钢结构单层厂房
该厂房为单层,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度18m,柱高6m;共有12榀刚架,柱距6m,屋面坡度1:10;地震设防列度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值0.05g。刚架平面布置见图1(a),刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,详细做法见建筑专业设计文件;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1.5m,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。
屋面可变荷载标准值
屋面活荷载:按不上人屋面考虑,取为0.50 KN/m2。
雪荷载:基本雪压S0=0.45 KN/m2。对于单跨双坡屋面,屋面坡角
α=5°42′38″,μr=1.0,雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2,不考虑积灰荷载。
3.轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等)0.50 KN/m2
4.风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2,地面粗糙度类别为B类;风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用,当高度小于10m时,按10m高度处的数值采用,μz=1.0。风荷载体型系数μs:迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为+0.55和-0.65(CECS102:2002中间区)。
5.地震作用
据《全国民用建筑工程设计技术措施结构》中第18.8.1条建议:单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。
考虑本工程刚架跨度较孝厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便,刚架采用等截面,梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。引用《钢结构设计与计算》(包头钢铁设计研究院编著,机械工业出版社)中表2-29(铰接柱脚门式刚架计算公式)计算刚架内力。
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》(GB50009-2001)的规定,采用荷载效应的基本组合:γ0S≤R。本工程结构构件安全等级为二级,γ0=1.0。
对于基本组合,荷载效应组合的设计值S从下列组合值中取最不利值确定:
A.1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应
B.1.0×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应
C.1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应+0.6×1.4×风荷载标准值计算的荷载效应
D.1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应
E.1.35×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应
本工程不进行抗震验算。最不利内力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面,对于刚架梁,截面可能的最不利内力组合有:
梁端截面:(1)Mmax及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V
梁跨中截面:(1)Mmax及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V
对于刚架柱,截面可能的最不利内力组合有:
(1)Mmax及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V
(3)Nmax及相应的±Mmax、V ; (4)Nmin及相应的±Mmax、V
内力组合见表1。
钢结构单层厂房