门式刚架计算模板
门式钢架计算表
系杆连接板 人字梁底板 梁加强板 柱梁连接板 厚 数量 长 宽 厚 长 宽 厚 数量 长 宽 厚 8 2 380 97 10 2 585 250 20 8 1 334 90 10 1 635 200 20 330 122 10 6
长 80 80
三角加强板 单根构件重量 数量 合计重量 宽 厚 数量 90 8 10 402.2675321 26 10458.9558 90 8 1 312.7795467 4 1251.11819 327.6438652 1 327.643865 418.7286398 1 418.72864 544.662728 2 1089.32546 0 0 0 0 0 0
挑梁 序号 构件名称 1 2 TL1 TL2 腹板 腹板宽1 腹板宽2 腹板厚 腹板长 390 200 10 450 翼a 长 宽 厚 450 250 10 翼b 单重 数量 合计重量 长 宽 厚 497 250 10 29.2984 30 878.9507625 0 0 1
元钢拉条 序号 构件名称 1 2 3 4 檩 托 序号 构件名称 1 2 3 4 墙面檩托 屋面檩托 山墙面檩托 山墙面檩托 檩 托 板 长 150 200 292 宽 170 150 150 厚 6 6 单重 数量 合计重量 数量 1.8195908 182 331.16552 1 2.140695 182 389.60649 1 6 1 3.1254147 14 43.755806 0 0 TL1 TL2 TL3 TL4 元钢 直径 长度 单重 0 0 0 0 数量 合计重量 1 0 0 0 0
钢管系杆 序号 构件名称 1 2 3 4 GXG1 GXG2 GXG3 GXG4 直径 32 钢管 壁厚 2.5 长度 1 长 系杆连接板 宽 厚 数量 长 系杆堵板 宽 厚 数量 单重 0.00182 0 0 0 数量 合计重量 1 1 1 1 0.00182 0 0 0
门式刚架计算模板
=340~400mm，取B=360mm。
底板反力为 ，满足要求。
刚架柱柱脚构造
c.底板厚度确定
，按构造取t=20mm。
d. 抗剪连接计算：
由于柱脚铰接，柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底的水平剪力，此水平剪力可由柱脚与混凝土基础间的摩擦力来抵抗。
此时摩擦力 ，满足要求。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部，钢结构设计规范GB50017—2003.北京：中国建设工业出版社，2003.
梁梁连接节点采用10.9级M30高强摩擦型螺栓连接，如下图所示。构件接触面采用喷砂，摩擦面抗滑移系数 =0.50，如下：
N=-38.78kN，V=-5.93kN，M=293.27kN·m
（a）（b）
梁梁连接节点
螺栓抗拉承载力验算：
螺栓抗剪承载力验算：
计算长度 。
对等截面构件， ，b类截面，查表得 =0.643。
=1.73>0.6
d．验算刚架在风荷载作用下的侧移
，
刚架柱顶等效水平力：
（4）刚架梁的验算
A．梁有效截面特征
B.抗剪验算
梁截面的最大剪力是 =83.62kN，考虑到仅有支座加劲肋，由于是等截面，同理得
，满足要求。
弯剪压共同作用下的验算：
因为 ，按公式 进行验算，
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：
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。
门式刚架计算书
门式刚架计算书项目编号: 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.......................................................................................二. 计算软件信息...................................................................................三. 结构计算简图...................................................................................四. 结构计算信息...................................................................................五. 结构基本信息...................................................................................六. 荷载与效应组合.................................................................................1. 各工况荷载表................................................................................2. 荷载效应组合表..............................................................................七. 地震计算信息...................................................................................1. 左地震......................................................................................2. 右地震......................................................................................八. 内力计算结果...................................................................................1. 单工况内力..................................................................................九. 节点位移.......................................................................................十. 构件设计结果...................................................................................十一. 荷载与计算结果简图...........................................................................1. 结构简图....................................................................................2. 荷载简图....................................................................................3. 应力比图....................................................................................4. 内力图......................................................................................5. 位移图......................................................................................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版年3月31日)。
门式刚架计算
门式刚架课程设计学院名称建工学院姓名舒舟学号034110125任课教师李俊华日期2006/11/28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7.5m，跨度27m，门式刚架檐高6m，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)、结构材料材质钢材选用235Q B -，22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土标号：225,12.5/c C f N mm = (4)、荷载（标准值） Ⅰ恒载：20.4/KN 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：1)270.1 2.7,2 5.4m z m ⨯== 2)0.40.46 2.4,2 4.8H m z m =⨯==取较小值为4.8m ，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7.5 4.8m 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)、荷载取值屋面恒载：20.4/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)、屋面恒载 标准值：0.47.5 3.0/KN m ⨯= 活载 标准值：0.57.5 3.75/KN m ⨯= 2)、柱荷载恒载 标准值：0.57.5 3.75/KN m ⨯= 3)、风荷载迎风面 柱上0.377.50.250.69/w q KN m =⨯⨯= 横梁上0.377.5 1.0 2.78/w q KN m =-⨯⨯=- 背风面 柱上0.377.50.55 1.53/w q KN m =-⨯⨯=-横梁上0.377.50.65 1.80/w q KN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器V2.0版求解内力，计算简图及结果如下： (1)、恒载作用下的内力计算图3－1 恒载内力计算简图内力计算结果如下： 表3.1(2)、活载作用下的内力计算图3－2 活载内力计算简图内力计算结果如下：表3.2(3)、风载作用下的内力计算1)、左风情况下：图3－3 左风载内力计算简图内力计算结果如下：表3.32)、右风情况下：图3－4 右风载内力计算简图内力计算结果如下：表3.4(4)内力计算汇总见下表等截面刚架在各种荷载标准值作用下的内力计算结果表3.5左风荷载(标准值)轴力图/KN 左风荷载(标准值)剪力图/KN右风荷载(标准值)轴力图/KN 右风荷载(标准值)剪力图/KN4、内力组合(1)计算刚架内力组合时，按照如下四种荷载组合进行：① 1.2恒载+1.4活载；② 1.2⨯恒载+1.4活载+1.40.6风载；③ 1.20.7恒载+1.4活载+1.4风载；⨯⨯④ 1.0恒载+1.4风载。
门式刚架厂房计算书
钢结构厂房计算书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18m，柱距6m，柱高5.6m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，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，间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）kN m YX51—380—760型彩色压型钢板0.15 2 50 mm厚保温玻璃棉板0.05 2kN mPVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.202kN m 合计 0.672kN m （2）面可变荷载标准值 屋面活荷载：0.302m kN雪荷载：基本雪压=0.452kN m 。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角=54238'''，=1.0， 雪荷载标准值：==1.0×0.452kN m =0.452kN m 。
取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.452kN m ，不考虑积灰荷载。
（3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） 0.52kN m（4）风荷载标准值基本风压：20m kN 58.055.005.1=⨯=ω；根据地面粗糙度列别为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，=1.0。
风荷载体型系数：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。
（5）地震作用哈尔滨地区抗震设防烈度为6度，根据《全国民用建筑工程设计技术措施----结构》中第18.8.1条的建议，所以不考虑地震作用。
2.2各部分作用的荷载标准值计算： （1）屋面恒荷载标准值：0.67×6=4.02kN m 活荷载标准值：0.45×6=2.70kN m （2）柱荷载恒荷载标准值：（0.5×6×5.6＋4.02×9）=52.98 活荷载标准值：2.70×9=24.3 （3）风荷载标准值迎风面：柱上10.5860.250.87w q =⨯⨯=kN m 横梁上20.586 1.0 3.48w q =-⨯⨯=-kN m 背风面：柱上30.5860.55 1.91w q =-⨯⨯=-kN m 横梁上40.5860.65 2.26w q =-⨯⨯=-kN m3.内力分析3.1在恒荷载作用下：本工程才用等截面梁和柱。
3d3s门式刚架结构计算书
第2工况轴力N图(单位：kN)
第2工况剪力Q2图(单位：kN)
第2工况弯距M3图(单位：kN.m)
第3工况轴力N图(单位：kN)
第3工况剪力Q2图(单位：kN)
第3工况弯距M3图(单位：kN.m)
2.组合内力
(1).数值显示
组合内力表
组合号
单元号
小节点N(kN)
小节点Q2(kN)
8700
6
30000
0
√
√
√
√
7
39000
8100
8
51000
7300
9
60000
6700
10
60000
0
√
√
√
√
11
63025
6500
12
63025
0
√
√
√
√
13
60000
3300
14
63025
3300
各单元信息如下表：
单元号
截面名称
长度(mm)
面积(mm2)
绕2轴惯性矩(x104mm4)
绕3轴惯性矩(x104mm4)
44.5
30.7
-53.5
406.2
5
121.6
3.7
32.1
121.6
3.7
0.0
6
33.2
71.2
437.7
33.2
30.0
-18.9
3
7
33.2
30.8
-18.9
33.2
-24.2
-58.7
8
33.2
-23.6
门式钢架计算书
计算机辅助结构设计综合训练设计题目轻型门式刚架结构计算机辅助设计学生姓名XXX学科专业土木工程指导教师XXX副教授2011年12月目录设计条件及设计分组 (3)一、设计条件 (3)二、设计分组 (3)第1章刚架结构计算简图 (4)1.1结构简图 (4)1.2恒荷载简图 (4)1.3活荷载简图 (4)1.4左风荷载简图 (5)1.5右风荷载简图 (5)1.6吊车荷载简图 (5)第2章刚架结构内力计算结果 (5)2.1配筋包络及钢结构应力比图 (6)2.2弯矩包络图 (6)2.3轴力包络图 (6)2.4剪力包络图 (7)2.5恒载内力图 (7)2.6活载内力包络图 (8)2.7左风载弯矩图 (8)2.8右风载弯矩图 (9)2.9左地震弯矩图 (9)2.10右地震弯矩图 (9)第3章刚架结构位移计算结果 (9)3.1节点位移图 (9)3.1.1恒载节点位移图 (9)3.1.2活载节点位移图 (10)3.1.3左风节点位移图 (10)3.1.4右风节点位移图 (10)3.1.5恒载+活载节点位移图 (10)3.1.6吊车水平荷载节点位移图 (11)3.1.7左地震作用节点位移图 (11)3.1.8右地震作用节点位移图 (11)3.2钢材料梁挠度图 (11)3.2.1恒+活荷载绝对挠度图 (11)3.2.2恒+活荷载相对挠度图 (12)3.2.3活荷载绝对挠度图 (12)3.2.4活荷载相对挠度图 (12)3.2.5斜梁计算坡度图 (12)第4章其他构件计算书 (13)4.1吊车梁计算书 (13)4.2檩条计算书 (18)4.3墙梁计算书 (20)4.4屋面支撑计算书 (22)4.5柱间支撑计算书 (23)设计条件及设计分组一、设计条件1、自然条件屋面活荷载：0.3kN/ m2,0.5kN/m2;雪荷载：0.25 kN/m2;基本风压：0.45 kN/m2;地面粗糙程度：B类；地震参数：7度（0.1g）；场地：Ⅱ类。
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.......................................................................................二. 计算软件信息...................................................................................三. 结构计算简图...................................................................................四. 结构计算信息...................................................................................五. 结构基本信息...................................................................................六. 荷载与效应组合.................................................................................1. 各工况荷载表................................................................................2. 荷载效应组合表..............................................................................七. 地震计算信息...................................................................................1. 左地震......................................................................................2. 右地震......................................................................................八. 内力计算结果...................................................................................1. 单工况内力..................................................................................九. 节点位移.......................................................................................十. 构件设计结果...................................................................................十一. 荷载与计算结果简图...........................................................................1. 结构简图....................................................................................2. 荷载简图....................................................................................3. 应力比图....................................................................................4. 内力图......................................................................................5. 位移图......................................................................................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)。
钢结构门式钢架计算书
本科毕业论文（设计）（题目：六安某公司新建单层钢结构厂房）本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文（设计）作者签名：日期：摘要本工程为六安某公司新建单层钢结构厂房。
采用轻型门式刚架体系，轻型钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大。
钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本，经济实惠。
本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。
主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平面内外的稳定性；梁柱均采用Q235 钢，10.9 级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43 型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接；屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板；另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。
本次设计图纸部分有：厂房平面图，立面剖面及节点详图，刚架施工图，厂房檩条布置图，吊车梁施工图，支撑布置图，基础平面布置图。
关键词：门式刚架；轻型钢结构；内力分析；节点AbstractThis works for a company in Lu'an new steel structure Single-layer workshop. The use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, large-span, steel structure construction period short, lower investment costs, economic benefits.This design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes internal force analyzes and combines, based on these analyses; can choose the section of beamand columniation. Next, checking computations of stability calculation of plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235B steel. Rod formanual welding usually adopts E43. Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the double of the decked colored polystyrene clamps the circuit board. Otherwise, it is analyzed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind load, the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in design of brace, tension rod, and tension rod joints.The design drawings are as follows: plant floor plan, Node elevation profiles and detailed, Frame Construction ,wall-beam purlin plant layout map, construction of crane beam map, support layout map, foundation plan .Key Words：Portal frame；Light steel structure；Relation Database；the internal force analyzes；joint目录1 设计资料与依据 (1)1.1 工程概述 (1)1.2 设计依据 (1)2 建筑设计 (2)2.1 地质条件 (2)2.2 施工与安装条件 (2)2.3 建筑平面设计 (2)2.4 雨棚做法 (3)2.5 散水做法 (3)3 结构设计与计算 (4)3.1 设计基本资料 (4)3.2 荷载计算 (5)3.3 内力计算 (7)3.4 门式刚架设计 (36)3.5 节点设计 (40)3.6 牛腿设计 (45)3.7 屋面檩条设计 (47)3.8 墙架设计 (50)3.9 吊车梁设计 (52)3.10 抗风柱设计 (59)3.11 支撑设计 (61)3.12 基础设计 (63)致谢 (68)参考文献 (69)1 设计资料与依据1.1 工程概述本工程为六安某公司新建单层钢结构厂房，建筑场址位于六安市郊区。
门式框架设计计算书
门式框架设计计算书一、设计资料某单层厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度为15m ，檐口6m ，共有12榀刚架，柱距6m ，屋面坡度为1。
柱网及平面布置图见图1，刚架形式和几何尺寸见图2和图3,。
梁柱节点采用高强螺栓连接，刚架平面外设柱间支撑，檩条端部隅撑在a 、b 点分别提供柱、梁的侧向支撑点，钢材采用Q235-B.F ，焊条采用E43型。
设计条件如下：1）屋面材料：夹芯板。
2）墙面材料：夹芯板。
3）天沟：彩钢板天沟。
4）荷载荷载：0.7 N/mm 2 活载：0.2 N/mm 2风荷载：基本风压0ω=20.6kN m ，地面粗糙度为A 类 雪荷载：0.4 N/cm 2 5）钢材采用Q235-B.F二、构件截面确定（一）、钢架柱的截面确定 1.假设长细比X λ=y λ=100 2.计算回转半径，取o X l =6mo y l =3mx i =oX l /X λ=600/100=6cm y i =o y l /y λ=300/100=3cm截面属于b 类截面，按X λ查教材附表5.2可得柱稳定系数分别为X ϕ=y ϕ=0.555 3.计算截面面积， /A N f j ==18*6*7.5*10/(0.555* 215)=67.9 cm 23/39.5/3186/1.05215629.9X X W M f cm g ==创?所以钢架柱和钢架梁都取H 型钢HW250*250*14*14，但是由于后面截面校核的时候该截面不符合要求，所以经验算选取截面为HW400*400*15*15的截面 该截面特性如表1表1 梁柱截面特性三、荷载计算1.荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向）:双层压型钢板复合保温板 0.22kN m 檩条及支撑 0.152kN m 刚接斜梁自重 0.152kN m 总计 0.52kN m 屋面雪荷载（标准值） 0.42kN m 屋面均布活载（标准值） 0.22kN m屋面均布活载不与雪荷载同时考虑，因此按雪荷载取0.42kN m 墙面及柱自重（包括墙面材料、墙梁及钢架柱） 0.52kN m风荷载：基本风压0ω=0.62kN m 地面粗糙等级A 类，风荷载体型系数见图3 已柱顶为准，风压高度系数z μ=1.17 1ω=0.6 以屋顶为准，风压高度系数z μ=1.17 1ω=0.6 2.各部分作用荷载 ①屋面荷载荷载标准值 （0.5+0.7）⨯6=7.2kN m 活载标准值 0.4⨯6=2.4kN m②柱荷载恒载标准值0.5⨯6=3.0kN m③风荷载标准值迎风面柱上q=1.17⨯0.6⨯0.8⨯6=3.37kN mw横梁上q=-1.17⨯0.6⨯0.6⨯6=-2.53kN mw背风面柱上q=-1.17⨯0.6⨯0.5⨯6=-2.1kN mw横梁上q=-1.17⨯0.6⨯0.5⨯6=-2.1kN mw四、钢架内力计算钢架内力分析可以采用《建筑结构静力计算手册》中的方法进行，见下表2五、内力组合1.钢架柱①柱顶截面。
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
门式刚架计算模板
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。
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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。
（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、内力组合选取荷载组合（1.2x恒载+1.4x活载+1.4x0.6x风载）对构件内力值进行验算，如下表所示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 tξ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。