杭州某仓库设计计算书.docx

一、工程概况：
工程处于XXXXXX大桥旁。总建筑面积达6000m2。本设计书为仓库设计计算书。
二、设计主要依据:
2.1国家现行设计规范、规程：
(1) 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；2006版
(2) 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
(3) 《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；
(4) 《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
(5) 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）；
(6) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）；
(7) 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；
2.2 建设单位提供的工程勘察报告
暂缺
三．设计要求
建筑结构安全等级　 二级
抗震设防烈度　 六度
抗震设防类别 丙类
抗震措施 按照6度抗震要求，采取相应构造措施
设计使用年限 25年
结构重要性系数 1.0

四、 荷载工况及组合
4.1风荷载：
风荷载（W）：现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102：2002)对于风荷载的取值是以GB50009-2001为基础。本工程处于XX，XXX大桥旁，使用寿命为25年，基本风压为0.45KN/㎡，地面粗糙度为B类，而建筑物最高处相对地面高度为11m，所以取风压高度变化系数为1，风振系数取1.2。体型系数根据规范选取。

4.2 屋面活荷载：
活载：包括屋面均布活载、检修集中荷载(M)，积灰荷载(D)，雪荷载等。其中《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定均布活载的标准值（按投影面积计算）取0.5KN/m；检修集中荷载标准值取1.0KN/m或实际值；积灰荷载与雪荷载按现行《建筑结构荷载规范》的规定采用。均布活荷载与雪荷载不同时考虑，取其中较大值（记为L））计算，积灰荷载与雪荷载、均布活载中的较大值同时考虑，检修荷载只与结构自重荷载同时考虑。
4.3 恒载：
根据荷载规范取为0.3KN/㎡，梁柱自重程序自动计算。
4.4 地震作用：
按GB5009-2001的规定取用，不与风荷载作用同时考虑。
4.5 荷载组合：
根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)中的相关规定，考虑如下荷载组合：
恒荷载组合+活荷载
永久荷载效应起控制作用：1.35(活荷载)+0.7×1.4（恒荷载）
可变荷载效应起控制作用：1.2(恒荷载)+1.4（活荷载）
永久荷载对结构有利：1.0(恒荷载)+1.4（活荷载）
（2）恒荷载+风荷载
左风：1.2(恒荷载)+1.4（左风荷载）
1.0(恒荷载)+1.4（左风荷载）
右风：1.2(恒荷载)+1.4（右风荷载）
1.0(恒荷载)+1.4（右风荷载）
（3）恒荷载+活荷载+风荷载
（4）恒荷载+水平地震作用
（5）恒荷载+水平地震作用+风荷载
（6）恒荷载+竖向地震作用
（7）重力荷载+水平地震作用+竖向地震作用
（8）重力荷载+水平地震作用+竖向地震作用+风荷载
五．计算软件

厂房部分初步设计采用PKPM-STS（2006.3版本）计算
六．结构设计
6.1结构形式和计算概况
本仓库为单层轻型全钢结构仓库，跨30米，长96米，柱距为8米，檐口高9米，屋面坡度1/15，挑檐10米，厂房内无吊车。按照规范要求分别设置相应的柱间支撑及屋面水平支撑。
仓库主体部分上部结构采用门式刚架结构体系，全钢结构，H形钢柱，实腹式工字形钢屋面梁，高强轻钢C型墙梁，轻型压型钢板墙面。屋面采用高强轻钢C形檩条，轻型夹芯板屋面。
主体刚架钢材采用Q235钢材。
屋面支撑及柱间支撑钢材采用Q235。

图1 模型节点、截面编号

图2弯矩包络图（KN.m）

图3 轴力包络图（KN）

图4剪力力包络图（KN）

图5截面验算应力比图

应力比说明：
柱左： 作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值
右上：平面内稳定应力比（对应长细比）
右下：平面外稳定应力比（对应长细比）
梁上： 作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值
左下：平面内稳定应力比
右下：平面外稳定应力比

图6梁挠度图
挠度输出说明：
梁下： 最大挠度值
梁中： 挠跨比 = 梁最大挠度/跨度

6.2详细计算过程

结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构
设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算
结构重要性系数: 1.00
节点总数: 13
柱数: 3
梁数: 9
支座约束数: 3
标准截面总数: 17
活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置
风荷载计算信息: 计算风荷载
钢材: Q235
梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算
恒载作用下柱的轴向变形: 考虑
梁柱自重计算增大系数: 1.20
基础计算信息: 不计算基础
梁刚度增大系数: 1.00
钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85
门式刚架梁平面内的整体稳定性: 不验算
钢结构受拉柱容许长细比: 400
钢结构受压柱容许长细比: 500
钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 180
柱顶容许水平位移/柱高: l / 60
抗震等级: 3(钢结构为考虑地震作用)
计算震型数： 3
地震烈度： 6.00
场地土类别：Ⅱ类
附加重量节点数： 0

设计地震分组：第一组
周期折减系数:0.80
地震力计算方法：振型分解法
结构阻尼比：0.050
按GB50011-2001 地震效应增大系数 1.000
窄行输出全部内容

---- 节点坐标 ----

节点号 X Y 节点号 X Y 节点号 X Y
( 1) 10.00 9.70 ( 2) 70.00 9.70 ( 3) 17.50 10.20
( 4) 62.50 10.20 ( 5) 0.00 10.30 ( 6) 25.00 10.70
( 7) 55.00 10.70 ( 8) 32.50 11.20 ( 9) 47.50 11.20
( 10) 40.00 11.70 ( 11) 10.00 0.00 ( 12) 70.00 0.00
( 13) 40.00 0.00

---- 柱关联号 --------

柱号 节点Ⅰ 节点Ⅱ 柱号 节点Ⅰ 节点Ⅱ 柱号 节点Ⅰ 节点Ⅱ
( 1) 11 1 ( 2) 13 10 ( 3) 12 2

---- 梁关联号 ----

梁号 节点Ⅰ 节点Ⅱ 梁号 节点Ⅰ 节点Ⅱ 梁号 节点Ⅰ 节点Ⅱ
( 1) 1 3 ( 2) 3 6 ( 3) 4 2
( 4) 5 1 ( 5) 6 8 ( 6) 7 4
( 7) 8 10 ( 8) 9 7 ( 9) 10 9

---- 支座约束信息 ----
( 1) 11111 ( 2) 13111 ( 3) 12111

---- 柱上下节点偏心 ----

节点号 柱偏心值 节点号 柱偏心值 节点号 柱偏心值 节点号 柱偏心值
1) 0.00 ( 2) 0.00 ( 3) 0.00 ( 4) 0.00
( 5) 0.00 ( 6) 0.00 ( 7) 0.00 ( 8) 0.00
( 9) 0.00 ( 10) 0.00 ( 11) 0.00 ( 12) 0.00

( 13) 0.00

---- 标准截面信息 ----

1、标准截面类型

( 1) 27, 400, 400, 300, 650, 8.0, 14.0, 14.0, 5
( 2) 27, 400, 400, 300, 800, 12.0, 14.0, 14.0, 5
( 3) 27, 350, 350, 300, 700, 10.0, 14.0, 14.0, 5
( 4) 27, 300, 300, 400, 1200, 10.0, 12.0, 12.0, 5
( 5) 27, 300, 300, 400, 1200, 10.0, 14.0, 14.0, 5
( 6) 27, 280, 280, 650, 1100, 6.0, 10.0, 10.0, 5
( 7) 27, 280, 280, 1100, 400, 12.0, 14.0, 14.0, 5
( 8) 16, 240, 240, 950, 6.0, 8.0, 8.0, 5
( 9) 27, 280, 280, 400, 1200, 12.0, 14.0, 14.0, 5
( 10) 27, 280, 280, 1200, 450, 12.0, 14.0, 14.0, 5
( 11) 27, 280, 280, 450, 850, 10.0, 12.0, 12.0, 5
( 12) 16, 280, 280, 450, 8.0, 12.0, 12.0, 5
( 13) 27, 220, 220, 1350, 650, 8.0, 10.0, 10.0, 5
( 14) 27, 240, 240, 950, 1200, 6.0, 10.0, 10.0, 5
( 15) 27, 240, 240, 1200, 950, 10.0, 14.0, 14.0, 5
( 16) 27, 240, 240, 950, 1400, 8.0, 14.0, 14.0, 5
( 17) 27, 240, 240, 1400, 950, 8.0, 14.0, 14.0, 5

---- 柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度 ----

柱号 标准截 铰接 截面布 柱号 标准截 铰接 截面布
面 号 信息 置角度 面 号 信息 置角度
( 1) 5 1 0 ( 2) 4 3 0
( 3) 5 1 0

---- 梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度 -----

梁号 标准截 铰接 截面布 梁号 标准截 铰接 截面布

面 号 信息 置角度 面 号 信息 置角度
( 1) 15 0 0 ( 2) 8 0 0
( 3) 14 0 0 ( 4) 6 0 0
( 5) 8 0 0 ( 6) 8 0 0
( 7) 16 0 0 ( 8) 8 0 0
( 9) 17 0 0

2、标准截面特性

截面号 Xc Yc Ix Iy A
1 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
2 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
3 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 0.15000 0.40000 0.15072E-02 0.54065E-04 0.14960E-01
5 0.15000 0.40000 0.16809E-02 0.63064E-04 0.16120E-01
6 0.14000 0.43750 0.13601E-02 0.36602E-04 0.10730E-01
7 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 0.12000 0.47500 0.12593E-02 0.18449E-04 0.94440E-02
9 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
10 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
11 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
13 0.00000 0.00000 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
14 0.12000 0.53750 0.19482E-02 0.23059E-04 0.11130E-01
15 0.12000 0.53750 0.28478E-02 0.32343E04 0.17190E-01
16 0.12000 0.58750 0.32706E-02 0.32305E-04 0.15896E-01
17 0.12000 0.58750 0.32706E-02 0.32305E-04 0.15896E-01

截面号 ix iy W1x W2x W1y W2y
1 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
2 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 0.31741E+00 0.60116E-01 0.37680E-02 0.37680E-02 0.36043E-03 0.36043E-03
5 0.32292E+00 0.62547E-01 0.42023E-02 0.42023E-02 0.42043E-03 0.42043E-03
6 0.35603E+00 0.58405E-01 0.31087E-02 0.31087E-02 0.26144E-03 0.26144E-03
7 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 0.36516E+00 0.44198E-01 0.26511E-02 0.26511E-02 0.15374E-03 0.15374E-03
9 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
11 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
13 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
14 0.41838E+00 0.45517E-01 0.36246E-02 0.36246E-02 0.19216E-03 0.19216E-03
15 0.40702E+00 0.43376E-01 0.52982E-02 0.52982E-02 0.26953E-03 0.26953E-03
16 0.45360E+00 0.45081E-01 0.55670E-02 0.55670E-02 0.26921E-03 0.26921E-03
17 0.45360E+00 0.45081E-01 0.55670E-02 0.55670E-02 0.26921E-03 0.26921E-03

恒荷载计算...

节 点 荷 载: 节点号 弯矩 垂直力 水平力

0

柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0

梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数2
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 2 2.40 10.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00
1 1 1 2.40 0.00

---- 恒荷载标准值作用计算结果 ----

--- 柱内力 ---

柱号 M N V M N V
1 0.00 102.69 -10.85 -105.25 -87.96 10.85
2 -25.15 131.46 -7.06 -57.45 -114.97 7.06
3 0.00 59.91 17.91 173.73 -45.18 -17.91

--- 梁内力 ---

梁号 M N V M N V
1 276.13 14.40 52.95 8.42 -12.39 -22.76
2 -8.42 12.39 22.76 86.67 -10.75 1.94

3 -58.79 19.15 -17.98 -173.73 -20.88 43.88
4 0.00 0.00 0.00 -170.88 -2.05 34.11
5 -86.67 10.75 -1.94 -20.81 -9.10 26.65
6 -101.10 17.50 6.73 58.79 -19.15 17.98
7 20.81 9.10 -26.65 -331.17 -7.15 55.92
8 42.32 15.85 31.44 101.10 -17.50 -6.73
9 388.61 13.90 60.70 -42.32 -15.85 -31.44

--- 恒荷载作用下的节点位移(mm) ---

节点号. X向位移 Y向位移
1 -3.4 0.3
2 -3.7 0.2

3 -2.8 9.4
4 -4.7 16.0
5 -3.9 8.4
6 -2.4 16.3
7 -50 21.9
8 -3.0 7.7
9 -4.1 9.2
10 -3.5 0.5

活荷载计算...

节 点 荷 载: 节点号 弯矩 垂直力 水平力
0

柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
0

梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数2
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 4.00 0.00
1 1 1 400 0.00

--- 活荷载标准值作用下的节点位移(mm) ---

节点号. X向位移 Y向位移
1 -4.3 0.3
2 -4.7 0.2
3 -3.7 21.2
4 -5.9 23.8
5 -4.9 30.6
6 -3.2 33.1
7 -6.3 35.3
8 -3.9 18.5
9 -5.2 19.1
10 -4.5 0.5

风荷载计算...

---- 左风荷载标准值作用 ----

节 点 荷 载: 节点号 水平力 垂直力
0

柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数1 荷载参数2
1 1 3.46 0.00
3 1 2.16 0.00
0

梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数2
1 1 1 -3.90 0.00
1 1 1 -3.90 0.00
1 1 1 -2.16 0.00
1 1 1 -6.06 0.00
1 1 1 -3.90 0.00
1 1 1 -2.16 0.00
1 1 1 -3.90 0.00
1 1 1 -2.16 0.00
1 1 1 -2.16 0.00

--- 节点侧向（水平向）位移(mm) ---

节点号 δx 节点号 δx 节点号 δx 节点号 δx
( 1) 18.3 ( 2) 18.4 ( 3) 17.8 ( 4) 19.2
( 5) 19.9 ( 6) 17.0 ( 7) 19.0 ( 8) 17.3
( 9) 18.2 ( 10) 18.2 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0
( 13) 0.0

--- 柱内力 ---

柱号 M N V M N V
1 0.00 -124.90 29.80 126.24