二.钢架计算

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1、二．钢架内力计算及设计取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高12m，考虑到檩条和梁截面自身高度，近似取柱高为12m；屋面坡度为1：10。因此得到刚架计算模型：2.荷载取值屋面自重：屋面板：0.18檩条支撑：0.15横梁自重：0.15总计：0.48屋面雪荷载：0.35KN/㎡屋面活荷载：0.5（与雪荷载不同时考虑）柱自重：0.35风载：基本风压Wo=0.45KN/㎡3.各部分作用荷载：（1）屋面荷载：标准值：柱身恒载：（2）屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载（3）风荷载（地面粗糙度类）风载体形系数示意图荷载如

2、下图：4.内力计算：（1）截面形式及尺寸初选：梁柱都采用焊接的H型钢截面截面名称长度面积mmmm柱23461.6梁23461.6（2）截面内力：根据各个计算简图，用结构力学求解器计算，得结构在各种荷载作用下的内力图如下：计算项目计算简图及内力值(M、N、Q)备注恒载作用恒载下弯矩弯矩图恒载下剪力恒载下轴力（忽略柱自重）剪力图“+”→轴力图(拉为正，压为负)活荷载作用活荷载(标准值)弯矩图弯矩图活荷载作用活荷载(标准值)剪力图剪力图“+”→活荷载(标准值)轴力图轴力图(拉为正，压为负)风荷载作用风荷载(标准值)弯矩图.风荷载(标准值)剪力图风荷载

3、(标准值)轴力图弯矩图剪力图“+”→轴力图(拉为正，压为负)（3）内力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称，因而风荷载只要考虑一个方向作用，风荷载只引起剪力不同，而剪力不起控制作用)按承载能力极限状态进行内力分析，需要进行以下可能的组合：①1.2*恒载效应+1.4*活载效应②1.2*恒载效应+1.4*风载效应③1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截面：如下图：各情况作用下的截面内力截面内力恒载活载左风Ⅰ－Ⅰ000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55-127.84-129.94147

4、.59Ⅱ－Ⅱ-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.45Ⅲ－Ⅲ-127.84-129.94147.59-21.75-22.6621.0443.4145.22-45.08Ⅳ－Ⅳ92.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.182.27-1.81内力组合值截面内力Ⅰ－Ⅰ000-120.5811.30-54.85-48.4511.19-15.45Ⅱ－Ⅱ-335.3353.22-132.40-120.5811.3054.79-48.4511.19-25.09Ⅲ－Ⅲ-335.3353.22-132.40-

5、64.303.36-28.03115.40-11.0251.93Ⅳ－Ⅳ246.782.79134.16-57.82-3.36-28.035.790.083.164.截面验算控制内力组合项目有：①＋Mmax与相应的N，V(以最大正弯矩控制)②－Mmax与相应的N，V(以最大负弯矩控制)③Nmax与相应的M，V(以最大轴力控制)④Nmin与相应的M，V(以最小轴力控制)所以以上内力组合值，各截面的控制内力为：1-1截面的控制内力为2-2截面的控制内力为3-3截面的控制内力为4-4截面的控制内力为（1）构件宽厚比的验算翼缘部分：b/t=100/12=

6、8.3<15(8度设防地区应<13)腹板部分：ho/tw=376/10=37.6<250（2）刚架梁的验算①抗剪验算（由于所取屋面坡度α=1/10较小，故仅按水平梁计算即可）梁截面的最大剪力为：VB=40.02KN考虑仅有支座加劲肋：ho/a=0②弯、剪、压共同作用下的验算N=38.55KN，V=40.02KN，M=90.07KN.m因为V=40.02KN<0.5Vu=282KN，取V=0.5Vu=282KN取M＝Mｆ故　满足要求（3）刚架柱的验算①抗剪验算柱截面的最大剪力为：考虑仅有支座加劲肋：ho/a=0②弯、剪、压共同作用下的验算取柱下端

7、截面进行验算N=220.01KN，V=48.54KN，M=161.95KN.m因为V=40.02KN<0.5Vu=282KN，取V=0.5Vu=282KN故　满足要求③　整体稳定性验算构件的最大内力：N=200.01KN，M=161.95KN.mA．刚架柱平面内的整体稳定性验算刚架柱高H=8700㎜，梁长L=12060㎜，查《钢结构》表5-2得μ=1.81刚架柱的计算长度为属ｂ类截面，查表　　　　B．刚架柱平面外的整体稳定性验算考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，檩条可作为横梁平面外的支撑点，但为了安全起见计算长度按两个檩条间距考虑，即lｙ＝300

8、0㎜。对于等截面构件γ＝0ｂ类截面，查表　(4)刚架侧移计算查《钢结构》上册表6-5，钢架柱顶位移限值[u]=l/400沿柱高度均布水平荷载作用下柱顶