钢结构排架课程设计计算书.

钢结构排架课程设计计算书

姓名耿晓

学号2007002023

班级土木07级1班

指导教师侯和涛、衣振华、金桂研2010.12.21

目录

一、设计资料 (2

二、荷载计算 (2

三、内力计算 (2

四、内力组合 (5

五、吊车梁设计 (6

五、排架柱设计 (7

六、排架梁设计 (8

七、节点设计 (8

附件钢结构排架课程设计任务书 (10 钢结构排架设计

一、设计资料

1·结构形式及主要构件特征量:单跨排架,跨度9m ,柱距6米,柱顶标高9.00米,牛腿顶标高6.00米,吊车起重量10t 。

2·主要材料:钢材Q235B ,焊条E43xx 型,高强螺栓10.9级扭剪型。 3·工程建设地点:山东济南。

4·荷载参数:屋面永久荷载0.3kN/m2,可变荷载0.5kN/m2,风荷载基本风压

0.45kN/m2,不考虑其它荷载。

5·设计主要依据:钢结构排架课程设计任务书;

《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001;

《钢结构设计规范》(GB 50017-2003。二、荷载计算

1.荷载取值计算

1屋盖永久荷载标准值 DL=0.3kN/m2 2屋面可变荷载标准值 LL=0.5kN/m2

3风荷载标准值

k

s k w W μμβZ Z =

基本风压ω0=0.45 KN/m2,风荷载体型系数μs :迎风面柱及屋面分别为+0.8和-0.8,背风面柱及屋面分别为-0.5和-0.5。

2.各部分作用的荷载标准值计算

1屋面恒荷载标准值:0.3×6=1.80KN/m 活荷载标准值:0.5×6=3.00 KN/m 2柱身恒荷载标准值:0.3×6=1.80KN/m 3风荷载标准值:

迎风面:柱上qw1=0.45×6×0.8=2.16KN/m

背风面:柱上qw3=-0.45×6×0.50=-1.35KN/m

三、内力计算

根据各个计算简图计算,得结构在各种荷载作用下的内力图如下: 1恒载作用(标准值下,计算简图及内力值:

恒载作用下弯矩图

恒载作用下剪力图

恒载作用下轴力图

2活载作用(标准值下,计算简图及内力值:

活载作用下弯矩图

活载作用下剪力图

活载作用下轴力图

3风荷载作用(标准值下,计算简图及内力值:

左荷载作用下弯矩图

四、内力组合

横载和活载关于结构竖向对称,因而风荷载只要考虑一个方向作用,风荷载只引起剪力不同,而剪力不起控制作用。

按承载能力极限状态进行内力分析,需要进行以下2种组合:

组合1:1.2DL+1.4LL

组合2:1.0DL+1.4WL

本工程不进行抗震验算。最不利内力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面,取四个控制截面:

弯矩包络图

剪力包络图

力包络图

由PKPM求得最不利内力组合情况下控制截面内力为: 下柱:柱底:M=-265.6 N=415 V=-45.2

柱顶:M=-137.4 N=-363 V= 32

上柱:柱底:M=-63.6 N= 55 V=-32

柱顶:M=0.00 N=-29 V=0.00

梁:跨中:M= -61.3 N=14 V=0

支座:M=0 N=14 V=29.3

五、吊车梁设计

1.选择的吊车数据:(重量单位为 t;长度单位为 m

起重量工作级别一侧轮数Pmax Pmin 小车重吊车宽度轨道高度轮距10 A1~A3软钩 2 10.30 2.00 3.30 5.150 0.140 4.400 2.吊车梁受力设计值:

梁最大竖向弯矩 1069.83KN`m; 最大剪力 391.08KN。

3.选择吊车梁截面:

梁高500mm,腹板厚度10mm,上翼缘宽度380mm,上翼缘厚度20mm,下翼缘宽度300mm,下翼缘厚度14mm。

4.验算:

1上翼缘宽厚比验算:

Bf/Tf = 11.929 <= [Bf/Tf] = 15.000

2强度验算:

上翼缘CM = 201.801 <= [CM] = 215.000

下翼缘 DM =152.605 <= [DM] =215.000

3整体稳定性验算:

梁整体稳定应力ZTWDYL = 187.185 <= [ZTWDYL] = 215.000

4挠度验算:

吊车梁跨度与竖向挠度之比L/F =1824.069 >= [L/F] =800.000

经验算,设计满足要求。

五、排架柱设计

1.截面形式及尺寸初选

梁柱都采用H型钢,暂取柱截面下柱H800×500×14×24,上柱

H600×300×14×24。

2.下柱验算

长细比:λx= 29.2,λy= 49.9

构件长度= 6.00; 计算长度系数: Ux= 1.68 Uy= 1.00

1局部稳定验算

翼缘部分: B/T = 10.12 < [B/T]= 15.00

腹板部分: H0/TW= 53.71 > [H0/TW]= 41.24

2强度验算

强度计算最大应力对应组合号: M=253.43, N=95.49, M= 140.04, N=-350.12 强度计算最大应力 (N/mm*mm =39.56< f= 205.00

符合要求

3稳定性验算

下柱平面内稳定性验算: