作品名称：单跨双坡轻型门式刚架设计。
学院名称：土木与建筑工程学院。
姓名：学号：
专业班级：指导教师：
xxxx大学土木与建筑工程学院。
2023年月日。
一）设计资料2
二）结构形式与支撑布置2
1]屋架形式及几何尺寸2
2]屋架支撑布置2
三）荷载计算4
1]荷载设计值4
2]荷载组合4
四）内力计算5
五）杆件设计7
1]上弦杆7
2]下弦杆8
3]斜腹杆“ab9
4]竖杆“gg9
5]各杆件的截面选择计算10
六）节点设计12
1]下弦节点“c12
2]上弦节点“b13
3]屋脊节点“h14
4]支座节点“a15
七）屋架施工图19
参考文献20
一）设计资料。
某单层厂房采用单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为15m，柱高4.2m，厂房长90m, 柱距6m，共有16榀刚架，屋面坡度取1/10（），**设防烈度6度。屋面及墙面板均采用夹芯板；檩条及墙梁均采用薄壁卷边c型钢，间距为1.
5m，钢材采用q235钢，焊条为e43型。
荷载：恒载：岩棉夹芯彩色钢板0.25kn/m2，檩条0.05kn/m2，悬挂设备0.15kn/m2；
活载：屋面活荷载0.3kn/m2，雪荷载0.25kn/m2；
风荷载：基本风压值0.4kn/m2；
**作用：**设防6度，设计**分组为一组，设计基本**加速度值0.05g。
二）结构形式与支撑布置。
1]刚架形式及几何尺寸如下图1所示：
图1 刚架形式及几何尺寸。
2]刚架支撑布置如下图2所示：
符号说明：sc—上弦支撑 xc—下弦支撑 cc—垂直支撑。
gg—刚性系杆 lg—柔性系杆。
图2 刚架支撑布置。
三）荷载计算。
1]荷载标准值。
2.1 计算模型的选取。
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。
2.2 荷载取值计算：
1）屋盖永久荷载标准值。
夹芯板 檩条
钢架梁自重。
合计 2）按照《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载标准值，雪荷载取两者大较值。
3）夹芯板墙及自重标准值。
4）风荷载标准值。
基本风压：。根据地面粗糙度类别为b类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于时，按高度处的数值采用，。
风荷载体型系数：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.
0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。
2.3 各部分作用的荷载标准值计算。
1）屋面荷载标准值：
柱身恒载：
2）屋面活载标准值：
3） 风荷载。
以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式计算，查表，取1.0，取值如图1.2所示。（地面粗糙度b类）
屋面风荷载标准值。
迎风面 背风面
墙面风荷载。
迎风面 背风面
三、内力计算。
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：
注：剪力图：“+表示方向“→”
轴力图：拉为正，压为负。
3.1 恒载作用(标准值)下，计算简图及内力值：
恒载作用下轴力图。
恒载作用下剪力图。
恒载作用下弯矩图。
3.2 活载作用(标准值)下，计算简图及内力值：
活荷载作用下轴力图。
活荷载作用下剪力图。
活荷载作用下弯矩图。
3.3 风荷载作用(标准值) 下，计算简图及内力值：
风荷载作用下轴力图。
风荷载作用下剪力图。
风荷载作用下弯矩图。
由对称性可知，右风作用下，钢架的内力图与上述各图分别对称，可不做分析。
四、内力组合。
2]刚架承受的荷载设计值。
选择如下几种组合计算。
组合一：）组合二：）
组合三： ）
对构件内力值进行验算，如下表所示。
四）屋面构件设计。
1]夹芯板。
夹芯板型号可采用jxb42-333-1000，芯板面板厚度为板厚为。
2]檩条。檩条可采用冷弯薄壁卷边槽钢跨中设拉条一道。檩托布置见图4
五）屋面支撑系统设计。
图5为图6中的节点大样，给出了屋面支撑及柱间支撑的位置。
1]屋面支撑布置。
檩条间距为水平支撑节距为（水平投影距离），见图7所示。
2]屋面支撑荷载及内力。
屋面斜支撑为柔性杆件，采用张紧的圆钢。屋面支撑计算简图见图8。按一侧山墙面作用受压风荷载的一半考虑，一侧山墙支撑取。
节点荷载标准值；
节点荷载设计值；
斜支撑拉力设计值。
3]斜支撑校核。
斜支撑选用的圆钢，截面面积。
强度校核：；
刚度校核：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求，但从构造上考虑采用为宜。
六）柱间支撑系统设计。
柱间支撑直杆用檩条兼用，因檩条留有一定的应力余量，可不再验算。
1]柱间支撑布置。
柱间支撑布置图见图8所示。
2]柱间支撑荷载及内力。
柱间支撑为柔性杆件，采用张紧的圆钢。支撑计算简图见图9所示。
作用于两侧山墙顶部节点的风荷载为（山墙高度取）：
其中取；按一半山墙面作用风荷载的考虑节点荷载标准值，节点荷载标准值；
节点荷载设计值；
斜支撑轴力设计值。
3]斜支撑校核。
斜支撑选用的圆钢，截面面积。
强度校核：；
刚度校核：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求，但从构造上考虑采用为宜。
七）荷载组合（设计值）
根据《建筑结构荷载规范》的要求，永久荷载的分项系数取1.2，活荷载的分项系数取1.4。设计刚架时，应考虑以下3种荷载组合：
1] 恒荷载+活荷载。
2] 恒荷载+风荷载。
3] 恒荷载+0.85（活荷载+风荷载）
屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如图所示。
图4 荷载组合作用下的计算简图。
八）内力分析。
1] 恒荷载+活荷载情况。
刚架承受荷载组合[1]作用下的计算简图如下图5所示：
图5 刚架计算简图（一）
2] 恒荷载+风荷载情况。
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