1 设计资料。
一、 工程概况。
某车间仓库，无吊车、无振动，采用单层单跨门式钢架。
二、 车间柱网布置。
1. 长度：
2. 跨度：
3. 檐高：
三、 屋面坡度。
四、 材料。
1. 屋面材料：压型钢板。
2. 墙面材料：彩钢板。
3. 天沟：彩板天沟或钢板天沟。
4. 基础混凝土：
5. 钢材：
五、 荷载信息。
1. 恒载：无吊顶。
2. 活载。
3. 风荷载：基本风压
地面粗糙程度 b类。
荷载体型系数（见图1-1）
图1-1 计算模型及风荷载体型系数。
4. 荷载组合：
a) 1.2×恒荷载+1.4×活荷载；
b) 1.2×恒荷载+1.4×风荷载；
c) 1.2×恒荷载+0.85×（1.4×恒荷载+1.4×风荷载）
六、 控制指标。
1. 柱顶水平位移：；
2. 横梁挠度：；
七、 设计依据。
1. 设计任务书提供的各种数据文件和资料。
2. 我国现行有关规范、规程，主要包括：
建筑结构荷载规范》（gb 50009-2006）
钢结构设计规范》（gb 50017）
冷弯薄壁型钢技术规范》（gb 50018-2002）
门式钢架轻型房屋钢结构技术规范》（cecs 102-2002）
上海市轻型钢结构技术规程》(dbj 08-68-1997)
建筑地基基础设计规范》（gb 50007-2002）
2 屋面结构平面布置图。
一、 温度缝的设置。
该厂房长度90m，跨度27m，柱距6m，共有16榀刚架，由于纵向温度区段不大于220m、横向温度区段不大于120m，因此不用设置伸缩缝。
二、 柱间支撑，1. 厂房长度》60m，且无吊车，因此在厂房第一开间和中部开间设置柱间支撑，此时支撑间距36m。
2. 由于柱距=柱高，圆钢与构件的夹角为45o，因此柱间支撑不用分层布置。
三、 屋面支撑。
在设置柱间支撑的相应开间同时设置屋盖横向支撑，并在屋面支撑的相应部位设置拉条。（见附录1）
3 截面初步设计。
一、 计算模型。
内力计算模型如图3-1所示：
图3-1 节点及单元编号图。
二、 荷载分析。
1. 恒荷载（不包括结构自重）：
单位面荷载跨度=0.2×6=1.2kn/m 如图3-2所示；
2. 活荷载。
单位面荷载×跨度=0.3×6=1.8kn/m 如图3-3所示；
3. 风荷载：根据《建筑结构荷载规范》可得风压高度变化系数如表3-1所示，钢架风荷载计算简图如图3-4所示。
表3-1风压高度变化系数（b类粗糙度。
柱顶离室外地坪高度为6m，由表3-1得=1.0；
屋面坡度为1：10，可得屋脊离外地坪高度为7.2m，由表1得=1.0。
因此，可得各方向风荷载的大小：
图3-2 恒载。
图3-3 活载。
图3-4 风载（左风）
因右风和左风的荷载情况反对称，在此省略。
三、 内力分析。
1. 单位荷载下的内力。
表3-2单位荷载下的内力。
2. 单一荷载下的内力。
表3-3单一荷载下的内力表。
弯矩。剪力。
轴力。图3-5 恒载作用下刚架的内力图。
弯矩。剪力。
轴力。图3-5 活载作用下刚架的内力。
弯矩。剪力。
剪力。图3-6 风载作用下刚架的内力。
3. 荷载组合。
a) 1.2×恒荷载+1.4×活荷载；
b) 1.2×恒荷载+1.4×风荷载；
c) 1.2×恒荷载+1.4×活荷载 +1.4×0.6×风荷载。
d) 1.2×恒荷载+1.4×0.7×活荷载+1.4×风荷载。
表3-4各组合作用下截面内力表。
四、 控制截面。
根据上表得：最不利荷载下的控制截面分别为：
1. 柱：3（4）截面。
2. 梁：5（6）截面。
这些截面在不考虑自重时，弯矩最大，轴力最大，所以取为控制截面。
五、 截面初选：
按压弯构件设计截面，且因为控制截面上的弯矩相同，所以只需进行一次计算即可。刚架在第一种荷载组合时，构件的弯矩和轴力最大，所以根据第一种荷载组合下的内力值选择截面。
1. 需要的截面抵抗矩：
将弯矩扩大1.2倍，按受弯构件计算。
2. 选择截面。
选用组合工字钢截面500×200×8×10，如图：
图3-7 组合工字钢截面图。
3. 截面验算。
满足要求。满足要求。
4 考虑自重后的截面验算。
一、 考虑自重下的内力分析。
1. 自重计算方法：构件截面积为，钢材密度为，则，自重下的线荷载为：
2. 经计算可得，各截面在自重下的内力，如表4-1所示：
表4-1 各截面在自重下的内力表。
3. 将自重考虑到恒载中后，恒载下的各截面内力值为：
图4-1 考虑自重恒载下的各截面内力图。
4. 考虑自重后，各种荷载组合下的内力值如下表4-2
表4-2考虑自重各种荷载组合下的内力值表。
二、 控制截面的选择。
控制内力组合项目有：
1. max与相应的， (以最大正弯矩控制) 截面
2. max与相应的， (以最大轴力控制) 截面
三、 控制截面的验算。
1. 控制截面参数。
表4-3控制截面参数表。
2. 宽厚比验算。
按《门式钢架轻型房屋结构技术规程》（cecs102：2002）（以下简称《技术规程》）第6.1.1条规定验算。
a) 翼缘板自由外伸宽厚比。
满足规程限值要求。
b) 腹板高厚比。
满足规程限值要求。
3. 刚架梁的验算。
a) 抗剪验算。
梁截面最大剪力为。
满足要求。b) 压弯共同作用下的验算。
c) 整体稳定验算。
i 横梁平面内整体稳定验算。
计算长度取横梁长度。
b类截面，查得。
满足要求。其中=1.087为材料分项系数；。
ii 横梁平面外整体稳定验算。
考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，起到应力蒙皮作用，檩条可作为横梁平面外的支承点，但为了安全起见，计算长度按两个檩条间距考虑，即=3016mm。
对于等截面构件=0，按公式。
根据试验，按b类截面，查得。
取。取。
满足要求。4. 刚架柱的验算。
a) 抗剪验算。
柱截面最大剪力为25.74kn
vmax<,满足要求。
b) 压弯共同作用下的验算。
满足要求。c) 整体稳定验算。
刚架柱平面内整体稳定验算。
刚架柱高，梁长。按公式计算得，梁线刚度比如下：
假设，则。由于柱等截面，根据规程查表可得柱的计算长度系数。
刚架柱的计算长度为15900mm
由于柱等截面，根据规程查表可得柱的计算长度系数。
刚架柱的计算长度为15900mm
b类截面，查得。
满足要求。其中=1.087为材料分项系数；。
ii 刚架柱平面外整体稳定验算。
考虑屋面压型钢板墙面与墙梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点，但为了安全起见，计算长度按两个墙梁间距考虑， =3000mm。 对于等截面构件=0，按公式。
根据试验，按b类截面，查得。
取。取。
n/mm2满足要求 。
5 位移及挠度验算。
一、 柱顶水平位移验算：
1. 内力分析。
由于在风荷载作用下，柱顶的弯矩最大。所以仅进行在风荷载作用时，柱顶的水平位移验算。
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...
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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 ...
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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...