门式钢架工业厂房设计

四川大学网络教育学院专业课课程设计题目建筑结构设计课程设计（2）门式刚架工业厂房设计办学学院四川大学网络教育学院学习中心烟台市芝罘区教师进修学院专业层次专升本（一）门式刚架工业厂房设计设计任务书（一）设计目的通过门式刚架结构的设计实践，全面掌握门式刚架轻型房屋钢结构的选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制门式刚架钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理的认识，提高对所学知识的综合运用能力。（二）设计要求1．熟悉国家现行相关规范的相关条文；2．运用结构力学方法分析和求解结构；3．掌握钢结构设计的施工图表达方法；4．掌握计算书的书写格式和制图标准；5．计算书应计算正确，条理清楚，施工图绘制应规范准确。（三）设计内容1．方案设计（包括厂房平面布置、剖面设计和结构构件选型）与材料（包括连接材料）选择；2．刚架设计（截面估算、刚度计算、荷载计算、内力及变形分析、荷载及内力组合、构件及连接节点设计），包括梁柱截面、节点、柱脚节点（考虑抗震）。3．柱下独立基础设计4．柱间支撑设计5．檩条设计6．绘制施工图。（四）设计资料车间长度90m，两等跨，柱距、跨度和檐高见下表。屋面坡度1：10。梁柱采用Q345-B钢材；屋面采用单层彩色钢板或夹芯板（自选）；墙面单层彩色钢板或夹芯板（自选）；天沟采用彩板天沟或钢板天沟（自选）。控制指标：柱顶水平位移H/60；横梁挠度L/240。厂房所在地为成都，基本风压w0=0.30kN/m2，地面粗糙度为B类，组合值系数ψc=0.6；基本雪压S0=0.1kN/m2，组合值系数ψc=0.6。厂房柱距和跨度（柱距和跨度、檐口高度可以根据学生序号或学号选择）跨度柱距15m18m21m24m27m30m6m7.5m9m注：檐口高度为6m或8m。（五）进度安排（12天）1．下达设计任务及结构布置0.5天2．设计计算及整理计算书9.5天3．绘制施工图2天(六）设计成果1．结构设计计算书；2．结构设计说明；2．设计图纸：包括结构平、立面布置图，结构详图。(七)参考资料1．《建筑结构设计》（第一册）——基础教程，邱洪兴主编，高等教育出版社，2007.62．《建筑结构设计》（第二册）——设计示例，邱洪兴主编，高等教育出版社，2008.43．《结构设计原理》，熊峰、李章政、贾正甫、李碧雄编著，科学出版社，2002。4．《钢结构设计规范》GB50017—20035．《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:20026．《建筑荷载设计规范》GB50009-2001（2006年版）7．《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）8．《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002荷载取值(一)恒载（沿水平投影面的标准值）压型钢板及玻璃丝棉0.252kNm钢架斜梁自重0.22kNm檩条及支撑0.152kNm0.62kNm(二)活荷载（标准值）活荷载（不上人屋面）或雪荷载0.12kNm(三)积灰荷载（标准值）积灰荷载0.302kNm(四)风荷载（标准值）基本风压0.32kNm计算中不考虑风压高度变化系数，只取基本风压。(五)施工及检修荷载计算檩条时候有可能使用，取集中力F=1kN计算。荷载组合(一)荷载计算下图为设计计算简图风载体型系数k值，按建筑结构荷载规范GBJ9—87，屋面上的迎风面与背风面近似取相同数值，见下图1恒载1q=0.66=3.6kNm2活载2q=0.9(2+0.3)6=12.42kNm3风荷载左柱1=1.050.250.86=1.26kNm左屋面2=1.0510.86=5.04kNm右柱3=1.050.650.86=3.28kNm右屋面4=1.050.550.86=2.77kNm(二)荷载组合（设计值）根据建筑结构荷载规范GBJ9—87的要求，永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4。1.恒载+活载q=1.23.6+1.412.42=21.71kNm2.恒载+风载1q=13.6-1.45.04=-3.46kNm2q=1.23.6+1.41..26=6.1kNm3.恒载+0.85（活载+风荷载）1q=1.23.6+0.85（1.412.42-1.45.04）=13.1kNm2q=1.23.6+0.85（1.412.42+1.41.26）=20.6kNm内力计算工程名:钢结构************PK11.EXE*****************日期:5/6/2010时间:20:37:53设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);《钢结构设计规范》(GB50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002);结果输出----总信息----结构类型:门式刚架轻型房屋钢结构设计规范:按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算结构重要性系数:1.00节点总数:7柱数:2梁数:4支座约束数:2标准截面总数:5活荷载计算信息:考虑活荷载不利布置风荷载计算信息:计算风荷载钢材:Q235梁柱自重计算信息:柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形:考虑梁柱自重计算增大系数:1.20基础计算信息:不计算基础梁刚度增大系数:1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比:0.85门式刚架梁平面内的整体稳定性:不验算钢结构受拉柱容许长细比:400钢结构受压柱容许长细比:500钢梁(恒+活)容许挠跨比:l/180柱顶容许水平位移/柱高:l/60抗震等级:3(钢结构为考虑地震作用)计算震型数：3地震烈度：7.00场地土类别：Ⅱ类附加重量节点数：0设计地震分组：第一组周期折减系数:0.80地震力计算方法：振型分解法结构阻尼比：0.035按GB50011-2001地震效应增大系数1.000窄行输出全部内容--标准截面特性截面号XcYcIxIyA10.250000.362500.27536E-020.41672E-030.26850E-0120.250000.362500.28072E-020.41677E-030.28220E-0130.175000.350000.11486E-020.85762E-040.12456E-0140.250000.362500.28072E-020.41677E-030.28220E-0150.175000.350000.11486E-020.85762E-040.12456E-01截面号ixiyW1xW2xW1yW2y10.32024E+000.12458E+000.75963E-020.75963E-020.16669E-020.16669E-0220.31540E+000.12153E+000.77440E-020.77440E-020.16671E-020.16671E-0230.30366E+000.82977E-010.32817E-020.32817E-020.49007E-030.49007E-0340.31540E+000.12153E+000.77440E-020.77440E-020.16671E-020.16671E-0250.30366E+000.82977E-010.32817E-020.32817E-020.49007E-030.49007E-03---柱内力---柱号MNVMNV10.00103.38-49.03-392.23-83.1549.0320.00103.3849.03392.23-83.15-49.03---梁内力---梁号MNVMNV1392.2357.0677.8617.73-52.37-30.922-17.7352.3730.92115.88-48.794.883-17.7352.37-30.92-392.23-57.0677.864-115.8848.794.8817.73-52.3730.92---恒荷载作用下的节点位移(mm)---节点号.X向位移Y向位移1-2.50.122.50.13-0.916.540.916.550.026.9荷载计算...节点荷载:节点号弯矩垂直力水平力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数20梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数211112.420.0011112.420.0011112.420.0011112.420.00---活荷载标准值作用下的节点位移(mm)---节点号.X向位移Y向位移1-6.00.326.00.33-2.342.942.342.950.065.9风荷载计算...----左风荷载标准值作用----节点荷载:节点号水平力垂直力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2111.260.00212.770.000梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111-5.070.00111-5.070.00111-3.290.00111-3.290.00---柱内力---柱号MNVMNV10.00-72.5150.21361.3972.51-40.1320.00-52.23-20.60-253.5352.2342.78---梁内力---梁号MNVMNV1-361.39-47.15-68.16-9.2047.1530.1729.20-47.15-30.17-93.4647.15-7.82313.02-47.7623.02253.5347.76-47.71493.46-47.76-1.68-13.0247.76-23.02----右风荷载标准值作用----节点荷载:节点号水平力垂直力0柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数211-2.770.0021-1.260.000梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111-3.290.00111-3.290.00111-5.070.00111-5.070.00---节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)-1.7(2)-5.5(3)-2.9(4)-4.3(5)-3.6(6)0.0(7)0.0---柱内力---柱号MNVMNV10.00-52.2320.60253.5352.23-42.7820.00-72.51-50.21-361.3972.5140.13---梁内力---梁号MNVMNV1-253.53-47.76-47.71-13.0247.7623.02213.02-47.76-23.02-93.4647.76-1.6839.20-47.1530.17361.3947.15-68.16493.46-47.15-7.82-9.2047.15-30.17地震计算...-----左震动标准值作用计算结果-----地震力计算质量集中信息:质量集中节点号:1质点重量:373.764水平地震标准值作用底层剪力：18.265底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条):5.980各质点地震力调整系数:1.000地震力调整后剪重比：0.049***第1振型结构自振周期(已乘周期折减系数，单位：秒):0.679特征向量：1.000各质点的水平地震力(kN)：18.265---节点侧向（水平向）位移(mm)---节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(1)8.8(2)8.8(3)9.2(4)9.2(5)8.8(6)0.0(7)0.0---柱内力---柱号MNVMNV10.00-5.249.1373.065.24-9.1320.005.249.1373.06-5.24-9.13---梁内力---梁号MNVMNV1-73.06-5.97-4.6637.905.974.662-37.90-2.34-5.030.002.345.03337.905.97-4.66-73.06-5.974.6640.002.34-5.03-37.90-2.345.03振型参与质量系数:100.00%-----右震动标准值作用计算结果-----地震力计算质量集中信息