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单层钢结构厂房之钢架设计

发布于:2019-08-28 15:18:28 来自:建筑结构/钢结构工程 3 740 [复制转发]

来源:千万间


(一)截面设计

参考类似工程及相关资料,梁柱截面均选用焊接工字钢450×200×8×12,截面特性:

B=200mm,H=450mm,tw=8.0mm,tf=12.0mm,A=2052.5px2

Ix=704525px4,Wx=31300px3,ix=463.25px

Iy=40050px4,Wx=4004.9999999999995px3,ix=110.5px

(二)构件验算1.构件宽厚比的验算

翼缘部分:

腹板部分:

2.刚架梁的验算

(1)抗剪验算

梁截面的最大剪力为Vmax=77.60KN

考虑仅有支座加劲肋,

fv=125N/mm2

Vu=hwtwfv=426×8×125=426000N=426.0KN

Vmax=77.60KN

(2)弯、剪、压共同作用下的验算

取梁端截面进行验算

N=39.89KN,V=77.60KN,M=193.30KN·N

因V<0.5Vu,取V=0.5Vu,按规范GB70017式4.4.1-1验算,

=220.90KN·m>M=193.30KN·m,取M=Mf

故,满足要求。

(3)整体稳定验算

N=39.89KN,M=193.30KN·m

A.梁平面内的整体稳定性验算。

计算长度取横梁长度lx=18090mm,

λx=lx/ix=18090/185.3=97.63<[λ]=150,b类截面,查表得ψx=0.570

=165.15N/mm2

B.横梁平面外的整体稳定验算

考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接,有蒙皮作用,檩条可作为横梁平面外的支承点,但为安全起见,计算长度按两个檩距或隅撑间距考虑,即ly=3015mm。

对于等截面构件γ=0,μs=μw=1

λy=μsl/iy0=3015/44.2=68.2,b类截面,查表得ψy=0.762

(4)按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)校核横梁腹板容许高厚比

梁端截面:

梁跨中截面:

(5)验算檩条集中荷载下的局部受压承载力

檩条传给横梁上翼缘的集中荷载:

F=(1.2×0.27×6 1.4×3.00)×3=18.43KN

Lz=a 5hy 2hR=70 5×12 0=130mm

验算腹板上边缘处的折算应力:

取梁端截面处的内力:M=193.30KN·m,N=39.89KN,V=77.60KN

=130.65 N/mm2<1.2f=258 N/mm2,满足要求。

3.刚架柱的验算

抗剪验算

柱截面的最大剪力为Vmax=32.21KN

考虑仅有支座加劲肋,

fv=125N/mm2

Vu=hwtwfv=426×8×125=426000N=426.0KN

Vmax=32.21KN

(2)弯、剪、压共同作用下的验算

取梁端截面进行验算

N=81.22KN,V=32.21KN,M=193.30KN·N

因V<0.5Vu,取V=0.5Vu,按规范GB70017式4.4.1-1验算,

(3)整体稳定验算

构件的最大内力:N=102.82KN,M=193.30KN·m

A.刚架柱平面内的整体稳定性验算。

刚架柱高H=6000mm,梁长L=18090mm.

柱的线刚度K1=Ic1/h=28181×104/6000=46968.3mm3

梁线刚度K2=Ib0/(2ψS)=28181×104/(2×9045)=15578.2mm3

K2/K1=0.332,查表得柱的计算长度系数μ=2.934。

刚架柱的计算长度lx=μh=17604mm。

λx=lx/ix=17604/185.3=95。0<[λ]=150,b类截面,查表得ψx=0.588

=181.45N/mm2

B.刚架柱平面外的整体稳定验算

考虑屋面压型钢板墙面与墙梁紧密连接,起到应力蒙皮作用,与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点,但为安全起见,计算长度按两个墙梁距离或隅撑间距考虑,即ly=3000mm。

对于等截面构件γ=0,μs=μw=1

λy=μsl/iy0=3000/44.2=67.9,b类截面,查表得ψy=0.764

(4)按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)校核刚架柱腹板容许高厚比

柱顶截面:

4.验算刚架在风荷载作用下的侧移μ

Ic=Ib=704525px4,ζt= Icl/hIb=18000/6000=3.0

刚架柱顶等效水平力按下式计算:

H=0.67W=0.67×13.56=9.09KN

其中W=(ω1 ω4)·h=(0.71 1.55)×6.0=13.56KN

(三)节点验算1.梁柱连接节点

(1) 螺栓强度验算

梁柱节点采用10.9级M22高强度摩擦型螺栓连接,构件接触面采用喷砂,摩擦面抗滑移系数μ=0.45,每个高强度螺栓的预拉力为190KN,连接处传递内力设计值:N=39.89KN,V=77.60KN,M=193.30KN·m。

每个螺栓的拉力:

(2)端板厚度验算

端板厚度取为t=21mm。

按二边支承类端板计算:

2.横梁跨中节点

横梁跨中节点采用10.9级M20高强度摩擦型螺栓连接,构件接触面采用喷砂,摩擦面抗滑移系数μ=0.45,每个高强度螺栓的预拉力为155KN,连接处传递内力设计值:N=31.81KN,V=3.21KN,M=143.18KN·m。

每个螺栓的拉力:

(2)端板厚度验算

端板厚度取为t=18mm。

按二边支承类端板计算:

3. 柱脚设计

刚架柱与基础铰接,采用平板式铰接柱脚。

(1)柱脚内力设计值

Nmax=102.82KN,相应的V=32.21KN;

Nmin=19.05KN,相应的V=4.30KN。

(2)由于柱底剪力较小,

Vmax=32.21KN<0.4Nmax=41.13KN,故一般跨间不需剪力键;但经计算在设置柱间支撑的开间必须设置剪力键。另Nmin>0,考虑柱间支撑竖向上拔力后,锚栓仍不承受拉力,故仅考虑柱在安装过程中的稳定,按构造要求设置锚栓即可,采用4M24。

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只看楼主 我来说两句
  • chen36040
    chen36040 沙发

    螺栓50mm的水平距离太小,不利施工,加劲板为锐角,钢结构“大忌”

    2019-09-02 09:45:02

    回复 举报
    赞同0
  • evolevol
    evolevol 板凳

    楼主带领我们做例题,很好很强大。

    2019-08-29 10:04:29

    回复 举报
    赞同0
  • 嘉伟钢结构

    想表达什么意思?

    2019-08-29 08:30:29

    回复 举报
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这个家伙什么也没有留下。。。

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