【论文】灾害雪荷载作用下FAST背架结构方案研究_百度文库
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灾害雪荷载作用下FAST背架结构方案研究背​架​结​构​是​F​A​S​T​(0m​口​径​球​面​射​电​望​远​镜​)​反​射​面​支​承​结​构​的​重​要​组​成​部​分​,​其​性​能​直​接​影​响​到​F​A​S​T​的​工​作​精​度​、​经​济​性​乃​至​项​目​的​可​行​性​.​针​对08​年​我​国​南​方​地​区​发​生​严​重​雪​灾​的​实​际​情​况​,​对​单​层​、​单​层​弦​支​、​双​层​、​局​部​双​层​四​种​形​式​的​F​A​S​T​背​架​结​构​重​新​进​行​了​参​数​优​化​,​最​后​从​结​构​自​重​、​刚​度​、​施​工​难​易​程​度​等​方​面​对​四​种​结​构​形​式​进​行​了​综​合​性​能​的​比​较​.
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于单层工业厂房门式钢架钢结构设计书的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：单层工业厂房门式钢架钢结构设计书 《钢结构设计》课程设计计算书11.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度 33m,柱距 7m,柱高8m,屋面坡度 1/10,地震设防烈度为 6 度。刚架平面布置如下图 1.1 所示,刚架形式及几何尺寸如下图 1.2 所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边 C 型钢,间距为 1.5 米,钢材采用 Q345 钢,焊条采用 E50 型。图 1.1 刚架平面布置图图 1.2 刚架形式及几何尺寸0 7000《钢结构设计》课程设计计算书22.荷载计算2.1 荷载取值计算:(1)屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)YX51—380—760 型彩色型钢板 0.15 2kN m50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN mPVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m檩条及支撑 0.10 2kN m刚架斜梁自重 0.15 2kN m悬挂设备 0.50 2kN m合计 0.97 2kN m(2)屋面可变荷载标准值①屋面活荷载:0.48 2kN m②雪荷载:哈尔滨市基本雪压 0S =0.45 2kN m 。对于单跨双坡屋面,屋面坡角=5 42 38 , z =1.0,雪荷载标准值: kS = z 0S =1.0×0.45=0.45 2kN m 。③本工程不考虑积灰荷载。所以屋面可变荷载取 Max 活荷载,雪荷载 0.48 2kN m 。(3)轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等)0.5 2kN m(4)风荷载标准值基本风压: 0 =1.05×0.55 2kN m =0.58 2kN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 m时,按 10m高度处的数值采用, z =1.0。风荷载体型系数 s :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。(5)地震作用哈尔滨地区抗震设防烈度为 6 度,根据《全国民用建筑工程设计技术措施——结构》中第18.8.1 条的建议,所以不考虑地震作用。2.2 各部分作用的荷载标准值计算(1)屋面恒荷载标准值:0.97×7=6.79 kN m活荷载标准值:0.48×7=3.36 kN m《钢结构设计》课程设计计算书3(2)柱荷载恒荷载标准值:0.5×7×8+6.79×16.5=140.04 kN活荷载标准值:3.36×16.5=55.44 kN(3)风荷载标准值迎风面:柱上 1 0.58 7 ( 0.25 1.02wq
) kN m横梁上 2 0.58 7 ( 1.0) 4.06wq
kN m背风面:柱上 3 0.58 7 ( 0.55) 2.23wq
kN m横梁上 4 0.58 7 ( 0.65) 2.64wq
kN m3.内力分析各图的符号规定为:弯矩以钢架外侧受拉为正,轴力以压力为正,剪力以绕钢架顺时针转动为正,并利用结构力学求解器进行内力分析得到结果。3.1 恒荷载作用下的内力分析图 3.1.1 恒荷载作用下的 M 图图 3.1.2 恒荷载作用下的 N 图503.64kN.m316.77kNmg=6.79kN/m112.04kN28kN112.04kN28kNABCDE503.64kN.mABCDE140.04kN112.04kN73.79kN62.65kN73.79kN+.04kN112.04kN+ ++《钢结构设计》课程设计计算书4图 3.1.3 恒荷载作用下的 V 图3.2 活荷载作用下的内力分析图 3.2.1 活荷载作用下的 M 图图 3.2.2 活荷载作用下的 N 图ABCDE6 2 . 9 6 k N6 2 . 9 6 k N1 0 5 . 2 2 k N6 . 2 6 k N6 . 2 6 k N1 0 5 . 2 2 k N_+3 3 0 0
. 9 6 k N6 2 . 9 6 k N_+_+2 5 9 . 6 1 k Nm1 6 3 . 2 8 k Nmq =3 .3 6 k N / mABCDE3 3 0 0
9 . 6 1 k NmABCDE5 7 . 7 5 k N5 7 . 7 5 k N3 8 . 0 3 k N3 2 . 2 8 k N+.03kN57.75kN57.75kN+ ++《钢结构设计》课程设计计算书5图 3.2.3 活荷载作用下的 V 图3.3 风荷载作用下的内力分析图 3.3.1 左风向风荷载作用下的 M 图图 3.3.2 左风向风荷载作用下的 N 图ABCDE32.45kN32.45kN54.23kN3.23kN3.23kN54.23kN.45kN32.45kN+__ _++qw2=4.06kN/mABCDEqw4=2.64kN/mqw3=2.23kN/mqw1=1.02kN/m288.75kNm203.49kNm150.58kNmABCDE63.66kN63.66kN38.43kN38.43kN37.76kN37.76kN46.89kN46.89kN__ __《钢结构设计》课程设计计算书6图 3.3.3 左风向风荷载作用下的 V 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。4.内力组合刚架结构构件按承载能力极限状态设计,根据《建筑结构荷载规范》(GB5)的规定,采用荷载效应的基本组合: oS R
。本工程结构构件安全等级为二级, 1.0o
。刚架内力组合(左半跨)见表 4.1。表 4.1 内力组合表截面内力组组合项目荷载组合方式荷载组合项目 M/KN﹒m N/KN V/KN刚架柱柱顶BMmax 及相应的 N、V (1) 1.2 恒+1.4 活 967.82 215.30 —120.98Mmin 及相应的 N、V (2) 1.0 恒+1.4 风 104.19 22.92 —18.75Nmax 及相应的±Mmax、V (1) 1.2 恒+1.4 活 967.82 215.30 —120.98Nmin 及相应的±Mmax、V (2) 1.0 恒+1.4 风 104.19 22.92 —18.75柱底AMmax 及相应的 N、V ——————————Mmin 及相应的 N、V ——————————Nmax 及相应的±Mmax、V (1) 1.2 恒+1.4 活 0 248.90 —120.55Nmin 及相应的±Mmax、V (2) 1.0 恒+1.4 风 0 50.92 —7.32ABCDE39.74kN7.13kN0.49kN33.93kN16.09kN+_31.58kN60.20kN43.28kN_++_《钢结构设计》课程设计计算书7刚架梁支座BMmax 及相应的 N、V (1) 1.2 恒+1.4 活 967.82 141.79 202.19Mmin 及相应的 N、V (2) 1.0 恒+1.4 风 104.19 20.93 20.94跨中CMmax 及相应的 N、V (2) 1.0 恒+1.4 风—100.16 9.78 3.72Mmin 及相应的 N、V (1) 1.2 恒+1.4 活—608.72 120.37 —12.035.刚架设计5.1 初选截面:初选梁柱截面均用 H 型钢 700 350 13 24 345Q
, 钢。截面特性:wt 13mm , ft 24mm , 2125.5cmA
, 4x 201000cmI
, 3x 5760cmW
, xi 29.3cm ,4y 10800cmI
, 3y 722cmW
,yi 6.78cm5.2 构件验算:(1)构件宽厚比验算翼缘部分: / fb t =143.5/24=6.0&15 235 / 12.4yf 腹板部分: 0 / wh t =652/13=50.2& 250 235 / 206.3yf (2)刚架梁的验算A.抗剪验算梁截面最大剪力为 maxV =202.19kN , 考虑到仅有支座加劲肋,0 /0.642 0..34ywsfh t
, uV = 652 13 170 1440.92w w vh t f kN
& maxV =202.19kN ,满足要求。B.弯、剪、压共同作用下的验算取梁端截面进行验算,N=141.79 kN,V=202.19 kN,M=967.82 kN m因 V&0.5 uV ,取 V=0.5 uV ,按《钢结构设计规范》(GB5)验算211 2 22( )f f fhM A A h fh
300 24 338) 295338
1435.82 KNm&M=967.82kNm,取 M= fM故 2( 1) 0 10 . 5fu e u fM MVV M M
,满足要求。C.整体稳定性验算N=141.79kN,M=967.82kNm《钢结构设计》课程设计计算书8梁平面内的整体稳定性验算: 计算长度取横梁长度 oxl =33164mm ,x = oxl / xi =113.18&[ ]=150,b 类截面,查表得 x
0.597。2 2 3' eo0 2 501.1 1.1 113.18ExxEAN
kN=1810.8kN。 1.0mx 631 '01.0 967.82 .790.597 12550(1 )
0.597 )1810.8mx xxx xExMNNA WN
=195.18 2 2/ 295 /N mm f N mm
,满足要求。梁平面外的整体稳定性验算:计算长度取 oyl =3015mm。对于等截面构件,0 , 1, / 44.40s w y oy yl i
,b 类截面,查表得 y =0.912。14 2 22 2 20 .4 24 235[ ( ) ( ) ( )] 1 ( ) ( )4.4 44.4 .4 652 345ysby x w ytAhW h f
=3.252&0.6取'y1.07 0.282/b b
0.761≤1.0。' ' 20 01.0 / 0.75( / ) 0.926t EX EXN N N N
63eo y 10.926 967.82 2
10 0.761t xy b xMNA W
216.84 2/N mm & f
2295 /N mm ,满足要求。D.按《钢结构设计规范》(GB5)校核该梁腹板容许高厚比。粱端截面:3 6max 2 2min
967.82 10 326 168..97 / / 10 145.67N mm N mm
max min0max1.86
(48 0.5 26.2) 98.76w yht f
,满足要求。梁跨中截面:3 6max 2 2min
608.72 10 326 108.319.59 98.72 / / 10 89.13N mm N mm
max min0max1.82
《钢结构设计》课程设计计算书9故
(48 0.5 26.2) 97.18w yht f
,满足要求。E.验算檩条集中荷载下的局部受压承载力a.檩条传给横梁上翼缘的集中荷载(1.2 0.27 7 1.4 3.36) 1.5 10.46F
KN5 2 (70 5 12) 130z y Rl a h h mm
31 . 0 1 0 . 4 6 1 08 . 0 51 3 1 3 0cw zFt l
2/N m m& 2295 /f N mmb.验算腹板上边缘处的折算应力取梁端截面处的内力 M=967.82kNm,N=141.79kN,V=202.19kN。 . 8 2 1 0 3 2 61 5 6 . 9 7 /2 0 1 0 0 0 1 0xMyN mmI
. 1 9 1 0 3 0 0 2 4 3 3 81 8 . 8 3 /2 0 1 0 0 0 1 0 1 3x wVSN mmI t
2 2 2 2 2 23 156.97 8.05 8.05 156.97 3 18.83c c
2156.54 /N mm & 21.2 354 /f N mm ,满足要求。(3)刚架柱的验算A.抗剪验算柱截面的最大剪力是 maxV =120.98kN , 考虑到仅有支座加劲肋,0 /0.642 0..34ywsfh t
, uV = 652 13 170 1440.92w w vh t f kN
& maxV ,满足要求。B.弯、剪、压共同作用下的验算取柱端截面进行验算 N=215.30kN,V=120.98kN,M=967.82kNm。因 V&0.5 uV ,取 V=0.5 uV ,按《钢结构设计规范》(GB5)验算211 2 22( )f f fhM A A h fh
300 24 338) 295338
1435.82 kNm&M=967.82kNm,取 M= fM故 2( 1) 0 10 . 5fu e u fM MVV M M
,满足要求。C.整体稳定验算《钢结构设计》课程设计计算书10构件的最大内力:N=248.90kN,M=967.82kNma.刚架柱平面内的整体稳定性验算刚架柱高 H=8000mm,梁长 L=33164mm, 1 2/k k
4.14,查表得柱的计算长度系数2.075
。刚架柱的计算长度 0.85 2.075 8000oxl h
=14110mm 。/x ox xl i
14110 / 293 48.16 &[
]=150,b 类截面,查表得 0.901x
。2 2 3'0 2 501.1 1.1 48.16ExxEAN
kN=10001.04kN, 1.0mx 631 '01.0 967.82 .90.901 12550(1 )
0.901 )10001.04mx xxx xExMNNA WN
=193.89 2 2/ 295 /N mm f N mm
,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 3015oyl mm 。对等截面构件, 0 , 1, / 44.47s w y oy yl i
,b 类截面,查表得 y =0.912。14 2 22 2 34 3 2 0 2 3 5 4 3 2 0 1 2 5 5 0 6 5 2 4 4 . 4 2 4 2 3 5[ ( ) ( ) ( ) ] 1 ( ) ( )4 . 4 4 4 . 4 5 7 6 0 1 0 4 . 4 6 5 2 3 4 5ysby x w ytAhW h f
=3.252&0.6取' 0.2821.07bb
0.761≤1.0。 2' '0 01.0 0.75( ) 0.975tEx ExN NN N
6310 . 9 7 5 9 6 7 . 8 2 1 .020.912
10 0.761t xy b xMNA W
2/N m m& f
2295 /N mmD.按《钢结构设计规范》(GB5)校核刚架柱腹板容许高厚比。柱顶截面:3 6max 2 2min
967.82 10 326 174..97 / /N mm N mm
max min0max1.8
(48 0.5 26.2) 69.56w yht f
,满足要求。柱底截面:播放器加载中，请稍候...
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单层工业厂房门式钢架钢结构设计书 《钢结构设计》课程设计计算书11.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度 33m,柱距 7m,柱高8m,屋面坡度 1/10,地震设防烈度为 6 度。刚架平面布置如下图 1.1 所示,刚架形式及几何尺寸如下图 1.2 所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济...
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