24m跨门式刚架计算书.doc

24m跨门式刚架计算书

钢结构课程设计

计算书

姓 名

学 号

班 级

指导教师

常州工学院成教学院
二 〇 一五 年 十二 月

轻型门式刚架刚架计算书
1.1设计资料
本设计为北京市某郊外（B类地区）一汽车展厅—轻型门式刚架结构，该展厅为单跨双坡门式刚架结构，见图1.所示。屋面坡度为1:15，刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接，柱距6m，展厅总长54m，跨度为24m。
24000

材料采用Q345B钢材，焊条采用E50型。
屋面和墙面采用75mm厚及100mm厚双层彩色压型钢板荚芯板，彩板均为0.6mm厚镀锌彩板，镀锌层厚为275g/㎡；屋面檩条及墙面檩条均采用镀锌冷弯薄壁型钢檩条，镀锌层厚为160g/㎡。荚芯板厚根据展厅所在当地温度计算确定，保温材料可选聚胺脂、玻璃棉或岩棉等。
自然条件：
基本雪压：0.40 kN/㎡ ； 基本风压：0.45 kN/㎡。
本工程地面粗糙度为B类，场地为三类场地，地下水位为-5m，基础持力层为密实中砂，地基承载力特征值为fa =160 kN/㎡。本工程不考虑地震作用。
结构平面布置图如图2所示。
柱间支撑布置图如图3所示。
屋面梁和屋面支撑平面布置图如图4所示。
屋面檩条和隅撑布置图如图5所示。

图2 结构平面布置图

图3 柱间支撑布置图

图4 结构平面布置图

图5 屋面檩条和隅撑布置图
1.2 构件截面初选
刚架简图见图6.构件截面尺寸及特性见表1.

图6 构件简图

表1 构件截面信息表
单元号
截面名称
长度(mm)
面积(mm2)
绕强轴
惯性矩
(x104mm4)
绕弱轴
惯性矩
(x104mm4)
绕强轴
计算长度
系数
绕弱轴
计算长度
系数
柱 1
H400~800x300x8x12
7000
10208
13408
30650
142931
5402
5403
2.197
1.000
柱 8
H400~800x300x8x12
7000
10208
13408
30650
142931
5402
5403
2.197
1.000
梁 2
H500~700x200x8x10
4510
7840
9440
31386
68575
1335
1336
5.333
0.665
梁 3
H500x200x8x10
5011
7840
31386
1335
4.800
0.599
梁 4
H500~700x200x8x10
2506
7840
9440
31386
68575
1335
1336
9.600
1.197
梁 5
H500~700x200x8x10
2506
7840
9440
31386
68575
1335
1336
9.600
1.197
梁 6
H500x200x8x10
5011
7840
31386
1335
4.800
0.599
梁 7
H500~700x200x8x10
4510
7840
9440
31386
68575
1335
1336
5.333
0.665

1.3 刚架受力分析
1）荷载取值计算
屋面自重（标准值，沿坡向）：
彩色压型钢板复合板 0.18 kN/㎡
檩条及其支撑 0.15 kN/㎡
刚架横梁 0.10 kN/㎡

总计 0.43 kN/㎡
屋面雪荷载（标准值） 0.40 kN/㎡
屋面均布活荷载（标准值） 0.50 kN/㎡ （不与雪荷载同时考虑）
墙面及柱自重（标准值）（包括墙面材料、墙梁及刚架柱） 0.55 kN/㎡
风载
基本风压w0=0.45 kN/㎡，地面粗糙度为B类，按封闭式建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数按《规程》附录A取定，如图7所示：

图7 风载体型系数
2）分项荷载作用计算

① 屋面永久荷载作用：
标准值

图8 刚架上恒载作用图（单位：kN/m）
② 屋面可变荷载作用：
标准值

图9 刚架上活载作用图（单位：kN/m）
③ 柱身永久荷载：
标准值
④ 风载（如图10所示）：
墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡
墙面风压标准值

屋面风荷载变化系数按屋顶标高计算取为1.0，w =1.0×0.45=0.45 kN/㎡
屋面负风压标准值

图10 刚架上风载作用图（单位：kN/m）
3）内力计算及组合
（1）刚架内力计算
本结构为柱脚铰接单层单跨刚架体系，在力学上为一次超静定结构，采用力法可以较方便的求解结构在各种荷载作用下的内力。变截面构件的截面特性可分段计算，每段近似取平均值作为构件截面特性代表值。
荷载组合考虑以下几种情况
1) 1.20恒载 + 1.40活载
2) 1.20恒载 + 1.40左风
3) 1.20恒载 + 1.40活载 + 1.40 x 0.60左风
4) 1.20恒载 + 1.40左风 + 1.40 x 0.60右风
5) 1.00恒载 + 1.40右风
定义工况0为恒载，工况1为活载，工况2为左风，工况2为右风。
(1)各工况下荷载内力图见图11所示。

a) 工况0_恒载 轴力N图(单位：kN)

b) 工况0_恒载 剪力V图(单位：kN)

c) 工况0_恒载 弯矩M图(单位：kN.m)

d) 工况1_活载 轴力N图(单位：kN)

e) 工况1_活载 剪力V图(单位：kN)

f) 工况1_活载 弯矩M图(单位：kN.m)

g) 工况2_左风 轴力N图(单位：kN)

h) 工况2_左风 剪力V图(单位：kN)

i) 工况2_左风 弯矩M图(单位：kN.m)

j) 工况3_右风 轴力N图(单位：kN)

k) 工况3_右风 剪力V图(单位：kN)

l) 工况3_右风 弯矩M图(单位：kN.m)
图11 各工况下内力图
（2） 刚架内力组合见表2。
表2 刚架内力组合见表
组合号
单元号
小节点N(kN)
小节点V(kN)
小节点M(kN.m)
大节点N(kN)
大节点V(kN)
大节点M(kN.m)

1
-129.4
49.6
0.0
-95.0
49.6
-347.8

2
-58.5
-89.7
-346.4
-56.2
-55.1
-33.8

3
-56.2
-56.8
-33.8
-53.5
-16.6
149.4
1
4
-53.5
-18.7
149.4
-52.2
1.4
170.7

5
-52.2
-1.7
170.7
-53.5
18.4
149.4

6
-53.5
16.6
149.4
-56.2
56.8
-33.8

7
-56.2
55.4
-33.8
-58.5
89.9
-346.4

8
-95.0
-49.6
-347.8
-129.4
-49.6
0.0

1
-35.6
-4.4
0.0
-1.2
2.5
6.6
2
2
-2.7
-1.0
7.3
-2.6
-0.8
11.0
续表2

3
-2.6
-0.8
11.0
-2.6
-0.6
14.5
2
4
-2.6
-0.7
14.5
-2.6
-0.5
16.0

5
-2.5
-0.7
15.9
-2.8
2.7
13.4

6
-2.8
2.7
13.4
-3.2
9.5
-17.1

7
-3.2
9.5
-17.1
-3.6
15.4
-70.5

8
-15.7
-2.1
-68.6
-50.0
-17.4
0.0

1
-102.9
32.7
0.0
-68.5
36.9
-244.3

2
-43.3
-64.6
-242.8
-41.7
-39.8
-17.4

3
-41.7
-41.0
-17.4
-39.8
-12.2
115.3
3
4
-39.8
-13.7
115.3
-38.8
0.7
131.5

5
-38.8
-1.6
131.4
-39.9
14.8
114.7

6
-39.9
13.4
114.7
-42.0
46.2
-34.3

7
-42.0
45.2
-34.3
-43.9
73.4
-289.5

8
-77.2
-36.7
-289.4
-111.6
-45.9
0.0

1
-111.6
45.9
0.0
-77.2
36.7
-289.4

2
-43.9
-73.2
-289.5
-42.0
-45.0
-34.3

3
-42.0
-46.2
-34.3
-39.9
-13.4
114.7
4
4
-39.9
-15.0
114.7
-38.8
1.4
131.4

5
-38.8
-0.9
131.5
-39.8
13.5
115.3

6
-39.8
12.2
115.3
-41.7
41.0
-17.4

7
-41.7
40.0
-17.4
-43.3
64.8
-242.8

8
-68.5
-36.9
-244.3
-102.9
-32.7
0.0

1
-36.8
13.5
0.0
-8.1
-1.8
-40.9

2
1.0
-8.2
-42.9
1.3
-5.0
-14.4

3
1.3
-5.0
-14.4
1.5
-1.3
1.5
5
4
1.5
-1.3
1.5
1.6
0.6
2.4

5
1.5
0.7
2.4
1.6
-0.8
2.6

6
1.6
-0.8
2.6
1.8
-3.7
13.7

7
1.8
-3.6
13.7
2.0
-6.2
34.8

8
6.3
1.4
34.3
-22.3
8.4
0.0

（3）最不利组合荷载作用下刚架M、N、V图见图12。

a) 轴力 N 包络图(单位：kN)

b) 剪力 V 包络图(单位：kN)

c） 弯矩 M 包络图(单位：kN.m)
图12 最不利内力图

1.4 刚架构件设计
梁、柱截面及截面特性见表3.
表3 梁、柱截面及截面特性
部位
截面简图
截面特性
刚

架

横

梁
1-1
剖面

2—200×10
—700×8
截面积 A=94.4 cm2
惯性矩 Ix=6857.5 cm4
Iy=1336.2 cm4
截面模量 Wx=1959.3 cm3
Wy=1336.2 cm3
回转半径 ix=26.59 cm
iy=37 cm
2-2
3-3
剖面

2—200×10
—500×8
截面积 A=90.08 cm2
惯性矩 Ix=26132.6 cm4
Iy=3126.6 cm4
截面模量 Wx=1306.63 cm3
Wy=250.13 cm3
回转半径 ix=17.03 cm
iy=5.89 cm
4-4
剖面

2—200×10
—700×8
截面积 A=106.08 cm2
惯性矩 Ix=64609 cm4
Iy=3127.5 cm4
截面模量 Wx=2153.6 cm3
Wy=250.2 cm3
回转半径 ix=24.68 cm
iy=5.43 cm
刚

架

柱
5-5
剖面

2—300×12
—800×8
截面积 A=135.76 cm2
惯性矩 Ix=159345.7 cm4
Iy=3649.3 cm4
截面模量 Wx=3749.3 cm3
Wy=291.944 cm3
回转半径 ix=34.3 cm
iy=5.2 cm
6-6
剖面

2—300×12
—400×8
截面积 A=91.76 m2
惯性矩 Ix=15667.3 cm4
Iy=3646.9 cm4
截面模量 Wx=1044.5 cm3
Wy=291.752 cm3
回转半径 ix=13.1 cm
iy=6.3 cm
1）构件宽厚比验算
（1）梁翼缘
（满足要求）
（2） 柱翼缘
（满足要求）
（3）梁腹板
1-1 截面 （满足要求）
2-2 截面、3-3 截面 （满足要求）
4-4 截面 （满足要求）
（4）柱腹板
柱底6-6截面 （满足要求）
柱顶5-5截面 （满足要求）
2）有效截面特性
（1）柱有效截面特性
翼缘：
柱受压翼缘为一边支承、一边自由的均匀受压板件，当其自由外伸宽厚比不超过规范所规定的允许宽厚比时，柱受压翼缘全截面有效。

由α=（σ1-σ2）/σ1=0，查得ξ=5
=19.04（满足要求）
腹板：
柱腹板为两边支承非均匀受压板件，其有效宽度按规范计算。
柱顶5-5截面腹板最大、最小应力

腹板受压区高度

故取

故取r =1.0，即柱顶腹板全截面有效。
柱底6-6截面：

故取
由得，则

故取，即柱底腹板全截面有效。
（2）梁有效截面特性
翼缘：
梁受压翼缘为一边支承，一边自由的均匀受压板件，当其自由外伸宽厚比不超过规范所规定允许宽厚比时，梁受压翼缘全截面有效。
1-1截面：

（满足要求）
3-3截面：

（满足要求）
4-4截面：

（满足要求）
腹板：
梁腹板为两边支承非均匀受压板件，其有效宽度按规范计算。
1-1截面：
腹板最大、最小应力
腹板受压区高度

故取

故取r =1.0，即腹板全截面有效。
3-3截面：
腹板最大、最小应力

腹板有效宽度

故取

故取ρ=1.0，即3-3截面梁腹板全截面有效。
4-4截面
腹板最大、最小应力
腹板有效宽度

故取

故取r =1.0，即4-4截面梁腹板全截面有效。
3）刚架梁的验算
（1）抗剪承载力验算
梁截面的最大剪力Vmax=102.98 kN
考虑仅有支座加劲肋，取=5.34
,且1.4。

（满足要求）
（2）弯剪压共同作用下的强度验算
1-1 截面验算
M =511.5，N =72.938 kN，V =110.24 kN

由

3-3 截面
M =189.95，N =67.1 kN，V =21.19 kN

4-4 截面
M =220.76 kNm，N =65.39 kN，V =－11.69 kN

4）刚架柱的验算
（1）抗剪承载力验算
柱截面的最大剪力Vmax=64.5 kN
考虑仅有支座加劲肋，取=5.34

（满足要求）
（2）弯剪压共同作用下的强度验算

（满足要求）
（3）平面内整体稳定验算
柱的计算长度，

=0.543 （注：上式中20.25 mm见后文位移计算部分）
则,
查表得： =0.632，取βmx=1.0
kN
=215 （满足要求）
（4）平面外整体稳定性验算
楔率：
，

取
,查表

（满足要求）
5）位移计算
（1）柱顶水平位移的验算
梁柱平均惯性矩为：

（满足规范要求）
（2）梁跨中最大挠度的验算
由结构力学力法求解得梁跨中最大挠度为139.8 mm（满足《规程》要求）。
1.5 刚架节点设计
1）梁柱节点设计
梁柱连接节点详图见图12.

图12 梁柱连接节点详图

（1）梁柱连接节点计算见表4.
节点控制内力为M =346.4kNm，N =58.5kN，V =89.7 kN

表4 梁柱连接节点计算
（一）输入信息

1）梁柱几何尺寸

梁端
柱端

截面高度H
mm
700
800

截面宽度B
mm
200
300

腹板厚度Tw
mm
8
8

翼缘厚度Tf
mm
10
12

2）高强螺栓信息

高强螺栓数量

14

高强螺栓的直径
mm
22

高强螺栓强度等级

10.9

摩擦面抗滑移系数μ

0.45

最外排螺栓到翼缘边的距离ef
mm
50.0

高强螺栓到腹板边的距离ew
mm
55.0

第2排螺栓和第3排螺栓间距a
mm
75.0

高强螺栓排列参数

xi
xi^2

第1排高强螺栓到螺栓群形心的距离x1
mm
203.0
41209.0

第2排高强螺栓到螺栓群形心的距离x2
mm
278.0
77284.0

第3排高强螺栓到螺栓群形心的距离x3
mm
388.0
150544.0

3）端板尺寸信息

端板厚度t

18

端板宽度b
mm
300.0

4）材料特性

材料牌号

Q345
Q345

屈服强度fy
MPa
345.0
345.0

抗拉强度设计值f
MPa
310.0
310.0

抗剪强度设计值fv
MPa
180.0
180.0

弹性模量E
MPa
206000.0
206000.0

5）内力设计值

控制组合

1.2恒+1.4活

轴力设计值（压力为负）
kN
58.50

剪力设计值
kN
89.70

弯矩设计值
kN*m
346.40

（二）高强螺栓群承载力验算

1）高强螺栓承载力设计值

高强螺栓预拉力P
kN
190.0

《钢结构设计规范》表7.2.2-2
摩擦面抗滑移系数

0.45

《钢结构设计规范》表7.2.2-1
高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0.8P
kN
152.0

《钢结构设计规范》第7.2.2条
高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9*nf*μP
kN
77.0

《钢结构设计规范》式（7.2.2-1）
2）高强螺栓群内力验算

弯矩M作用下高强螺栓的拉力设计值

假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动

第1排螺栓拉力Nt1
kN
65.34

第2排螺栓拉力Nt2
kN
89.49

第3排螺栓拉力Nt3
kN
124.89

轴力N作用下高强螺栓的拉力设计值
kN
4.18

高强螺栓最大拉力Nt
kN
129.07

翼缘内第2排螺栓的拉力Nt2
kN
93.66

每个高强螺栓所受的剪力设计值Nv
kN
6.41

3）高强螺栓群承载力验算

Nv/Nvb

0.083

Nt/Ntb

0.849

高强螺栓群承载力验算应力比Nv/Nvb+Nt/Ntb

0.932

《钢结构设计规范》式（7.2.2-2）
（三）端板厚度验算

最不利位置出现在最外侧螺栓处

端板类型

两边支承类端板
端板外伸

最外排高强螺栓到翼缘边的距离ef
mm
50.0

高强螺栓到腹板边线的距离ew
mm
55.0

端板宽度b
mm
300.00

端板厚度t
mm
18.00

端板强度设计值f
MPa
310.00

高强螺栓抗拉承载力设计值Nt=0.8P
kN
152.0

端板所需厚度t
mm
17.31

《门钢规程》式（7.2.9-3a）
端板厚度验算应力比

0.9617

（四）腹板抗拉验算

翼缘内第2排一个螺栓的拉力设计值Nt2
kN
93.66

0.4P
kN
76.00

腹板抗拉验算σ=max(0.4P,Nt2)/ew/tw
MPa
212.87

腹板强度设计值f
MPa
310.00

腹板抗拉强度验算应力比

0.6867

《门钢规程》式（7.2.11）
（五）节点域抗剪验算

节点域不平衡弯矩设计值M
kN*m
346.40

节点域宽度dc
mm
776

节点域高度db
mm
680

节点域厚度tc
mm
8.00

《门钢规程》式（7.2.10-2）
节点域剪应力τ=M/(db*dc*tc)
MPa
82.1

节点域抗剪强度设计值fv
MPa
180.0

节点域抗剪强度验算应力比

0.4559

《门钢规程》式（7.2.10-1）
（六）验算结果汇总

验算内容

计算值
容许值

螺栓群承载力验算应力比

0.9324
1.0000

端板厚度验算应力比

0.9617
1.0000

腹板抗拉验算应力比

0.6867
1.0000

节点域抗剪验算应力比

0.4559
1.0000

2）梁—梁节点设计
（1）2-2梁梁节点连接详图见图13.

图13 2-2梁梁连接节点详图
2-2梁梁连接节点计算见表5.
表5 2-2梁梁节点计算
（一）信息

1）梁梁几何尺寸

梁端

截面高度H
mm
500

截面宽度B
mm
200

腹板厚度Tw
mm
8

翼缘厚度Tf
mm
10

2）高强螺栓信息

高强螺栓数量

12

高强螺栓的直径
mm
16

高强螺栓强度等级

10.9

摩擦面抗滑移系数μ

0.45

最外排螺栓到翼缘边的距离ef
mm
40.0

高强螺栓到腹板边的距离ew
mm
45.0

高强螺栓排列参数

xi
xi^2
第1排高强螺栓到螺栓群形心的距离x1
mm
145.5
21170.3
第2排高强螺栓到螺栓群形心的距离x2
mm
301.0
90601.0

3）端板尺寸信息

端板厚度t
mm
16

端板宽度b
mm
200.0

4）材料特性

材料牌号

Q345

屈服强度fy
MPa
345.0

抗拉强度设计值f
MPa
310.0

抗剪强度设计值fv
MPa
180.0

弹性模量E
MPa
206000.0

5）内力设计值

控制组合

1.2恒+1.4*0.9活+1.4*0.9吊车 第四种

轴力设计值（压力为负）
kN
56.52

剪力设计值
kN
55.10

弯矩设计值
kN*m
34.30

（二）高强螺栓群承载力验算

1）高强螺栓承载力设计值

高强螺栓预拉力P
kN
100.0
《钢结构设计规范》表7.2.2-2
摩擦面抗滑移系数

0.45
《钢结构设计规范》表7.2.2-1
高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0.8P
kN
80.0
《钢结构设计规范》第7.2.2条
高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9*nf*μP
kN
40.5
《钢结构设计规范》式（7.2.2-1）

2）高强螺栓群内力验算

弯矩M作用下高强螺栓的拉力设计值

假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动

第1排螺栓拉力Nt1
kN
11.16

第2排螺栓拉力Nt2
kN
23.09

轴力N作用下高强螺栓的拉力设计值
kN
7.07

高强螺栓最大拉力Nt
kN
30.16

每个高强螺栓所受的剪力设计值Nv
kN
4.59

3）高强螺栓群承载力验算

Nv/Nvb

0.113

Nt/Ntb

0.377

高强螺栓群承载力验算应力比Nv/Nvb+Nt/Ntb

0.490
《钢结构设计规范》式（7.2.2-2）

（三）端板厚度验算

最不利位置出现在最外侧螺栓处

端板类型

两边支撑端板，端板外伸

最外排高强螺栓到翼缘边的距离ef
mm
40.0

高强螺栓到腹板边线的距离ew
mm
45.0

端板宽度b
mm
200.00

端板厚度t
mm
16.00

端板强度设计值f
MPa
310.00

高强螺栓抗拉承载力设计值Nt=0.8P
kN
80.0

端板所需厚度t
mm
13.28
《门钢规程》式（7.2.9-3a）
端板厚度验算应力比

0.8301

（四）腹板抗拉验算

翼缘内第2排一个螺栓的拉力设计值Nt2
kN
18.23

0.4P
kN
40.00

腹板抗拉验算σ=max(0.4P,Nt2)/ew/tw
MPa
125.00

腹板强度设计值f
MPa
310.00

腹板抗拉强度验算应力比

0.4032
《门钢规程》式（7.2.11）
（六）验算结果汇总

验算内容

计算值
容许值
螺栓群承载力验算应力比

0.4903
1.0000
端板厚度验算应力比

0.8301
1.0000
腹板抗拉验算应力比

0.4032
1.0

（2）3-3梁梁节点连接详图见图14。
.
图14 3-3梁梁连接节点详图
2-2梁梁连接节点计算见表6.
表6 3-3梁梁节点计算
（一）信息

1）梁梁几何尺寸

梁端

截面高度H
mm
500

截面宽度B
mm
200

腹板厚度Tw
mm
8

翼缘厚度Tf
mm
10

2）高强螺栓信息

高强螺栓数量

10

高强螺栓的直径
mm
16

高强螺栓强度等级

10.9

摩擦面抗滑移系数μ

0.45

最外排螺栓到翼缘边的距离ef
mm
40.0

高强螺栓到腹板边的距离ew
mm
45.0

高强螺栓排列参数

xi
xi^2
第1排高强螺栓到螺栓群形心的距离x1
mm
200.0
40000.0
第2排高强螺栓到螺栓群形心的距离x2
mm
290.0
84100.0
3）端板尺寸信息

端板厚度t
mm
16

端板宽度b
mm
200.0

4）材料特性

材料牌号

Q345

屈服强度fy
MPa
345.0

抗拉强度设计值f
MPa
310.0

抗剪强度设计值fv
MPa
180.0

弹性模量E
MPa
206000.0

5）内力设计值

控制组合

1.2恒+1.4活

轴力设计值（压力为负）
kN
53.50

剪力设计值
kN
16.60

弯矩设计值
kN*m
1.50

（二）高强螺栓群承载力验算

1）高强螺栓承载力设计值

高强螺栓预拉力P
kN
100.0
《钢结构设计规范》表7.2.2-2
摩擦面抗滑移系数

0.45
《钢结构设计规范》表7.2.2-1
高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0.8P
kN
80.0
《钢结构设计规范》第7.2.2条
高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9*nf*μP
kN
40.5
《钢结构设计规范》式（7.2.2-1）

2）高强螺栓群内力验算

弯矩M作用下高强螺栓的拉力设计值

假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动

第1排螺栓拉力Nt1
kN
0.60

第2排螺栓拉力Nt2
kN
0.88

轴力N作用下高强螺栓的拉力设计值
kN
6.69

高强螺栓最大拉力Nt
kN
7.56

每个高强螺栓所受的剪力设计值Nv
kN
1.66

3）高强螺栓群承载力验算

Nv/Nvb

0.041

Nt/Ntb

0.095

高强螺栓群承载力验算应力比Nv/Nvb+Nt/Ntb

0.136
《钢结构设计规范》式（7.2.2-2）
（三）端板厚度验算

最不利位置出现在最外侧螺栓处

端板类型

两边支撑端板，端板外伸

最外排高强螺栓到翼缘边的距离ef
mm
40.0

高强螺栓到腹板边线的距离ew
mm
45.0

端板宽度b
mm
200.00

端板厚度t
mm
16.00

端板强度设计值f
MPa
310.00

高强螺栓抗拉承载力设计值Nt=0.8P
kN
80.0

端板所需厚度t
mm
13.28
《门钢规程》式（7.2.9-3a）
端板厚度验算应力比

0.8301

（四）腹板抗拉验算

翼缘内第2排一个螺栓的拉力设计值Nt2
kN
7.29

0.4P
kN
40.00

腹板抗拉验算σ=max(0.4P,Nt2)/ew/tw
MPa
125.00

腹板强度设计值f
MPa
310.00

腹板抗拉强度验算应力比

0.4032
《门钢规程》式（7.2.11）
（六）验算结果汇总

验算内容

计算值
容许值
螺栓群承载力验算应力比

0.1355
1.0000
端板厚度验算应力比

0.8301
1.0000
腹板抗拉验算应力比

0.4032
1.0

3）铰接柱脚节点设计
柱脚节点见图15。
柱底板地脚锚栓均采用Q235钢，地脚锚栓选用M24，基础材料采用C20混凝土，，柱底轴力N =129.4 kN，剪力V =52.6 kN。
柱脚底板面积
柱脚底板应力验算：

图15 柱脚节点
（满足要求）
按一边支承板（悬臂板）计算弯矩：

柱脚底板厚度 mm
取底板厚度为25mm。
柱脚抗剪承载力验算：
,满足要求。
4）刚架施工图
刚架施工图如图16所示。

41

图15 柱脚节点