目录
1、基本资料 (1)
1.1、建筑物基本资料 (1)
1.2、设计荷载 (2)
2、内力图 (2)
3、钢材级别和梁柱截面 (4)
4、焊接方法和焊条型号 (5)
5、节点设计 (5)
5.1梁柱节点 (5)
5.1.1柱节点螺栓强度验算 (5)
5.1.2端板厚度验算 (6)
5.1.3梁柱节点域剪应力验算 (6)
5.1.4螺栓处腹板强度验算 (6)
5.2梁梁节点 (6)
5.2.1梁梁节点螺栓强度验算 (6)
5.2.2端板厚度验算 (7)
5.2.3螺栓处腹板强度验算 (7)
6、施工图 (8)
参考文献 (8)
1、基本资料
1.1、建筑物基本资料
1
2
某单层单跨钢结构厂房长度150m ，檐口高度：7500mm ，基础顶埋深：800mm ，柱距：7500mm ，跨度：15000mm ，屋顶坡度0.1。
如图0框架立面图。
图0框架立面图
1.2、设计荷载
恒载：2
/KN 3.0m ，风载：2
/KN 4.0m ，活载：2
/KN 5.0m ，不考虑抗震设防。
2、内力图
用力学求解器计算这种荷载作用下的门式钢架内力，并经最不利组合得出的弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图如下所示。
图1弯矩包络图（单位：KN·M）
图2剪力包络图（单位：KN）
3
4
图3轴力包络图 （单位：KN ）
3、钢材级别和梁柱截面
本门式钢架采用碳素结构钢，牌号表达为Q235钢。
经PKPM 软件计算得出钢材截面。
由图2可知截面大小，梁采用焊接H 型钢HM234×180×6×8，柱采用焊接H 型钢HM480×250×6×8。
（a ） （b ）
图4截面示意图 （a ）梁截面；（b ）柱截面
5
4、焊接方法和焊条型号
焊接方法选用设备简单，操作灵活方便的手工电弧焊。
钢板及型钢为Q235钢，焊条型号选用E43型。
对接焊质量等级不低于二级。
5、节点设计
5.1梁柱节点
梁节点连接采用10.9级M27高强摩擦型螺栓。
构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.45。
每个高强度螺栓的预拉力按课本表3.8为290KN ，见图5，连接处传递的内力值N=23KN ，M=147.2KN ·3
m ，V=61.5KN 。
5.1.1柱节点螺栓强度验算
KN
1248.0155KN 3.985.958.25.3465.2465.176225.34610008.23312342
2221
t1N =⨯<=+=++⨯⨯⨯⨯+=+=∑）（y
y i
m M n N
连接受剪承载力设计值计算：
)25.1(9.0N
b ,∑∑-=ti f t v N nP n μ
按比例关系可求得：
KN
N KN t 4.517.70N 3t2==
验算受剪承载力设计值：
KN
KN N nP n ti f t
v 4.10705.5893.987.704.51225.1-155125.019.0)
25.1(9.0N
b ,>=++⨯⨯⨯⨯⨯=-=∑∑）］
（［
μ
图5 梁柱节点示意图
6
5.1.2端板厚度验算
端板厚度取为t=22mm ，宽度b=250mm 。
按伸臂类端板计算：
mm f 45e =
mm bf
N e t f 9.18295
25098300
4566t =⨯⨯⨯=
≥
经计算，端板厚度能满足要求。
5.1.3梁柱节点域剪应力验算
226
c c b /170/8.6610
580603108.233t b d M mm N mm N ≤=⨯⨯⨯==τ
经计算，节点域剪应力能满足要求。
5.1.4螺栓处腹板强度验算
P 4.07.70N t2≤=按下式计算：
223
w w t2/310/1.15710
45107.70t e N mm N f mm N =<=⨯⨯= 经计算，螺栓处腹板强度能满足要求。
5.2梁梁节点
节点连接采用10.9级M22高强摩擦型螺栓。
构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.5。
每个高强
度螺栓的预拉力按课本表3.8为155KN ，见图5，连接处传递的内力值N= 17KN M=77.9KN ·
3
m V=5.2KN 5.2.1梁梁节点螺栓强度验算
螺栓强度验算
单个螺栓的最大拉力：
7
KN
1248.0155KN 6.1113.1098.25.3465.2462234610008.22710232
221
t1N =⨯<=+=+⨯⨯⨯⨯+=+=∑）（y
y i
m M n N
连接受剪承载力设计值计算：
)25.1(9.0N
b ,∑∑-=ti f t v N nP n μ
按比例关系可求得：
KN
N KN t 3.280N 3t2==
验算受剪承载力设计值：
KN
KN N nP n ti f t
v 84.4796.111803.2225.1-155105.019.0)
25.1(9.0N
b ,>=++⨯⨯⨯⨯⨯=-=∑∑）］
（［ μ
图4梁梁节点示意图
5.2.2端板厚度验算
端板厚度取为t=22mm ，宽度b=250mm 。
按伸臂类端板计算：
mm f 45e =
mm bf
N e t f 2.20295
250111600
4566t =⨯⨯⨯=
≥
经计算，端板厚度能满足要求。
5.2.3螺栓处腹板强度验算
P 4.080N t2>=按下式计算：
8
22w w t2/310/8.13710
45155000
4.0t e N mm N f mm N =<=⨯⨯= 经计算，螺栓处腹板强度能满足要求。
6、施工图
施工图内容包括钢架正面图、斜梁拼接、梁柱节点详图（详见施工图）。
参考文献
1、钢结构设计规范（GB50017-2003）.北京：中国计划出版社，2003
2、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002
3、《土木工程专业钢结构课程设计指南》.周俐俐，姚勇.北京：中国水利水电出版社、知识产权出
版社，2006 4、《钢结构》.戴国欣.武汉：武汉理工大学出版社，2007。