................................................ 错误!未定义书签。
地震作用................................................ 错误!未定义书签。
各部分作用的荷载标准值计算................................ 错误!未定义书签。
3 内力计算................................................... 错误!未定义书签。
在恒荷载作用下............................................ 错误!未定义书签。
在活荷载作用下............................................ 错误!未定义书签。
在风荷载作用下............................................ 错误!未定义书签。
在吊车荷载作用下.......................................... 错误!未定义书签。
内力组合.................................................. 错误!未定义书签。
门式刚架荷载计算及内力组合
门式刚架荷载计算及内力组合(一)荷载分析及受力简图:1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值(对水平投影面):板及保温层0.30kN/㎡檩条0.10kN/㎡悬挂设备0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载:7.50.5 3.75 3.8/=?=≈q KN m2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)。
对于屋面结构,《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/2m,但构件的荷载面积大于602m的可乘折减系数0.6,门式刚架符合此条件,故活荷载标准值取0.3KN/2m 。
由荷载规范查得,大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡雪荷载为 0.40kN/㎡取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载:7.50.43/q KN m =?=3、风荷载标准值:0k z s z ωβμμω=(1)基本风压值20kN/m 6825.065.005.1=?=ω(2)高度Z 处的风振系数z β 取1.0(门式刚架高度没有超过30m ,高宽比不大于1.5,不考虑风振系数)(3)风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类,查表得:h=10m ,z μ=1.00;h=15m ,z μ=1.14 内插:低跨刚架,h=10.5m ,z μ= 1.14 1.111.00(10.510)1510-+--=1.014;高跨刚架,h=15.7m ,z μ= 1.25 1.141.14(15.715)2015-+?--=1.155。
(4)风荷载体型系数s μ-0.5-0.6-0.4-0.4-0.5-0.5-0.2+0.8μsμs1其中,s μ=0.2010.24.760.032301230arctg -?=?=+ 1s μ=12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ?-=?-=+-各部分风荷载标准值计算:w 1k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/m w 2k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/m w 3k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.6)×1.014×0.6825=-3.11kN/m w 4k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/m w 5k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.2)×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k =w 8k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.5)×1.014×0.6825=-2.60 kN/m w 9k = w 10k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.4)×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m 用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下:其中,'1k ω=4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ;'2k ω=0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ;'3k ω=-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ;'4k ω=2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ;'5k ω=-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ;'6k ω=-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ; '7kω=-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ;'8k ω=-2.6KN/m =8k ω;'9k ω=-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ;'10kω=-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
门式刚架荷载计算及内力组合
(一)荷载分析及受力简图:1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值(对水平投影面):板及保温层0.30kN/㎡檩条0.10kN/㎡悬挂设备0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载:7.50.5 3.75 3.8/=⨯=≈q KN m2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)。
对于屋面结构,《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/2m,但构件的荷载面积大于602m的可乘折减系数0.6,门式刚架符合此条件,故活荷载标准值取0.3KN/2m 。
由荷载规范查得,大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡ 雪荷载为 0.40kN/㎡ 取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载:7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 :0k z s z ωβμμω=(1) 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω(2) 高度Z 处的风振系数z β 取1.0(门式刚架高度没有超过30m ,高宽比不大于1.5,不考虑风振系数)(3) 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类,查表得:h=10m ,z μ=1.00;h=15m ,z μ=1.14 内插:低跨刚架,h=10.5m ,z μ= 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--=1.014;高跨刚架,h=15.7m ,z μ= 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--=1.155。
(4) 风荷载体型系数s μ-0.5-0.6-0.4-0.4-0.5-0.5-0.2+0.8μsμs1其中,s μ=0.2010.24.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ=12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+-各部分风荷载标准值计算:w 1k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/m w 2k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/m w 3k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.6)×1.014×0.6825=-3.11kN/m w 4k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/m w 5k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.2)×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k =w 8k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.5)×1.014×0.6825=-2.60 kN/m w 9k = w 10k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.4)×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m 用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下:其中,'1k ω=4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ;'2k ω=0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ; '3k ω=-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ;'4k ω=2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ; '5k ω=-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ;'6k ω=-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ; '7kω=-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ;'8k ω=-2.6KN/m =8k ω; '9k ω=-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ;'10kω=-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算恒载包括刚架自重及屋面板,檩条,保温棉等重量.以下为一些常规得恒载取值:檩条+屋面板(0、5mm):0、10 KN/m2檩条+屋面板(0、5mm)+屋面内衬板(0、5mm) 0、15 KN/m2檩条+夹芯板: 0、15KN/m2具体得恒载计算还需要根据具体情况进行计算,如果屋面悬挂设备较多,用于悬挂设备得联系梁得重量也不容忽视,都应该计入屋面恒载.屋面活荷载:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向活荷载得标准值应取0、5KN/m2(注:当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时,对钢框架,活荷载可取0、3KN/m2)。
屋面悬挂荷载就是指由喷淋,管道,灯具等,屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。
常用得屋面悬挂荷载值可参考如下:石膏天花板吊顶0、15 KN/m2空调管道0、05 KN/m2灯具0、05 KN/m2喷淋0、15 KN/m2需要指出得就是,由于轻钢结构屋面系统很轻,当采用STS 等设计软件时(该软件不允许用户增加悬挂荷载工况),屋面悬挂核载归并在活荷载就是比较适合得.如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内,则恒载+风载组合时设计偏于不安全.在考虑雪荷载时需要注意:1.需要按照规范50009-2012,考虑μr—屋面积雪分布系数,基本雪压乘以积雪系数便就是雪荷载标准值;2。
在设计建筑结构及屋面得承重构件时,可按下列规定采用积雪得分布情况:(1)屋面板与檩条按积雪不均匀分布得最不利情况采用;(2)屋架与拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布得情况与半跨得均匀分布得情况采用;(3)框架与柱可按积雪全跨得均匀分布情况采用。
门式刚架得风荷载体型系数,可以按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)取值,也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002,2012版).请注意以下事项:1.基本风压应按荷载规范附录E、4中附表E、5给出得50年一遇得风压采用,但不得小于0、3kN/m2。
轻型门式刚架设计计算书
MPa 弹性模量: E 206000
2、设计荷载
(1).屋面恒载标准值:0.20kN/m2 (2).屋面活载标准值:0.50kN/m2 (3).风荷载 规范: 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS102:2002) 2 基本风压:0.55kN/m 建筑类型:封闭式 轴线类型:边柱外缘 地面粗糙度:B 柱底标高(m):0.00 女儿墙高度(m):0.00 (4).地震作用 规范: 《建筑抗震设计规程》(上海规程)(DBJ08-9-92) 地震烈度:7度(0.10g) 水平地震影响系数最大值:0.08 计算振型数:9 建筑结构阻尼比:0.040 特征周期值(秒) :0.90
3、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+1.40x0.60风载工况2 (5)1.20恒载+1.40活载工况1+1.40x0.60风载工况3 (6)1.20恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40风载工况2 (7)1.20恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40风载工况3 (8)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.30水平地震 (9)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.40x0.20风载工况2+1.30水平地震 (10)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.40x0.20风载工况3+1.30水平地震 (11)1.00恒载+1.40风载工况2 (12)1.00恒载+1.40风载工况3
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门式刚架荷载计算及内力组合TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】(一)荷载分析及受力简图:1、永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
恒载标准值(对水平投影面):板及保温层 0.30kN/㎡檩条 0.10kN/㎡悬挂设备 0.10kN/㎡0.50kN/㎡换算为线荷载:7.50.5 3.75 3.8/q KN m=⨯=≈2、可变荷载标准值门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)。
对于屋面结构,《钢结构m,但构件的荷载面积大于602m的可乘折减设计规范》规定活荷载为0.5KN/2系数0.6,门式刚架符合此条件,故活荷载标准值取0.3KN/2m 。
由荷载规范查得,大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。
屋面活荷载取为 0.30kN/㎡ 雪荷载为 0.40kN/㎡ 取二者较大值 0.40kN/㎡换算为线荷载:7.50.43/q KN m =⨯=3、风荷载标准值 :0k z s z ωβμμω=(1) 基本风压值 20kN/m 6825.065.005.1=⨯=ω(2) 高度Z 处的风振系数z β 取1.0(门式刚架高度没有超过30m ,高宽比不大于1.5,不考虑风振系数)(3) 风压高度变化系数z μ由地面粗糙度类别为B 类,查表得:h=10m ,z μ=1.00;h=15m ,z μ=1.14 内插:低跨刚架,h=10.5m ,z μ= 1.14 1.111.00(10.510)1510-+⨯--=1.014;高跨刚架,h=15.7m ,z μ= 1.25 1.141.14(15.715)2015-+⨯--=1.155。
(4) 风荷载体型系数s μ-0.5-0.6-0.4-0.4-0.5-0.5-0.2+0.8μsμs1其中,s μ=0.2010.24.760.032301230arctg -⨯=⨯=+ 1s μ=12 1.00.6(1)0.6(12)0.36915.710.5h h ⨯-=⨯-=+-各部分风荷载标准值计算:w 1k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.8×1.014×0.6825=4.15 kN/m w 2k =0z s z βμμω=7.5×1.0×0.032×1.014×0.6825=0.17kN/m w 3k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.6)×1.014×0.6825=-3.11kN/m w 4k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×0.369×1.014×0.6825=1.91 kN/m w 5k = 0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.2)×1.014×0.6825=-1.04 kN/mw 6k = w 7k =w 8k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.5)×1.014×0.6825=-2.60 kN/m w 9k = w 10k =0z s z βμμω=7.5×1.0×(-0.4)×1.014×0. 6825=-2.08 kN/m 用PKPM 计算门式刚架风荷载结果如下:其中,'1k ω=4.2KN/m ≈1k ω=4.15 kN/m ;'2kω=0.2KN/m ≈2k ω=0.17 kN/m ; '3k ω=-3.1N/m ≈1k ω=-3.11 kN/m ;'4kω=2.2KN/m ≈2k ω=1.91 kN/m ; '5k ω=-1.2KN/m ≈1k ω=-1.04kN/m ;'6kω=-3.0KN/m ≈6k ω=-2.60kN/m ; '7kω=-3.0KN/m ≈7k ω=-2.60kN/m ;'8k ω=-2.6KN/m =8k ω; '9k ω=-2.1KN/m ≈9k ω=-2.08kN/m ;'10kω=-2.1KN/m ≈10k ω=-2.08kN/m 。
手算与电算对比,相差不是很大,可视为均正确,计算符合要求。
4.地震作用一般而言,在轻屋面门式刚架中,竖向荷载通常是设计的控制荷载,地震作用一般不起控制作用,它对门式刚架的整体受力影响不大,故不作考虑。
⒌吊车荷载 1)吊车设计数据:(1)设计要求两边低跨使用中级工作制吊车(大连重工·起重集团有限公司DQQD 型),吊车起重量为5t ,工作制度为A5级,跨度为22.5m ,起升高度:主钩16m,轨道型号为43m Kg ,总重量为20.977t ,小车重2.126t ,最大轮压为98KN ,最小轮压为46.7KN 。
(2)设计要求中间高跨使用重级工作制吊车(大连重工·起重集团有限公司DQQD 型),吊车最大起重量为32t ,工作制度为A6级,跨度为22.5m ,起升高度:主钩16m ;副钩18m ,轨道型号为QU70,总重量为42.832t ,小车重11.652t ,最大轮压为299KN ,最小轮压为81.7KN 。
2)根据《建筑荷载规范》(GB50009-2001)计算吊车荷载。
两边低跨吊车荷载:(1) 吊车竖向荷载标准值采用吊车最大轮压98KN ; (2) 吊车纵向水平荷载标准值为作用在一边轨道上的所有刹车轮的最大轮压之和的10%,即 :2×98×10%=19.6KN ;(3) 吊车横向水平荷载标准值,取横向小车重量与额定起重量之和的下列百分数,并乘以重力加速度,即 由于额定起重量Q=5t ,H=0.06Q gn+=(5 2.126)9.80.062.102+⨯=KN ;(4) 吊车的动力系数μ当计算吊车梁及其连接强度时,吊车竖向荷载应乘以动力系数,对工作级别为A5的软钩吊车,动力系数μ=1.05;(5) 吊车的荷载增大系数β由吊车梁系统承担的各种自重荷载包括吊车梁的自重以及轨道、制动结构和支撑体系的自重,可近似地通过将轮压乘以荷载增大系数β。
该低跨吊车梁选用钢材Q345,跨度为24m ,查表得β=1.09。
(6) 计算吊车梁的强度、稳定以及连接的强度时,应采用荷载设计值(荷载分项系数取Q r =1.4);计算疲劳和正常使用状态的变形时,应采用荷载标准值。
(7) 荷载设计值吊车最大轮压设计值:P=max Q r P βμ=1.09×1.05×1.4×98=157.03KN 横向水平荷载设计值:H =0.06Q Q gr n+=2.10×1.4=2.93KN 。
中间高跨吊车荷载计算:(1) 吊车竖向荷载标准值采用吊车最大轮压322KN ;(2) 吊车纵向水平荷载标准值为作用在一边轨道上的所有刹车轮的最大轮压之和的10%,即 :2×322×10%=64.4KN ; (3) 吊车横向水平荷载标准值取横向小车重量与额定起重量之和的下列百分数,并乘以重力加速度。
由于额定最大起重量Q=32t ,H=0.05Q g n +=(3211.652)9.80.0510.692+⨯=KN ; (4) 吊车的动力系数μ当计算吊车梁及其连接强度时,吊车竖向荷载应乘以动力系数,对工作级别为A6的软钩吊车,动力系数μ=1.10;(5) 吊车的荷载增大系数β由吊车梁系统承担的各种自重荷载包括吊车梁的自重以及轨道、制动结构和支撑体系的自重,可近似地通过将轮压乘以荷载增大系数β。
该中间高跨吊车梁选用钢材Q345,跨度为30m ,查表得β=1.11。
(6) 计算吊车梁的强度、稳定以及连接的强度时,应采用荷载设计值(荷载分项系数取Q r =1.4);计算疲劳和正常使用状态的变形时,应采用荷载标准值。
(7) 荷载设计值吊车最大轮压设计值:P=max Q r P βμ=1.11×1.1×1.4×322=550.43KN 横向水平荷载设计值:H =0.05Q Q gr n+=10.69×1.4=14.97KN 。
3)吊车荷载作用下的内力计算由于吊车荷载为动力荷载,首先应确定求各内力所需吊车荷载得最不利位置,再按此求梁的最大弯矩及相应剪力、支座最大剪力,以及横向水平荷载作用下在水平方向所产生的最大弯矩。
两侧低跨: (1) 竖向轮压作用根据结构力学知识,用影响线进行吊车荷载对吊车梁的最不利位置布置:大连型5吊车技术规格图①吊车一侧两轮的合力作用点恰好在吊车梁中点:3750/2C此时,梁中点B 处的弯矩标准值k M =98×19752×2=193.55 KN.m 梁的支座处剪力标准值k V =98×(57257500+19757500)=98KN②吊车一侧的一个轮恰好在吊车梁中点处:3750/2C此时,支座B 处的弯矩标准值k M =98×(37502+2002)=193.55KN.m 梁的支座处剪力标准值k V =98×(37507500+73007500)=144.39KN③梁上轮压的合力作用线与最近一个轮子间的距离被梁中心线平分3750/2此时,梁D 处的弯矩标准值k M =222()982(3750888)2214.067500lR a l -⨯-==KN.m吊车梁支座处剪力标准值k V =98[28627500(3750887.53825)]7500⨯+--⨯-=131.97KN由这三种不利位置布置的弯矩和剪力标准值对比知,③布置中梁D 处弯矩为最不利弯矩,即max M =214.06KN.m ;②布置时,梁的支座处剪力为梁的最不利剪力,即max V =144.39KN 。
(2)横向水平力作用其作用位置与竖向轮压相同,因此,横向水平力作用下产生的最大弯矩y M 与支座的水平反力H 可直接按荷载比例关系求得:max 2.10214.06 4.58798y H M M KN m P ==⨯=⋅ 2.10b H KN =用PKPM 计算的吊车荷载图如下所示:吊车荷载图算得:M=214.287 KN.m;吊车最大轮压(标准值)产生的最大竖向弯矩maxM=4.584 KN.m;吊车横向水平荷载(标准值)产生的最大水平弯矩y吊车横向水平荷载H=2.098 KN;计算结果与手算近乎完全相等,因而手算与PKPM计算均可视为正确。