0 323.24 -87.66
327.886
①+③
129.48 -39.724
①+②
—
—
—
—
—
788.92 323.24 -87.66
— — —
14
最不利荷载组合作用下刚架 M、N、Q 图
15
5、刚架梁、柱截面验算
5.1 构件宽厚比验算 ① 梁翼缘
b = (350 −12) 2 = 14.17 < 15 235 = 15 满足要求
=
+0.525kN
/m
q
w DE
=
0.35 × (−0.55) × 6
=
−1.155kN
/m
8
4、内力计算及组合
4.1 刚架内力计算 由结构矩阵分析计算得到刚架在各种荷载作用下得弯矩 M 图、剪力 V 图、轴力 N 图见图 8～图 19。
① 屋面恒载作用下刚架 M、N、Q 图
9
② 屋面活载作用下刚架 M、N、Q 图
1
2、结构平面及支撑布置
结构平面图见附图 1
支撑布置见图 2 与图 3
初选梁柱截面及截面特性见表 1 表 1 梁、柱截面及截面特性
部位
截面简图
截面特性
刚
1—1 架
剖面
横
梁 2—2 3—3 剖面
2－350×12 －1176×10
2－350×12 －686×10
截面积
A = 199.2cm2
惯性
Ix = 411940cm4
I y = 8585cm4
抵抗矩 Wx = 7005.8cm3
Wy = 905.5cm3
回转半径 ix = 45.475cm
iy = 6.565cm
截面积
A = 150.2cm2
惯性矩
Ix = 119580cm4
I y = 8580.5cm4
抵抗矩
Wx = 3486.4cm3 Wy = 490.32cm3
kσ
=
⎡⎣(1+ β )2
16
+
0.112
(1
−
β
)2
⎤ ⎦
0.5
+ (1+ β )
=
4
腹板换算的高厚比为：
λp
=
hw / tw 28.1 kσ
f y = 892 /10 235 28.1 4
19.282 235
=
0.45
<
λp
=
0.8
取 ρ = 1.0 ，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 程》所规定的允许宽厚比时，梁受压翼缘全截面有效。
N
β = σ min σ max = −85.7 116 = −0.74
kσ
=
⎡⎣(1+ β )2
16
+
0.112
(1
−
β
)2
⎤ ⎦
0.5
+ (1+ β )
= 22.7
可得腹板换算高厚比为：
λp
=
hw 28.1
tw kσ
fy = 1182 10 127.6 = 0.65 < 0.8 235 28.1 22.7 235
462320 ×104
= 15.147 ±100.85 N mm2 = 116.0 N mm2 − 85.7
腹板受压区高度：
hc
=
116 116 + 85.7
×1182mm
=
679.78mm
由
σ max = 116 N mm2 < f = 215 N mm2
故取
f y = γ Rσ max = 1.1×116 N mm2 = 127.6 N mm2
取 ρ = 1.0 ，柱顶腹板全截面有效。
柱底 6—6 截面：
由
σ max
= N = 323.24×103 A 18440
= 17.53 N
mm2 <
f
= 215 N
mm2
17
故取
f y = γ Rσ max = 1.1×17.53 N mm2 = 19.282 N mm2
由 β = σ min σ max ，有 β = 1.0 ，则
t
12
fy
②拄翼缘
b = (350 −12) 2 = 12.14 < 15 235 = 15 满足要求
t
14
fy
③梁腹板 1—1 截面：
hw = 1176 = 117.6 < 250 235 = 250
tw 10
fy
2—2、3—3 截面：
满足要求
hw = 686 = 68.6 < 250 235 = 250
6
3、荷载计算
3.1 荷载取值计算 ① 永久荷载（包括墙面及柱自重）
其值取： 0.36 + 18 × 0.1 = 2.16kN / m 2 ② 可变荷载
其值取： 0.3 + 18 × 0.1 = 2.1kN / m 2 ③ 风载：
基本风压 w0 = 0.35kN / m 2 ，地面粗糙度为 B 类，按封闭式建筑选取中间区单元，钢架 得风载体型系数见图 4.
5.1、构件宽厚比验算
………………………………………………16
5.2、有效截面特性 ……………………………………………………16
5.3、刚架梁得验算 ……………………………………………………20
5.4、刚架柱得验算 ……………………………………………………21
6、位移验算 ……………………………………………………………23
0 126.1 -34.2
活载 ②
左风 ③
Nmax 相应的 M、V
组合 项目
组合值
Nmin 相应的 M、V
组合 项目
组合值
M 相应的 N、V max
组合 项目
组合值
299.6 122.8 -33.3
0 122.8 -33.3
-29.71
-15.6 0.94
①+②
0
-15.6 5.66
①+②
788.92 323.24 -87.66
10
③ 左风荷载作用下刚架 M、N、Q 图
11
12
4.2 刚架梁内力组合表
梁截面
内力（ KN 或 恒载
KN / m ）
①
M
截面
V
1—1
N
M
截面
V
2—2
N
M
截面
V
3—3
பைடு நூலகம்
N
M
截面
V
4—4
N
-307.9 119.0 42.2 -23.0 72.4 39.1 194.5 25.4 36.0 218.2 -2.3 34.1
回转半径 ix = 46.55cm
iy = 6.85cm
截面积 A = 184.4cm2
惯性矩
Ix = 242630cm4 I y = 10011cm4
抵抗矩 Wx = 5440.1cm3 Wy = 572.08cm3
回转半径 ix = 36.27cm
iy = 7.37cm
3
图 1 结构平面图
4
5
回转半径 ix = 35.09cm
iy = 7.122cm
截面简图
2－350×14 －1182×10
2－350×14 －892×10
截面特性 截面积 A = 213.4cm2
惯性矩
Ix = 462320cm4 I y = 10014cm4
抵抗矩 Wx = 7822.6cm3 Wy = 572.22cm3
tw 10
fy
4—4 截面：
满足要求
hw = 876 = 87.6 < 250 235 = 250
tw 10
fy
④柱腹板 柱底 6—6 截面：
满足要求
hw = 892 = 89.2 < 250 235 = 250
tw 10
fy
柱顶 5—5 截面：
满足要求
hw = 1182 = 118.2 < 250 235 = 250
活载 ②
-299.6 115.8 41.1 -22.4 70.5 38.1 189.3 24.7 35.0 212.4 -2.2 33.2
左风 ③
M max 相应的 N、V
组合 项目
组合值
29.71 -15.5 -2.131 3.29 -9.155 -2.052 -27.5 -2.525 -1.97 -29.136 3.44 -1.92
屋面负压标准值
q
w BC
=
0.35 × (−1.0) × 6
=
−2.1kN
/m
qCwD = 0.35 × (−0.65) × 6 = −1.365kN / m 墙面风载高度变化系数按柱顶标高计算取为 1.0
w = 1.0 × 0.35 = 0.35kN / m2
墙面风压标准值
q
w AB
=
0.35 × (+0.25) × 6
①+② ①+③ ①+② ①+②
-788.92 304.92 108.18 -58.96 185.58 100.26 498.42 65.06
92.2 559.2 -5.84 87.4
M min 相应的 N、V
V 相应的 M、N max
组合 项目
组合值
组合 项目