轻型门式钢架课程设计计算书
门式刚架计算书
门式刚架计算书项目编号: No.1项目名称: XXX项目计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08目录一. 设计依据 (3)二. 计算软件信息 (3)三. 结构计算简图 (3)四. 结构计算信息 (3)五. 结构基本信息 (4)六. 荷载与效应组合 (6)1. 各工况荷载表 (6)2. 荷载效应组合表 (7)七. 地震计算信息 (19)1. 左地震 (19)2. 右地震 (19)八. 内力计算结果 (20)1. 单工况内力 (20)九. 节点位移 (22)十. 构件设计结果 (23)十一. 荷载与计算结果简图 (81)1. 结构简图 (81)2. 荷载简图 (83)3. 应力比图 (90)4. 内力图 (91)5. 位移图 (106)一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。
计算日期为 2017年12月 8日13时41分 4秒。
三. 结构计算简图四. 结构计算信息结构类型: 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范》（GB 51022-2015）计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H400X 200X 12X 14-0H 400X 200X 12X 14-012345671234122000070001500200010710支座约束数: 2标准截面总数: 3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: Q345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: 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: 按压弯构件验算程序自动确定允许的长细比钢梁(恒+活)容许挠跨比: l /180柱顶容许水平位移/柱高: l /60地震影响系数取值依据: 10抗规(2010版)地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数：3地震烈度：6.00场地土类别：Ⅲ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GB50011-2010 地震效应增大系数:1.050五. 结构基本信息节点坐标柱关联号梁关联号柱节点偏心 (m)标准截面信息柱布置截面号,约束信息,截面布置角度梁布置截面号,约束信息截面特性截面特性六. 荷载与效应组合1. 各工况荷载表节点荷载柱荷载梁荷载吊车 12. 荷载效应组合表(1)柱子内力的基本组合(2)梁内力的组合值七. 地震计算信息1. 左地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力： 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比： 0.017周期(已乘折减系数)2. 右地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力： 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比： 0.017周期(已乘折减系数)八. 内力计算结果1. 单工况内力柱内力梁内力九. 节点位移恒荷载工况下节点位移（mm）活荷载工况下节点位移（mm）节点侧向（水平向）位移(mm)十. 构件设计结果1、钢柱 1 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比：λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 63, V=16.04抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.922、钢柱 2 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比：λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 61, V=-12.42抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.923、钢柱 3 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=1.50; 长细比：λx=156.8,λy=27.3构件长度=1.50; 计算长度系数: Ux=19.22 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015。
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1、工程情况：无吊车门式刚架跨度13.1m，刚架间距5m，共10榀。
钢架柱高4.6 m，屋面坡度1/6，屋面及墙板采用加JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板，芯板面板厚为0.50mm，板厚为80mm，自重0.25 kN/m2，檩条为薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，自重0.05kN/m2。
钢材采用Q235钢，焊条为E43型。
抗震设防烈度为6度。
刚架梁在1/3处变截面。
静载：为0.2 kN/m2；活载：0.5 kN/m2 ；雪载：0.2 kN/m2；风载：基本风压W0=0.55 kN/m2，地面粗糙度B类图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图2:图2.刚架平面布置图2.2钢架的类型根据门式钢架类型钢结构特点,为了充分利用材料的作用达到节省材料的目的,截面应选用变截面实腹式门式钢架轻型钢架结构。
由于厂房内无吊车采用铰接柱脚刚架。
3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板, 芯板面板厚为0.50mm ，板厚为80mm.。
3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度 ，空间结构的稳定性，门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑，在柱间设置柱间支撑。
3.3.1屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求：屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。
柱间支撑布置如图3：图3.刚架柱间支撑布置图（1）柱间支撑设计：柱间支撑计算简图见图4. 按CECS102：2002 附录A ：0.650.150.8s μ=+=z μ按GB50009-2001 低于10m 取0.1s μ=20.8 1.0 1.050.550.462k s z o kNw w m μμ=××=×××=110.46213.1515.12w k =×××=N按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值：,111 3.77522w k F W =××=kN N即节点荷载设计值：1.43775 5.29w F k =×=图4.柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。
轻型门式钢架课程设计计算书
一、设计资料某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m ，长度48m ，柱距6m ，檐口标高11m ，屋面坡度1/10。
屋面及墙面板均为彩色钢板，内填充保温层，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，钢材采用Q345钢，2/310mm N f =，2/180mm N f v =，基础混凝土标号C30，2/3.14mm N f c =，焊条采用E50型。
刚架平面布置图，屋面檩条布置图，柱间支撑布置草图，钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。
刚架平面布置图屋面檩条布置图柱间支撑布置草图计算模型及风荷载体形系数二、荷载计算2.1 计算模型的选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。
2.2 荷载取值计算：（1） 屋盖永久荷载标准值彩色钢板 0.40 2kNm保温层 0.60 2kN m 檩条 0.08 2kN m 钢架梁自重 0.15 2kN m 合计 1.23 2kN m （2） 屋面活载和雪载 0.30 2/KN m 。
（3） 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2/KN m（4） 风荷载标准值基本风压：m kN /525.050.005.10=⨯=ω。
根据地面粗糙度类别为B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m 时，按10m 高度处的数值采用，z μ=1.0。
风荷载体型系数s μ：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。
2.3 各部分作用的荷载标准值计算（1） 屋面荷载：标 准 值： m kN /42.7cos 1623.1=⨯⨯θ柱身恒载： m kN /00.3650.0=⨯（2） 屋面活载屋面活载雪载m kN /81.1cos 1630.0=⨯⨯θ（3） 风荷载以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0ωμμωs z k =计算，z μ查表m h 10≤，取1.0，sμ取值如图1.2所示。
门式刚架计算书
附二：（空1行）严格按照大家发的毕业设计小册子上的格式做。
（空1行）汉星轻钢结构仓库设计学生姓名：余梦君学号：0815041209所在系部：土木工程系专业班级：08gb土木二班指导教师：陈升平日期：二○一二年五月摘要门式刚架轻钢结构能有效地利用材料，构件尺寸小，重量轻，而且可以在工厂批量生产，保证质量，工地连接简便迅速，施工周期短。
正因为这些优点，被广泛地应用在一般工业与民用建筑中。
而随着设计技术、制作安装技术的日益提高，越来越多的大空间建筑采用门式刚架轻钢结构，而且经济效益十分显著。
由于经济飞速发展和建筑业技术的进步，在厂房设计中，轻型钢结构的应用越来越广泛，它具有建造周期短、质量轻、操作简便、，成本低等优点，已经成为主要的房屋设计结构形式之一。
但随着轻型钢结构的应用，由于缺乏良好的控制，相应的工程施工出现了一些质量安全问题，它的安全性和经济性无法保障。
本次设计，以厂房的科学安全和经济为目的，探讨门式钢架轻型钢结构厂房的相关问题。
（空1行）关键词：门式刚架轻钢结构质量保证连接简便施工周期短成本低AbstractPortal frame light steel structure effective use of materials, component size is small, light weight, and in the factory mass production, quality assurance, site connection is simple and rapid, short construction period. Precisely because of these advantages, has been widely used in general industrial and civil buildings. With the design of technology, production and installation of technology increasing, a growing number of large space buildings portal frame light steel structure, and economic benefits are very significant. Because of the rapid economic development and progress of the construction technology, plant design, the application of light steel structure more and more widely, it has a short construction period, light weight, easy to operate, low cost, has become a major housing design one of the structure. However, with the application of light steel structure, the lack of good control, the corresponding construction quality and safety problems, can not guarantee its security and economy. The design, plant science, safety and economic purposes, explore the related issues of the gantry steel frame light steel structure workshopKeywords：Portal frame light steel Quality Assurance Easy connectivityShort construction period, low cost目录摘要........................................................................ ABSTRACT...................................................................... 目录.. (V)1 绪论 (1)2 荷载计算 (2)2．1荷载取值计算 (2)2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） (2)2.1.2 可变荷载标准值 (2)2.1.3 风荷载标准值 (2)2.1.4 吊车资料 (2)2.1.5 地震作用 (3)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (3)3 内力计算 (5)3.1在恒荷载作用下 (6)3.2在活荷载作用下 (7)3.3在风荷载作用下 (8)3.4在吊车荷载作用下 (9)3.5内力组合 (10)4 刚架设计 (14)4.1截面形式及尺寸初选 (14)4.2构件验算 (14)4.2.1 构件宽厚比验算 (15)4.2.2 有效截面特性 (15)4.2.3 刚架梁的验算 (18)4.2.4 刚架柱验算 (19)4.2.5 位移计算 (21)4.3节点设计 (21)4.3.1 梁柱节点设计 (21)4.3.2 梁梁节点设计 (23)4.3.3 刚接柱脚节点设计 (26)5 吊车梁及牛腿设计 (28)5.1吊车梁设计 (28)5.2牛腿设计 (31)6 其它构件设计 (34)6.1隅撑设计 (34)6.2檩条设计 (34)6.2.1 基本资料 (34)6.2.2 荷载及内力 (34)6.2.3 截面选择及截面特性 (34)6.2.4 强度计算 (36)6.2.5 稳定性验算 (37)6.3墙梁设计 (37)6.3.1 基本资料 (37)6.3.2 荷载计算 (37)6.3.3 内力计算 (37)6.3.4 强度计算 (37)7 基础设计 (38)7.1刚架柱下独立基础 (38)7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (38)7.1.2 基础底面内力及基础底面积计算 (38)7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (39)7.1.4 基础底面配筋计算 (39)7.2山墙抗风柱下独立基础 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.13 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2合计0.3 KN/m22.1.2 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。
钢结构的课程设计计算书
（2）1.0X永久荷载标准值十1.4X风荷载标准值；
上述（1）项组合主要用于截面强度和构件稳定性计算；（2）项组合主要用于 锚栓抗拉计算。
一般对轻型屋面的刚架，当地震设防烈度为7度而相应风荷载大于0.35 kN/卅（标准值）或为8度（I、U类场地上）而风荷载大于0.45 kN/tf时，地震作用 组合不起控制作用，可只进行上述二项组合。
当使用及施工荷载较大时，应按实际情况采用。
屋面雪荷载、积灰荷载等按《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采用。
荷载效应组合时应符合下列原则：
1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；
2）积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；
3）施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其它荷载同时考虑。
根据跨度、高度和荷载的不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实 腹焊接工字形截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变 截面构件通常改变腹板的高度做成楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在 安装单元内一般不改变翼缘截面，当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的安装单元 可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。
门式刚架的跨度宜采用9~36m,以3m为模数，必要时也可采用非模数跨度。 边柱的截面宽度不相等时，其外侧要对齐。
门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m，也可采用7.5m或9m，
最大可用12m;跨度较小时也可用4.5m。
门式刚架的高度宜采用4.5~9.0m,必要时可适当加大。
在多跨刚架局部抽掉中柱处，可布置托架。
(3)墙梁布置
轻型门式钢架设计计算书
1. 设计资料 (2)2. 门式钢架形式和几何尺寸 (2)3. 荷载 (3)4. 内力计算 (4)4.1. 初选截面 (4)4.2. 钢柱AB截面验算 (8)4.2.1. 截面几何特性 (8)4.2.2. 内力 (8)4.2.3. 计算长度 (8)4.2.4. 强度验算 (8)4.2.4.1. 控制截面的强度验算 (8)4.2.4.2. 抗剪承载力验算 (9)4.2.4.3. 抗弯承载力验算 (9)4.2.5. 整体稳定验算 (9)4.2.5.1. 平面内整体稳定 (9)4.2.5.2. 平面外整体稳定 (10)4.2.6. 局部稳定验算 (10)4.3. 钢梁CD截面验算 (11)4.3.1. 截面几何性质 (11)4.3.2. 内力 (11)4.3.3. 强度验算 (11)4.3.3.1. 控制截面的强度验算 (11)4.3.3.2. 抗剪承载力验算 (11)4.3.3.3. 抗弯承载能力验算 (12)4.3.4. 整体稳定验算 (12)4.3.4.1. 平面内整体稳定 (12)4.3.4.2. 平面外整体稳定性 (12)4.3.4.3. 局部稳定验算 (13)4.4. 节点验算 (13)4.4.1. 边柱与横梁连接节点 (14)4.4.1.1. 连接节点高强螺栓验算 (14)4.4.1.2. 端板厚度验算 (15)4.4.1.3. 梁柱节点域的剪力验算 (16)4.4.2. 横梁与横梁拼接节点（屋脊节点） (16)4.4.2.1. 连接节点高强螺栓验算 (16)4.4.2.2. 端板厚度验算 (18)4.4.2.3. 螺栓处腹板强度验算 (19)4.4.2.4. 柱脚底板的厚度t (21)4.4.3. 牛腿节点 (22)4.4.3.1. 牛腿根部截面强度验算： (24)门式刚架厂房设计计算书1.设计资料本项目设计基准期为50年，属于丙类建筑，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，场地类别为B类。
[学士]某轻型门式刚架设计课程设计
![[学士]某轻型门式刚架设计课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/cd1a7517a300a6c30c229f7b.png)
学号《钢结构设计》课程设计某轻型门式刚架设计院（系）名称：专业名称：学生姓名：指导教师：年月《钢结构设计》课程设计计算书目录1.设计资料 ....................................................................................................................... 4 2.荷载计算 .. (5)2.1荷载取值计算：..................................................................................................................................................... 5 （1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面） ..................................................................................................... 5 （2）面可变荷载标准值 ........................................................................................................................................ 5 （3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）..................................................................................... 5 （4）风荷载标准值 ................................................................................................................................................ 5 （5）地震作用 ........................................................................................................................................................ 5 2.2各部分作用的荷载标准值计算： ......................................................................................................................... 5 （1）屋面 ................................................................................................................................................................ 5 （2）柱荷载 ............................................................................................................................................................ 5 （3）风荷载标准值 (6)3.内力分析 (6)3.1在恒荷载作用下： ................................................................................................................................................. 6 3.2在活荷载作用下： ................................................................................................................................................. 7 3.3在风荷载作用下： . (8)4.内力组合 ..................................................................................................................... 10 5.刚架设计 (11)5.1截面设计：........................................................................................................................................................... 11 5.2构件验算：........................................................................................................................................................... 11 （1）构件宽厚比验算 .......................................................................................................................................... 11 （2）刚架梁的验算 .............................................................................................................................................. 11 （3）刚架柱的验算 .............................................................................................................................................. 13 （4）验算刚架在风荷载作用下的侧移 .......................................................................................................... 14 5.3节点验算：........................................................................................................................................................... 14 （1）梁柱连接节点 .............................................................................................................................................. 14 （2）横梁跨中节点 . (16)《钢结构设计》课程设计计算书（3）柱脚设计 (17)6.其他构件设计 (18)6.1檩条的设计： (18)（1）荷载及内力 (18)（2）截面选择及截面特性 (19)（3）强度验算 (21)（4）挠度计算 (21)（5）构造要求 (21)6.2隅撑的设计： (21)6.3墙梁的设计： (22)（1）荷载计算 (22)（2）内力计算 (22)（4）挠度计算 (22)参考文献 (23)1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱距6m，柱高8m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。
轻型门式钢架结构设计计算书
设计题目:轻型门式刚架结构设计姓名X X学号20 12 002 02专业土木工程学院土建与水利学院指导教师衣振华2015.07.09目录第一部分轻型门式钢架结构设计任务书 (2)一、设计目的 (2)二、基本要求 (2)三、设计资料 (2)四、设计内容 (2)五、参考文献. (2)第二部分钢结构设计说明 (3)第三部分设计计算书 (3)一、设计概况. (3)二、结构布置 (3)三、檩条设计 (3)1、设计资料 (4)2、荷载与内力计算 (4)3、初选截面 (6)4、截面验算 (6)四、墙梁设计 (7)1、设计材料 (7)2、荷载与内力计算 (7)3、初选截面 (8)4、截面验算 (8)五、钢架设计 (9)1、钢架荷载布置 (9)2、钢架内力分析并选取最不利截面 (12)3、梁柱截面验算 (20)六、支撑设计 (22)1、柱支撑设计 (22)2、梁支撑设计 (23)七、节点设计 (22)1、梁柱节点设计 (23)2、梁梁节点设计 (24)八、柱脚设计 (25)1、底板尺寸确定 (25)2、靴梁设计 (26)第一部分轻型门式刚架结构课程设计任务书一、设计目的1、复习钢结构课程内容，综合运用所学知识，学习钢结构设计过程2、学习钢结构方案设计、详细设计和施工图设计3、学习编制结构计算书4、为毕业设计做必要的准备二、基本要求1、掌握门式刚架结构设计的内容、方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素2、了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并能在设计中正确应用3、根据建筑设计要求，正确选择结构形式，合理布置结构4、掌握门式刚架结构的计算方法和构造要求5、认真绘制施工图和编写说明书、计算书三、设计资料1、结构形式：门式刚架，见附件1，具体尺寸见分配表格2、屋面板和墙面板：彩色压型钢板3、构件形式：梁柱为等截面实腹式焊接H型截面，檩条为冷弯薄壁C型截面4、节点形式：梁柱刚接节点；梁梁连接（端板刚接）；柱脚（刚接或者铰接）5、基础：柱下独立基础；混凝土：C30；钢筋二级筋；基础埋深1.5m，地基承载力标准值：2fkN120m/k6、荷载种类：恒载，活载和风荷载（见分组单），不考虑其它荷载四、设计内容1、刚架设计：结构立面图、结构平面布置图、剖面图及节点索引图、梁、柱设计及其详图2、檩条支撑等构件设计：檩条，墙梁，支撑，抗风柱，拉条详图，檩条、支撑布置图等3、节点及构造详图：梁柱连接、梁梁连接及柱脚详图4、设计说明书及计算书1份五、参考文献1、《钢结构设计规范》GB50017-2003.北京：中国计划出版社.20032、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，北京：中国计划出版社.20023、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002.北京：中国计划出版社.20024、轻型钢结构设计计算与实例，本书编委会编人民交通出版社20085、李星荣. 钢结构连接节点设计手册. 北京：中国建筑工业出版社.20056、陈绍蕃.钢结构房屋设计.北京：中国建筑工业出版社.20037、轻型钢结构设计数据资料一本全，本书编委会编中国建材工业出版社20078、舒赣平, 王恒华, 范圣刚编著.轻型钢结构民用与工业建筑设计，中国电力出版社20069、周绪红. 钢结构设计指导与实例精选. 北京：中国建筑工业出版社.200810. 朱海宁，王东，赵瑜编著.轻型钢结构建筑构造设计. 东南大学出版社2003.11第二部分 钢结构设计说明1.本工程结构体系为单层轻型刚架结构2.设计依据：《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）;《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》（GB50018-2002）;3.《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）4.设计荷载标准值：恒载（结构自重，包括屋面板、檩条、钢架自重等），活载0.52/m kN ，风荷载2/35.0m kN5.焊条材料：Q235钢，用E43焊条自动或半自动焊6.钢结构刚架采用Q235B 钢，檩条采用冷弯薄壁C 型钢，材料为Q235B 钢，其机械性能即抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯性能和化学成分均符合规范规定，且具备钢材出厂证明和合格保证7.本设计中的焊缝均为满焊，且符合规范要求，焊缝等级不低于2级，未注明的焊角尺寸均为6mm ，未注明的螺栓均为C 级，且为M168.加劲肋在翼缘两侧均为对称布置9.本工程具体选用材料如下：檩条：冷弯薄壁型钢Q235b ，C200x 70x 20x 2.5刚架梁：H 型钢Q235b ，HN400x200x8x13刚架柱：H 型钢Q235b ，HW300×300×10×15螺栓：10.9级10.本工程的柱脚为：外露式柱脚，所用锚栓为M1211.本工程的梁柱连接采用斜接的方式，梁梁采用顶端对接方式，具体见图纸第三部分 设计计算书一、设计概况1、结构尺寸：跨度m L 18=，檐口标高m H 9.6=，坡度1.0=i ，开间m 6，长度m B 661=；2、荷载：屋面和墙面恒载2/3.0m kN ，屋面活荷载2/5.0m kN ，基本风压2/35.0m kN ；3、材料：235Q 钢材（a Mp E 51006.2⨯=），43E 焊条，8.8,24M 级高强摩擦型螺栓。
轻型门式刚架(手算)计算说明书
1.设计资料南京的某厂房采用单跨双坡门式刚架。
长度90m，柱距6m，跨度15m。
门式刚架檐高6m，屋面坡度为1:10。
刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接。
钢材选用Q345钢，焊条采用E43型。
基础混凝土C25。
屋面材料：夹芯板0.25kN/㎡。
墙面材料：夹芯板0.25kN/㎡。
天沟：钢板天沟。
自然条件：基本雪压0.65 kN/㎡基本风压0.4 kN/㎡不考虑地震作用，屋面无积灰，厂房无吊车。
恒载0.25 kN/㎡活载0.5 kN/㎡经过验算可以选择檩条为C160×60×20×3.0 水平间距1.5m2.梁柱界面选择及截面特性截面简图截面特性1-1剖面2-2（3-3）剖面4-4剖面5-5剖面3.荷载计算（1）荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向）：夹芯板0.25kN/㎡檩条及支撑0.15kN/㎡刚架横梁0.10kN/㎡总计0.50kN/㎡屋面雪荷载（标准值）0.65kN/㎡屋面均布活荷载（标准值） 0.50kN/㎡ 柱及墙梁自重（标准值） 0.55kN/㎡风载 基本风压w 0=0.4 kN/㎡，地面粗糙度为B 类，按封闭建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数如下：（2）分项荷载作用计算 1）屋面永久荷载作用标准值为 0.5×αcos 1×6=3.01 kN/㎡ 2）屋面可变荷载作用标准值为 0.65×αcos 1×6=3.92 kN/㎡ 3）柱及墙梁自重 标准值为0.55×6=3.3 kN/㎡4）风载墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，则 W=1.0×0.4=0.4 kN/㎡ 墙面风雅标准值为 q w AB =0.4×（+0.25）×6=+0.6 kN/㎡q w DE =0.4×（-0.55）×6=-1.32 kN/㎡ 屋面负风压标准值为qw BC=0.4×(-1.00) ×6=-2.4 kN/㎡qw CD=0.4×(-0.65) ×6=-1.56 kN/㎡4.刚架内力计算及组合 （1）刚架内力计算《按建筑结构静力计算手册》中的变截面刚架进行计算已知斜梁长度a=7.537m ，矢高f=0.75m,柱高h=6.0m ，跨度l=15m Ø=I I 023012×h a =6.261323.15667×6537.7=0.7534 Ψ=h f =0.675.0=0.125 对于横梁23有 V=llh=5.73=0.4 t=（d d maxmin ）3=（776376）3=0.114 l m =1 对于柱12有V=1 t=（822272）3=0.036 查表可以得到α23=3.888α32=1.804β23=1.617α21=0.307θ23=α23+α32+2β23=8.926A= θ23+Ψ²α32+2Ψ(α32+β23)+Φα21=10.217B=α32(1+Ψ)+β23=3.6465C=α23+β23(1+Ψ)+Φα21=6.115R w2323=0.459R w32=0.349 Rw 21=0.309Kw w2323=R w 2323+Rw32(1+Ψ)=0.852N=B+C+Φw 212R=10.582故计算出内力图如下屋面恒载作用下屋面活载作用下风荷载作用下（2）刚加内力组合刚架梁内力组合表钢架柱内力组合表(3)最不利荷载组合作用下刚架M、N、V图如下5.刚架梁柱截面验算 （1）构件宽厚比验算1）梁翼缘 tb=122)8-250(=10.08<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)2）柱翼缘 tb=142)8-250(=8.64<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)3）梁腹板 对1—1截面thww=8776=97<250fy235=206.33 (满足要求) 对2—2、3--3截面 th ww=8376=47<250fy235=206.33 (满足要求) 4）柱腹板对柱底5--5截面th ww=8272=34<250fy235=206.33 (满足要求) 对柱顶4—4截面th ww=8822=102.75<250fy235=206.33 (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。
门式刚架计算书
目录2 荷载计算 02．1荷载取值计算 02。
1。
1 永久荷载标准值（对水平投影面） 02。
1.2 可变荷载标准值 02。
1.3 风荷载标准值 02.1.4 吊车资料 02.1。
5 地震作用 (1)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (1)3 内力计算 03.1在恒荷载作用下 (1)3。
2在活荷载作用下 (2)3.3在风荷载作用下 (3)3.4在吊车荷载作用下 (4)3.5内力组合 (5)4 刚架设计 (9)4。
1截面形式及尺寸初选 (9)4.2构件验算 (9)4.2。
1 构件宽厚比验算 (10)4.2.2 有效截面特性 (10)4.2。
3 刚架梁的验算 (13)4。
2.4 刚架柱验算 (14)4。
2。
5 位移计算 (16)4.3节点设计 (16)4.3。
1 梁柱节点设计 (16)4.3。
2 梁梁节点设计 (18)4.3.3 刚接柱脚节点设计 (21)5 吊车梁及牛腿设计 (23)5。
1吊车梁设计 (23)5.2牛腿设计 (26)6 其它构件设计 (29)6.1隅撑设计 (29)6.2檩条设计 (29)6.2。
1 基本资料 (29)6.2.2 荷载及内力 (29)6。
2.3 截面选择及截面特性 (29)6.2.4 强度计算 (31)6。
2.5 稳定性验算 (32)6。
3墙梁设计 (32)6。
3.1 基本资料 (32)6。
3.2 荷载计算 (32)6.3.3 内力计算 (32)6。
3.4 强度计算 (32)7 基础设计 (33)7。
1刚架柱下独立基础 (33)7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (33)7。
1.2 基础底面内力及基础底面积计算 (33)7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (34)7。
1。
4 基础底面配筋计算 (34)7。
2山墙抗风柱下独立基础 (34)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2。
1。
1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.13 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0。
钢结构课程设计---门式刚架计算书
门式刚架计算书1、设计资料 (1)厂房柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架（见图1－1）。
长度90m ，柱距6m ，跨度18m ，门式刚架檐高9m ，屋面坡度为1：10。
图1－1 门式刚架简图 (2)材料选用屋面材料：单层彩板。
墙面材料：单层彩板。
天沟：钢板天沟 (3)结构材料材质钢材：235Q ，22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土：225,12.5/c C f N mm = (4)荷载（标准值）Ⅰ静载：有吊顶（含附加荷载）0.52kN m Ⅱ活载：20.5/kN mⅢ风载：基本风压200.35/W kN m =，地面粗糙度为B 类，风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。
确定Z 值： ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==取较小值为3.6m ，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表A.0.2-1注3，因柱距6 3.6m m >，故风荷载取中间值。
详见图1－2所示图1－2 风荷载体型系数示意图（左风）Ⅳ雪荷载：20.2/kN m (5)其它本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值屋面静载：20.5/kN m 屋面活载：20.5/kN m 轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）：20.5/kN mm风荷载：基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯＝＝，按地面粗糙度为B 类； 以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==； 以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载1)屋面静载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯=活载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 2)柱荷载静载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 3)风荷载迎风面：柱上0.3760.250.555/w q kN m =⨯⨯= 横梁上0.376 1.0 2.22/w q kN m =-⨯⨯=- 背风面：柱上0.3760.55 1.22/w q kN m =-⨯⨯=- 横梁上0.3760.65 1.44/w q kN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器求解内力，计算简图及结果如下：(1)静载作用下的内力计算图3-1-1 静载内力计算简图（单位：KN/m）图3-1-2 静载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-1-3 静载作用下剪力图（单位：KN）图3-1-4 静载作用下轴力图（单位：KN） (2)活载作用下的内力计算图3-2-1 活载内力计算简图（单位：KN/m）图3-2-2 活载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-2-3 活载作用下剪力图（单位：KN）图3-2-4 活载作用下轴力图（单位：KN）(3)风载作用下的内力计算1)左风情况下：图3-3-1 左风载内力计算简图（单位：KN/m）图3-3-2 左风载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-3-3 左风载作用下剪力图（单位：KN）图3-3-4 左风载作用下轴力图（单位：KN）2)右风情况下：右风荷载作用下，个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称，不再画出。
(整理)门式刚架轻型钢结构手算设计
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1、工程情况：无吊车门式刚架跨度13.1m，刚架间距5m，共10榀。
钢架柱高4.6 m，屋面坡度1/6，屋面及墙板采用加JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板，芯板面板厚为0.50mm，板厚为80mm，自重0.25 kN/m2，檩条为薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，自重0.05kN/m2。
钢材采用Q235钢，焊条为E43型。
抗震设防烈度为6度。
刚架梁在1/3处变截面。
静载：为0.2 kN/m2；活载：0.5 kN/m2 ；雪载：0.2 kN/m2；风载：基本风压W0=0.55 kN/m2，地面粗糙度B类i=1;61 /3处拼接图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图2:AB1238910图2.刚架平面布置图2.2钢架的类型根据门式钢架类型钢结构特点,为了充分利用材料的作用达到节省材料的目的,截面应选用变截面实腹式门式钢架轻型钢架结构。
由于厂房内无吊车采用铰接柱脚刚架。
3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用JXB42-333-1000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板, 芯板面板厚为0.50mm ，板厚为80mm.。
3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度 ，空间结构的稳定性，门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑，在柱间设置柱间支撑。
3.3.1屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求：屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。
柱间支撑布置如图3：1238910图3.刚架柱间支撑布置图（1）柱间支撑设计：柱间支撑计算简图见图4. 按CECS102：2002 附录A ：0.650.150.8s μ=+= z μ按GB50009-2001 低于10m 取0.1s μ=20.81.0 1.050.550.462k s z o kN w w m μμ=⨯⨯=⨯⨯⨯= 110.46213.1515.12w k N =⨯⨯⨯= 按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值：,111 3.77522w k F W kN =⨯⨯=即节点荷载设计值：1.43775 5.29w F k N =⨯=F w =5.29图4.柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。
轻型门式刚架设计计算书
目录1.设计资料 (1)1.1项目简介 (1)1.2工程概况 (1)1.2.1设计要求 (1)1.2.2荷载条件 (1)1.3设计原始资料 (1)1.3.1气象资料 (1)1.3.2地质水文资料 (1)1.3.3材料规格 (2)1.3.4建筑规模及标准 (2)2结构体系 (2)3.结构布置 (2)3.1柱网布置 (2)3.2计算模型 (2)3.3墙梁设计 (4)3.4柱间支撑布置 (11)3.5屋盖支撑布置 (11)4.内力计算 (12)4.1荷载工况 (12)4.1.1荷载统计 (12)4.1.2各荷载工况 (12)4.2各工况内力 (13)4.3内力组合 (16)5.檩条设计 (17)6. 构建截面验算 (23)6.1单元信息 (23)6.2宽厚比验算 (24)6.3单元截面验算 (25)7. 节点设计 (33)7.1梁柱节点 (33)7.2梁拼接节点 (34)7.3柱脚设计 (36)1.设计资料1.1项目简介该项目为**集团轻钢结构设计，项目建设地点为武汉市。
1.2工程概况1.2.1设计要求柱距为5.1m，房屋纵向尺寸为122.4m，共25榀刚架。
跨度为24m，檐口高度为6m，屋面坡度1/12。
屋面材料为单层夹芯板，墙面材料为单层夹芯板，天沟为钢板天沟。
所有建筑应尽量采用铝合金隔热门窗；建筑外观要求美观、新颖，能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点。
1.2.2荷载条件静荷载无吊顶,为0.2kN/m2；活荷载为0.3kN/m2(计算刚架时）、0.5kN/m2（计算檩条时）；基本风压0.35kN/m2，地面粗糙度为B类；雪荷载为0.5kN/m2；地震设防烈度为6度。
1.3设计原始资料1.3.1气象资料该地区为三级气候分区，其基本气象资料为：最冷月平均气温：3.0℃；最热月平均气温：28.8℃。
极端最低温度－5℃；极端最高温度41℃。
平均年总降雨量1230.6 mm,日最大降雨量317.4 mm。
最大积雪深度：32 mm。
门式钢架计算书
风荷载作用下轴力图
39.1
26.0
12.826ຫໍສະໝຸດ 012.8--20..64
6.1 6.1
14.8 14.8
23.5
14.8
-1.6
-22. 4
-29.7
-29.7
0. 0 -167.3
活荷载作用下的轴力图
11..11
-11. 4
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-8.7 -8.7
-18.5 -18.5
-7.7
-7.7
43.9
43.9
-7.7
43.9
43.9
16.2 17.5 18.8
15.5 16.4 17.2
0. 0 -96. 7
40.8
96. 7 0. 0
25.1
恒载作用下的弯矩图 （2）活载作用(标准值)下，计算简 图及内力值：
-14.3
-13.3
-12.3
-12.3
-13.3
-14.3
-14. 8
=22.71
同样因其板边的最大应力 <f,可用 =1.1× 119.95=131.62 代替 。
则
⁄ =0.27<0.8,则可以认定ρ=1.0，全截面有效。
.
⁄
根据《刚架规程》第6.1.2 条之规定验算其强度为：
V=72<0.5 =0.5× （600-28）× 12× 125=429KN
M=260<
⁄ =(215-36× 1000/12464)× 66800× 10000/300=472.30KN.m
故该截面强度满足规范限值要求。
稳定验算：
考虑压型钢板屋面与檩条紧密连接，具有蒙皮效应，与梁相连的檩条可以作
轻型门式刚架设计计算书
MPa 弹性模量： E 206000
2、设计荷载
(1).屋面恒载标准值：0.20kN/m2 (2).屋面活载标准值：0.50kN/m2 (3).风荷载 规范： 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 （CECS102：2002） 2 基本风压：0.55kN/m 建筑类型：封闭式 轴线类型：边柱外缘 地面粗糙度：B 柱底标高(m)：0.00 女儿墙高度(m)：0.00 (4).地震作用 规范： 《建筑抗震设计规程》(上海规程)（DBJ08-9-92） 地震烈度：7度(0.10g) 水平地震影响系数最大值：0.08 计算振型数：9 建筑结构阻尼比：0.040 特征周期值（秒） ：0.90
3、荷载组合
(1)1.20恒载+1.40活载工况1 (2)1.20恒载+1.40风载工况2 (3)1.20恒载+1.40风载工况3 (4)1.20恒载+1.40活载工况1+1.40x0.60风载工况2 (5)1.20恒载+1.40活载工况1+1.40x0.60风载工况3 (6)1.20恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40风载工况2 (7)1.20恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40风载工况3 (8)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.30水平地震 (9)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.40x0.20风载工况2+1.30水平地震 (10)1.20恒载+1.20x0.50活载工况1+1.40x0.20风载工况3+1.30水平地震 (11)1.00恒载+1.40风载工况2 (12)1.00恒载+1.40风载工况3
门式刚架计算书
门式刚架计算书项目编号: No.1项目名称: XXX项目计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08目录一. 设计依据 (3)二. 计算软件信息 (3)三. 结构计算简图 (3)四. 结构计算信息 (3)五. 结构基本信息 (4)六. 荷载与效应组合 (6)1. 各工况荷载表 (6)2. 荷载效应组合表 (7)七. 地震计算信息 (19)1. 左地震 (19)2. 右地震 (19)八. 内力计算结果 (20)1. 单工况内力 (20)九. 节点位移 (22)十. 构件设计结果 (23)十一. 荷载与计算结果简图 (81)1. 结构简图 (81)2. 荷载简图 (83)3. 应力比图 (90)4. 内力图 (91)5. 位移图 (106)一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。
计算日期为 2017年12月 8日13时41分 4秒。
三. 结构计算简图四. 结构计算信息结构类型: 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范》（GB 51022-2015）计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H 450X 250X 12X 14-0H400X 200X 12X 14-0H 400X 200X 12X 14-012345671234122000070001500200010710支座约束数: 2标准截面总数: 3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: Q345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: 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: 按压弯构件验算程序自动确定允许的长细比钢梁(恒+活)容许挠跨比: l /180柱顶容许水平位移/柱高: l /60地震影响系数取值依据: 10抗规(2010版)地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数：3地震烈度：6.00场地土类别：Ⅲ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GB50011-2010 地震效应增大系数:1.050五. 结构基本信息节点坐标柱关联号梁关联号柱节点偏心 (m)标准截面信息柱布置截面号,约束信息,截面布置角度梁布置截面号,约束信息截面特性截面特性六. 荷载与效应组合1. 各工况荷载表节点荷载柱荷载梁荷载吊车 12. 荷载效应组合表(1)柱子内力的基本组合(2)梁内力的组合值七. 地震计算信息1. 左地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力： 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比： 0.017周期(已乘折减系数)2. 右地震地震力计算质量集中信息水平地震标准值作用底层剪力： 2.838底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 1.332各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比： 0.017周期(已乘折减系数)八. 内力计算结果1. 单工况内力柱内力梁内力九. 节点位移恒荷载工况下节点位移（mm）活荷载工况下节点位移（mm）节点侧向（水平向）位移(mm)十. 构件设计结果1、钢柱 1 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比：λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 63, V=16.04抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:171, M=0.00, N=207.28, M=-192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.922、钢柱 2 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=7.00; 长细比：λx=156.8,λy=127.2构件长度=7.00; 计算长度系数: Ux=4.12 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015强度计算控制组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73强度计算应力比 =0.433抗剪强度计算控制组合号: 61, V=-12.42抗剪强度计算应力比 =0.033平面内稳定计算最大应力对应组合号:169, M=0.00, N=207.28, M=192.64, N=-197.73平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =212.80平面内稳定计算最大应力比 =0.698平面外稳定计算最大应力比 =0.581门规GB51022-2015腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =12.38强度计算应力比 =0.433 < 1.0抗剪强度计算应力比 =0.033 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=305.00平面外稳定计算最大应力比 < 1.0腹板高厚比 H0/TW=35.17 < [H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T =8.50 < [B/T]=12.38压杆,平面内长细比λ=157. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=127. ≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=662.923、钢柱 3 设计结果截面类型=16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=28.83, Ly=1.50; 长细比：λx=156.8,λy=27.3构件长度=1.50; 计算长度系数: Ux=19.22 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=450, Tw=12, T1=14, T2=14轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号：Q345验算规范: 门规GB51022-2015。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、设计资料某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m ，长度48m ，柱距6m ，檐口标高11m ，屋面坡度1/10。
屋面及墙面板均为彩色钢板，内填充保温层，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，钢材采用Q345钢，2/310mm N f =，2/180mm N f v =，基础混凝土标号C30，2/3.14mm N f c =，焊条采用E50型。
刚架平面布置图，屋面檩条布置图，柱间支撑布置草图，钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。
刚架平面布置图屋面檩条布置图柱间支撑布置草图计算模型及风荷载体形系数二、荷载计算2.1 计算模型的选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。
2.2 荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值kN m 彩色钢板0.40 2保温层0.60 2kN m 檩条0.08 2kN m 钢架梁自重0.15 2kN m 合计 1.23 2kN m （2）屋面活载和雪载0.30 2KN m。
/（3） 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2/KN m （4） 风荷载标准值基本风压：m kN /525.050.005.10=⨯=ω。
根据地面粗糙度类别为B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m 时，按10m 高度处的数值采用，z μ=1.0。
风荷载体型系数s μ：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。
2.3 各部分作用的荷载标准值计算（1） 屋面荷载：标 准 值： m kN /42.7cos 1623.1=⨯⨯θ柱身恒载： m kN /00.3650.0=⨯（2） 屋面活载屋面活载雪载m kN /81.1cos 1630.0=⨯⨯θ（3） 风荷载以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0ωμμωs z k =计算，z μ查表m h 10≤，取1.0，sμ取值如图1.2所示。
（地面粗糙度B 类）迎风面 侧面2/131.050.005.10.125.0m kN k =⨯⨯⨯=ω，m kN q /79.06131.01=⨯= 屋顶2/525.050.005.10.100.1m kN k -=⨯⨯⨯-=ω，m kN q /15.36525.02-=⨯-=背风面 侧面2/289.050.005.10.155.0m kN k -=⨯⨯⨯-=ω，m kN q /73.16289.03-=⨯-= 屋顶2/341.050.005.10.165.0m kN k -=⨯⨯⨯-=ω，m kN q /05.26341.04-=⨯-=三、内力计算根据各个计算简图，用结构力学求解器计算，得结构在各种荷载作用下的内力图如下： 注：剪力图：“+”表示方向“→”；轴力图：拉为正，压为负。
3.1 恒载作用(标准值)下，计算简图及内力值：恒载作用下轴力图恒载作用下剪力图恒载作用下弯矩图3.2 活载作用(标准值)下，计算简图及内力值：活荷载作用下轴力图活荷载作用下剪力图活荷载作用下弯矩图3.3 风荷载作用(标准值) 下，计算简图及内力值：风荷载作用下轴力图风荷载作用下剪力图风荷载作用下弯矩图由对称性可知，右风作用下，钢架的内力图与上述各图分别对称，可不做分析。
四、内力组合截面内力恒载活载左风组合值柱端A M 0 0 0 0N -122.04 -21.72 40.21 -143.08 Q -24.27 -5.92 19.15 -21.33柱端B M -266.98 -65.12 162.86 -274.74 N -89.04 -21.72 40.21 -103.48 Q -24.27 -5.92 10.46 -25.63梁端B M -266.98 -65.12 14.41 -399.44 N -33.01 -8.05 -38.97 -83.62 Q 86.18 21.02 162.86 269.65梁端C M 232.80 56.79 -78.09 293.27 N -33.01 -8.05 14.41 -38.78 Q -3.30 -0.81 -0.99 -5.93五、刚架设计5.1 截面形式及尺寸初选梁柱都采用焊接的工字型钢，梁截面高度h 一般取（1/30—1/45）L ，故取梁截面高度为800mm ；暂取梁截面尺寸为H800x300x10x14，如下图所示，柱的截面采用与梁相同。
2512686681046.3101016811006.21032.310161201006.2mkN EI kN EA x •⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯=--5.2构件验算： （1）构件宽厚比验算206/2352502.7710142800h 4.12/2351536.10142/)10300(0=<=⨯-==<=-=y w y f f t f t b 腹板部分：翼缘部分：(2) 平面内计算长度mH H I l I K K K x R R c 66.1215.11115.1110.15.7410.15.7,10.11106.12,15.745.7000=⨯==+⨯+⨯====++=μμ其中 平面外长度计算系数：考虑压型钢板墙面与强梁紧密连接，起到应力蒙皮作用，与柱连接的强梁可作为柱平面外的支撑点，但为了安全起见计算长度按两个强梁间距考虑，即mm H Y 55002/110000==3.87635500,2.3932312660====y x λλ（3）刚架柱的验算A ．柱有效截面特征，截面全部有效。
则由于考虑屈曲后强度18.017.015.18/23563.191.2810/772/2351.28/63.191)1(112.0)1(1617.42499.5883.7177283.71h 82.083.7199.5882.183.7199.5883.71/99.5883.7141.6542.6104201074.274161201048.10363.25,48.103,74.2742212max min max 02463min max =≤=⨯⨯===++-++==+⨯=-=-===+=-=⎩⎨⎧-=±=⨯⨯±⨯=±=⎭⎬⎫-=-=•-=ρλβββσσβσσσασσσσyww p c X f k t h k mmmm N W M A N kNQ kN N m kN MB.抗剪验算柱截面的最大剪力是max V =25.63kN ，考虑到仅有支座加劲肋，08.123534.537/==ywo s f t h λ，4.108.18.0<=<s λ，所以8208.0)]8.0(64.01['=--=v s v f f λ，梁的抗剪承载力设计值max 58.1140180107728208.08208.0V kN f t h V v w w u >=⨯⨯⨯==，满足要求。
弯剪压共同作用下的验算：因为u V V 5.0<，按公式e e e N e A NW M M M /-=≤进行验算， 其中m kN f W M e e ⋅=⨯⨯⨯==-903102151042064，满足要求。
m kN m kN A NW M M e e e N e •>•=⨯-=-=74.2742.89716120/90348.103903/C.整体稳定验算构件的最大内力：N=143.08kN ，M=274.74kN ·m a.刚架柱平面内的整体稳定性验算刚架柱高H=11000mm ，柱的计算长度系数05.10=μ。
刚架柱的计算长度/x ox x l i λ==39.2 <[λ]=150，b 类截面，查表得0.901x ϕ=。
kN kN EA Nx Ex 5.193892.391.1161202061.12222'0=⨯⨯⨯==πλπ, 1.0mx β= 236'1/38.289)5.1938908.143901.01(104201074.2740.116120901.0143080)1(mm N N NW M AN Ex xx xmx x =⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=-+ϕβϕ 2/310mm N f =<，满足要求。
b.刚架柱作用平面外的整体稳定性验算 计算长度mm l oy 5500=。
对等截面构件，3.8710y w s ====λμμγ，，，b 类截面，查表得y ϕ=0.643。
)345235(7724.41487.3110420772*1612087.343202354.44320242200040020⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=y y w s x y by f h t W h A λμμλϕ =1.73>0.6，满足要求取2224631020y/310/4.112/73.1104201074.274975.016120643.01008.143975.075.00.10.1906.0282.007.1mm N f mm N mm N W M A N N N N Nby E t e Y eX eX t by =<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛'+'-=<=-='ϕβϕβϕϕd ．验算刚架在风荷载作用下的侧移μbc I I =18.211000/24000/===h I l I b c t ξ刚架柱顶等效水平力：kN h q q H w w 57.1811)73.179.0(67.0)(67.031=⨯+⨯=+=mm h mm EI Hh t c 18360/][86.24)18.22(101681001020612110001057.18)2(1243333==<=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=μξμ（4）刚架梁的验算A ．梁有效截面特征，截面全部有效。
则由于考虑屈曲后强度18.016.015.18/2355.211.2810/772/2351.28/51.211)1(112.0)1(1632.40690.1772h 90.029.10091.8990.129.10091.8929.100/91.8929.10010.9519.5104201044.399161201062.8365.269,62.83,44.3992212max min max 02463min max =≤=⨯⨯===++-++===-=-===+=-=⎩⎨⎧-=±=⨯⨯±⨯=±=⎭⎬⎫=-=•-=ρλβββσσβσσσασσσσyww p c X f k t h k mm mm N W M A N kNQ kN N m kN MB.抗剪验算梁截面的最大剪力是max V =83.62kN ，考虑到仅有支座加劲肋，由于是等截面，同理得max 58.1140180107728208.08208.0V kN f t h V v w w u >=⨯⨯⨯==，满足要求。