钢结构选型与辅助设计门式刚架
钢结构课程设计-门式钢架
^1. 设计资料某车间跨度9m ，长度90m, 柱高，柱距6m ，采用单跨双破门式钢架，檩条间距1.5m ，屋面坡度i 1/10=，当地雪荷载㎡，基本风压 KN/㎡，地面粗糙度：B 类，风载体型系数如下图钢材采用Q235钢，焊条E43型。
屋面材料： 夹芯板 墙面材料： 夹芯板檩条墙梁： 薄壁卷边C 型钢 本课程设计不考虑地震作用-2．屋面构件1.夹芯板夹芯板型号采用JXB42-333-1000，芯板面板厚为㎜，板厚为80㎜。
2.檩条檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢180×70×20×，跨中设拉条一道。
3．荷载和内力计算3．1 荷载 1. 永久荷载标准值 (屋面夹芯板 kN/㎡ 檩条 kN/㎡ 悬挂构件 kN/㎡kN/㎡2.可变荷载标准值由于钢架的受荷水平投影面积为9×6=54㎡＜60㎡，故取屋面活荷载标准值为㎡，雪荷载为㎡，取屋面活荷载与雪荷载中较大值㎡.3.风荷载标准值基本风压 kN/㎡，地面粗糙度为B 类，μz =,风荷载形体系数μs 迎风面柱及屋面分别为+和；背风面柱及屋面μ分别为和。
$荷载计算值1.屋面风荷载迎风面：ω2=×﹙﹚×××6=㎡ 背风面：ω3=×﹙﹚×××6=㎡ 2.墙面风荷载背风面：ω1=××××6=㎡ 背风面：ω4=×﹙﹚×××6=㎡3.屋面恒荷载 g 1=××αcos 1×= kN/㎡4.柱身恒荷载 g 2=××6= kN/㎡5.屋面活荷载 q=××= kN/㎡4. 屋面支撑1.屋面支撑布置檩条间距，水平支撑截距3m 。
2.屋面荷载及内力屋面支撑斜杆采用张紧的圆钢。
节点荷载标准值 F wk =××××﹙＋＋﹚／2＝ (节点荷载设计值 F w =×= 斜杆拉力设计值 N=／°= 3.斜杆斜杆选用φ12的圆钢，截面面积A=㎜² 强度校核：N A N .6431134932==/㎜²＜f 5. 柱间支撑柱间支撑直杆用檩条兼用，因檩条留有一定的应力余量，可不再验算。
门式刚架轻钢结构设计
门式刚架轻钢结构设计摘要：从门式刚架的概述，荷载类型，材料，结构设计方法，结构设计原则等几个方面介绍了门式刚架轻钢结构的设计思路和设计原则关键词：门式刚架的设计思路和设计原则1门式刚架结构概述门式刚架是典型的轻型钢结构，造型简洁美观，在房屋建筑中广泛应用于大面积厂房、仓库、体育馆和超市等各类公共建筑。
它具有成本低、工期短，施工方便、预工程化程度高等优点。
轻型门式刚架包括主结构（刚架、支撑体系、抗风柱等）、次结构（屋面和墙面檩条等）、辅助结构（挑檐、雨蓬、吊车梁等）、围护板材、柱脚和基础等。
2作用于门式刚架结构上的荷载类型：（1）恒载(g)：结构自重和设备重；（2）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；（3）风载(w)（4）温度(t)（5）吊车(c)（6）地震作用荷载(e)3材料3.1门式刚架结构钢材选用的原则是既使结构安全可靠地满足使用要求，又尽量节约结构钢材和降低造价一般而言，轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面：3.1.1根据结构重要性，用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用q235钢和q345钢。
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用q235b或q345a及以上等级的钢。
非焊接的檩条和墙梁等构件可采用q235a钢。
3.1.2根据荷载性质，直接承受动力荷载的结构一般采用q235b 及q345钢。
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构可选用q235b 钢。
3.2螺栓3.2.1高强螺栓应采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件》中规定的10.9级螺栓（摩擦型高强螺栓）。
3.2.2普通螺栓采用4.8级粗制螺栓（c级），应符合现行国家标准《六角头c级》的规定。
3.3焊条3.3.1手工焊用的碳钢焊条或低合金钢焊条的性能应符合《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》的规定。
3.3.2埋弧焊用的碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能应符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及《低合金钢埋弧焊用焊剂》《熔化焊用钢丝》的规定。
门式刚架钢结构设计要点
门式刚架钢结构设计要点摘要:随着工业产业的快速发展,当前在工业建筑领域钢结构厂房得到了广泛应用。
其中以框架上门式刚架钢结构厂房最具有代表性,其上部为门式刚架结构,下部为框架结构,整体结构综合了二者的优势,不仅整体结构跨度大,且自重较轻,节约材料,实现了厂房结构设计的经济性与可靠性。
关键词：门式刚架；钢结构；设计要点引言门式刚架钢结构是一种常见的工业建筑结构，由于其具备高承载能力和良好的稳定性等优点，被广泛应用于各种大型仓库、工厂、体育馆、展览馆等建筑中。
门式刚架钢结构的设计需要充分考虑到结构强度、稳定性和可靠性等多方面的因素，以确保其满足实际的使用要求。
本文将介绍门式刚架钢结构设计的要点，以期对相关研究和实践工作有所启发和帮助。
1.门式刚架发展概况门式刚架是钢结构的一种形式，由于其具有强度高、刚性好和重量轻等优点，被广泛应用于工业和民用建筑中。
其特征是搭建速度快，造价低廉，适用范围广泛，安全可靠，因此深受建筑行业和工程领域的青睐。
门式刚架最初是在20世纪50年代诞生的，最早应用于轻型钢结构房屋中。
60年代初期，随着工业建筑的大规模兴起，门式刚架渐渐成为了工业厂房的首选结构形式。
90年代以后，随着制造业的发展、城市化的加速，门式刚架的应用逐渐扩展到体育馆、展览馆和商场等民用建筑中。
2、门式刚架具有以下几个特点：1.钢材使用率高，重量轻，受力性能好，稳定性强；2.模数化设计，便于批量生产和安装，搭建速度快；3.能够满足大跨度、大空间的使用要求，能够灵活地进行布局和改变；4.适应性强，可用于各种不同的建筑类型，如工厂、体育馆、商场、展览馆等；5.能够经受住地震、风力等自然灾害的考验。
目前，门式刚架技术正在不断发展和完善。
随着新材料的不断出现以及新工艺、新技术的应用，门式刚架的安全性、可靠性、施工效率和造价等方面都得到了不断提升。
此外，门式刚架作为钢结构中的一种重要形式，具有多方面的优点，是当前建筑行业的发展趋势之一。
门式刚架钢结构设计要点
门式刚架钢结构设计要点摘要：随着我国经济的发展，我国的建设发展越来越快，建筑中采用的结构形式也越来越多。
目前，门式刚架轻钢结构房屋广泛应用于工业和物流建筑。
由于工期短、自重轻、拆装方便、布置灵活，在建筑业得到了广泛应用。
为了进一步推动门式刚架轻型建筑结构在我国建筑行业的应用，有必要结合其结构优势，对其结构设计要点进行深入分析，优化设计工作，提高结构合理性。
在此基础上，本文简要分析了门式刚架轻型房屋钢结构设计要点。
关键词：门式刚架：轻型房屋钢结构：设计要点前言门式刚架钢结构是轻钢结构的一个分支。
迄今为止，设计、制造和建筑标准都有既定的制度和标准。
使用门式刚架建造的建筑物具有重量轻、工作时间短、外形美观、标准化程度高、综合建筑成本低等优点。
近年来，随着经济建设的需要，大量门式刚架钢结构被应用于工程建设。
一、门式刚架结构的形式及特点门式刚架结构是梁柱构件的组合，是一个由柱与直、弧形、线形梁刚性连接的承重框架体系。
有多种形式。
单层建筑和仓库广泛采用单层、单跨、双跨或多跨双坡度门式刚架。
根据通风和照明的需要，可以设置天窗、通风屋顶和采光带。
门式刚架的构件截面尺寸小，可有效利用建筑空间，从而降低房屋高度和建筑体积，且建筑造型简单美观。
其次，平面内外刚度好、刚度小，为制造、运输和安装提供了有利条件。
门式刚架有多种结构形式，包含如下：按构件体系分，有实腹式与格构式；根据截面组成，有等边截面和可变截面。
实腹式刚架截面通常为h形，少数为z形；网格横截面为矩形或三角形；根据结构材料的选择，采用普通钢、薄壁钢、钢管或钢板焊接。
与传统单层建筑相比，门式刚架钢结构具有以下特点:（1）便于拆除，可用于临时建筑，这是其显着特点。
（2）屋面板采用轻型压型钢板屋面。
因为屋顶很轻，支撑它的结构也很轻。
在外墙方面，砖墙有利于保温，降低了成本，但结构侧向位移要求严格，外观不佳，因此大部分仍采用彩钢墙板。
（3）刚架可采用变截面，且截面与弯矩成正比。
YJK门式刚架设计
YJK门式刚架设计YJK门式刚架是一种广泛应用于工业建筑、商业建筑等领域的钢结构构件。
它由主梁、副梁、柱子等组成，具有结构简单、承载能力高、抗震性能好等特点。
下面将详细介绍YJK门式刚架的设计流程和注意事项。
首先，在进行YJK门式刚架的设计之前，需要明确设计目标和要求。
这包括所承受的荷载、跨度、高度、使用环境等。
荷载可以分为静态荷载和动态荷载，例如自重、风载、雪载、地震力等。
根据不同的荷载要求，确定门式刚架的材料和截面尺寸。
其次，进行结构分析和计算。
通过应力分析和变形分析，确定门式刚架的主要构件的截面尺寸和型号。
根据设计要求，进行正常工作状态下的静力计算，考虑不同荷载的作用，计算构件的受力状态和内力情况。
根据力学平衡原理，计算出构件的截面尺寸和布置形式。
在进行计算时，需要注意以下几个方面。
首先，要合理选择门式刚架的荷载系数和荷载作用方式。
对于不同的荷载，需要采用相应的系数进行计算，以保证门式刚架的安全性。
其次，要考虑门式刚架的整体稳定性。
门式刚架的设计不仅要满足构件自身的强度要求，还要考虑整体的稳定性，防止结构失稳。
此外，还需要考虑门式刚架的变形情况，特别是在大跨度和高度的情况下，要进行合理的变形控制和抗震设计。
设计完门式刚架的结构后，还需要进行连接设计。
门式刚架的连接方式一般有焊接、螺栓连接等。
其中，螺栓连接是连接主要构件的常用方式。
在进行连接设计时，需要考虑连接形式、螺栓的规格和数量、连接点的受力情况等。
螺栓的规格和数量要根据构件的受力情况进行计算和选择，确保连接的安全可靠。
最后，对门式刚架进行初步设计后，还需要进行结构的检验和优化。
通过有限元分析等方法，对门式刚架在不同荷载下的受力状态进行模拟和分析，获取更准确的受力和变形情况。
根据分析结果，对门式刚架的设计进行修正和优化，提高结构的安全性和可靠性。
综上所述，YJK门式刚架的设计涉及多个方面，包括结构分析、计算、连接设计和优化。
在进行设计时，需要明确设计目标和要求，合理选择荷载系数和荷载作用方式，考虑整体稳定性和变形情况，进行连接设计和优化。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
常用的门式刚架轻型房屋是指房屋高度不大于18m，房屋高宽比小于1，承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋。
1. 门式刚架轻型房屋钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。
2. 门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件，应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
3. 当结构构件按承载能力极限状态设计时，持久设计状况、短暂设计状况应满足下式要求：式中：γ0——结构重要性系数。
对安全等级为一级的结构构件不小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不小于1.0，门式刚架钢结构构件安全等级可取二级，对于设计使用年限为25年的结构构件，γ0不应小于0.95；Sd——不考虑地震作用时，荷载组合的效应设计值，应符合规范规定。
Rd——结构构件承载力设计值。
4. 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小，设计经验和振动台试验表明，当抗震设防烈度为7度(0.1g)及以下时，一般不需要做抗震验算；当为7度(0.15g)及以上时，横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。
当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时，应进行抗震验算。
当抗震设防烈度7度(0.15g)及以上时，应进行地震作用组合的效应验算，地震设计状况应满足下式要求：式中：SE——考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用组合的效应设计值，应符合规范规定；γRE——承载力抗震调整系数。
5. 承载力抗震调整系数应按表1采用。
门式刚架轻钢结构设计分析
门式刚架轻钢结构设计分析摘要：对于门式刚架而言，其属于轻型房屋钢结构中非常重要的一种结构形式。
在对门式刚架轻型钢结构进行实际设计的过程中，其设计阶段的不同，实际的特点也有极大的不同，在进行设计的过程中，必须要对其中实际存在的主要矛盾进行全面的了解并掌握，以结构设计的基本原则作为实际的依据，将科学合理的技术措施应用进来，最终使更加经济、耐久、安全的结构设计出来。
基于此，本篇文章主要对门式刚架轻钢结构的设计进行深入的分析和探讨。
关键词：门式刚架轻钢结构设计分析前言：就门式刚架轻型钢结构来讲，其主要有以下特点和特征：首先，就是形式非常多，其次，就是布置具备灵活性，最后就是可以使各种使用功能的厂房设计要求得以满足。
与以往的普通钢结构相比，门式刚架轻钢结构不但具备施工速度快的特点，还具备施工速度快的特点，不仅如此，其质量相对较轻，是普通钢结构的1/2~1/3，非常便于施工。
除此以外，门式刚架轻钢结构的主要结构不仅有主钢架，还有基础和支撑体系、抗风柱等。
1.门式刚架节点和梁柱连接设计在对门式刚架与柱进行实际连接的过程中，其必须要将刚接的方式采取进来，正常情况下，有以下几种方式，即腹板焊接、腹板栓接、翼缘焊接、翼缘栓接，而具体采取哪一种方式，则要依据与梁柱截面的大小以及实际摆放的位置。
在梁祝钢接的过程中，其最重要的保障就是梁柱节点端板，对于端板的摆放形式而言，其主要有以下三种，即横放、竖放和斜放，在对端板连接进行设计的过程中，IXUS要以实际承受最大的内力为基础进而进行设计。
如果实际的内力相对较小，在进行端板连接的谷草中，要以其承受不小于较小被连接构建截面承载力的一般为基础，进而进行设计。
在对主钢架构件进行实际连接的过程中，必须要将高强度的螺栓应用进来，进而对其连接，其主要包含两种类型，即承压型和摩擦型。
如果在对端板进行连接的过程中，其只会受到弯矩或者是轴向力的作用，又或者是实际的剪力比抗滑移承载力小很多，则可以不对端板的表面进行针对性的处理。
2、门式刚架
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 概述 结构选型和布置 刚架设计 压型钢板设计 檩条设计 墙梁设计 支撑及构造设计
1.1
概述
轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具 有以下技术特征：
1.结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用 建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 2.门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以 组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。 3.屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/51/10，是一种经济可靠的结构形式。
1.3.2 刚架内力和侧移计算
内力计算原则： 根据不同荷载组合下内力分析结果，找出控 制截面的内力组合，控制截面位置一般在柱底、 柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。 控制截面的内力组合主要有： 最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。 最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。 最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。 最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载 和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。
非抗震设防地区：
抗震设防地区：
0S R
SE R / RE
正常使用极限状态
按荷载效应的标准组合计算变形 柱顶侧移： H/60， H/240;H/180，H/400 （多层层间H/500 ） 受弯构件挠度： 主梁：L/180;L/240;L/400（钢结构 L/400）
1.3.1荷载及荷载组合
门式刚架结构的特点
重量轻 工业化程度高、施 工周期短
柱网布置灵活
综合经济效益高
门式刚架结构性能： 1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、 隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量， 同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点摘要：当前，我国建筑行业快速发展，各种新的结构形式被广泛应用到建筑工程中。
门式刚架结构作为一种传统的结构形式，结合近年来较为火热的钢结构形式，就形成了一种独具特点的门式刚架轻型房屋钢结构形式，在工业厂房和物流建筑中得到广泛应用。
为了更好地发挥其结构优势，一定要合理分析其设计要点，在设计工作中做好设计优化，保证设计质量，提升结构的稳定性，降低施工成本，使得其能更好地应用到我国的建筑行业中来，促进我国建筑行业的发展。
关键词：门式刚架；房屋钢结构；设计一、门式刚架轻型房屋钢结构优势体现和发展1、体现门式刚架轻型房屋钢结构的优势。
从1980年以后，门式刚架轻型房屋钢结构仍在中国进行使用，历经几十年的持续发展，它已变成我国现阶段住房建设的重点组成部分。
当构设门式刚架轻型钢结构房屋的结构时，集中采用可以负载房屋骨架的H型钢等构件，该设计的具体应用极为多见且尤为广泛。
主要归因于门式刚架轻型房屋结构的构设十分灵活，构建模数的柱网几乎不受其约束，极为便于拆除门式刚架轻型房屋，十分有益于我们进行回收以及利用，还能够极大程度地缩短施工工期。
另外，使用钢结构对能源消耗的降低有很大的好处，能够大大降低环境被毁害的程度，并且其拥有极高的综合经济效益，能够为企业带来不可估量的好处。
2、发展门式刚架轻型房屋建筑。
门式刚架轻型结构的发展和使用被越来越多地应用，主要归因于中国近年日益发展的科学技术。
门式刚架轻型房屋钢结构技术章程被中国相应质量部门改良并规定以后，很好地提高了全部钢结构施工的层次和经验。
然而，在当下与部分发达国家相比较，我国的钢结构应用设计在许多地方的改进和强化还有很大的进步空间。
在轻型钢结构的应用形式上中国集中采用无铰门式、两铰门式刚架，采用H型焊接，确保了钢结构自身截面的稳固性。
而几乎一样的主要为刚架节点方面的构设，通过摩擦面处理的高强度螺栓的连接是主要采取的方式。
而通过规范化体系维修结构系统。
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。
《门式刚架轻型钢结构设计》任务书(2015.1)
《门式刚架轻型钢结构设计》任务书一、设计资料：无吊车门式刚架跨度X m，刚架间距6m，共8榀。
钢架柱高Y 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。
(具体尺寸见分组附表)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。
二、设计内容：1、门式刚架钢结构的设计与计算（设计说明书，A4手写，有封面）（1）刚架类型及截面形式的选取；（2）刚架的布置；（平面布置、柱距、跨度、定位轴线等）（3）刚架的荷载及荷载组合；（4）刚架的内力及截面计算；（5）刚架主要节点的构造与计算；（梁柱节点、拼接节点、柱脚等）2、门式主刚架钢结构施工图绘制（图纸，2号机绘打印，）（1）刚架梁、柱详图；（2）刚架节点详图；包括梁柱节点、梁拼接节点、柱脚；（3）平面图，门刚立面图；平面图中应包括支撑布置（按构造）、檩条布置等；三、设计要求：（1）结构形式选取适当，建筑尺寸合理；（2）进行门式刚架轻型钢结构的平面布置、墙梁布置以及支撑体系布置；（3）设计中，荷载选取正确合理，对内力计算方法能够熟练运用；（4）遵守学校规章制度和学习纪律，整个设计工作在专用教室内完成，按时上下课。
（5）计算要正确，计算书必须用黑色或蓝黑钢笔、水笔抄写，统一格式，规定的项目不得自行减少，设计必须独立完成。
（6）根据需要绘制图纸，要求图面整洁美观，比例适当，并一律采用仿宋字体严格按照制图标准作图。
（7）要求梁、柱变截面。
（8）每组同学若设计尺寸相同，则需变换不同的截面以区分。
参考书目1. 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102：2002）2. 钢结构设计规范GB50017-2003.3. 混凝土结构设计规范GB50010-2010.4. 梁启智.钢结构.华南理工大学出版社.5. 黄呈伟.钢结构设计.科学出版社.。
门式刚架轻型房屋钢结构的形式与设计要求
1 门式刚架轻型房屋钢结构的特点
门式刚架轻型房屋钢结构是建筑轻型化的代表，也是建 筑行业中发展较快的一种建筑结构形式，该结构有着诸多优 点，使其被广泛应用于各种建筑中，具有较高的经济性和优 越性。
（1）构造比较简单，使用单一材料。与其他建筑结构形式 相比，门式刚架轻型房屋钢结构相对简单，主要使用钢材这一 材料，因此在设计起来比较容易做到标准化和定型化，后期构 件加工、制作和安装都可以实现自动化作业，利用计算机程序 可以控制设计和生产的整个过程，降低了人为失误发生的可 能，提高了生产效率。
（3）抗震性能好。由于门式刚架轻型房屋钢结构重量较 轻，基础受力小。在相同地震强度下，门式刚架轻型房屋钢结 构的地震反应弱，能够有效的降低地震灾害，保护人们财产和 生命安全。尤其是在地震较为频繁的地区推广门式刚架轻型 房屋钢结构具有更重要的现实意义。
（4）施工周期短。门式刚架轻钢结构的材料单一、制作简 单，所有的构件都可以在车间内完成，然后将构件运到工地进 行安装即可，构件之间用高强度的螺栓相连接，部分需要进行 焊接，就可以完成整个工序。整个过程不仅方便，施工时间 短，而且质量得到保证。另外，由于可以在车间内完成构件生 产，避免了施工现场作业，也就规避了施工现场气候条件等带 来的影响。一般来说，规模不大的厂房仅需四、五天就可以完 成，最长也不超过 2 个月。而钢筋混凝土结构则起码需要一年
2 门式刚架轻型房屋钢结构的形式
门式刚架轻型房屋钢结构的结构形式比较灵活，能够充 分利用材料，是一个系统性的工程，整个结构由刚架斜梁、屋 面压型钢板、刚架柱、屋面檩条、墙面凛条、吊车梁、山墙骨架、 支撑系统等组成，可以满足多种功能厂房设计要求。从结构 跨度分类，可以分为单跨、双跨、多跨和高低跨等几种形式，单 跨的话从小到 9m，大到 70m 都可以采用这种结构形式。多跨 的话可以覆盖大面积的厂房等建筑；从截面形式来分来的话， 可以分为实腹式和格构式，顾名思义，实腹式就是腹板不开洞 的，如工字钢、C 型钢等，格构式是由较小截面构件组成，重要 比实腹式更轻；从是否带吊车来分类，可以分为带吊车结构和 不带吊车结构等。
浅析门式刚架结构设计
浅析门式刚架结构设计轻型门式刚架结构质量轻，安装速度快在工业厂房中广泛使用。
该文主要分析了门式刚架结构设计过程中的平面刚架、纵向支撑系统、围护结构、吊车梁等关键部位的设计要点，并探讨了结构设计初期方案确定的重要性。
简要分析了门式刚架的设计重点、经济效益等。
标签：门式刚架;钢结构;结构设计1引言随着我国近几年经济结构转型，大型仓储类厂房大量建设。
轻型门式刚架因其轻便、经济和安装迅速等优越性被广泛使用，我国也于2016年实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015。
因此如何经济合理的设计是轻钢结构设计的要点。
2门式刚架概述门式刚架主要由多榀平面刚架结构用纵向支撑系统联成空间整体空间如图1。
该结构形式受力明确，竖向荷载及横向水平荷载主要由平面刚架承担，纵向水平荷载由纵向支撑系统承受和传递。
外部围护结构由屋面和墙面组成，屋面一般由屋面檩条和轻质屋面板组成，墙面则由墙梁及墙面板组成。
除了以上主要构件的设计外还应根据建筑物的防火等级进行防火设计，选择相应的防火涂料及措施。
海边、化学品存储仓库等应根据防腐蚀要求进行防腐蚀设计。
3平面刚架设计平面刚架设计是门式刚架厂房设计的重点，由随屋面坡度的横梁和钢柱组成，根据厂房的使用要求可以确定钢架高度、跨度及钢梁坡度。
为节省刚架自重及节约造价，屋面横梁一般设计成变截面梁，能更有效的利用构件截面。
刚架设计应整体计算，根据竖向和水平荷载作用下的内力结果和规范的构造要求设计合理的梁柱截面，满足构件的强度及稳定性要求。
平面刚架主要承受的竖向荷载有结构及围护构件自重、通风气楼、屋架悬挂的设备、屋面活荷载、吊车竖向荷载、雪荷载和屋面风荷载组成。
横向水平荷载主要包括风荷载、吊车横向水平荷载、设备运行荷载及地震作用等。
结构设计时还应考虑连接节点的设计及构造。
由于厂房一般跨度大，考虑到钢构件的运输货车最大只能装载15m的构件，一般构件长度宜控制在15m以内。
钢梁的拼接节点宜设置在弯矩及剪力包络图较小处，同时最好避开屋面纵向支撑系统的连接节点处。
(2024年)广厦钢结构之门式刚架cad教程
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门式刚架CAD高级技巧
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参数化设计技巧
利用参数化设计功能，可以快速创建和修改门式刚架结构。通过设置关键 参数，如梁高、跨度、荷载等，自动调整结构尺寸和形状。
使用参数化设计可以大大提高设计效率，减少重复劳动，同时方便后期修 改和优化。
2024/3/26
在参数化设计过程中，应注意参数的合理取值范围，避免产生不合理或不 可行的结构方案。
业素养和技能水平。同时，鼓励有实力的单位和个人参加钢结构设计大赛和学术研讨会，展示自己的才华和实 力。
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块与符号 支持创建和插入块（一组图形的集 合），以及使用标准符号库中的符号， 提高绘图效率。
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门式刚架建模与绘制
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建立门式刚架模型
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确定门式刚架的结构形式和尺寸
根据设计要求和实际情况，选择合适的门式刚架结构形式 （如单跨、多跨等），并确定其跨度、高度、柱距等关键 尺寸。
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注意事项
在设计过程中，需要考虑温度、地震等荷载对结构的影响， 以及材料的选用和防腐措施等问题。
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案例二：多层商业建筑门式刚架设计
设计背景
多层商业建筑是城市发展的重要组成部分，门式刚架作为其 主要承重结构之一，具有空间利用率高、造型灵活多样等优 点。本案例将介绍多层商业建筑门式刚架的设计方法。
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在编写自动化脚本时，需要熟悉CAD的编程接口和相关语法规则，以便实现所需功能。同时，应注意脚 本的可读性和可维护性，方便后期修改和扩展。
《钢结构设计》(门式刚架)课程设计指导书
当采用平面刚架建模时，涉及的主要构件为刚架斜梁与柱，而采用空间计算模型时，除上述单元外还包括屋盖支撑系统、柱间支撑、刚性系杆等。有些较为复杂的结构可能还包括平台、雨篷及托架或托梁等。下表列出了门式刚架结构常用单元与节点类型的定义。
构件名称
单元类别
连接节点类别
主刚架
梁
主刚架构件可采用轧制或焊接形成的H型钢、工字钢、槽钢等。
建立计算模型时必须初步确定构件的截面尺寸，选择截面时必须保证构件各板件的尺寸能满足基本构造要求，以保证构件整体稳定与局部稳定的前提，主要由构件的长细比与宽厚比（或高厚比）确定。下表给出了受压与受拉构件的长细比限值。主刚架构件截面一般由稳定控制，其长细比取值不宜太高。
《钢结构设计》课程设计指导书
（门式刚架）
土木工程与建筑学院
《钢结构设计》课程设计指导书
绪言课程设计目的要求
课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过《钢结构设计》课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。
刚架简图及其风荷载体型系数
（a）平面图（b）刚架简图（c）刚架风荷载体型系数
门式刚架设计计算
一、材料选择
刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求，一般采用Q235钢或Q345钢，Q345钢多用于刚架斜梁与柱，但当构件是以变形控制时应慎用。焊条可选用E43型，手工焊。
二、结构平面布置
结构平面布置主要是确定刚架的柱网布置。柱网布置首先应满足工艺要求，面积大的厂房考虑温度区段的控制，依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定：“纵向温度区段不大于300m；横向温度区段不大于150m；当有计算依据时温度区段可适当加大”。
论门式刚架轻型房屋钢结构设计
论 门式 刚架轻 型房 屋钢 结构 设计
陈 威
摘 要： 本文仅对单跨 门式刚架轻型房屋钢结构设计进行了探讨， 旨在对设计提供有益的建议 。 关键词 ： 门式刚架 ； 结构 ； 设计
门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 是 近 十 年 来 在 我 国 迅 速 发 展 起 来的一种新 型结构体 系 ， 被广泛应 用于工业 厂房 、 仓库等 众 多
般 情 况 下 ， 架 节 点连 接 板 件 用 钢 量 占刚 架 总 用钢 量 的 刚 ５ １ ％， 再 加 上 连接 所 用 的高 强 度 螺 栓 ， －５ 如 刚架 节 点 连 接 费 用 所 占的 比重 更大 。因此 ， 点 设计 不 仅 要 传 力 可 靠 ， 且 要 经 济 合 节 而
构构件。 门式刚架 轻型房屋钢 结构 ， 应根据 房屋 的平 面尺 寸、 高度
的工业和民用建筑 中。
和荷载的不 同情况 ， 合理确定 门式刚架的跨度 、 间距 ， 平衡外包 面 （ 面和屋面） 墙 与主 刚架 的用钢 量， 优化整个房屋 结构的经济
指标 。 当房屋的平面尺寸和高度确 定时， 山墙墙架 结构和屋面天 沟 是 基 本 确 定 的 ， 此 下 面 的 研 究 讨 论 不 考 虑 山 墙 墙 架 结 构 和 因 屋面天沟的影响。
１ 轻型房屋 的特点
（） 盖 为 轻 型 屋 盖 。所 谓 轻 型屋 盖 ， 屋 面板 为压 型钢 板 １屋 指 等轻 型板材 、屋面檩条 为冷弯薄 壁型钢等轻 型檩条 的屋盖 结
构。
３１ 檩 条设 计 ．
檩 条一般 设计成简支构件 。当檩条跨度 为 ４５ ６ ｍ时 ， ．～ ． ０ 设 道拉条 ； 当檩条跨度大 于 ６ ｍ时， 设两道拉条。 计算分析表 明， 当檩 条跨度分 别为 ６ ｍ、 ． ９ ｍ时 ，檩条 的经济平均 用钢 ． ７ ｍ、 ． ０ ５ ０ 量（ 含拉条 ） 一般分别约为 ５０ ｇ 、．ｋ／ 、．ｋ／ ２ ． ／ ５ ｇ ７５ ｇｌ。一般情 ｋ ｍ２ ５ ｍ２ ｌ ａ 况下， 当檩条跨度确 定时， 檩条 间距越大 ， 檩条的平米用钢 量越 小。因此建议 ， 房屋单跨跨度 小， 宜采用较 小檩 距； 房屋 单跨跨 度 大， 宜 按现 行国家标准 《 建筑 结构荷载规 范》 规定采用： （） 构 自重 。结 构 自重 应 包 括 屋 面 板 、 条 、 面 板 、 １结 檩 墙 墙 梁 、 撑 、 架 、 架 柱 、 光 天 窗 和 侧 窗 等 结 构 构 件 和 非 结 构 支 刚 墙 采 构件 的 白重 。 （） ２ 施工或检修集 中荷载 。 （） ３ 屋面 雪荷载 、 积灰荷 载。 （） ４ 吊车荷载 。 （） ５ 悬挂 荷载 。悬挂 荷载应包 括建筑给 水 、 采暖 、 电气 、 通 风、 空调等 系统悬挂于屋面 结构下或刚架柱侧 的管道和设 备荷 载。 当有 吊顶 时， 还应包括吊顶荷载 。 悬挂荷载应按实际情况取
门式刚架-带吊车
挠度控制：
2）局部稳定 3）整体稳定 2、构造（加劲肋、拉条）
局部稳定 腹板局部稳定：
翼缘局部稳定：
6、檩条、墙梁设计 1）强度 2）挠度 3）构造要求
??本例工程位于上海市长度为1125米宽度为24米高度为11米跨度为24米开间为75米有1台10吨桥式吊车牛腿顶标高为75米屋面坡度为5
上海磨石建筑培训学校
钢结构计算机辅助设计
二维门式刚架
1、工程概况： 本例工程位于上海市，长度为112.5米，宽度 为24米，高度为11米，跨度为24米，开间为7.5米， 有1台10吨桥式吊车，牛腿顶标高为7.5米，屋面 坡度为5%。 基础采用条形基础。
2、刚架设计：
2.1网格输入：
2.2设计信息：
2.3规范选用： 满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102:2002的1.0.2条，故计算时依据 《门式 刚架轻型房屋钢结构技术规程》。
3、参数选择及控制： 位移控制：
挠度控制：
长细比控制：
4、柱脚设计：
5、吊车梁设计：பைடு நூலகம் 荷载取值：
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单跨双坡 多跨（梁柱刚结）
高底跨
双坡双跨
门式刚架的各种结构形式
• 门式刚架的高跨比、梁柱线刚度比、温度变化、 支座移动等均是影响门式刚架结构内力的因素， 门式刚架结构选型时应合理加以考虑。
• 刚架结构在竖向荷载或水平荷载作用下的内力分 布不仅与约束条件有关，而且还与梁柱线刚度比 有关。
• 门式刚架的高度与跨度之比，决定了刚架的基本 形式，也直接影响结构的受力状态。刚架高度的 减小将使支座处水平推力增大。从改善基础受力 的角度考虑，门式刚架的高度与跨度之比不宜取 得过小.
• 温度变化对静定结构的三铰刚架没有影响，但在 无铰刚架、两铰刚架这样的超静定结构中将产生 附加内力。内力的大小与结构的刚度有关，刚度 越大，内力越大。
二、轻钢门式刚架结构的适用范围
轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。
2. 工业厂房
金陵石化总厂
单层厂房 多 层 工 业 厂 房
三、轻钢门式刚架结构
• 钢刚架结构可分为实腹式和格构式两种。
• 实腹式刚架适用于跨度不很大的结构，常做成两铰式结构。
• 当为两铰或三铰刚架时，构件应为变截面，一般是改变截面的 高度使之适应弯矩图的变化。实腹式刚架的横梁高度一般可取 跨度的1／6～1／20，当跨度大时梁高显然太大，为充分发挥 材料作用，可在支座水平面内设置拉杆，并施加预应力对刚架 横梁产生卸荷力矩及反拱，如图所示。这时横梁高度可取跨度 的1／30～l／40，并由拉杆承担了刚架支座处的横向推力，对 支座和基础都有利。
• 单层刚架结构的布置是十分灵活的，它可以是平行布置、辐射状 布置或以其他的方式排列，形成风格多变的建筑造型。
四、轻钢门式刚架的结构布置
一般情况下，矩形平面建筑都采用等间距、等跨度的平行刚架布置方案。与 桁架相比，由于门架弯矩小，梁柱截面的高度小，且不像桁架有水平下弦，故显 得轻巧、净空高、内部空间大，利于使用。如沈阳民用客机维修车间，38m跨钢 筋混凝土双铰门架跨中升高、造型与机型适应，可充分利用内部空间，适合使用 需要。若将门架横梁外露于室外，则更利于室内灵活布置。
三铰门式刚架在屋脊处设置永久性铰，柱脚也是铰接，为静定结构，温度差、地 基的变形或基础的不均匀沉降对结构内力没有影响。三铰和两铰门式刚架材料用量相差不 多，但三铰刚架的梁柱节点弯矩略大，刚度较差，不适合用于有桥式吊车的厂房，仅用于 无吊车或小吨位悬挂吊车的建筑。
单跨单坡 摇摆柱 多跨（中间摇摆柱）
四、轻钢门式刚架的结构布置
结构选型时要综合考虑建筑的结构形 式、功能要求和经济指标，进行多方 案的比较。 例：飞机修理车间，飞机机身长24m， 机翼宽32m，尾翼高8.1m，螺旋桨高 5.1m，机翼离地3m。
四、轻钢门式刚架的结构布置
• 单层刚架结构的外形可分为平顶、坡顶或拱顶，可以为单跨、双 跨或多跨连续。它可以根据通风、采光的需要设置天窗、通风屋 脊和采光带。刚架横梁的坡度主要由屋面材料及排水要求确定。
• 由于刚架总体仍属受弯结构，其材料未能发挥作用，结构自重仍 较重，跨度也受到限制。钢筋混凝土门架在跨度≤18m(无吊车者 可适当大些)，柱高H≤10m，吊车起重量Q≤100kN情况下，比排 架结构经济。目前我国6m、15m、18m门架已有国家标准图。 钢筋混凝土门架跨度最大约30m，预应力混凝土门架跨度可达 40～50m，钢门架跨度可达75m。
§2.1轻钢门式刚架结构选型分析
• 刚架结构通常是指由直线形杆件（梁和柱）通过刚性节
点连接起来的结构。建筑工程中习惯把梁与柱之间为铰
接的单层结构称为排架，多层多跨的刚架结构则常称为 框架。本章讨论的是单层刚架，因单层单跨刚架“门” 字型的外形之故，习惯上称为门式刚架。
一、轻钢门式刚架结构的特点
单层刚架为梁柱合一的结构，杆件 较少，结构内部空间较大，便于利 用。而且刚架一般由直杆组成，制 作方便， 弯矩峰值小于排架。但与 拱结构相比，刚架仍然属于以受弯 为主的结构，材料强度不能充分发 挥作用，这就造成了刚架结构自重 较大，适用跨度受到限制。
四、轻钢门式刚架的结构布置
对一些大型复杂建筑，有时也可采用门式刚架与其他结构或构件形成主次 结构布置方案。
在进行结构总体布置时，平面刚架的侧向稳定是值得重视的问题，应加强结 构的整体性，保证结构纵横两个方向的刚度。一般情况下，矩形平面建筑都采用 等间距、等跨度的平行刚架布置方案。刚架结构为平面受力体系，当多榀刚架平 行布置时，在结构纵向实际上为几何可变的铰接四边形结构。因此，为保证结构 的整体稳定性，应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上 弦横向水平支撑，柱问支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内，如图种形式
无铰门式刚架的柱脚与基础固接，为三次超静定结构，刚度好，结构内力分布比 较均匀，但柱底弯矩比较大，对基础和地基的要求较高。由于其超静定次数高，结构刚度 较大，当地基发生不均匀沉降时，将在结构内产生附加内力，所以在地基条件较差时需慎 用。
两铰门式刚架的柱脚与基础铰接，为一次超静定结构，在竖向荷载或水平向荷载 作用下，刚架内弯矩均比无铰门式刚架大。当基础有转角时，对结构内力没有影响。但当 两柱脚发生不均匀沉降时，则将在结构内产生附加内力。
三、轻钢门式刚架结构
• 在刚架结构的梁柱连接转角处，由于弯矩较大，且应 力集中，材料处于复杂应力状态，应特别注意受压翼 缘的平面外稳定和腹板的局部稳定。一般可做成圆弧 过渡并设置必要的加劲肋，如图所示。
三、轻钢门式刚架结构
• 格构式刚架结构的适用范围较大，且具有刚度大、耗钢省等优点。 当跨度较小时可采用三铰式结构，当跨度较大时可采用两铰式或 无铰结构，如图6.12所示。格构式刚架的梁高可取跨度的1／ 15～1／20，为了节省材料，增加刚度，减轻基础负担，也可施 加预应力，以调整结构中的内力。预应力拉杆可布置在支座铰的 平面内，也可布置在刚架横梁内仅对横梁施加预应力，也可对整 个刚架结构施加预应力，如图6.13所示。