層廠房門式輕鋼結構計算書一、設計資料工圖和結構施工圖，應能達到施工深度。1.給出設計過程簡介和設計注意事項。2.給出主要構件設計計算過程。m，總長度50m，檐口距6m；剛架平面布置見圖，剛架形式及幾何尺寸見圖。剛架梁、柱除，另有注明外，均采Q剛架形式及幾何尺寸圖二、設計荷載2.由于青島地區地震設防烈度為6度，故本工程結構設計不考慮地震作用三、內力分析梁柱選用變截面。柱腳按鉸接支承設計。采用彈性分析方法確定剛架內力。1.在恒載作用下2.在活載作用下3.在風荷載作用下四、截面設計變截面焊接工字鋼(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不變截面焊接工字鋼(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10高厚比、寬厚比腹板計算高厚比H0/Tw=41.8，滿足要求；翼緣寬厚比B/T=7.50，滿足要求梁的截面屬性HHH)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10高厚比、寬厚比大頭截面腹板計算高厚比H/Tw=96.67，滿足要求；小頭截面腹板計算高厚比H/Tw=71.67，滿足要求BT2.20，滿足要求H形截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10高厚比、寬厚比大頭截面腹板計算高厚比H/Tw=53.75，滿足要求；小頭截面腹板計算高厚比H/Tw=53.75，滿足要求BT2.10，滿足要求五、剛架梁設計間7榀中選出LxLy3.00構件長度=3.01;計算長度系數:Ux=6.00Uy=1.00變截面H形截面H:B1=250,B2=250,H1=600,H2=450T1=6T2=10T3=10XbYc：Q345梁的彎矩包絡梁下部受拉:截面1234567彎矩-41.69-35.71-33.61-31.22-28.54-25.57-23.70梁上部受拉:截面1234567彎矩140.50112.8391.9371.8552.5837.9428.51考慮屈曲后強度計算應力比=0.304抗剪強度計算應力比=0.130平面內穩定最大應力(N/mm*mm)=88.55平面內穩定計算最大應力比=0.286平面外穩定最大應力(N/mm*mm)=85.93平面外穩定計算最大應力比=0.277考慮屈曲后強度計算應力比=0.304<1.0抗剪強度計算應力比=0.130<1.0平面內穩定最大應力<f=310.00平面外穩定最大應力<f=310.00腹板高厚比H0/TW=84.17<[H0/TW]=206.33(CECS102:2002)BT2.20<[B/T]=12.38(恒+活)梁的相對撓度(mm2-0.0231445767最大撓度值=1.51最大撓度/梁跨度=1/5995.斜梁坡度初始值:1/10.00變形后斜梁坡度最小值:1/10.40變形后斜梁坡度改變率=0.038<1/3六、剛架柱設計間7榀中選出LxLy比：λx=75.1,λy=53.0構件長度=3.10;計算長度系數:Ux=4.59Uy=1.00截面參數:B1=250,B2=250,H=450,Tw=10,T1=16,T2=16XbYb；構件鋼號：Q345驗算規范:門規CECS102:2002考慮腹板屈曲后強度，強度計算控制M=-140.50,N=-54.44考慮屈曲后強度強度計算應力比=0.278抗剪強度計算控制,V=-25.77抗剪強度計算應力比=0.034平面內穩定計算最大應力(N/mm*mm)=80.10平面內穩定計算最大應力比=0.258平面外穩定計算最大應力(N/mm*mm)=78.53平面外穩定計算最大應力比=0.253CECS02:2002腹板容許高厚比[H0/TW]=206.33翼緣容許寬厚比[B/T]=12.38考慮屈曲后強度強度計算應力比=0.278<1.0抗剪強度計算應力比=0.034<1.0平面內穩定計算最大應力<f=310.00平面外穩定計算最大應力<f=310.00腹板高厚比H0/TW=41.80<[H0/TW]=206.33翼緣寬厚比B/T=7.50<[B/T]=12.38壓桿,平面內長細比λ=75.≤[λ]=180壓桿,平面外長細比λ=53.≤[λ]=180驗算剛架在風荷載作用下的側移風荷載作用下柱頂最大水平(X向)位移:節點(4),水平位移dx=11.630(mm)=H/739.梁的(恒+活)最大撓度:梁(4),撓跨比=1/2161.風載作用下柱頂最大水平位移:H/739<柱頂位移容許值:H/180梁的(恒+活)最大撓跨比:1/2161<梁的容許撓跨比:1/180七、隅撐的設計隅撐計算AmmQ345鋼m橫梁鋼材強度設計值f=310N/mm2；角鋼計算長度=733.249mm角鋼截面=L50x4角鋼回轉半徑=0.99cm；角鋼截面面積=0.00039m*m長細比λ=74.0656<=220；折減系數=0.6+0.0015*λ=0.711098穩定系數φ=0.628263；軸力N=11.0665kN；應力=45.1653N/mm2<220.44N/mm2螺栓計算設計值140N/mm2；螺栓連接抗壓強度設計值305N/mm2剪承載力設計值16.156kN；螺栓連接抗壓承載力設計值8.54kN螺栓連接承載力設計值<軸力N=11.0665kN八、檁條的設計冷彎薄壁型鋼檁條設計屋面坡度(度):檁條跨度(m):檁條間距(m):1100.750計規范:門式剛架規程CECS102:2002風吸力下翼緣受壓穩定驗算：按附錄E驗算檁條形式:斜卷邊Z形冷彎型鋼XZ140X50X20X2.0拉條設置:設置一道拉條拉條作用:能約束檁條上翼緣檁條僅支承壓型鋼板屋面(承受活荷載或雪荷載),撓度限值為1/150屋面板為兩跨或兩跨以上面板屋面板能阻止檁條側向失穩構造不能保證風吸力作用下翼緣受壓的穩定性每米寬度屋面板的慣性矩(m4):0.200000E-06建筑類型:封閉式建筑分區:中間區基本風壓:0.630風荷載高度變化系數:1.000風荷載體型系數:-1.200風荷載標準值(kN/m2):-0.756屋面自重標準值(kN/m2):0.300活荷載標準值(kN/m2):0.500雪荷載標準值(kN/m2):積灰荷載標準值(kN/m2):檢修荷載標準值(kN):0.3000.000截面及材料特性Xb=50.000h=140.000c=20.000t=2.000A=0.5392E-03It=0.7190E-09Ix1=0.1621E-05Wx1=0.3038E-04Ix=0.1860E-05Iy=0.1547E-06Iw=0.1299E-08Iy1=0.3936E-06θ=0.2199E+02Wx2=0.2247E-04Wy1=0.6107E-05Wy2=0.8067E-05屈服強度fy=235.000強度設計值f=205.000考慮冷彎效應強度f'=215.220截面驗算|1.2恒載+1.4(活載+0.9積灰)組合彎矩設計值(kN.m):Mx=3.653彎矩設計值(kN.m):My=0.268有效截面計算結果:Ae=0.5364E-03θe=0.2204E+02|Iex=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截面強度(N/mm2):σmax=199.182<=205.000|1.0恒載+1.4風載(吸力)組合|彎矩設計值(kN.m):Mxw=-2.158彎矩設計值(kN.m):Myw=-0.250有效截面計算結果:全截面有效。截面強度(N/mm2):σmaxw=127.016<=215.220下翼緣壓彎屈曲承載力降低系數:χ=0.712垂直荷載引起的下翼緣側向彎矩:My'=-0.029下翼緣的穩定性(N/mm2):fstabw=143.271<=205.000荷載標準值作用下，撓度計算垂直于屋面的撓度(mm):v=32.306<=40.000計算滿足檁條能夠承受的最大軸力設計值為(KN):N=2.000九、墻梁的設計冷彎薄壁型鋼墻梁設計墻梁跨度(m):6.000墻梁間距(m):1.500計規范:門式剛架規程CECS102:2002風吸力下翼緣受壓穩定驗算：按附錄E驗算墻梁形式:斜卷邊Z形冷彎型鋼XZ140X50X20X2.0方式:口朝下拉條設置:設置一道拉條拉條作用:能約束墻梁外翼緣凈截面系數:1.000墻梁支承壓型鋼板墻,水平撓度限值為1/100墻板能阻止墻梁側向失穩構造不能保證風吸力作用墻梁內翼緣受壓的穩定性墻梁支撐墻板重量單側掛墻板墻梁上方一側板重(kN/m):0.300每米寬度墻板的慣性矩(m4):0.200000E-06建筑類型:封閉式建筑分區:邊緣帶基本風壓:0.525風荷載高度變化系數:1.000迎風風荷載體型系數:1.100背風風荷載體型系數:-1.500迎風風荷載標準值(kN/m2):0.577背風風荷載標準值(kN/m2):-0.787截面及材料特性Xb=50.000h=140.000c=20.000t=2.000A=0.5392E-03Ix=0.1860E-05Iy=0.1547E-06IxE05Iy1=0.3936E-06θ=0.2199E+02Wx1=0.3038E-04Wx2=0.2247E-04Wy1=0.6107E-05Ww1=0.1183E-05Ww2=0.5918E-06k=0.4601E+00屈服強度fy=345.000強度設計值f=300.000考慮冷彎效應強度f'=312.953設計內力|1.2恒載+1.4風壓力組合|繞主慣性軸強軸彎矩設計值(kN.m):Mx=4.484繞主慣性軸弱軸彎矩設計值(kN.m):My=-0.868水平剪力設計值(kN):Vx=3.638豎向剪力設計值(kN):Vy=0.770|1.35恒載|繞主慣性軸強軸彎矩設計值(kN.m):Mx1=-0.779繞主慣性軸弱軸彎矩設計值(kN.m):My1=-0.482水平剪力設計值(kN):Vx1=0.000豎向剪力設計值(kN):Vy1=0.867|1.2恒載+1.4風吸力組合|繞主慣性軸強軸彎矩設計值(kN.m):Mx2=-6.901Wy2=0.8067E-05Uy=0.0000E+00繞主慣性軸弱軸彎矩設計值(kN.m):My2=-0.090水平剪力設計值(kN):Vxw=4.961豎向剪力設計值(kN):Vyw=0.770風壓力作用驗算有效截面特性計算結果:全截面有效。(N/mm2):σmax=289.719<=312.953截面最大剪應力(N/mm2):τ=20.064<=175.000風吸力作用驗算組合:1.2恒載+1.4風吸力有效截面特性計算結果: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截面強度(N/mm2):σmaxw=349.939>300.000內翼緣壓彎屈曲承載力降低系數:0.576內翼緣的穩定性(N/mm2):fstab574.278>300.000截面最大剪應力(N/mm2):τw=27.360<=175.000荷載標準值作用下，撓度驗算豎向撓度(mm):fy=1.782水平撓度(mm):fx=43.786<=60.000十、山墻抗風柱設計柱距(m)：3.000；柱高(m)：9.050柱截面：焊接組合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=450*300*300*10*12*12鉸接信息：兩端鉸接值[υ]:l/400=22.625(mm)柱頂恒載(kN)：0.000柱頂活載(kN)：0.000墻板自承重ym)：0.000抗風柱設計1、截面特性計算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;、風載計算抗風柱上風壓力作用均布風載標準值(kN/m):1.242抗風柱上風吸力作用均布風載標準值(kN/m):-1.2423、柱上各斷面內力計算結果△組合號1：1.35恒+0.7*1.4活713△組合號2：1.2恒+1.4風壓+0.7*1.4活彎矩(kN.m)：0.000-5.439-9.890-13.351-15.824-17.307-17.80213彎矩(kN.m)：-17.307-15.824-13.351-9.890-5.4390.000△組合號3：1.2恒+0.6*1.4風壓+1.4活彎矩(kN.m)：0.000-3.264-5.934-8.011-9.494-10.384-10.68113彎矩(kN.m)：-10.384-9.494-8.011-5.934-3.2640.000△組合號4：1.2恒+1.4風吸+0.7*1.4活kNm213△組合號5：1.2恒+0.6*1.4風吸+1.4活13柱底剪力設計值:風壓力作用(kN):7.868風吸力作用(kN):-7.8684、抗風柱強度驗算結果設計內力：彎矩(kN.m)：-17.802;軸力(kN)：9.708抗風柱強度計算最大應力(N/mm2):10.620<f=310.000算滿足。5、抗風柱平面內穩定驗算結果設計內力：彎矩(kN.m)：-17.802;軸力(kN)：9.708平面內計算長度(m)：9.050抗風柱平面內長細比λx:48軸心受壓穩定系數φx：0.818抗風柱平面內穩定計算最大應力(N/mm2):10.817<f=310.000抗風柱平面內穩定應力驗算滿足?？癸L柱平面內長細比λx:48<[λ]=1506、抗風柱平面外