【钢结构·技术】图例详解单层钢结构厂房结构计 - 农业工程技术杂志社投稿

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【钢结构·技术】图例详解单层钢结构厂房结构计

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一、设计资料

河南省某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m;共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10;地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g。刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为聚氨酯复合保温板;考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

二、荷载计算

(一)荷载取值计算

1.屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)

YX51-380-760型彩色压型钢板0.15 KN/m2

50mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2

PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2

檩条及支撑0.10 KN/m2

刚架斜梁自重0.15 KN/m2

悬挂设备0.20 KN/m2

合计0.67 KN/m2

2.屋面可变荷载标准值

屋面活荷载:按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。

雪荷载:基本雪压S0=0.45 KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角

α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。

3.轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等)0.50 KN/m2

4.风荷载标准值

按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A的规定计算。

基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B类;风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。风荷载体型系数μs:迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0，背风面柱及屋面分别为+0.55和-0.65(CECS102:2002中间区)。

5.地震作用

据《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》中第18.8.1条建议:单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。

(二)各部分作用的荷载标准值计算

屋面:

恒荷载标准值:0.67×6=4.02KN/m

活荷载标准值:0.50×6=3.00KN/m

柱荷载:

恒荷载标准值:0.5×6×6+4.02×9=54.18KN

活荷载标准值:3.00×9=27.00KN

风荷载标准值:

迎风面:柱上qw1=0.47×6×0.25=0.71KN/m

横梁上qw2=-0.47×6×1.0=-2.82KN/m

背风面:柱上qw3=-0.47×6×0.55=-1.55KN/m

横梁上qw4=-0.47×6×0.65=-1.83KN/m

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，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。引用《钢结构设计与计算》(包头钢铁设计研究院编著，机械工业出版社)中表2-29(铰接柱脚门式刚架计算公式)计算刚架内力。

1.在恒荷载作用下

λ=l/h=18/6=3

ψ=f/h=0.9/6=0.15

k=h/s=6/9.0449=0.6634

μ=3+k+ψ(3+ψ)=3+0.6634+0.15×(3+0.15)=4.1359

HA=HE=qlλΦ/8=4.02×18×3×0.5289/8=14.35KN

MC=ql2[1-(1+ψ) Φ]/8=4.02x182[1-(1+0.15)×0.5289]=63.78KN·m

MB=MD=-ql2Φ/8=-4.02×182×0.5289/8=-86.11KN·m

文章来源：《农业工程技术》网址: http://www.gcjszzs.cn/zonghexinwen/2020/1011/1168.html