目录。一、设计资料及内容 2
1.1资料 2
1.2内容 2
二、荷载计算 2
2.1计算模型选取 2
2.2荷载取值计算 2
2.3荷载标准值计算 3
三、内力计算 4
3.1恒载作用计算简图及内力 4
3.2活载作用计算简图及内力 5
3.3风载作用计算简图及内力 6
四、内力组合 7
五、钢架设计 8
5.1截面形式及尺寸初选 8
5.2构件验算 8
6.3 钢架柱验算 9
6.4钢架梁验算 11
六、节点设计 13
6.1梁柱节点设计 13
6.2梁梁节点设计 14
6.3柱脚设计 15
七、参考文献 16
一、设计资料及内容。
1.1资料
某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架；
刚架跨度24m，长度72m，柱距6m;
屋面坡度1/10;活载0.6，基本风压。
屋屋面及墙面板均为彩色钢板，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边c型钢；
钢材采用q235钢，，;
基础混凝土标号c30，，焊条采用e43型；
地面粗糙度类别为b类。
1.2内容。
柱网及屋面结构布置（包括支撑体系布置）
构件及连接节点（梁柱连接节点、屋脊拼接节点、柱脚）设计。
绘制施工图：钢架施工图1:100或1:50 节点1;10
支撑布置图1:200或1:100
二、荷载计算。
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。
彩色钢板 0.40
保温层 0.60
檩条 0.08
钢架梁自重 0.15
合计 1.23
2） 屋面活载 0.70。
3） 轻质墙面及柱自重标准值0.40
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10时，按10高度处的数值采用， =1.
0。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。
屋面活载雪载。
2） 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，取值如课本表8.1及图8.5确定。（地面粗糙度b类）
迎风面侧面，
屋顶， 背风面侧面，
屋顶， 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。
选取荷载组合（1.2x恒载+1.4x活载+1.4x0.6x风载）对构件内力值进行验算，如下表所示。
五、刚架设计。
5.1 截面形式及尺寸初选。
梁柱都采用焊接的工字型钢，梁截面高度h一般取（1/30—1/45）l，故取梁截面高度为800mm；暂取梁截面尺寸为h800x300x10x14，如下图所示，柱的截面采用与梁相同。
5.2构件验算：
1）构件宽厚比验算。
2) 平面内计算长度。
平面外长度计算系数：
考虑压型钢板墙面与强梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的强梁可作为柱平面外的支撑点，但为了安全起见计算长度按两个强梁间距考虑，即。
3）刚架柱的验算。
a．柱有效截面特征。
b.抗剪验算。
柱截面的最大剪力是=73.75kn，考虑到仅有支座加劲肋，，所以，梁的抗剪承载力设计值，满足要求。
弯剪压共同作用下的验算：
因为，按公式进行验算，其中。
c.整体稳定验算。
构件的最大内力：n=188.69kn，m=517.08kn·m
a.刚架柱平面内的整体稳定性验算。
刚架柱高h=7200mm，柱的计算长度系数。刚架柱的计算长度39.2 <[150，b类截面，查表得。
满足要求。b.刚架柱作用平面外的整体稳定性验算。
计算长度。对等截面构件，，b类截面，查表得=0.643。
d．验算刚架在风荷载作用下的侧移
刚架柱顶等效水平力：
4）刚架梁的验算。
a．梁有效截面特征。
b.抗剪验算。
梁截面的最大剪力是=115.74kn，考虑到仅有支座加劲肋，由于是等截面，同理得。
满足要求。弯剪压共同作用下的验算：
因为，按公式进行验算，其中。
c.整体稳定验算。
构件的最大内力：n=-115.74kn，m=-520.59kn·m
a.刚架梁平面内的整体稳定性验算。
梁平面内的整体稳定性验算：计算长度取横梁长度=12060mm， 37.34
=150，b类截面，查表得。
满足要求。b.刚架梁作用平面外的整体稳定性验算。
计算长度。对等截面构件，，b类截面，查表得=0.643。
六、节点设计：
6.1梁柱连接节点设计。
a.螺栓强度验算。
梁柱节点采用10.9级m30高强摩擦型螺栓连接，如下图所示。构件截面采用喷砂，摩擦面抗滑移系数=0.
50，每个高强螺栓的预拉力是355kn，连接处传递内力设计值：n=-115.74kn,v=204.
46kn,m=
ab）刚架柱与刚架梁的连接节点。
螺栓抗拉承载力验算：
螺栓抗剪承载力验算：，满足要求。
最外排一个螺栓的抗剪、抗拉承载力验算：
b.端板厚度验算。
端板厚度取，按二边支撑端板外伸计算：
c.梁柱节点域的剪应力验算。
d.螺栓处腹板强度验算。
翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值：
取。6.2梁梁连接节点设计。
a.螺栓强度验算。
梁梁连接节点采用10.9级m30高强摩擦型螺栓连接，如下图所示。构件接触面采用喷砂，摩擦面抗滑移系数=0.50，每个高强螺栓的预拉力是355kn，连接处传递内力设计值如下：
n=-69.66kn，v=-3.55kn，m=385.47kn·m
ab）梁梁连接节点。
螺栓抗拉承载力验算：
螺栓抗剪承载力验算：
>，满足要求。
最外排一个螺栓的抗剪、抗拉承载力验算：
b.端板厚度验算。
端板厚度取，按二边支撑端板外伸计算：
c.梁柱节点域的剪应力验算。
d.螺栓处腹板强度验算。
翼缘内第二排第一个螺栓的轴向拉力设计值：
取。6.3柱脚设计。
刚架柱与基础铰接，采用平板式铰接柱脚。基础采用c20混凝土， =9.6.
a.柱脚内力设计值如下：
b. 柱脚底板尺寸确定。
340~400mm，取b=360mm。
底板反力为，满足要求。
刚架柱柱脚构造。
c. 底板厚度确定。
按构造取t=20mm。
d. 抗剪连接计算：
由于柱脚铰接，柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底的水平剪力，此水平剪力可由柱脚与混凝土基础间的摩擦力来抵抗。
此时摩擦力，满足要求。
七、参考文献。
[1] 中华人民共和国建设部，钢结构设计规范gb50017—2003. 北京：中国建设工业出版社，2003.
[2] 张耀春，刚结构设计原理[m]. 北京：高等教育出版社，2004.
[3] gb50018—2002.冷弯薄壁型刚结构技术规范[s]. 北京：中国计划出版社，2003.
钢结构课程设计钢结构平台设计
课程名称 钢结构课程设计 设计题目 钢结构平台设计 院系 土木工程系 专业 土木工程 年级2009 姓名。指导教师。2011年12月19日。目录。1总体设计 1 2 平台次梁设计 2 2.1 次梁内力分布 2 2.2 次梁高度 2 2.3 截面选择 3 2.4 截面验算 3 3 平台主梁设计 3 3...
钢结构课程设计
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。2012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 ...
钢结构课程设计
宁夏大学新华学院。任务书。专业班级。姓名学号。教师。一 设计目的。本课程设计是建筑工程专业学生学完 钢结构 课程后进行的重要的实践教学环节。通过设计掌握钢屋盖系统的结构布置要求和构件编号的方法，能综合运用有关力学分析 杆件截面设计 节点设计等知识，进行内力分析 杆件截面设计 节点设计，并正确绘制钢屋...