钢结构课程设计轻型门式钢架
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目录
1结构基本信息 (1)
1.1材料特性 (1)
1.2内力组合 (1)
1.3最大侧移和最大挠度验算 (3)
2.1构件信息 (4)
2.1.1几何信息 (4)
2.1.2荷载组合 (4)
2.2有效截面计算 (5)
2.2.1腹板有效宽度 (5)
2.2.2有效截面特性计算 (6)
2.2.3抗剪承载力 (6)
2.3截面验算 (6)
2.3.1强度验算 (6)
2.3.2平面内稳定性验算 (7)
2.3.3平面外整体稳定性验算 (8)
3刚架梁构件②验算计算书 (9)
3.1构件信息 (9)
3.1.1几何信息 (9)
3.1.2荷载组合 (9)
3.2有效截面计算 (9)
3.2.1腹板有效宽度 (9)
3.2.2有效截面特性计算 (11)
3.2.3抗剪承载力 (11)
3.3截面验算 (11)
3.3.1强度验算 (11)
3.3.2平面外整体稳定性验算 (12)
4刚架梁构件③验算计算书 (13)
4.1构件信息 (13)
4.1.1几何信息 (13)
4.1.2荷载组合 (13)
4.2有效截面计算 (13)
4.2.1腹板有效宽度 (13)
4.2.2有效截面特性计算 (15)
4.2.3抗剪承载力 (15)
4.3截面验算 (15)
4.3.1强度验算 (15)
4.3.2平面外整体稳定性验算 (16)
5刚架梁构件④验算计算书 (17)
5.1构件信息 (17)
5.1.1几何信息 (17)
5.2有效截面计算 (18)
5.2.1腹板有效宽度 (18)
5.2.2有效截面特性计算 (19)
5.2.3抗剪承载力 (19)
5.3截面验算 (20)
5.3.1强度验算 (20)
5.3.2平面外整体稳定性验算 (20)
6刚架梁构件⑤验算计算书 (21)
6.1构件信息 (21)
6.1.1几何信息 (21)
6.1.2荷载组合 (21)
6.2有效截面计算 (22)
6.2.1腹板有效宽度 (22)
6.2.2有效截面特性计算 (23)
6.2.3抗剪承载力 (23)
6.3截面验算 (24)
6.3.1强度验算 (24)
6.3.2平面外整体稳定性验算 (24)
7.1构件信息 (25)
7.1.1几何信息 (25)
7.1.2荷载组合 (25)
7.2有效截面计算 (26)
7.2.1腹板有效宽度 (26)
7.2.2有效截面特性计算 (27)
7.2.3抗剪承载力 (27)
7.3截面验算 (27)
7.3.1强度验算 (27)
7.3.2平面内稳定性验算 (28)
7.3.3平面外整体稳定性验算 (29)
8.1构件信息 (30)
8.1.1几何信息 (30)
8.1.2荷载组合 (30)
8.2有效截面计算 (31)
8.2.1腹板有效宽度 (31)
8.2.2有效截面特性计算 (32)
8.2.3抗剪承载力 (32)
8.3截面验算 (33)
8.3.1强度验算 (33)
8.3.2平面内稳定性验算 (33)
8.3.3平面外整体稳定性验算 (34)
9刚架梁构件⑧验算计算书 (35)
9.1构件信息 (35)
9.1.1几何信息 (35)
9.2有效截面计算 (35)
9.2.1腹板有效宽度 (35)
9.2.2有效截面特性计算 (36)
9.2.3抗剪承载力 (36)
9.3截面验算 (37)
9.3.1强度验算 (37)
9.3.2平面外整体稳定性验算 (37)
10.1构件信息 (38)
10.1.1几何信息 (38)
10.1.2荷载组合 (38)
10.2有效截面计算 (38)
10.2.1腹板有效宽度 (38)
10.2.2有效截面特性计算 (40)
10.2.3抗剪承载力 (40)
10.3截面验算 (40)
10.3.1强度验算 (40)
10.3.2平面内稳定性验算 (41)
10.3.3平面外整体稳定性验算 (41)
11梁柱节点②验算 (42)
11.1构件信息 (42)
11.1.1梁柱几何尺寸 (42)
11.1.2高强螺栓信息 (42)
11.1.3端板信息 (43)
11.1.4内力设计值 (43)
11.2高强螺栓承载力验算 (43)
11.2.1高强螺栓承载力设计值 (43)
11.2.2高强螺栓群内力验算 (44)
11.3端板厚度验算 (44)
11.4腹板抗拉验算 (44)
11.5节点域抗剪验算 (44)
11.5.1节点域尺寸 (44)
11.5.2抗剪验算 (45)
12梁柱节点⑥验算 (45)
12.1构件信息 (45)
12.1.1梁柱几何尺寸 (45)
12.1.2高强螺栓信息 (45)
12.1.3端板信息 (46)
12.1.4内力设计值 (46)
12.2高强螺栓承载力验算 (46)
12.2.1高强螺栓承载力设计值 (46)
12.2.2高强螺栓群内力验算 (46)
12.3端板厚度验算 (46)
12.4腹板抗拉验算 (47)
12.5节点域抗剪验算 (47)
12.5.1节点域尺寸 (47)
12.5.2抗剪验算 (47)
13梁柱节点⑧验算 (47)
13.1构件信息 (47)
13.1.1梁柱几何尺寸 (47)
13.1.2高强螺栓信息 (47)
13.1.3角钢信息 (48)
13.1.4内力设计值 (48)
13.2高强螺栓承载力验算 (49)
13.2.1高强螺栓承载力设计值 (49)
13.2.2高强螺栓群内力验算 (49)
14梁柱节点⑨验算 (50)
14.1构件信息 (50)
14.1.1梁柱几何尺寸 (50)
14.1.2高强螺栓信息 (50)
14.1.3端板信息 (51)
14.1.4内力设计值 (51)
14.2高强螺栓承载力验算 (51)
14.2.1高强螺栓承载力设计值 (51)
14.2.2高强螺栓群内力验算 (51)
14.3端板厚度验算 (51)
14.4腹板抗拉验算 (52)
14.5节点域抗剪验算 (52)
14.5.1节点域尺寸 (52)
14.5.2抗剪验算 (52)
15梁梁节点③验算 (52)
15.1构件信息 (52)
15.1.1梁的几何尺寸 (52)
15.1.2高强螺栓信息 (53)
15.1.3端板信息 (53)
15.1.4内力设计值 (53)
15.2高强螺栓承载力验算 (53)
15.2.1高强螺栓承载力设计值 (53)
15.2.2高强螺栓群内力验算 (54)
15.3端板厚度验算 (54)
15.4腹板抗拉验算 (54)
16梁梁节点④验算 (55)
16.1构件信息 (55)
16.1.1梁的几何尺寸 (55)
16.1.2高强螺栓信息 (55)
16.1.3端板信息 (55)
16.1.4内力设计值 (55)
16.2高强螺栓承载力验算 (56)
16.2.1高强螺栓承载力设计值 (56)
16.2.2高强螺栓群内力验算 (56)
16.3端板厚度验算 (56)
16.4腹板抗拉验算 (56)
17梁梁节点⑤验算 (57)
17.1构件信息 (57)
17.1.1梁的几何尺寸 (57)
17.1.2高强螺栓信息 (57)
17.1.3端板信息 (57)
17.1.4内力设计值 (57)
17.2高强螺栓承载力验算 (58)
17.2.1高强螺栓承载力设计值 (58)
17.2.2高强螺栓群内力验算 (58)
17.3端板厚度验算 (58)
17.4腹板抗拉验算 (58)
18铰接柱脚节点①验算 (59)
18.1构件信息 (59)
18.1.1梁的几何尺寸 (59)
18.1.2柱脚连接信息 (59)
18.1.3底板及混凝土信息 (59)
18.1.4内力设计值 (59)
18.2承载力验算 (60)
18.2.1混凝土承压验算 (60)
18.2.2锚栓群抗拔验算 (60)
18.2.3柱脚抗剪验算 (60)
18.2.4加劲肋及焊缝验算 (60)
19铰接柱脚节点⑦验算 (61)
19.1构件信息 (61)
19.1.1梁的几何尺寸 (61)
19.1.2柱脚连接信息 (61)
19.1.3底板及混凝土信息 (62)
19.1.4内力设计值 (62)
19.2承载力验算 (62)
19.2.1混凝土承压验算 (62)
19.2.2锚栓群抗拔验算 (62)
19.2.3柱脚抗剪验算 (63)
19.2.4加劲肋及焊缝验算 (63)
20铰接柱脚节点⑦验算 (64)
20.1构件信息 (64)
20.1.1梁的几何尺寸 (64)
20.1.2柱脚连接信息 (64)
20.1.3底板及混凝土信息 (64)
20.1.4内力设计值 (64)
20.2承载力验算 (65)
20.2.1混凝土承压验算 (65)
20.2.2锚栓群抗拔验算 (65)
20.2.3柱脚抗剪验算 (65)
20.2.4加劲肋及焊缝验算 (65)
1结构基本信息 1.1材料特性
主钢架采用钢材标号为Q345B ，其主要特性如下：
屈服强度：MPa f y 345=，抗拉强度设计值：MPa f d 310= 抗剪强度设计值：MPa f vd 180=，弹性模量：MPa E 206000=
1.2内力组合
内力简图如下：
取组合（1）1.20 恒载 + 1.40 活载，组合（2）1.00恒载+1.40左风和组合（3）1.00恒载+1.40右风进行构件验算。由主钢架分析得组合（1），组合（2）和组合（3）的内力表如下：
组合（1）内力值（1.20 恒载 + 1.40 活载）
1.3最大侧移和最大挠度验算
最大侧移计算：以①号单元柱构件为验算对象 双楔形横梁平均惯性矩
4
84210
mm 102.742
12052]0.4685750.6[8882 102/])β1(β[×=×+×+×=++=b b b b I I I I _柱脚为铰接时，侧移
mm hI L I EI Hh u b c c 47.50)10
84.3800024120
1075.65.02(1075.65.01006.212108000688.17)2(128
885333=×××××+××××××××=+=
﹤
mm h 3.13360
800060==所以最大水平侧移符合要求。
最大挠度验算：由3d3s 计算可知，结构的横梁最大竖向相对位移为1/188，小于轻钢结构
规范的最大相对挠度指标1/180,符合规范要求。
2刚架柱构件①验算计算书
（注：若未特别指明，下标0表示小头，下标1表示大头）
2.1构件信息 2.1.1几何信息
该柱采用工字型变截面钢架柱，不设加劲肋。 截面为H300~650x200x8x10，几何尺寸如下：
截面高度：mm H 3000=，mm H 6501= 翼缘宽度：mm B B 20010==
腹板厚度：mm T T w w 810==，翼缘厚度：mm T T f f 1010==，柱高度：mm h 7700= 由几何尺寸可算得截面特性如下：
截面积：2
06240mm A =，2
19040mm A =
截面惯性矩：440109877mm I x ×=，4411057633mm I x ×=
440101335mm I y ×= 441101336mm I y ×=
2.1.2荷载组合
由三种组合内力比较可得构件内力如下：
小头节点端：kN N kN V m kN M 6.114_
,0.54,.0121212=== 大头节点端：kN N kN V m kN M 3.95_
,0.54,.5.418_212121===
2.2有效截面计算 2.2.1腹板有效宽度
1、构造要求
楔率=
60mm/m 45.45mm/m 7.7
300
-650<=
板件宽厚比： 小头节点：
6.910
961==f t b ≤4.12345235
1523515=×=y f
358280==w w t h ≤3.206345235
250235250=×=y f 大头节点：
6.910
961==f t b ≤4.123452351523515=×=y f
75.788
630==w w t h ≤3.206345235
250235250=×=y f 板件几何尺寸满足利用屈曲后强度的要求。
2、腹板正应力计算
轴力引起的正应力：MPa A N N 37.186240106.114?3000
=×== MPa A N N 54.109040
103.95?3111
=×== 弯矩引起轴力：MPa W M M 0?00
==，MPa W M M 00.23610
57633325105.418?46111=×××== 截面边缘最大应力（受压为正，受拉为负）：
MPa 37.18??0m in 0m ax ==，MPa 54.24654.1000.236?1m ax =+= MPa 46.225_54.1000.236_?1min =+=
3、有效宽度计算
压力分布不均匀系数1??β0max 0min 0==
，91.0_
54
.24646.225_??β1max 1min 1=== 受压板件稳定系数
()()
4
β1)β1(112.0β116
22
0?=++++=
_k
()
()
75.21β1)β1(112.0β116
2
2
1?=++++=
_k
计算参数
18.0)
37.181.1/(23541.288
/280/2351.28/λ?0=×××=
=
y
w
w p f k t h ＜8.0
65.0)
54.2461.1/(23575.211.288
/630/2351.28/λ?1=×××=
=
y
w
w p f k t h ＜8.0
有效宽度系数1ρρ10==
2.2.2有效截面特性计算
小头节点和大头节点全截面有效。
2.2.3抗剪承载力
因为没有设置横向加劲肋，鼓曲系数34.5τ=k 参数12.1345
/23534.5378
/630/23537/λτ=××=
=
y
w w w f k t h
腹板屈曲后抗剪强度设计值
()[]()[]MPa f f v w v 14.1431808.0_12.164.0_18.0_λ64.0_1'=××==
抗剪承载力kN f
t h V v
w w d 6.32014.1438280'0=××==
kN f t h V v w w d 4.72114.1438630'1=××==
2.3截面验算 2.
3.1强度验算
小头节点kN V 0.54=＜kN V d 6.3200=
MPa 37.18??0m in 0m ax ==＜MPa 310
大头节点kN V kN V d 7.3605.00.541=<=
m kN M m kN A NW M M M e
e
e N
e u .5.418.0.531325/1057633)9040/103.95310(143=>=×××===__
2.3.2平面内稳定性验算
1、 计算长度
柱线刚度：3
1105.748487700/576330000
/mm h I K c === 梁线刚度：113507001γ011===
__d d ，14.01350
4001γ022===_
_d d ，4.0β= 由《技术规程》附录D.0.1-2查得：42.0ψ=
34
267.876712060
42.02108882ψ2mm s I K b =×××==
长度系数117.005.74848/67.8767/12==K K ，171.057633/9877/10==c c I I
查《技术规程》表6.1.3得：560.1μ=r ，mm h h r 12012
7700560.1μ0=×== 2、稳定性验算
长细比5.956240
/10987712012
λ400=×==
x x i h
kN EA N e ex 6.12645.951.16240
206000πλ1.1π2
22
020=×××==
7.115235
345
5.95235
λλ=×
==y x
x f b 类截面，故查《钢规》附表C-2得：460.0φγ=x
MPa
W N N M A N e x Ex mx e X 19.2861057633)460.06.12646.114_1(325
105.4180.16240460.0106.114)φ_1(βφ4
631γ'
010γ0=××××××+××=+ ＜MPa 310
2.3.3平面外整体稳定性验算
取柱隅撑间距为钢架柱平面外计算长度，即mm l y 3000=
86
.646240
/1013353000/λ4
0=×=
=
c y c y y A I l ，
6.78235
345
86.64235
λλ=×
==y y
y f 查表得：697.0φ=y
916
.0))106.1264/(106.114(75.0)106.1264
/(106.114_1)/(75.0/_1β2
33332'0'0=×××+××=+=Ex Ex t N N N N
整体稳定系数： 柱楔率17.11300
6501γ21===
__d d ()571.110200/300300017.1023.01/γ023.01μ0=××××+=+=f s A lh 036.13.46/300017.100385.01/γ00385.01μ0=××+=+=y w i l
6.953.49/3000571.1/μλ00=×==y s y i l
54
.1345235
)3004.4106.95()036.1571.1(150
10
987730062406.954320)235()4.4λ()μμ(λ4320φ22422000200002γ=×××+××××=+=
y y w s x y b f h t W h A 因为γφb ＞0.6，按《钢结构设计规范》规定，用γ'
φb 代替γφb
887.054
.1282
.007.1φ282.007.1φγ'===__by b
平面外整体稳定计算
MPa W M A N e b t e y 06.27010
57633887.0325
105.418916.06240697.0106.114φβφ4
631γ100=×××××+××=+ ＜MPa f d 310=
综上，柱截面满足要求。
3刚架梁构件②验算计算书
3.1构件信息 3.1.1几何信息
该梁采用工字型变截面钢架柱，不设加劲肋。截面为H350~700x200x8x10，几何尺寸 如下：
截面高度：mm H 3500=，mm H 7001=，翼缘宽度：mm B B 20010== 腹板厚度：mm T T w w 810==，翼缘厚度：mm T T f f 1010== 梁长度：mm l 7236=
由几何尺寸可算得截面特性如下：
截面积：2
06640mm A =，2
19440mm A =
截面惯性矩：4401013959mm I x ×=，4411068575mm I x ×= 4
4
0101335mm I y ×=，4
4
1101336mm I y ×=
3.1.2荷载组合
由三种组合内力比较可得构件内力如下：
轴力设计值： ①kN N 7.140=②kN N 9.59_0=，②kN N 5.65_1= 剪力设计值：①kN V 3.2_0=②kN V 0.33_0=，②kN V 1.89_1=
弯矩设计值：①m kN M .7.400=②m kN M .9.200=，②m kN M .1.421_1= （注：小头内力有①②两种组合，因为计算W M A N //+初步认定组合①内力较大，
强度验算用组合①，但组合①中小头为拉弯构件，不需要计算平面外稳定，所
以用组合②计算平面外稳定）
3.2有效截面计算 3.2.1腹板有效宽度
1、构造要求
楔率=
60mm/m 48.37mm/m 7.236
350
-700<=
板件宽厚比： 小头节点：
6.910
961==f t b ≤4.12345235
1523515=×=y f
25.418330==w w t h ≤3.206345235
250235250=×=y f 大头节点：
6.910
961==f t b ≤4.123452351523515=×=y f
858
680==w w t h ≤3.206345235
250235250=×=y f 板件几何尺寸满足利用屈曲后强度的要求。
2、腹板正应力计算
轴力引起的正应力：MPa A N N 21.26640107.14?3000
=×== MPa A N N 94.69440
105.65?3111
=×== 弯矩引起轴力：MPa W M M 02.511013959175107.40?46000
=×××== MPa W M M 93.21410
68575350101.421?46111
=×××== 截面边缘最大应力（受压为正，受拉为负）：
MPa 23.53_02.51_21.2_?0m ax == MPa 81.4802.5121.2_?0m in =+= MPa 87.221_93.214_94.6_?1m ax ==
MPa 99.20793.21494.6_?1min =+=
3、有效宽度计算
压力分布不均匀系数92.0_23.53_81.48??β0max 0min 0===，94.0_
87
.221_99.207??β1max 1min 1=== 受压板件稳定系数
()()
99
.21β1)β1(112.0β116
22
0?=++++=
_k
()
()
47.22β1)β1(112.0β116
2
2
1?=++++=
_k
计算参数
16.0)
23.531.1/(23599.211.288
/330/2351.28/λ0?0=×××=
=
y
w
w p f k t h ＜8.0
65.0)
87.2211.1/(23547.221.288
/680/2351.28/λ1?1=×××=
=
y
w
w p f k t h ＜8.0
有效宽度系数1ρρ10==
3.2.2有效截面特性计算
小头节点和大头节点全截面有效。
3.2.3抗剪承载力
因为没有设置横向加劲肋，鼓曲系数34.5τ=k 参数20.1345
/23534.5378
/680/23537/λτ=××=
=
y
w w w f k t h
腹板屈曲后抗剪强度设计值
()[]()[]MPa f f v w v 92.1331808.0_20.164.0_18.0_λ64.0_1'=××==
抗剪承载力kN f
t h V v
w w d 55.35392.1338330'0=××==
kN f t h V v w w d 52.72892.1338680'1=××==
3.3截面验算 3.3.1强度验算
小头节点kN V 3.2=＜kN V d 78.1765.00=
m kN M m kN A NW M M M e
e
e N
e u .7.40.5.245175/1013959)6640/107.14310(043=>=×××===__
大头节点kN V kN V d 26.3645.01.891=<=
m kN M m kN A NW M M M e
e
e N
e u .1.421.78.593350/1068575)9440/105.65310(143=>=×××===__
3.3.2平面外整体稳定性验算
取梁隅撑间距为钢架柱平面外计算长度，即mm l y 3000=
91
.666640
/1013353000/λ4
0=×=
=
b y b y y A I l ，
1.81235
345
91.66235
λλ=×
==y y
y f 查表得：0.1β,680.0φ==tx y 整体稳定系数 因91.66λ=y ＜99235
120
=y
f 92.0235
3454400091.6607.123544000λ07.1φ22γ
=×=×=__
y
y
b f
因为γφb ＞0.6，按《钢结构设计规范》规定，用γ'
φb 代替γφb
763.092
.0282
.007.1φ282.007.1φγγ'===__b b
平面外整体稳定计算
MPa W M A N e b t e y 95.29410
68575763.0350
101.4210.16640680.0109.59φβφ4
631γ100=×××××+××=+ ＜MPa f d 310=
综上，梁截面满足要求。
4刚架梁构件③验算计算书
4.1构件信息 4.1.1几何信息
该梁采用工字型变截面钢架柱，不设加劲肋。截面为H350~400x150x6x8，几何尺寸 如下：
截面高度：mm H 3500=，mm H 4001=，翼缘宽度：mm B B 15010== 腹板厚度：mm T T w w 610==，翼缘厚度：mm T T f f 810== 梁长度：mm l 4824=
由几何尺寸可算得截面特性如下：
截面积：2
04404mm A =，2
14704mm A =
截面惯性矩：440108882mm I x ×=，4411012052mm I x ×= 4
4
010451mm I y ×=，4
4
110451mm I y ×=
4.1.2荷载组合
由三种组合内力比较可得构件内力如下：
小头节点端：kN N kN V m kN M 0.59_
,6.25,.0.68121212=== 大头节点端：kN N kN V m kN M 4.55_
,2.10_,.2.105212121===
4.2有效截面计算 4.2.1腹板有效宽度
1、构造要求
楔率=
60mm/m 10.36mm/m 4.824
350
-400<=
板件宽厚比：
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 （1）某工业厂房（上海市）：梯形钢屋架跨度为21m ，长度90m ，柱距7.5m ，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm 厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm ，内侧基板厚度0.4mm ， 夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m 2 计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。屋面排水坡度i=1:20,有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m ，柱截面尺寸为400×400mm 。不考虑灰荷载。屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.402/m kN 计算。基本雪压取0.42/m kN ，基本风压取0.452/m kN 。 （2）屋架计算跨度： m m m l 7.2015.02210=?-= （3）跨中及端部高度：采用缓坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度 m h 990.1'0=，屋架中间的高度h=2.515m 则屋架在20.7m 处，两端的高度为9975.10=h 。 三、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度90m 、跨度及荷载情况，设置四道道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载，在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道×垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图2所示。
桁架上弦支撑布置图 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑2—2 梯形钢屋架支撑布置图 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 四、荷载计算及内力组合 1.荷载计算 屋面活荷载为0.62/m kN ，雪荷载为0.42/m kN ,计算时取两者最大值。故取屋面活 荷载0.62/m kN 进行计算。 风荷载：基本风压为0.452/m kN ，查表可知，风压高度变化系数为1.0，当屋面夹角α（2.86°）小于15°时，迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面体形系数为-0.5，风载为吸力，起卸载作用，所以负风的设计值（垂直屋面）为 迎风面：1ω=1.4×0.6×1.00×0.45＝0.3782/m kN 背风面： 2ω=1.4×.0.5×1.00×0.45＝0.3152/m kN 对于轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，腹杆中的内力可能变号，必须考虑风荷载组合，但此处风荷载小于永久荷载，可不考虑风荷载的组合。（因为 1ω 2ω均小于屋面永久荷载0.65（荷载分项系数取 1.0），由此可见，风吸力较小）而 且在截面选择时，对内力可能变号的腹杆，不论在荷载作用下是拉杆还是压杆，均控制其长细比不大于150。
济南某培训中心综合楼计算书 1 工程概况 拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。 2 结构布置及计算简图 主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ，楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12～1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2～1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥ c N f N ][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值 取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91?÷=m 2 和7.8(6.92 2.72)37.44?÷+÷=m 2. 柱采用C35的混凝土（f c =16.7N ·mm 2，f t =1.57N ·mm 2） 第一层柱截面 边柱 A C = 31.326.9113105 1702810.816.7????=?mm 2 中柱 A C = 31.2537.4413105 2276950.816.7 ????=?mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。 由上述计算结果并综合其它因素，本设计取值如下： 1层: 600mm ×600mm ； 2～5层:500mm ×500mm 表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度 层次 砼等级 横梁(b ×h) 主梁(b ×h) 次梁(b ×h) AB 、CD 跨 BC 跨 1 C35 350×500 350×400 400×700 300×450 2～5 C30 300×500 300×400 350×700 300×450
《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目：焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法；能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识，对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m，檐口高度15m。厂房为单层单跨结构，内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择： 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1）属有檩体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨中设一根拉条φ10。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? ：厚 ：厚 ：厚 g：厚 ：厚 钢屋架及支撑重（0.12+0.011?跨度）kN/m2 可变荷载：屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1
2.2 梯形钢屋架 1）属无檩体系：采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/m 2 找平层（2cm 厚水泥砂浆）0.02?20＝0.4kN/m 2 保温层（泡沫混凝土）：222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? ：厚：厚：厚 预应力大型屋面板： 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重： (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载：屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注：1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1
毕业设计 题目一榀框架计算书 班级土木工程2006级高本学生姓名孟凡龙 指导老师
2011.5 摘要 本工程为济南某综合教学楼楼，主体三层，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，建筑面积约为3000m2，宽35米，长为60米，建筑方案确定。建筑分类为乙类公共类建筑，二类场地，抗震等级三级。 .
目录 第一章框架结构设计任务书 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2设计资料 (2) 1.3设计内容 (2) 第二章框架结构布置及结构计算图确定 (2)
2.1梁柱界面确定 (2) 2.2结构计算简图 (2) 第三章荷载计算 (5) 3.1恒荷载计算： (5) 3.1.1屋面框架梁线荷载标准值 (5) 3.1.2楼面框架梁线荷载标准值 (5) 3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值 (6) 3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值 (7) 3.1.5恒荷载作用下结构计算简图 (8) 3.2活荷载标准值计算 (9) 3.2.1屋面框架梁线荷载标准值 (9) 3.2.2楼面框架梁线荷载标准值 (9) 3.2.3屋面框架节点集中荷载标准值 (9) 3.2.4楼面框架节点集中荷载标准值 (10) 3.2.5活荷载作用下的结构计算简图 (10) 3.3风荷载计算 (11) 第四章结构内力计算 (15) 4.1恒荷载作用下的内力计算 (15) 4.2活荷载作用下的内力计算 (25) 4.3风荷载作用下内力计算 (33) 第五章内力组合 (34) 5.1框架横梁内力组合 (38) 5.2柱内力组合 (46) 第六章配筋计算 (60) 6.1梁配筋计算 (60) 6.2 柱配筋计算 (75) 6.3楼梯配筋计算 (80) 6.4基础配筋计算 (84) 第七章电算结果 (80) 7.1结构电算步骤 (86) 7.2结构电算结果 (87) 参考文献 (112)
钢结构平台 设计说明书 设计： 校核：
市久鼎机械制造 二零一四年十月 目录 1．设计资料 (3) 2．结构形式 (3) 3．材料选择 (3) 4．铺板设计 (3) 5．加劲肋设计 (5) 6．平台梁 (6) 6.1 次梁设计 (6) 6.2 主梁设计............................................................................................. .. (7) 7．柱设计 (9) 8. 柱间支撑设置 (11) 9. 主梁与柱侧的连接设计 (11)
钢结构平台设计 1．设计资料 1.1厂房装料平台，平面尺寸为5.2×3.6m（平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm）, 台顶面标高为5.2m。平台上平均布荷载为52 kN/m，不考虑水平向荷载，设计全钢工作平台。 1.2参考资料： 1) 钢结构设计规 2) 建筑结构荷载规 3) 钢结构设计手册
4) 建筑钢结构焊接规 2．结构形式 平面布置主次梁，主梁跨度 3530 mm ，次梁跨度 2790 mm ，次梁间距1260mm ，铺板下设加劲，间距900mm 。柱间支撑按构造设计，铰接连接；梁柱铰接连接。确定结构布置方案及结构布置形式如图所示 3．材料选择 铺板采用5mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235 ，手工焊，E4 型焊条，钢材弹性模量E =2.06×105N/mm2，钢材密度ρ=7.85103Kg/m3，基础混凝土强度等级为C30, fc 14.3N/mm2。 4．铺板设计 4.1 荷载计算 已知平台均布活荷载标准值q1k = 5kN/m2，5mm厚花纹钢板自重q Dk = 0.005×9.8×7.85= 0.38kN / m2，恒荷载分项系数为1.2 ，活荷载分项系数为1.4 。 均布荷载标准值q k = 5kN/m＋0.38kN/m = 5.38kN/m 2 均布荷载设计值 qd=1.2×0.38＋1.4×5= 7.46KN/m2
某中学教学楼结构设计计算书 Ⅰ、构件截面尺寸选择和荷载计算 （1）设计基本资料 按设计任务规定的组别，选择开间尺寸为7200mmx9000mm ，纵向有12跨，每跨4500mm,横向有3跨，边跨尺寸7200mm ，中间跨尺寸3000mm 。按此参数和建筑设计中已经进行平面布置。 （2）主要设计参数 根据设计任务书的要求及有关规定，确定如下主要的设计参数： ①抗震设防烈度：8度；抗震设计分组：第一组；房屋高度低于30m ，可知框架的抗震等级为二级。 ②基本风压：20/5.30m kN W =，C 类粗糙度 ③雪荷载标准值：2m /.50kN S K = ④设计使用年限：50年；本建筑为一般民用建筑，安全等级二级；在抗震设计时是丙类建筑 ⑤基础顶面设计标高的确定：建筑标高±0.000，建筑绝对标高57.50m ，室外地坪标高-0.450m 。根据地质勘察报告，基础持力层可以设计在粉质粘土上，选择独立基础时，基础顶面标高可设在-1.0m —-1.6m 之间 ⑥活荷载标准值及相应系数：按房屋的使用要求，可查得教学楼露面活荷载标准值0.2=k q 2/m kN ，组合值系数7.0c =?，准永久值系数5.0=q ? （2）材料的选择 ①混凝土 除基础垫层混凝土选择C15外，基础及以上各层混凝土强度均选C25。 ②钢筋 框架梁、柱等主要构件纵向受力筋选择HRB335级钢筋，构造钢筋、板筋及箍筋选择HPB 级钢筋。 （3）结构构件截面尺寸的选择 ①结构平面布置方案 主体结构为5层，底层高度4.2m ，其余各层3.9m 。
外墙240mm ，内墙120mm ，隔墙100mm ，门窗布置见门窗洞口总表。 ②构件截面尺寸的选择 a.根据平面布置，双向板短向跨度m l 5.4=，取板厚h=150mm, 35 1 3014500150> ==l h ,满足要求。 b.框架梁 边横梁，=l 7200mm,mm b h b mm h l h 3003 1 ~21,700141~81=?==?= 取 跨中横梁，mm b mm h mm l 250,500,3000===取 纵梁，mm b mm h mm l 250,500,4500===取 次梁，mm b mm h l h mm l 250,600,18 1 ~121,7200====取 c.柱截面尺寸 当选择基础标高为-1.200m 时，则一层柱的高度为4.2m+1.2m=5.4m ，按 mm H b c 360015 ==，又框架主梁b=300mm ，则初选柱截面宽度mm b c 500=， 故中柱截面初选尺寸mm mm h b c c 500500?=? 简单验算： 假定楼层各层荷载设计值为162/m kN ，则底层中柱的轴力近似为 kN N .43110.5012.54.2716=????=7.90,8.10, 4.50.1,4.54.311000======?查表得，b l m H l m H kN N 满足要求 %,3%8.70.61959300 500 5009.1197.09.010.43110.90' 2 3' <=?==??-??=-=c c S y c S h b A mm f A f N A ρ? 边柱承受轴力较小，但承受弯矩相对较大，按轴心受压验算，取1.5N ，有 kN N 46656.50.5112.54.2716=?????=
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
1 结构设计说明 1.1 工程概况 *********** 1.2 设计主要依据和资料 1.2.1 设计依据 a) 国家及浙江省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）执行。 1.2.2 设计资料 1 房屋建筑学武汉工业大学出版社 2 混凝土结构（上、下）武汉理工大学出版社 3 基础工程同济大学出版社 4 建筑结构设计东南大学出版社 5 结构力学人民教育出版社 6 地基与基础武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震中国建筑工业出版社 8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001）中国建筑工业出版社 12 建筑结构制图标准（BG50105-2001）中国建筑工业出版社 13 建筑设计防火规范（GBJ16—87）中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范（JGJ49-88）中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87）中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范（GB5007-2002）中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范（GB50011—2001）中国建筑工业出版社 22 砌体结构中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社
一、设计资料 1、工程概况 上海杨浦科技园区活动中心建筑与结构设计，采用现浇混凝土 框架结构，主体结构为五层，一至五层建筑物层高分别为5m、4m、4m、3m、3m。建筑为上人屋面，楼顶有突出的小房间，层 高为3m。建筑面积约为 m2。±相当于绝对标高，室内外高差 为450mm。 2、基本参数 本设计安全等级为二级，抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度为，设计地震分组为一组，抗震等级为三级，轴压 比限值取。地面粗糙类别为C类，基本风压为 m2，基本雪压 为m2， 本设计均采用混凝土强度C40： f c=／mm2，f t=mm2， f tk=／mm2，普通钢筋强度采用HRB 400：f y=360N／mm2，f yk=400N ／m m2。 二、结构布置和计算简图 结构平面布置图 框架梁柱截面尺寸确定 主梁跨度为l0= ，h=（1/15~1/10）l0=560~840mm 取
h=700mm，b=(1/3~1/2)h=233~350mm 取b=350mm，中间各梁调整b=300mm。 后经计算周期比不满足要求，边梁调整为h=900mm，中间各梁调整为h=800mm。 次梁跨度为l0=8m ，h=（1/18~1/12）l0=444~667mm 取h=500mm ，b=(1/3~1/2)h=167~250mm 取b=200mm 框架柱采用矩形柱，底层层高为H=5m，b=（1/15~1/10）H=333~500mm 取b=450mm，h=(1~2)b=450~900mm 取h=450mm 后经验算轴压比不合格，柱尺寸调整为700mm700mm。 结构计算简图 注（图中数字为线刚度，单位：10-3E C） AB跨梁=DE跨梁：i=2E C1/3/= BC跨梁=CD跨梁：i=2E C1/3/8= 四五层柱：i=E C1/3/3=610-3E C 二三层柱：i=E C1/3/4= 底层柱：i=E C1/3/= 三、荷载计算 1、恒荷载计算 （1）屋面框架梁线荷载标准值
钢结构计算范例
摘要 本工程为三层钢框架超市设计，长64.00m，宽30.00m，层高为 4.5m，建筑高度为14.4m，建筑面积5760.00m2，综合运用所学专业知识，进行了钢结构建筑设计和结构设计。 主体采用钢框架结构，钢筋混凝土现浇楼板。首先确定结构方案并进行荷载统计、梁柱截面选择及刚度验算，计算恒载、活载作用下的框架内力，然后计算风载、地震作用下的框架内力，经内力组合后得出构件的最不利组合内力，最后进行梁、柱截面验算、节点设计、楼板、楼板配筋计算，绘制施工图。计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法；在荷载组合时。考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用满布荷载法；框架节点设计采用栓焊混合的连接方式。 关键词：建筑设计；钢框架；内力分析；节点设计
ABSTRACT Based on the professional knowledge for learned，the building was designed. The works include two parts: architecture design and structure design. This project is commercial building of 3-floors，steel structure，which is located in Xi An. It is 64.00m long, 30.00m wide. The height of story are 4.5m and5m. The height of the whole building is 14.4m.The total area is 5760.00m2. Architecture design tries hard for simple and clear，which has the ages feels and assort with surroundings environment. Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure. Firstly，the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads. Secondly，the inner forces of the frame under the wind load and earthquake load，the dead load，and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces，the most dangerous forces can be got，and then the steel beam，steel column，the frame connections and reinforce concrete floor can be designed. After these，the drawing can be made. In the progress of inter force analysis，the vertical forces are calculated by the layer-wise method，and the horizontal forces are calculated by the D method. In the process of the live load calculation，full load is used. Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame，and independent foundation under column was adopted. Key Words: architecture design; steel frame; internal force analysis; connection design
潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39)
潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49)
摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算
一、设计资料 1.1厂房信息 该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m，柱顶高度5.1m，共8榀刚架，柱距6.3m，屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。 1.2材料 刚架构件截面采用等截面焊接工字形。钢材采用Q235B，焊条E43型。1.3屋面及墙面材料 屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。 1.4自然条件 抗震设防烈度为6度（不考虑地震作用）。地面粗糙度系数按C类。 二、结构布置 该厂房跨度12m，柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度6.3×（8-1）=44.1m,由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。 结构布置图见附录 2.1截面尺寸确定 （1）焊接工字型截面尺寸：截面高度h以10mm为模数；截面宽度b以5mm为模数，但工程中经常以10mm为模数；腹板厚度t w可取4mm、5mm、
6mm，大于6mm以2mm为模数；翼缘厚度t≥6mm，以2mm为模数，且大于腹板厚度。 （2）工字型截面的高厚比（h/b）：通常取h/b=2～5；梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端h/b≤6.5。 （3）等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40～1/30，即300mm～400mm。 综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H型钢300×300×10×15 2.2截面几何特性
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22
某培训中心综合楼计算书 1 工程概况 拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。 2 结构布置及计算简图 主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ，楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12～1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2～1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥ c N f N ][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值 取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91?÷=m 2 和7.8(6.92 2.72)37.44?÷+÷=m 2. 柱采用C35的混凝土（f c =16.7N ·mm 2，f t =1.57N ·mm 2） 第一层柱截面 边柱 A C = 31.326.9113105 1702810.816.7????=?mm 2 中柱 A C = 31.2537.4413105 2276950.816.7 ????=?mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。 由上述计算结果并综合其它因素，本设计取值如下： 1层: 600mm ×600mm ； 2～5层:500mm ×500mm 表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度 1 3.60.45 2. 2 1.10.1 5.05h m =++--=。
框架内力与构件截面计算 1设计依据的规范及规定 1.1毕业设计任务书。 1.2国家有关的设计规范及规程。 2设计尺寸与标高 设计图均以毫米为单位，标高均以米为单位。 3钢结构材料 3.1钢材：钢材选用Q-345BF，其屈服强度为310KN/mm2 钢材的化学成分和力学性质能符合GB-800-98及有关标准的求。 3.2焊接材料:采用E43XX型焊条。 3.3普通螺栓应按GB5780-98选购。 3.4本工程选用的H型钢选HN500×200×10×16 HM600×300×12×20 C型钢选C220×70×20×2.5 4制作与安装 4.1钢结构的制作与安装：施工及验收应符合GB50205-98(钢结构工程施工及验收规范) 4.2焊缝质量的检验等级：钢梁，钢柱为二级，其于次要构件为三级。4.3所有需要拼接的构件一律要用等强拼接，上，下翼缘和腹板的拼接焊缝位置错开并避免与加劲肋重合。腹板拼接焊缝与它平行的加劲肋至少相距200mm,腹板拼接与上，下翼缘拼接焊缝至少相距200mm. 4.4所有构件在制作过程中应力求尺寸及空洞位置的准确性，以利于现场的安装与焊接，设计中凡是未注明的焊缝均为满焊，焊缝高度6mm。
结构计算书 1、确定梁柱尺寸 柱：hc =(1/18 ~1/25)H =(1/18 ~1/25) ×21.775×103 =870 ~1200mm, ∵ hc/bc=3 ∴ bc=1200/3=400mm 梁：h b=(1/8 ~1/15)L=(1/8 ~1/15) ×7.2×103=900 ~480mm b b=(1/2.5 ~1/5)h b=200 ~100mm ∴主梁：b×h=500×200 次梁：b×h=400×150 边柱：b×h=1000×400 中间柱：b×h=800×400 2. 荷载汇集 框架计算简图图1
目录 1. 工程设计基本资料及计算参数 (2) 1.1工程概况 (2) 1.2构造做法-参照L06J002 (2) 1.3基本参数及设置依据 (4) 1.4结构平面布置 (5) 1.5竖向荷载统计 (5) 1.6竖向荷载作用 (9) 1.7水平荷载 (30) 1.8横向框架在水平荷载作用下的位移计算 (36) 2. 内力计算与内力组合 (39) 2.1横向框架在竖向荷载作用下的内力计算 (39) 2.2横向框架在水平荷载作用下的内力计算 (50) 2.3⑨轴横向框架内力组合 (55) 3 结构截面配筋设计 (69) 3.1极限状态验算 (69) 3.2框架梁截面设计 (69) 3.3框架柱截面设计 (80) 3.4框架梁柱节点核心区承载力计算 (89) 3.5楼板配筋计算 (90) 4. 楼梯、基础设计 (94) 4.1楼梯设计 (94) 4.2基础设计 (98)
1.工程设计基本资料及计算参数 1.1工程概况 钢筋混凝土结构抗震等级：框架为三级，抗震构造措施为三级。建筑物的安全等级：二级；设计使用年限：50年。 1.2构造做法-参照L06J002 1.2.1屋面 1、普通屋面 ?25mm厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1×1m分格，密封胶嵌缝 ? 1.2厚合成高分子防水卷材 ?刷基层处理剂一道 ?20 厚1：3 水泥砂浆找平 ? 1.2 厚合成高分子防水涂料 ?刷基层处理剂一道 ?20 厚1：3 水泥砂浆找平 ?40 厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2% ?钢筋混凝土屋面板 ?70mm厚挤塑聚苯板保温层 2、钢筋砼雨篷 ?25 厚1：2.5 水泥砂浆抹平压光1×1m 分格，密封胶嵌缝 ?隔离层（干铺玻纤布或低强度等级砂浆）一道 ? 3 厚高聚物改性沥青防水涂料 ?刷基层处理剂一道 ?20 厚1：3 水泥砂浆找平 ?40 厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2% ?钢筋混凝土屋面板 1.2.2楼面 1、非采暖空调房间与采暖空调房间的楼板 ?粘贴防滑地面砖 ?50mm厚C20细石砼随打随抹平 ?20mm厚挤塑聚苯板 ?10mm厚1:3水泥砂浆打底找平 ?钢筋砼现浇板厚 2、其他房间（非采暖空调房间与采暖空调房间的楼板除外） ?8～10 厚地面砖，规格为800x800 ?30 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层 ?素水泥浆一道 ?60 厚LC7.5 轻骨料混凝土填充层 ?现浇钢筋混凝土楼板 3、厕所 ?10 厚地面砖，砖背面刮水泥浆粘贴，稀水泥浆（或彩色水泥浆）擦缝 ?30 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层
1.设计资料 （1）某地一金工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架，1.56m ?预应力钢筋混 凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kN m ，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm 2），车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式 吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。屋面荷载标准值为2 0.5kN /m ，雪荷载标准值20.5kN /m ，积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400?。钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型，手工焊。 （2） 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-?= （3） 跨中及端部高度： 桁架的中间高度 h=3.340m 在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm 屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节 点荷载，腹杆体系采用人字形式。 2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示 图1 桁架形式及几何尺寸 根据厂房长度（96m>60m ）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图：
桁架及桁架上弦支撑布置 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑 垂直支撑
图2：桁架支撑布置图 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 3. 荷载计算 2 ，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以 1/cos 1.005α=，换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的支撑）按经验公式w P 0.120.011l =+?计算，跨度单位为m 。 标准永久荷载： 预应力混凝土大型屋面板 22 1.005 1.4kN / 1.407/m kN m ?= 三毡四油防水层 22 1.0050.35kN /0.352/m kN m ?= 20mm 厚找平层 32 1.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ??= 80mm 厚珍珠岩制品保温层 32 1.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ??= 桁架和支撑重 22 0.120.1127kN/m 0.417kN/m +?= ——————————————————————— 总计 2 2.900kN/m 标准可变荷载： 屋面活荷载 2 0.5kN /m 积灰荷载 2 0.3kN /m ——————————————————————— 总计 2 0.8kN /m 桁架设计时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （按永久荷载为控制的组合）全跨节点荷载设计值 222F kN m kN m kN m 1.5643.05kN m m =???????=（1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/） （由可变荷载为主控制的组合）全跨节点荷载设计值为： '2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =?+?+????=（） （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时： 21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =???=（永久荷载控制） 2 1.2F 1.2 2.900/ 1.5631.32kN kN m m m =???=（可变荷载控制） 对结构有利时： 2 1.0 2.900/ 1.5626.10kN kN m m m ???= 半跨可变荷载设计值： 2.1F 1.4 1.567.81kN =?????=（0.70.5+0.90.3）（永久荷载控制） 2.2F 1.4 1.569.70kN =????=（0.5+0.90.3）（可变荷载控制） （3） 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时： 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =???= 对结构有利时： 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =???= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN =????（1.2 1.407+1.40.5）1.56=21.50 （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载。