门式刚架带夹层计算
带夹层门式刚架设计
带夹层门式刚架设计摘要：随着社会工业的不断发展，为满足工艺更具灵活性的功能布置需求，出现了一些由传统钢结构形式衍生出来的其他结构形式。
带夹层门式刚架就是其中的一种，它由普通门式刚架厂房和室内框架平台有机组合而成。
门式刚架结构局部带夹层，在结构设计方面与常规的门式刚架结构存在差异，基于此，本文主要对带夹层门式刚架设计进行分析探讨。
关键词：带夹层；门式刚架；设计1、前言目前，门式刚架轻型钢结构体系已经得到了广泛应用。
随着厂房向大型化、多功能化发展，为了充分利用厂房内净空，常需要设置操作架台或者局部设置办公夹层。
当局部夹层与主体门式刚架连接时，就衍生出一种带夹层门式刚架钢结构体系。
这种结构形式的设计既不同于多层钢框架结构设计，也不同于一般的单层门式刚架工业厂房结构的设计。
2、带夹层的门式刚架结构设计方法带夹层的门式刚架结构，刚架纵向设置的夹层梁，与主刚架柱的连接，可以铰接，也可以刚接，不同的连接方式，会影响整个结构分析方法的确定。
当纵向夹层梁与刚架柱刚接连接时，连接位置的刚架柱双向受弯，夹层区域形成了真正的三维框架体系，此时需要使用三维有限元分析方法实现结构的整体分析。
当纵向夹层梁与刚架柱铰接连接时，纵向水平力完全由支撑承担，而且横向每榀的刚度比较均匀，结构具有清晰的荷载传导途径，竖向荷载、横向荷载（横向风荷载、吊车横向水平荷载、横向地震力等）主要由门式刚架承担，纵向水平荷载（山墙风荷载、吊车纵向刹车力、纵向地震力）主要由纵向支撑所在立面承担。
此时建议，横向刚架、纵向支撑系统分别采用二维建模计算的方法。
PKPM软件是目前国内应用广泛的结构设计软件，能完成一体化的结构设计，包括模型输入、结构分析设计、构件验算、整体施工详图设计等，软件提供了带夹层门式刚架结构设计的解决方案和实现方法，下面主要介绍软件使用三维设计方法和二维设计方法实现带夹层门架结构的设计功能。
3、设计常见问题以及方案优化3.1结构布置带夹层的门式刚架结构在工程中通常有两种：①局部的小范围夹层；②大面积的满布夹层。
带夹层门式刚架建模计算
带夹层门式刚架建模计算夹层门式刚架是一种常见的结构形式，被广泛应用于工业建筑、商业建筑等领域。
其具有良好的结构刚度和稳定性，能够承受较大的荷载。
夹层门式刚架建模计算是对夹层门式刚架结构进行力学分析的过程，目的是确定结构的稳定性、刚度以及受力情况，以便合理设计和改进结构。
首先，建模是进行计算的基础。
对于夹层门式刚架结构的建模可以使用有限元分析法进行。
有限元模型可以将结构分成多个小单元进行计算，能够更好地模拟实际结构的受力情况。
在进行建模时，需要确定结构的材料性质、尺寸和边界条件等参数。
常用的材料有钢材和混凝土等，需要知道其弹性模量、屈服强度和密度等参数。
尺寸参数包括梁柱的截面尺寸和杆件的长度等。
边界条件包括支座情况和荷载情况等。
接下来，进行计算分析。
常见的计算需求包括结构的静力分析、动力分析和稳定性分析等。
静力分析主要是计算结构受力情况，确定节点和杆件的受力大小和受力方向。
静力分析可以通过手算、计算机软件和有限元分析法进行。
通过分析受力情况，可以确定结构的安全性和刚度，以及是否需要进行加固设计。
动力分析主要是计算结构受到地震或其他动力荷载时的响应情况。
动力分析可以通过模态分析和时程分析等方法进行。
模态分析是计算结构的固有频率和振型，以及结构在不同频率下的响应情况。
时程分析是模拟地震时结构的响应情况，可以计算结构的加速度、位移等参数。
稳定性分析主要是为了评估结构的整体稳定性和抗倾覆能力。
稳定性分析可以通过计算结构的抗倾覆能力和弹性稳定系数等参数进行。
这些参数可以通过有限元分析法进行计算。
最后，根据计算结果进行结构设计。
根据结构的受力情况和计算结果，可以对结构进行加固设计和优化设计。
加固设计可以采用增加截面尺寸、增加杆件数量、增加支座等方式进行。
优化设计可以通过改变结构的材料、尺寸和布置等方式进行。
综上所述，夹层门式刚架建模计算是对结构进行力学分析的过程，可以通过建模、计算分析和设计等步骤进行。
通过建模计算，可以评估结构的稳定性和刚度，以便进行合理的设计和改进。
门式钢架工程量的计算公式
门式钢架工程量的计算公式门式钢架是一种常见的钢结构工程，用于建筑物的支撑和承重。
在进行门式钢架工程量的计算时，需要考虑多个因素，包括结构设计、材料使用和施工工艺等。
本文将介绍门式钢架工程量的计算公式及相关内容。
一、门式钢架的基本结构。
门式钢架通常由立柱、横梁、桁架和连接件等部分组成。
其中，立柱和横梁是门式钢架的主要承重构件，桁架则用于加强结构的稳定性。
连接件则起到连接和固定各个构件的作用。
二、门式钢架工程量的计算公式。
1. 钢材用量的计算。
门式钢架的钢材用量主要包括立柱、横梁和桁架的钢材。
其计算公式如下：钢材用量 = 立柱钢材量 + 横梁钢材量 + 桁架钢材量。
其中，立柱钢材量的计算公式为：立柱钢材量 = 立柱截面积×立柱长度×立柱数量。
横梁钢材量的计算公式为：横梁钢材量 = 横梁截面积×横梁长度×横梁数量。
桁架钢材量的计算公式为：桁架钢材量 = 桁架截面积×桁架长度×桁架数量。
2. 连接件用量的计算。
门式钢架的连接件用量主要包括螺栓、螺母和垫圈等。
其计算公式如下：连接件用量 = 螺栓数量×螺栓长度 + 螺母数量×螺母长度 + 垫圈数量×垫圈厚度。
3. 表面处理用量的计算。
门式钢架的表面处理用量主要包括防锈涂料和防火涂料等。
其计算公式如下：表面处理用量 = 防锈涂料用量 + 防火涂料用量。
其中，防锈涂料用量的计算公式为：防锈涂料用量 = （门式钢架表面积桁架表面积）×防锈涂料厚度。
防火涂料用量的计算公式为：防火涂料用量 = 门式钢架表面积×防火涂料厚度。
4. 其他用量的计算。
除了上述内容外，门式钢架工程量的计算还需考虑其他因素，如焊材用量、电力消耗和人工成本等。
三、门式钢架工程量计算的注意事项。
1. 结构设计要合理。
在进行门式钢架工程量计算时，需要确保结构设计合理，能够满足建筑物的承重要求，并且考虑到结构的稳定性和安全性。
带夹层门式刚架优化设计
第43卷第35期• 34 • 2 0 1 7 年 1 2 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.35Dec.2017文章编号：1009-6825 (2017) 35-0034-02带夹层门式刚架优化设计李娜(山西建筑工程有限公司，山西太原030000)摘要:结合工程实例，分析了不同柱距对带夹层门式刚架经济性的影响，通过主刚架及围护结构截面优化达到降低用钢量的目 的，对优化设计提出了合理性建议。
关键词：夹层，门式刚架,PKPM系列软件，柱网布置，优化设计中图分类号:TU318 文献标识码:A门式刚架轻型钢结构是目前工业厂房普遍采用的结构形式，目前很多厂房趋向大型化、多功能化，设置操作平台或办公夹层，使得厂房内空间得到了充分利用，带有夹层的门式刚架结构成为 常见的结构形式。
目前，带夹层门式刚架的条文规范还未明确出 台，设计时必须根据结构的具体结构形式进行计算分析,并在参 数输人、构件选择、支撑布置位置及节点设计等方面采取具体措 施，以保证结构设计的安全性、可靠性及经济性。
本文结合工程 实例，通过PKPM软件分析不同柱网布置，优化截面等方面对结 构进行优化设计，得出合理性建议。
1工程概况本工程为山西省晋中市某一厂房，结构型式为门式刚架，三 联跨跨度24 mx3,横向长度54 m,第一跨有夹层，夹层一层为5.4 m，二层4.2 m，檐口高度为9.6 m。
建筑物总高度为10.38 m，室内外高差为0.30 m。
该厂房建筑面积5 260 m2。
基础形式为 柱下独立基础。
抗震设防烈度:8度，设计基本地震加速度0. 20g，设计地震分组为第二组。
基本风压:〇.45 kN/m2;基本雪压:0.40 kN/m2;屋面恒载：0• 3 kN/m2;屋面活载:0• 5 kN/m2。
夹层楼面恒荷载:1•5 kN/m2，夹层楼面活荷载:3. 5 kN/m2，厂房内设有一台梁式吊车，额定起 重量均为5 t;梁式吊车最大轮压=35.0 kN，最小轮S P m i… = 5.0 kN。
某带夹层门式刚架结构的设计
面次梁与框架梁 铰接 。１层结构 布置 图如 图 １所 示 ，２层 结构 布 全楼节 点连接设计 中参数 定 义时 注意 ：框架 梁柱 采用框 架节 点 ，
置 图如 图 ２所 示 。
屋 面 梁柱 采 用 门 式 刚 架 节 。 ３ 结 构分 析
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一
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１ ｊ
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非组合楼板 的配筋 ，并能 复核框 架梁 及次 梁的挠 度 ；同时 可 以后
Ｘ
接全楼节点设计 程序 ，绘 制刚接 柱脚 、锚 栓 、梁 柱 刚接 节点 、门刚
图 ２ ２层 结 构 布 置 图
拼接节点 ；最后接 ＪＣＣＡＤ程序设计 基础 。与二维建模 相 比有更高
第 ４０卷 第 ３２期 · ３８ ． ２ ０ １ ４年 １ １月
山 西 建 筑
ＳＨ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨ ＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３２ ＮＯＶ． ２０１４
文章编号 ：１００９—６８２５（２０１４）３２·００３８－０２
某 带 夹 层 门 式 刚 架 结 构 的 设 计
温度 后 浇 带 。
１层梁 、柱断 面按框 架结 构确定 ，２层 的柱及 屋面梁 可 以按 二
３）楼板 采 用 Ｑ２３５Ｂ镀锌 钢 板 ，压 型钢板 型号 为 ＹＸ７０－２００－
维模型计算 出合理 的断面再 输入 到三维程序 中。柱顶 、层 间位移 ６００（ｔ＝０．８ ｍｍ），当楼承铺 板方 向跨度 大 于 ２．６ ｒｆｌ施 工时 ，应设
３）１层 内部隔 墙在 框架柱 中填 充 ，与框 架柱 拉结 。２层 为大
门式钢架设计实例（带计算书）
门式钢架设计实例（带计算书）门式刚架⼚房设计计算书门式刚架⼚房设计计算书⼀、设计资料该⼚房采⽤单跨双坡门式刚架，⼚房跨度21m ，长度90m ，柱距9m ，檐⾼7.5m ，屋⾯坡度1/10。
刚架为等截⾯的梁、柱，柱脚为铰接。
材料采⽤Q235钢材，焊条采⽤E43型。
22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋⾯和墙⾯采⽤厚夹芯板，底⾯和外⾯⼆层采⽤厚镀锌彩板，锌板厚度为275/gm ；檩条采⽤⾼强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条，屈服强度f ，镀锌厚度为。
(不考虑墙⾯⾃重)⾃然条件：基本风压：20.5/O W KN m =，基本雪压20.3/KN m 地⾯粗糙度B 类⼆、结构平⾯柱⽹及⽀撑布置该⼚房长度90m ，跨度21m ，柱距9m ，共有11榀刚架，由于纵向温度区段不⼤于300m 、横向温度区段不⼤于150m ，因此不⽤设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。
⼚房长度>60m ，因此在⼚房第⼆开间和中部设置屋盖横向⽔平⽀撑；并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向⽔平⽀撑相对应的柱间设置柱间⽀撑，由于柱⾼<柱距，因此柱间⽀撑不⽤分层布置。
（布置图详见施⼯图）三、荷载的计算1、计算模型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。
⼚房檐⾼7.5m ，考虑到檩条和梁截⾯⾃⾝⾼度，近似取柱⾼为7.2m ；屋⾯坡度为1：10。
因此得到刚架计算模型：2.荷载取值屋⾯⾃重：屋⾯板：0.182/KN m 檩条⽀撑：0.152/KN m 横梁⾃重：0.152/KN m 总计：0.482/KN m 屋⾯雪荷载：0.32/KN m屋⾯活荷载：0.52/KN m （与雪荷载不同时考虑）柱⾃重：0.352/KN m风载：基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作⽤荷载：（1）屋⾯荷载：标准值： 10.489 4.30/cos KN M θ=柱⾝恒载：0.359 3.15/KN M ?=kn/m（2）屋⾯活载屋⾯雪荷载⼩于屋⾯活荷载，取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ=（3）风荷载010 1.0k z s z s h m ωµµωµµ=≤ 以风左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式计算:根据查表，取，根据门式刚架的设计规范，取下图：（地⾯粗糙度B 类）风载体形系数⽰意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=??==?==-??=-=-?=-=-??=-=-?=-=-??k k k k 迎风⾯侧⾯，屋顶，背风⾯侧⾯，屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-?=-，荷载如下图：kn/m4.内⼒计算：（1）截⾯形式及尺⼨初选：梁柱都采⽤焊接的H型钢68:梁的截⾯⾼度h⼀般取(1/301/45)l,故取梁截⾯⾼度为600mm；暂取H600300，截⾯尺⼨见图所⽰柱的截⾯采⽤与梁相同截⾯截⾯名称长度()mm⾯积2()mmx I 64(10)mm ?x W 43(10)mm ?y I 64(10)mm ?y W 43(10)mm ?x i柱 60030068H7200 9472 520 173 36 24234 61.6 梁60030068H10552 9472520 173 36 24234 61.68668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --==?=?=??（2）截⾯内⼒：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计算项⽬计算简图及内⼒值(M 、N 、Q) 备注恒载作⽤恒载下弯矩恒载下剪⼒弯矩图剪⼒图“+” →轴⼒图(拉为正，压为负)恒载下轴⼒（忽略柱⾃重）活荷载作⽤活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作⽤活荷载(标准值)剪⼒图活荷载(标准值)轴⼒图剪⼒图“+”→轴⼒图(拉为正，压为负)作⽤风荷载(标准值)弯矩图.弯矩图剪⼒图“+”风荷载(标准值)剪⼒图风荷载(标准值)轴⼒图→轴⼒图(拉为正，压为负)向作⽤，风荷载只引起剪⼒不同，⽽剪⼒不起控制作⽤)按承载能⼒极限状态进⾏内⼒分析，需要进⾏以下可能的组合：① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截⾯：如下图：各情况作⽤下的截⾯内⼒截⾯内⼒恒载活载左风Ⅰ－ⅠM000 N-45.36-47.2546.95 Q-19.32-18.0524.55内⼒组合值控制内⼒组合项⽬有：与相应的N，V(以最⼤正弯矩控制)①＋Mmax与相应的N，V(以最⼤负弯矩控制)②－Mmax③ N与相应的M，V(以最⼤轴⼒控制)max与相应的M，V(以最⼩轴⼒控制)④ Nmin所以以上内⼒组合值，各截⾯的控制内⼒为：1-1截⾯的控制内⼒为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-，，2-2截⾯的控制内⼒为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-?=-=-，， 3-3截⾯的控制内⼒为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-?=-=，， 4-4截⾯的控制内⼒为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =?=-=，， A ：刚架柱验算：取2-2截⾯内⼒平⾯内长度计算系数：00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mµµ=+==∴=+?==?=c I ，其中K=，，，7200/23600mm ==0Y 平⾯外计算长度：考虑压型钢板墙⾯与墙梁紧密连接，起到应⼒蒙⽪作⽤，与柱连接的墙梁可作为柱平⾯外的⽀承点，但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑，即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====，⑴局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚⽐来实现的。
浅谈门式刚架夹层钢结构的轻型化设计
（） ４ 围护 构 件 参 照《 门规 》 的规 定 ， 条 檩 （ 吊顶 ） 度 ≤Ｌ ２ ０ 墙 檩挠 度 ≤Ｌ １ Ｏ 带 挠 ／４ ， ／０， 其 它主 要 受 压杆 件长 细 比 ≤１ ０ 系 杆长 细 ， ８ 比 ≤２ ０， 车 粱 以 下 柱 间 支 撑 长 细 比 ≤ ２ 吊 ３ ０ 其 它受 拉杆 长 细比 ≤３ ０～４ ０ ０， ５ ０。 （） 二维 计 算 时 ， 构 类 型选 用 门 刚 ， ５在 结 夹 层以 上 梁 、 设 计 规 范选 用 《 柱 门规 算 ， 验 夹 层处 的 梁 、 设 计 规 范选 用 《 柱 钢规 ＊ 算 。 验
在 我 国 经 济 建 设 的 迅 速 发 展 中 ， 于 由 生产的需要 ， 门式 刚 架 夹 层 轻 型 钢 结 构 以 其 用 钢 量低 、 造价 低 、 抗震 性 能 好 、 工 快 、 施 节 能 环 保 、 再利 用 、 用 范 围广 等 优 势而 可 适 获 得 广 大客 户 的 信赖 。 别 是 最近 几年 ， 特 随 着 钢 构 的 快 速 发展 ， 在很 多 的 厂 房 和 办 现 公 一 体化 、 楼部 等 要 求 用轻 型钢 构 建 设 ， 售 这 些 工 程 的 围 护 大 都 用 压 型 彩 板 ， 就 使 这 设 计 无规 可 循 ， 若按 Ⅸ 式 刚架 轻 型 房 屋钢 门 结 构 技 术规 程 》 以下 简称 《 规 》 设计 ， （ 门 ） 用 钢量较经济 ， 不合理 ， 但 因带 有夹 层 ， 过 超 了门规 的范 围 ； 按Ⅸ 结 构 设 计规 范 》 以 若 钢 （ 下 简称 规》 ， 钢 ） 用钢 量就 会 攀高 不 下 。 究竟 怎 样 进 行 门 式 刚架 夹 层钢 结 构 轻 型 化 设 计 ， 人 举一 工程 实 例 进 行 探讨 ， 计软 件 本 设
门式刚架实际工程计算公式
门式刚架实际工程计算公式门式刚架是一种常用的结构形式，广泛应用于工业厂房、仓库、体育馆等建筑中。
它具有结构简单、承载能力强、施工方便等优点，因此备受工程师和设计师的青睐。
在实际工程中，对门式刚架的计算和设计是至关重要的，而门式刚架的计算公式是设计的基础和核心。
本文将对门式刚架的实际工程计算公式进行详细介绍和分析。
1. 门式刚架的基本结构。
门式刚架由立柱、横梁和斜撑组成，其中立柱承受着垂直荷载，横梁承受着横向荷载，而斜撑则用来增加结构的稳定性。
在实际工程中，门式刚架的计算主要涉及到立柱和横梁的受力分析，以及整个结构的稳定性和刚度计算。
2. 立柱的计算公式。
立柱是门式刚架中承受垂直荷载的主要构件，其计算公式主要涉及到受压和受拉两种情况。
在实际工程中，立柱的计算公式可以通过欧拉公式和弹性稳定性理论来进行计算。
其计算公式如下：（1）受压情况下的立柱计算公式：$$。
P_c = \frac{\pi^2 \cdot E \cdot I}{(Kl)^2}。
$$。
其中，P_c为立柱的临界压力，E为弹性模量，I为截面惯性矩，K为有效长度系数，l为立柱的长度。
（2）受拉情况下的立柱计算公式：$$。
P_t = \frac{A \cdot f_t}{\gamma_m}。
$$。
其中，P_t为立柱的临界拉力，A为立柱的截面积，f_t为材料的抗拉强度，γ_m为安全系数。
3. 横梁的计算公式。
横梁是门式刚架中承受横向荷载的主要构件，其计算公式主要涉及到受弯和剪切两种情况。
在实际工程中，横梁的计算公式可以通过梁的受力分析和梁的挠度计算来进行。
其计算公式如下：（1）受弯情况下的横梁计算公式：$$。
M = \frac{f_b \cdot W}{γ_m}。
$$。
其中，M为横梁的弯矩，f_b为材料的抗弯强度，W为横梁的截面模量，γ_m 为安全系数。
（2）受剪情况下的横梁计算公式：$$。
V = \frac{f_v \cdot A}{γ_m}。
带夹层的门式刚架 (1)
带夹层门式刚架结构采用STS软件如何设计所属分类：钢结构日期：2011-3-30门式刚架规程所规定的计算长度确定方法是针对单层轻型钢结构房屋，仅适用于单层门式刚架结构。
实际工程中可能存在局部带夹层或下层整层夹层情况（如下图）。
对于这类夹层梁与柱刚接形成局部二层或整体二层的结构，建议计算长度的确定方法可以采用钢结构设计规范线刚度比方法确定的计算长度系数，采用STS软件的设置为：第一，计算参数设置：门式刚架类型；按钢结构设计规范验算；有侧移框架。
其他控制参数可以按门规要求输入。
第二，修改构件的验算规范，与夹层相连的柱、夹层梁建议设计规范指定为钢结构设计规范，轻钢屋面梁验算规范指定为门规。
再进行结构计算时，计算长度确定就是按总体计算参数中的钢结构设计规范线刚度比方法确定计算长度，总体控制按门规控制，夹层部分构件按钢结构设计规范校核，轻钢屋面按门规校核。
RE:带夹层的门式钢架，求助！本人用的是pkpm软件，就用pkpm的方法回答你1.首先在二维建模初期，在夹层出要勾选，然后进入夹层里框架信息录入2.输入完所有信息后，计算门式钢架3.夹层的框架要到三维框架计算4.具体就是将门式的路径选择框架按框架类容计算即可关于门刚+夹层的建模问题该帖被浏览了704次 | 回复了16次最近在一个门刚+夹层的建模上与领导有不同的意见。
由于夹层布置比较不规则，而且面积相对较大，层数也较多，因此我的看法是用空间建模以考虑整体作用。
领导的意见是，还是平面建模。
因为主要是平面受力。
我的看法：1、由于夹层布置不规则，地震作用下的空间效应肯定比较明显。
平面建模无法考虑，所以空间建模比较合理。
而且平台荷载大，地震的空间效应不能忽略。
这个问题，我在以前的多层厂房有比较过。
如果是空间规则，满布夹层的门刚+夹层结构，空间和平面计算的差别并不大。
用空间计算，平面校核是比较合理的。
因为平面计算时，对于屋面变截面梁的计算较为准确。
satwe算变截面梁都是转化为等截面计算的，会有些许差别。
带夹层的门式刚架结构设计
带夹层的门式刚架结构设计摘要：目前，门式刚架结构是钢结构设计中应用最广泛、成熟的结构型式。
实际工程中为了建筑使用功能要求，局部设置夹层，由于夹层的布置这类结构与常规的门式刚架厂房存在设计差异。
以某4S店为工程实例，详细介绍结构设计方法。
关键词：夹层门式刚架；PKPM软件；扭转振动，节点连接设计1.工程概况本工程位于乌鲁木齐市新市区，建筑总面积为：3867.41平方米，整个主结构由6榀刚架组成，每榀刚架纵向间距为8m，刚架共4跨，跨度分别为：21m、21m、9m、20m，檐口标高为7m，坡度角为6°。
该结构所在场地类别II类，抗震设防烈度8度0.2g，地面粗错度B 类，基本风压0.9KN/m2.2.结构设计方法结构整体模型如下图所示，为满足4S店建筑功能要求，分别设置两个区域夹层，一部分为办公施工，一部分为检修车间使用。
夹层荷采用混凝土楼板，由于夹层面积较大，并分为两个区域，由于夹层布置不规则，地震作用下的空间效应肯定比较明显。
平面建模无法考虑，所以空间建模比较合理。
而且平台荷载大，地震的空间效应不能忽略且该4S平面属平面不规则结构。
依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》4.4.2条要求质量与刚度分布明显不对称的结构应计算双向水平地震并计入扭转影响。
因建筑使用要求，该4S店在厂房纵向均不能设置柱间支撑。
为保证结构纵向抗侧刚度，采用在各主刚架之间设置纵向刚架保证结构抗侧位移。
综上考虑，结构设计时采用二维建模方法计算各主刚架应力及位移指标，采用三维建模方法考虑主体结构的双向水平地震及纵向刚架的强度及位移指标。
图1 4S店三维简图结构设计中包含以下几个要点：1）.二维设计：采用新版STS软件自带夹层建模功能，横向榀刚架的分析主要通过二维计算。
对于带夹层的门式刚架结构，新版《门刚规程》增加了夹层柱的计算长度，因本工程夹层区域较大，且纵向未设柱间支撑，有纵向刚架及夹层刚架承担纵向风和地震，夹层部分更接近与框架受力。
带夹层的门式刚架结构设计
带夹层的门式刚架结构设计摘要：随着建筑造型的复杂化，钢结构加工、安装技术的提高，目前钢结构的应用越来越普遍，钢结构类型也越来越多，有网架结构、桁架结构、框架结构等等，其中单层门式刚架就是钢结构形式的一种。
单层门式刚架是一种轻型结构，跨度大、高度大，可以满足大空间、大开间的需求，所以其主要用于工业厂房、库房。
单纯的门式刚架结构设计相对简单，但是现实中因为建筑功能的需求，比如单层空间不够用、需要设置参观走廊等等，往往门式刚架会局部带有夹层，本文主要针对这种带夹层的门式刚架结构设计进行论述。
关键词：钢结构；门式刚架；夹层；结构设计1、带夹层的门式刚架的特点门式刚架跨度大、施工快、自重轻等优点，目前这种结构形式应用越来越广泛，尤其在工业领域。
简单的门式刚架一般用PKPM的钢结构模块里的钢结构二维设计来分析计算，这时主要设计依据是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015），此时柱脚均按铰接设计。
但是这种简单的门式刚架结构多用于库房，现实中大部分门式刚架结构的建筑局部带有夹层，此时结构不再是规则的结构体系。
首先局部夹层会导致结构质心、刚心偏移，其次夹层通常是混凝土楼板，自重较大、荷载大，地震力大，可能会带来结构扭转等诸多不利影响。
此类结构，设计时因根据夹层梁与钢柱的连接方式区别对待。
如果夹层梁与门刚柱刚接，仅采用PKPM的二维模型分析，是不合理、不准确的；因为夹层区域就是钢框架体系，屋面任然是轻钢屋面，所以此时须通过三维模型来计算夹层结构截面，并分析整个建筑的各项指标，同时采用二维模型来复核柱子截面，屋顶钢梁应以二维计算结果为准。
如果夹层梁与门刚柱铰接，此时夹层梁仅作为钢柱的水平向支撑并传递荷载，我认为可继续采用二维模型设计；但因为所有夹层梁均与钢柱铰接，此时必须增加柱间支撑，否则夹层结构是可变体系。
下面为一个带夹层的门式刚架结构的三维模型，此模型的夹层梁与门刚柱为刚接。
2、带夹层的门式刚架三维设计要点三维建模整体分析时，通常含两个标准层，其中夹层为一个标准层，屋面为另一个标准层。
轻钢门式刚架结构设计计算作业指导附注
门式钢架设计计算指导书编制附注附注1：门式钢架结构计算高度取值的规定:对变截面实腹式钢架，柱轴线可取通过柱下端中心的竖直线，斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端的中心与斜梁上表面平行的轴线。
见下图（注图1）。
门式钢架的建筑定位轴线与此含义不同，一般指柱外皮；钢架建筑高度为柱外皮与梁外表面交点的高度。
附注2：跨高比对于风荷载取值的影响：（1）对于柱脚铰接的门式钢架，跨高比<2.3，风荷载按荷载规范取用，其余情况按门式钢架规范取用。
（2）对于柱脚刚接，跨高比<3.0，风荷载按荷载规范取用，其余情况按门式钢架规范取用。
（3）当按荷载规范取用，风荷载调整系数取1；按门式钢架规范取用，调整系数取1.05。
附注3：门式钢架变形缝设置：纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m （当有计算依据时，温度区段可适当放大）。
附注4：对于轻钢结构，没有抗震等级的概念。
对于“混凝土柱+钢梁”的排架结构，可根据《砼规》表11.1.4中“单层厂房结构”来确定抗震等级。
7度区混凝土排架抗震等级为3级。
具体可参见《门钢规范条文说明》的3.1.4条。
附注5：端区边缘宽度的取法，按照规范附录A，Z=min｛建筑最小水平尺寸的10%、0.4H｝同时不得小于建筑最小尺寸的4%或1m。
本文中，Z={2.46m,3.88m}=2.46m>[0.984m,1m];2Z=4.92m<柱距7.5m。
按照门钢规范附录A表A.0.2-1注3“当端部柱距不小于端区宽度时，端区风荷载超过中间区的部分，宜直接由端刚架承受”附注6：活荷载取值按门钢规范第3.2.2 当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5KN/m2。
注：对受荷水平投影面积大于60m2 刚架构件且只承受一个活荷载情况下，屋面坚向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN／m2。
本文中，中间跨钢架受荷面积为24.6x7.5=184.5>60m2，因此取值0.3KN／m2。
带夹层门式刚架结构设计常见问题分析
１ 设 计 常见 问题
１ ． １ 结构 布置
带 夹层 的 门式 刚架结构 在 工程 中通 常有两 种 ： 一
震力直接传至 自身的基础 ， 同时在有夹层 的屋盖上设 置局部纵 向水 平支撑 ， 并 向两端各延 伸一个开 间 ， 以协 调夹层区域和非夹层区域的侧移。对于一些特殊使用
作者简介 ： 吴
渭（ １ ９ ８ ２ －） ， 男， 江苏溧水人 ， 硕士 ， 南京市市政设计 研究院有 限责任公司工程师
进行 分析 。
混 合结 构形式 的计 算长度 给 出一个 明确 的方法 ， 因此
如何利用软件进行 计算长度 的合理计算是一个很关 键 的问题 ， 同时也 是这种 结构 形式设 计 的一个 难点 。
中图分类号 ： ＴＵ３ ９ ２ ． ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ ～ ０ ７ ９ ７ — ０ ３
自２ ０世 纪 ９ ０年代 以来 ， 以门式 刚架形 式为 主要
控制 ， 在抗 震设 防烈 度为 ７度 的地 区地震力 往往 不起
受力 结构 的单 层轻 钢 房 屋 在我 国得 到 了极 为 广泛 的
应用 ， 其 自重轻 、 跨 度大 、 用钢 量低 、 抗 震性 能 良好 、 施
控制作用 ， 但一旦设置 了这种夹层 ， 其整体受力特征 将 发 生较 大 的变 化 。
工周 期短 、 相 应 的基 础 造价也 较低 ， 综 合经 济性好 ， 成 为 目前我 国钢 结构 房 屋 体 系 中应 用 最 为 广 泛 的一 种
带夹层门式刚架建模计算
带夹层门式刚架建模计算
刚架是现代工程结构的重要组成部分，它的建模计算是当前结构工程研究的一个重要课题。
带夹层门式刚架是在结构工程中常见的构件，它的建模计算涉及几何理论、动力学特性和材料性能等多方面内容，具有重要工程意义。
一、几何理论
带夹层门式刚架是由多边形夹层组成，多边形夹层的几何形状在决定刚架的结构受力性能方面起着关键作用。
其中，多边形夹层的墙厚、边长和箱体形状均可以采用规范化设计，以达到结构协调、节能降耗的效果。
二、动力学特性
带夹层门式刚架由若干横竖相交组成，能够形成各种复杂的构造。
它的建模计算涉及到复合结构受力、复杂构造滑移阻力等方面的研究，而传统的建模计算方法在计算复合结构受力时难以满足实际情况，有必要进行动力学特性的全面研究。
三、材料性能
带夹层门式刚架结构的性能是由其材料性能决定的，材料性能是刚架机构准确性和可靠性的关键因素。
在建模计算之前，要进行全面的试验，以提出刚架结构的详细材料性能，以保证后续建模计算的准确性。
四、节能
带夹层门式刚架的建模计算涉及到各种节能技术，其中包括构件
减轻结构重量、结构材料更换、构件连接大小的优化等，能够有效地减少刚架的能量损耗，减少结构的体积，节约钢材的使用。
五、总结
带夹层门式刚架建模计算是结构工程学中一个重要课题，它涉及到几何理论、动力学特性、材料性能等多方面内容，在多边形夹层几何形状设计、复合结构受力学计算、构件减轻结构重量等方面都具有重要的工程意义。
因此，在带夹层门式刚架建模计算过程中，需要多重考虑，并综合利用现代结构工程的设计技术和理论以及有关材料的性能，以确保结构质量的高可靠性和节能减耗。
带夹层门式刚架建模计算
带夹层门式刚架建模计算研究表明，夹层框架是一种重要的结构系统，它可以提供强度和弹性所需的支撑，以及几何形状更改所需的灵活性。
夹层式框架结构由上梁，下梁，侧梁以及夹层板构成，其中上梁和下梁支撑夹层板，侧梁则固定夹层板的位置。
夹层框架的弹性和刚度由夹层板的厚度，宽度和弹性模量以及支撑梁的截面形状，截面尺寸等参数共同决定。
夹层框架的几何模型参数包括夹层板的厚度、宽度，以及上下梁和侧梁的截面形状和尺寸等。
传统的夹层框架几何设计方法很难用于优化架构系统的弹性。
为了克服传统夹层框架几何设计方法的局限性，采用带夹层门式刚架建模计算方法，可以快速准确地优化夹层框架结构系统的弹性。
带夹层门式刚架建模计算是一种基于试验模型的优化计算方法，其目的是构建一个可表示夹层框架系统的计算模型，针对在实际应用中产生的夹层框架结构局部失灵问题，针对应用特定的夹层框架结构，采用相应的参数优化计算，使其获得较高的弹性，从而满足应用要求。
根据夹层框架的几何结构设计，首先要确定夹层板的厚度和宽度，确定上下梁及侧梁的截面形状和尺寸，即定义结构参数，然后根据几何模型上的实际条件对模型进行建模计算。
建模计算的过程主要分为三部分：数值分析模型的建立、参数优化计算和模型验证和验证。
首先，建立夹层框架的数值分析模型，根据结构参数确定夹层框架的几何模型，再利用数值分析方法和有限元分析技术对夹层框架结构进行模拟分析，以及计算出模型参数和各种参数的静力特性。
其次，采用参数优化计算方法，通过修改结构参数，改善夹层框架的结构弹性，有利于夹层框架的静力特性优化。
计算过程中，基于夹层框架的结构参数，把夹层框架的刚度和弹性特性建模分析，充分考虑几何形状变化和支撑梁的截面形状、尺寸等参数的影响，对夹层框架的结构参数和传动特性进行计算模拟，以优化夹层框架的刚度和弹性特性。
最后，进行模型验证和验证，检验夹层框架的静力特性和动力行为，确保优化模型正确性，为实际工程设计提供参考。
带夹层的门式框架三维
➢ 4.三维框架连接节点设计 ➢ 读入设计内力 ➢ 定义连接设计参数 ➢ 选择连接形式 ➢ 全楼连接自动设计 ➢ 单个节点设计参数，连接方式修改 ➢ 节点设计结果修改 ➢ 计算结果查看
➢ 4.1 读入设计内力 ➢ SATWE-8、SATWE设计内力 ➢ 4.2 设计参数，连接形式的选择； ➢ 柱分段； ➢ 归并方法； ➢ 高强度螺栓连接，全焊连接； ➢ 螺栓直径，等级等参数； ➢ 梁拼接、柱拼接； ➢ 选择节点连接形式，比较； ➢ 选择原则根据具体连接情况确定。
➢ 2、 三维模型输入： ➢ 柱、梁输入； ➢ 楼板厚度； ➢ 次梁布置、组合楼板； ➢ 荷载输入； ➢ 结构平面图与钢材统计（构件毛重）。
➢ 3. 用SATWE-8、SATWE分析计算： ➢ 有无侧移，计算长度系数修改； ➢ 特殊构件定义（铰接构件、门式刚架构件、组合 ➢ 梁）； ➢ 考虑特殊风荷载与自定义荷载效应组合； ➢ 净截面和毛截面比值； ➢ 结果查看。
4.3 节点设计参数－螺栓排列 4.4 节点设计参数－连接参数
d
t
B
e
R
4.5 节点设计－铰接
4.6 节点设计－刚接
（1）加设盖板
（2）加腋
（3）RBS连接（狗骨式连接）
4.7 节点设计—柱脚设计
➢ 预设底板尺寸 ➢ 混凝土承压验算 ➢ 确定底板厚度1 ➢ 锚栓抗拉验算 ➢ 确定底板厚度2 ➢ 抗剪键设置 ➢ 调整原则
钢结构计算机辅助设计 三维框架
技术条件
主要规范
《钢结构设计规范》(GBJ500l7-2003)
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CEEC102：2002)
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
门式刚架带夹层计算
门式刚架结构中夹层的设计用pkpm软件计算时，如何建模计算？
门式刚架结构中夹层的设计：
a. 用pkpm软件计算时，如何建模计算？
b. 其计算结果中为什么有时会出现“柱超筋”？
c. 楼板配筋计算：有压型钢板与无压型钢板时计算的区别及构造要求？
d. 组合梁中剪力钉是否可以等同与栓钉直径的短钢筋来代替？若可，是用圆钢还是螺纹钢？若用弯筋，其弯起方向及构造有何要求？
e. 简支钢梁的设计是否考虑剪力钉的作用（无压型钢板时）？
回答：
a．两种建立模型方法：（１）先计算二层的门刚架，然后按三维建立一层的钢框架，然后把门刚架柱底控制内力按节点荷载加在一层的柱头上；（２）先按三维建立一层的钢框架，然后抽取一榀框架再转到门刚里面建立整个的平面门式刚架，在门刚里面可以随意画线建立模型，建议门刚架（包括一层钢柱和柱脚）和一层的平台结构分开出图，这样工作量要少的多； b.“柱超筋”可能是总信息中框架选项你没有选成钢框架；
c.压型钢板既可以作为楼板的正筋使用，厚度应该在１.０mm以上，这样楼板底部的配筋就少些，也可以只作为模板使用，厚度的选择满足构造即可，楼板配筋和不使用楼承板是一样的，只是加快了施工速度；
d.组合梁中剪力钉不可以用等同与栓钉直径的短钢筋来代替，可以用槽钢和弯起钢筋代替，在＜＜钢结构设计手册＞＞的组合结构章节中有详细的介绍；
e.简支钢梁的设计可以考虑剪力钉的作用，可作为组合结构来计算，计算方法参见＜＜钢结构设计手册＞＞中的组合结构，但两端铰接的框架梁按组合结构来分析十分困难，所以我是一般不考虑；。
带夹层的门式刚架
带夹层的门式刚架带夹层门式刚架结构采用STS软件如何设计所属分类：钢结构日期：2011-3-30门式刚架规程所规定的计算长度确定方法是针对单层轻型钢结构房屋，仅适用于单层门式刚架结构。
实际工程中可能存在局部带夹层或下层整层夹层情况（如下图）。
对于这类夹层梁与柱刚接形成局部二层或整体二层的结构，建议计算长度的确定方法可以采用钢结构设计规范线刚度比方法确定的计算长度系数，采用STS软件的设置为：第一，计算参数设置：门式刚架类型；按钢结构设计规范验算；有侧移框架。
其他控制参数可以按门规要求输入。
第二，修改构件的验算规范，与夹层相连的柱、夹层梁建议设计规范指定为钢结构设计规范，轻钢屋面梁验算规范指定为门规。
再进行结构计算时，计算长度确定就是按总体计算参数中的钢结构设计规范线刚度比方法确定计算长度，总体控制按门规控制，夹层部分构件按钢结构设计规范校核，轻钢屋面按门规校核。
RE:带夹层的门式钢架，求助！本人用的是pkpm软件，就用pkpm的方法回答你1.首先在二维建模初期，在夹层出要勾选，然后进入夹层里框架信息录入2.输入完所有信息后，计算门式钢架3.夹层的框架要到三维框架计算4.具体就是将门式的路径选择框架按框架类容计算即可关于门刚+夹层的建模问题该帖被浏览了704次| 回复了16次最近在一个门刚+夹层的建模上与领导有不同的意见。
由于夹层布置比较不规则，而且面积相对较大，层数也较多，因此我的看法是用空间建模以考虑整体作用。
领导的意见是，还是平面建模。
因为主要是平面受力。
我的看法：1、由于夹层布置不规则，地震作用下的空间效应肯定比较明显。
平面建模无法考虑，所以空间建模比较合理。
而且平台荷载大，地震的空间效应不能忽略。
这个问题，我在以前的多层厂房有比较过。
如果是空间规则，满布夹层的门刚+夹层结构，空间和平面计算的差别并不大。
用空间计算，平面校核是比较合理的。
因为平面计算时，对于屋面变截面梁的计算较为准确。
satwe算变截面梁都是转化为等截面计算的，会有些许差别。
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门式刚架结构中夹层的设计用pkpm软件计算时，如何建模计算？
门式刚架结构中夹层的设计：
a. 用pkpm软件计算时，如何建模计算？
b. 其计算结果中为什么有时会出现“柱超筋”？
c. 楼板配筋计算：有压型钢板与无压型钢板时计算的区别及构造要求？
d. 组合梁中剪力钉是否可以等同与栓钉直径的短钢筋来代替？若可，是用圆钢还是螺纹钢？若用弯筋，其弯起方向及构造有何要求？
e. 简支钢梁的设计是否考虑剪力钉的作用（无压型钢板时）？
回答：
a．两种建立模型方法：（１）先计算二层的门刚架，然后按三维建立一层的钢框架，然后把门刚架柱底控制内力按节点荷载加在一层的柱头上；（２）先按三维建立一层的钢框架，然后抽取一榀框架再转到门刚里面建立整个的平面门式刚架，在门刚里面可以随意画线建立模型，建议门刚架（包括一层钢柱和柱脚）和一层的平台结构分开出图，这样工作量要少的多； b.“柱超筋”可能是总信息中框架选项你没有选成钢框架；
c.压型钢板既可以作为楼板的正筋使用，厚度应该在１.０mm以上，这样楼板底部的配筋就少些，也可以只作为模板使用，厚度的选择满足构造即可，楼板配筋和不使用楼承板是一样的，只是加快了施工速度；
d.组合梁中剪力钉不可以用等同与栓钉直径的短钢筋来代替，可以用槽钢和弯起钢筋代替，在＜＜钢结构设计手册＞＞的组合结构章节中有详细的介绍；
e.简支钢梁的设计可以考虑剪力钉的作用，可作为组合结构来计算，计算方法参见＜＜钢结构设计手册＞＞中的组合结构，但两端铰接的框架梁按组合结构来分析十分困难，所以我是一般不考虑；。