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新版单层厂房门式刚架结构计算书

新版单层厂房门式刚架结构计算书单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地域某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达成施工深度。要求：1.给出设计过程介绍和设计注意事项。2.给出关键构件设计计算过程。3.提供施工图。该厂房为单层，采取单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7m，其它柱距6m；刚架平面部署...

单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地域某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达成施工深度。要求：1.给出设计过程介绍和设计注意事项。2.给出关键构件设计计算过程。3.提供施工图。该厂房为单层，采取单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7m，其它柱距6m；刚架平面部署见图，刚架形式及几何尺寸见图。刚架梁、柱除，另有注明外，均采取Q345钢。高强螺栓除另有注明外，均采取10.9级摩擦型连接高强度螺栓。锚栓除另有注明外，均采取Q345钢。刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1.屋面恒载：0.30kN/m2计算刚架活载：0.30kN/m2计算檩条活载：0.50kN/m2雪荷载：0.20kN/m2基础风压：0.6kN/m2风压调整系数：1.052.因为青岛地域地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采取等截面，梁柱选择变截面。柱脚按铰接支承设计。采取弹性分析方法确定刚架内力。1.在恒载作用下2.在活载作用下3.在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房柱截面采取焊接工字钢450*250*10*12，梁截面采取两种焊接工字钢：变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱截面特征A=121.8cm2Xc=12.5cm；Yc=22.5cm；Ix=43774cm4；Iy=41702cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41.8，满足要求；翼缘宽厚比B/T=7.50，满足要求梁截面属性截面：H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特征：A=75.80cm2；Xc=12.5cm；Yc=22.5cm；Ix=28180cm4；Iy=2.6049cm4；大头截面特征：A=84.8cm2；Xc=12.5cm；Yc=30cm；Ix=53272cm4；Iy=26052cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96.67，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71.67，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.20，满足要求H形截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特征：A=84.4cm2；Xc=12.5cm；Yc=22.5cm；Ix=29505cm4；Iy=26060cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.10，满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱是从中间7榀中选出钢梁1截面类型=27;部署角度=0;计算长度：Lx=18.09,Ly=3.00构件长度=3.01;计算长度系数:Ux=6.00Uy=1.00变截面H形截面H:B1=250,B2=250,H1=600,H2=450T1=6T2=10T3=10轴压截面分类:X轴:b类,Y轴:c类；构件钢号：Q345梁弯矩包络梁下部受拉:截面1234567弯矩-41.69-35.71-33.61-31.22-28.54-25.57-23.70梁上部受拉:截面1234567弯矩140.50112.8391.9371.8552.5837.9428.51考虑屈曲后强度计算应力比=0.304抗剪强度计算应力比=0.130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88.55平面内稳定计算最大应力比=0.286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85.93平面外稳定计算最大应力比=0.277考虑屈曲后强度计算应力比=0.304<1.0抗剪强度计算应力比=0.130<1.0平面内稳定最大应力规范 :门规CECS102:考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制M=-140.50,N=-54.44考虑屈曲后强度强度计算应力比=0.278抗剪强度计算控制,V=-25.77抗剪强度计算应力比=0.034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm)=80.10平面内稳定计算最大应力比=0.258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm)=78.53平面外稳定计算最大应力比=0.253门规CECS102:腹板许可高厚比[H0/TW]=206.33翼缘许可宽厚比[B/T]=12.38考虑屈曲后强度强度计算应力比=0.278<1.0抗剪强度计算应力比=0.034<1.0平面内稳定计算最大应力标准值(kN/m2):-0.756屋面自重标准值(kN/m2):0.300活荷载标准值(kN/m2):0.500雪荷载标准值(kN/m2):0.300积灰荷载标准值(kN/m2):0.000检修荷载标准值(kN):1.000截面及材料特征檩条形式:斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0b=50.000h=140.000c=20.000t=2.000A=0.5392E-03Ix=0.1860E-05Iy=0.1547E-06It=0.7190E-09Iw=0.1299E-08Ix1=0.1621E-05Iy1=0.3936E-06θ=0.2199E+02Wx1=0.3038E-04Wx2=0.2247E-04Wy1=0.6107E-05Wy2=0.8067E-05钢材钢号：Q235钢屈服强度fy=235.000强度设计值f=205.000考虑冷弯效应强度f'=215.220截面验算|1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合|弯矩设计值(kN.m):Mx=3.653弯矩设计值(kN.m):My=0.268有效截面计算结果:Ae=0.5364E-03θe=0.2204E+02Iex=0.1845E-05Iey=0.1545E-06Wex1=0.2868E-04Wex2=0.2221E-04Wex3=0.2902E-04Wex4=0.2241E-04Wey1=0.5871E-05Wey2=0.7711E-05Wey3=0.5890E-05Wey4=0.7678E-05截面强度(N/mm2):σmax=199.182<=205.000|1.0恒载+1.4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN.m):Mxw=-2.158弯矩设计值(kN.m):Myw=-0.250有效截面计算结果:全截面有效。截面强度(N/mm2):σmaxw=127.016<=215.220按门式刚架规程CECS102:附录E计算:下翼缘压弯屈曲承载力降低系数:χ=0.712垂直荷载引发下翼缘侧向弯矩:My'=-0.029下翼缘稳定性(N/mm2):fstabw=143.271<=205.000荷载标准值作用下，挠度计算垂直于屋面挠度(mm):v=32.306<=40.000计算满足檩条能够承受最大轴力设计值为(KN):N=2.000九、墙梁设计冷弯薄壁型钢墙梁设计墙梁跨度(m):6.000墙梁间距(m):1.500设计规范:门式刚架规程CECS102:风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算墙梁形式:斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0墙梁部署方法:口朝下钢材钢号：Q345钢拉条设置:设置一道拉条拉条作用:能约束墙梁外翼缘净截面系数:1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/100墙板能阻止墙梁侧向失稳结构不能确保风吸力作用墙梁内翼缘受压稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m):0.300每米宽度墙板惯性矩(m4):0.00E-06建筑类型:封闭式建筑分区:边缘带基础风压:0.525风荷载高度改变系数:1.000迎风风荷载体型系数:1.100背风风荷载体型系数:-1.500迎风风荷载标准值(kN/m2):0.577背风风荷载标准值(kN/m2):-0.787截面及材料特征墙梁形式:斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0b=50.000h=140.000c=20.000t=2.000A=0.5392E-03Ix=0.1860E-05Iy=0.1547E-06Ix1=0.1621E-05Iy1=0.3936E-06　θ=0.2199E+02Wx1=0.3038E-04Wx2=0.2247E-04Wy1=0.6107E-05Wy2=0.8067E-05Ww1=0.1183E-05Ww2=0.5918E-06k=0.4601E+00Uy=0.0000E+00钢材钢号：Q345钢屈服强度fy=345.000强度设计值f=300.000考虑冷弯效应强度f'=312.953设计内力|1.2恒载+1.4风压力组合|绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):Mx=4.484绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):My=-0.868水平剪力设计值(kN):Vx=3.638竖向剪力设计值(kN):Vy=0.770|1.35恒载|绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):Mx1=-0.779绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):My1=-0.482水平剪力设计值(kN):Vx1=0.000竖向剪力设计值(kN):Vy1=0.867|1.2恒载+1.4风吸力组合|绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):Mx2=-6.901绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):My2=-0.090水平剪力设计值(kN):Vxw=4.961竖向剪力设计值(kN):Vyw=0.770风压力作用验算抗弯控制组合：1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特征计算结果:全截面有效。截面强度(N/mm2):σmax=289.719<=312.953抗剪控制组合：1.2恒载+1.4风压力组合截面最大剪应力(N/mm2):τ=20.064<=175.000风吸力作用验算组合:1.2恒载+1.4风吸力有效截面特征计算结果:Ae=0.5026E-03θe=0.2278E+02Iex=0.1727E-05Iey=0.1488E-06Wex1=0.2900E-04Wex2=0.2189E-04Wex3=0.2552E-04Wex4=0.1985E-04Wey1=0.5669E-05Wey2=0.7490E-05Wey3=0.5318E-05Wey4=0.8206E-05截面强度(N/mm2):σmaxw=349.939>300.000内翼缘受压稳定性验算：按门式刚架规程CECS102:附录E计算:内翼缘压弯屈曲承载力降低系数:0.576内翼缘稳定性(N/mm2):fstab574.278>300.000截面最大剪应力(N/mm2):τw=27.360<=175.000荷载标准值作用下，挠度验算竖向挠度(mm):fy=1.782水平挠度(mm):fx=43.786<=60.000十、山墙抗风柱设计钢材等级：Q345柱距(m)：3.000；柱高(m)：9.050柱截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=450*300*300*10*12*12铰接信息：两端铰接柱平面内计算长度系数：1.000柱平面外计算长度：9.050强度计算净截面系数：1.000设计规范:《钢结构设计规范》许可挠度限值[υ]:l/400=22.625(mm)风载信息：基础风压W0(kN/m2)：0.300风压力体形系数μs1：1.000风吸力体形系数μs2：-1.000风压高度改变系数μz：1.380柱顶恒载(kN)：0.000柱顶活载(kN)：0.000墙板自承重风载作用起始高度y0(m)：0.000抗风柱设计1、截面特征计算A=1.1460e-002;Xc=1.5000e-001;Yc=2.2500e-001;Ix=4.0983e-004;Iy=5.4036e-005;ix=1.8911e-001;iy=6.8667e-002;W1x=1.8215e-003;W2x=1.8215e-003;W1y=3.6024e-004;W2y=3.6024e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m):1.242抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m):-1.2423、柱上各断面内力计算结果△　组合号1：1.35恒+0.7*1.4活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000轴力(kN)：10.92110.0119.1018.1917.2816.3715.460断面号：8910111213弯矩(kN.m)：0.0000.0000.0000.0000.0000.000轴力(kN)：4.5503.6402.7301.8200.9100.000△　组合号2：1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.000-5.439-9.890-13.351-15.824-17.307-17.802轴力(kN)：9.7088.8998.0907.2816.4725.6634.854断面号：8910111213弯矩(kN.m)：-17.307-15.824-13.351-9.890-5.4390.000轴力(kN)：4.0453.2362.4271.6180.8090.000△　组合号3：1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.000-3.264-5.934-8.011-9.494-10.384-10.681轴力(kN)：9.7088.8998.0907.2816.4725.6634.854断面号：8910111213弯矩(kN.m)：-10.384-9.494-8.011-5.934-3.2640.000轴力(kN)：4.0453.2362.4271.6180.8090.000△　组合号4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.0005.4399.89013.35115.82417.30717.802轴力(kN)：9.7088.8998.0907.2816.4725.6634.854断面号：8910111213弯矩(kN.m)：17.30715.82413.3519.8905.4390.000轴力(kN)：4.0453.2362.4271.6180.8090.000△　组合号5：1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.0003.2645.9348.0119.49410.38410.681轴力(kN)：9.7088.8998.0907.2816.4725.6634.854断面号：8910111213弯矩(kN.m)：10.3849.4948.0115.9343.2640.000轴力(kN)：4.0453.2362.4271.6180.8090.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN):7.868风吸力作用(kN):-7.8684、抗风柱强度验算结果控制组合：2设计内力：弯矩(kN.m)：-17.802;轴力(kN)：9.708抗风柱强度计算最大应力(N/mm2):10.620

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