轻型门式钢架结构设计计算书

设计题目:

轻型门式刚架结构设计

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学号20 12 002 02

专业土木工程

学院土建与水利学院

指导教师衣振华

2015.07.09

目录

第一部分轻型门式钢架结构设计任务书 (2)

一、设计目的 (2)

二、基本要求 (2)

三、设计资料 (2)

四、设计内容 (2)

五、参考文献. (2)

第二部分钢结构设计说明 (3)

第三部分设计计算书 (3)

一、设计概况. (3)

二、结构布置 (3)

三、檩条设计 (3)

1、设计资料 (4)

2、荷载与内力计算 (4)

3、初选截面 (6)

4、截面验算 (6)

四、墙梁设计 (7)

1、设计材料 (7)

2、荷载与内力计算 (7)

3、初选截面 (8)

4、截面验算 (8)

五、钢架设计 (9)

1、钢架荷载布置 (9)

2、钢架内力分析并选取最不利截面 (12)

3、梁柱截面验算 (20)

六、支撑设计 (22)

1、柱支撑设计 (22)

2、梁支撑设计 (23)

七、节点设计 (22)

1、梁柱节点设计 (23)

2、梁梁节点设计 (24)

八、柱脚设计 (25)

1、底板尺寸确定 (25)

2、靴梁设计 (26)

第一部分轻型门式刚架结构课程设计任务书

一、设计目的

1、复习钢结构课程内容，综合运用所学知识，学习钢结构设计过程

2、学习钢结构方案设计、详细设计和施工图设计

3、学习编制结构计算书

4、为毕业设计做必要的准备

二、基本要求

1、掌握门式刚架结构设计的内容、方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素

2、了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并能在设计中正确应用

3、根据建筑设计要求，正确选择结构形式，合理布置结构

4、掌握门式刚架结构的计算方法和构造要求

5、认真绘制施工图和编写说明书、计算书

三、设计资料

1、结构形式：门式刚架，见附件1，具体尺寸见分配表格

2、屋面板和墙面板：彩色压型钢板

3、构件形式：梁柱为等截面实腹式焊接H型截面，檩条为冷弯薄壁C型截面

4、节点形式：梁柱刚接节点；梁梁连接（端板刚接）；柱脚（刚接或者铰接）

5、基础：柱下独立基础；混凝土：C30；钢筋二级筋；基础埋深1.5m，地基承载力标准值：2

f

kN

120m

/

k

6、荷载种类：恒载，活载和风荷载（见分组单），不考虑其它荷载

四、设计内容

1、刚架设计：结构立面图、结构平面布置图、剖面图及节点索引图、梁、柱设计及其详图

2、檩条支撑等构件设计：檩条，墙梁，支撑，抗风柱，拉条详图，檩条、支撑布置图等

3、节点及构造详图：梁柱连接、梁梁连接及柱脚详图

4、设计说明书及计算书1份

五、参考文献

1、《钢结构设计规范》GB50017-2003.北京：中国计划出版社.2003

2、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，北京：中国计划出版社.2002

3、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002.北京：中国计划出版社.2002

4、轻型钢结构设计计算与实例，本书编委会编人民交通出版社2008

5、李星荣. 钢结构连接节点设计手册. 北京：中国建筑工业出版社.2005

6、陈绍蕃.钢结构房屋设计.北京：中国建筑工业出版社.2003

7、轻型钢结构设计数据资料一本全，本书编委会编中国建材工业出版社2007

8、舒赣平, 王恒华, 范圣刚编著.轻型钢结构民用与工业建筑设计，中国电力出版社2006

9、周绪红. 钢结构设计指导与实例精选. 北京：中国建筑工业出版社.2008

10. 朱海宁，王东，赵瑜编著.轻型钢结构建筑构造设计. 东南大学出版社2003.11

第二部分 钢结构设计说明

1.本工程结构体系为单层轻型刚架结构

2.设计依据：

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）;

《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》（GB50018-2002）;

3.《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）

4.设计荷载标准值：恒载（结构自重，包括屋面板、檩条、钢架自重等），活载0.52/m kN ，风荷载2/3

5.0m kN

5.焊条材料：Q235钢，用E43焊条自动或半自动焊

6.钢结构刚架采用Q235B 钢，檩条采用冷弯薄壁C 型钢，材料为Q235B 钢，其机械性能即抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯性能和化学成分均符合规范规定，且具备钢材出厂证明和合格保证

7.本设计中的焊缝均为满焊，且符合规范要求，焊缝等级不低于2级，未注明的焊角尺寸均为6mm ，未注明的螺栓均为C 级，且为M16

8.加劲肋在翼缘两侧均为对称布置

9.本工程具体选用材料如下：

檩条：冷弯薄壁型钢Q235b ，C200x 70x 20x 2.5

刚架梁：H 型钢Q235b ，HN400x200x8x13

刚架柱：H 型钢Q235b ，HW300×300×10×15

螺栓：10.9级

10.本工程的柱脚为：外露式柱脚，所用锚栓为M12

11.本工程的梁柱连接采用斜接的方式，梁梁采用顶端对接方式，具体见图纸

第三部分 设计计算书

一、设计概况

1、结构尺寸：跨度m L 18=，檐口标高m H 9.6=，坡度1.0=i ，开间m 6，长度m B 661=；

2、荷载：屋面和墙面恒载2/3.0m kN ，屋面活荷载2/5.0m kN ，基本风压2/35.0m kN ；

3、材料：235Q 钢材（a Mp E 51006.2⨯=），43E 焊条，8.8,24M 级高强摩擦型螺栓。

二、结构布置

根据结构尺寸要求绘制结构平面布置图，立面布置图和侧立面布置图，并根据结构构造要求进行檩条布置。檩条尽可能沿斜梁等间距均匀对称布置，除每侧斜梁两端的两根檩条外，檩条间距水平距离为1.68m ，两侧两根檩条距柱轴线距离为0.3m ，每侧斜梁布置6根，共布置12根。具体布置见结构布置附图。