刚架结构计算参考
钢结构造价参考数据、核算数据
钢结构造价参考数据/核算数据一、油漆问题按国家标准钢结构面积按58㎡/吨计算；大型钢结构经验计算为25-30㎡/吨。
单位平方米用漆量：1*50μm厚环氧富锌底漆----- 约0.25㎏/㎡。
1*100μm厚厚浆环氧云母氧化铁中间漆-----约0.4㎏/㎡;2*40μm厚丙稀酸脂肪族聚氨脂面漆------约0.25㎏/㎡。
1000吨钢结构预算用漆量：厚环氧富锌底漆：1000吨×30㎡/吨×0.25㎏/㎡== 7500㎏；厚厚浆环氧云母氧化铁中间漆：1000吨×30㎡/吨×0.4㎏/㎡== 12000㎏；厚丙稀酸脂肪族聚氨脂面漆1000吨×30㎡/吨×0.25㎏/㎡== 7500㎏报价只是一个形式，按吨位报价是目前国标清单采用的方法，这样方便竣工结算，计算表面积也是很简单的事情，一般算量都采用EXCEL，不同板厚的吨位都能列出来，那不同板的表面积也自然出来（不考虑板厚度方向的面积），扣除不刷油漆的部位，这样总表面积就出来了。
我们的一般做法是，计算油漆面积核算油漆成本，报价按吨位报。
若套定额也可以但要注意较薄构件和较厚构件占的比例注意：C型钢按吨位算油漆不合算，主构件可以。
经测算，实际一公斤油漆能喷涂5平米，跟工人的操作方式有关。
二、关于损耗问题1. 客户报价时一般最多加5%损耗，用Xsteel出图，加上有套料软件专人套料，买材料时板材最多取3%，型材就1%，很少出问题。
2. 厂房实际料耗完全能控制在3%以下。
3. 碰见懂行的报5%，不懂的就报8%4. 重钢，结构复杂的用8%5. 钢结构施工手册中有明文规定，角钢：75*75以下是2.2%，80*80~100*100是3.5%，120*120~150*150是4.3%，180*180~200*200是4.8%，平均是3.7%；工字钢：14a以下是3.2%，24a以下是4.5%，36a以下是5.3%，60a以下是6%，平均4.75%；槽钢：14a以下是3.0%，24a以下是4.2%，36a以下是4.8%，40a以下是5.2%，平均4.3%；钢板：按厚度1~5mm是2.0%，6~12mm是4.5%，13~25mm是6.5%，26~60mm是11%，平均6%6. 在合同中，一定要明确损耗，防止以后的麻烦。
刚架的刚度系数计算过程
刚架的刚度系数计算过程计算公式：k=P/δ，P是作用于结构的恒力，δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米（N/m）。
在自然界，动物和植物都需要有足够的刚度以维持其外形。
在工程上，有些机械、桥梁、建筑物、飞行器和舰船就因为结构刚度不够而出现失稳，或在流场中发生颤振等灾难性事故。
因此在设计中，必须按规范要求确保结构有足够的刚度。
但对刚度的要求不是绝对的，例如，弹簧秤中弹簧的刚度就取决于被称物体的重量范围，而缆绳则要求在保证足够强度的基础上适当减小刚度。
扩展资料
构件变形常影响构件的工作，例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况，机床变形过大会降低加工精度等。
影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式，改变结构形式对刚度有显著影响。
刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。
在质量不变的情况下，刚度大则固有频率高。
静不定结构的应力分布与各部分的刚度比例有关。
在断裂力学分析中，含裂纹构件的应力强度因子可根据柔度求得。
刚度测量有静态测量和动态测量两种测量法。
静态测量方法是通过确定施加于弹挠性零上的力矩和转角（或力和位移）的大小，直接用胡克定律算出刚度系数K值，可得出扭矩一转角力-位移的特性曲线。
彩钢棚棚架钢结构计算书
一、设计概况1.1 工程概况本厂房为钢筋加工厂，该厂房为单层，其中单跨为双坡弧度门式刚架，刚架跨度26m，长70m，檐高11m；柱距有5m及6m两种，梁拱高为1.7m，上下弧度梁间距0.816m（具体结构见加工图纸）。
屋面采用0.426mm彩钢瓦,檩条采用C120mm型钢，间距为0.8m，钢材采用Q235钢，焊条采用J422型。
1.2 设计依据《钢结构设计规范》 GB50017—2003《建筑结构荷载规范》 GB50009—2012《建筑桩基技术规范》 JGJ94—2008《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102：2002二、荷载计算2.1 荷载取值荷载组合作用于屋架上的荷载有：（1）屋架(包括支撑)自重；（2）屋面恒荷载(檩条、彩钢瓦屋面等的重量)；（3）活荷载；（4）风荷载。
以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载，以kN／m2计，其值可由《建筑结构荷载规范》GB50009-2001查得，或按按材料的厚度、规格计算得出。
根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算，计算杆件内力时应按设计荷载，即荷载标准值乘以相应分项系数：（1）屋架施工阶段，恒载＋活载；（2）屋架使用阶段，恒载＋部分活载＋地震荷载。
2.2 计算荷载说明2.2.1 屋面恒荷载说明应按屋面实际做法和屋面板、檩条规格等与《建筑结构荷载规范》或由材料规格、厚度算得。
通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载kN／m2。
屋架自重：屋架自重(包括支撑)在计算模型中考虑。
2.2.2 屋面活荷载说明（1）计算彩钢瓦时按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2 ，计算整体结构中，按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）,取为0.30 KN/m2（2）风荷载标准值作用在一般房屋和屋盖表面上的风荷载设计值w 按下式： 基本风压取十年一遇，ω0=0.3KN/m 2，地面粗糙度类别为B 类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定采用，当高度小于等于15m 时，按15m 高度处的数值采用，μz =1.13。
00-30m跨钢筋大棚刚架结构计算书
南县至高速公路第七合同段30m跨钢筋大棚结构计算书二公局第三工程南益高速公路第七合同段项目经理部二〇一五年六月目录目录 (2)一、设计依据 (3)二、设计荷载 (3)三、地震作用 (3)四、结构体系与结构布置 (3)五、杆件及节点等计算 (4)六、计算结论及计算分析: (4)七、屋面檩条计算 (4)1、设计依据 (4)2、设计数据 (4)3、截面及材料特性 (5)4、截面验算 (5)1）1.2 恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合 (5)2）1.0 恒载+1.4风载(吸力)组合| (6)3）荷载标准值作用下，挠度计算 (6)八、墙面檩条计算 (6)1、设计依据 (6)2、设计数据 (6)3、截面及材料特性 (7)4、设计力 (8)1） 1.2 恒载+1.4风压力组合 (8)2）1.35 恒载 (8)3） 1.2 恒载+1.4风吸力组合 (8)4）风压力作用验算 (8)5）风吸力作用验算 (9)6）荷载标准值作用下，挠度验算 (9)7）结构设计图纸 (9)九、主结构计算 (12)1、设计主要依据 (12)2、结果输出 (12)---- 总信息---- (12)---- 标准截面信息---- (18)30m跨大棚刚架计算书一、设计依据设计应遵守的规、规程：(1).《建筑结构荷载规》 (GB50009-2012)(2).《钢结构设计规》 (GB50017-2003)(3).《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS:102-2002)（2012 版）(4).《冷弯薄壁型钢结构技术规》 (GB50018-2002)(5).《建筑抗震设计规》 (GB50011-2010)(6).《混凝土结构设计规》 (GB50010-2010)(7).《建筑钢结构焊接规》 (JGJ81-2012)(8).《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》 (JGJ82-2011)二、设计荷载（一）、屋面荷载(标准值)<一>、恒荷载 0.15 kN/m2<二>、屋面活荷载 0.30 kN/m2<三>、基本风压，基本雪压：由于本工程设计使用年限为5年，同时依据相关规取用50年重现期进行计算。
门式刚架结构静力计算公式
门式刚架结构静力计算公式
门式刚架结构的静力计算公式可以基于梁的理论来推导，以下是静力计算中常用的一些公式：
1. 弯矩（M）计算公式：
M = F * L
其中，F为施加在结构上的力的大小，L为力作用的距离。
2. 弯矩（M）与剪力（V）的关系：
V = dM/dx
其中，V为施加在结构上的剪力大小，dM/dx表示弯矩对横向距离x的导数。
3. 梁的弯曲应力（σ）计算公式：
σ = M * y / I
其中，σ为弯曲应力，M为弯矩大小，y为距离中性轴的距离，I
为截面惯性矩。
4. 梁的剪切应力（τ）计算公式：
τ = V * Q / (I * t)
其中，τ为剪切应力，V为剪力大小，Q为截面形状因子，I为截面惯性矩，t为梁的厚度。
需要注意的是，具体的门式刚架结构静力计算公式可能与结构的具体形状以及受力情况有关，上述公式只是一般的参考公式。
对于具体问题，建议咨询结构工程师或使用专业的结构分析软件进行详细的计算和分析。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。
刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。
屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。
柱脚采用铰接柱脚。
梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。
截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。
图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。
雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。
屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。
单层厂房门式刚架结构计算书
单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房,无吊车荷载,占地面积20x50m2,地址条件很好,0、8m厚覆土,下部就是强风化岩,地耐力450KPa,无地下水。
请给其做建筑施工图与结构施工图,应能达到施工深度。
要求:1、给出设计过程简介与设计注意事项。
2、给出主要构件设计计算过程。
3、提供施工图。
该厂房为单层,采用单跨双坡轻型门式刚架结构,厂房跨度18m,总长度50 m,檐口高度8、6m,牛腿标高为5、50 m,屋面坡度为0、10;共有9榀刚架,两侧柱距7 m,其她柱距6m;刚架平面布置见图,刚架形式及几何尺寸见图。
刚架梁、柱除,另有注明外,均采用Q345钢。
高强螺栓除另有注明外,均采用10、9级摩擦型连接高强度螺栓。
锚栓除另有注明外,均采用Q345钢。
刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1、屋面恒载:0、30 kN/m2计算刚架活载:0、30 kN/m2计算檩条活载:0、50 kN/m2雪荷载:0、20 kN/m2基本风压:0、6 kN/m2 风压调整系数:1、052、由于青岛地区地震设防烈度为6度,故本工程结构设计不考虑地震作用三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便,刚架采用等截面,梁柱选用变截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
1、在恒载作用下2、在活载作用下3、在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12,梁截面采用两种焊接工字钢: 变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱的截面特性A=121、8cm2Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =43774cm4;Iy =41702 cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41、8 ,满足要求;翼缘宽厚比B/T=7、50,满足要求梁的截面属性截面:H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特性:A =75、80 cm2; Xc =12、5cm; Yc =22、5cm;Ix =28180 cm4; Iy=2、6049 cm4;大头截面特性:A =84、8 cm2;Xc =12、5cm;Yc =30cm;Ix =53272 cm4;Iy =26052 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96、67 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71、67 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、20 ,满足要求H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特性:A =84、4 cm2;Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =29505 cm4;Iy =26060 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、10 ,满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢梁1截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度:Lx= 18、09, Ly= 3、00构件长度= 3、01;计算长度系数: Ux= 6、00Uy=1、00变截面H形截面H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类;构件钢号:Q345梁的弯矩包络梁下部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩-41、69 -35、71 -33、61 -31、22 -28、54 -25、57 -23、70梁上部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩140、50 112、83 91、93 71、85 52、58 37、94 28、51 考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304抗剪强度计算应力比= 0、130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88、55平面内稳定计算最大应力比=0、286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85、93平面外稳定计算最大应力比=0、277考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、130 < 1、0平面内稳定最大应力< f= 310、00平面外稳定最大应力< f=310、00腹板高厚比H0/TW= 84、17 < [H0/TW]= 206、33 (CECS102:2002)翼缘宽厚比B/T = 12、20 < [B/T] =12、38(恒+活)梁的相对挠度(mm)截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0、00 -0、02 0、11 0、34 0、67 1、07 1、51 最大挠度值=1、51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995、斜梁坡度初始值: 1/10、00变形后斜梁坡度最小值: 1/10、40变形后斜梁坡度改变率= 0、038 < 1/3六、刚架柱设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢柱3截面类型= 16;布置角度=0;计算长度:Lx= 14、24, Ly= 3、10; 长细比:λx= 75、1,λy= 53、0 构件长度= 3、10; 计算长度系数: Ux=4、59Uy=1、00截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类;构件钢号:Q345验算规范: 门规CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度,强度计算控制M= -140、50, N= -54、44考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278抗剪强度计算控制, V=-25、77抗剪强度计算应力比= 0、034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =80、10平面内稳定计算最大应力比=0、258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =78、53平面外稳定计算最大应力比=0、253门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =206、33翼缘容许宽厚比[B/T] =12、38考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、034 < 1、0平面内稳定计算最大应力< f= 310、00平面外稳定计算最大应力< f= 310、00腹板高厚比H0/TW= 41、80 < [H0/TW]= 206、33翼缘宽厚比B/T = 7、50 < [B/T]= 12、38压杆,平面内长细比λ=75、≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ=53、≤[λ]= 180验算刚架在风荷载作用下的侧移风荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:节点( 4),水平位移dx=11、630(mm) = H /739、梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161、风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180七、隅撑的设计隅撑计算轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235);应力=N/φ/A梁下翼缘截面面积A=0、0025m*m;横梁钢材型号Q345钢翼缘钢板厚度10mm;横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2;角钢计算长度=733、249mm角钢截面=L50x4角钢回转半径=0、99cm;角钢截面面积=0、00039m*m长细比λ=74、0656 <= 220;折减系数=0、6+0、0015*λ=0、711098稳定系数φ=0、628263;轴力N=11、0665 kN;应力=45、1653 N/mm2<220、44 N/mm2 螺栓计算角钢钢材钢号Q235钢;檩条的板件厚度2mm;螺栓直径14mm螺栓有效截面面积115、4mm*mm;螺栓孔径15mm螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2;螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2螺栓连接抗剪承载力设计值16、156 kN;螺栓连接抗压承载力设计值8、54 kN螺栓连接承载力设计值< 轴力N=11、0665 kN八、檩条的设计冷弯薄壁型钢檩条设计屋面坡度(度): 5、711檩条跨度(m): 6、000檩条间距(m): 0、750设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算:按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0钢材钢号:Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数:1、000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0、200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0、630风荷载高度变化系数: 1、000风荷载体型系数: -1、200风荷载标准值(kN/m2): -0、756屋面自重标准值(kN/m2): 0、300活荷载标准值(kN/m2): 0、500雪荷载标准值(kN/m2): 0、300积灰荷载标准值(kN/m2): 0、000检修荷载标准值(kN): 1、000截面及材料特性檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0b =50、000 h =140、000c =20、000 t =2、000A = 0、5392E-03 Ix = 0、1860E-05 Iy = 0、1547E-06It = 0、7190E-09 Iw = 0、1299E-08Ix1 = 0、1621E-05 Iy1 = 0、3936E-06 θ = 0、2199E+02Wx1 = 0、3038E-04 Wx2 = 0、2247E-04 Wy1 = 0、6107E-05 Wy2 = 0、8067E-05 钢材钢号:Q235钢屈服强度fy=235、000强度设计值f=205、000考虑冷弯效应强度f'=215、220截面验算| 1、2恒载+1、4(活载+0、9积灰)组合|弯矩设计值(kN、m): Mx =3、653弯矩设计值(kN、m): My =0、268有效截面计算结果:Ae = 0、5364E-03 θe = 0、2204E+02 Iex = 0、1845E-05 Iey = 0、1545E-06Wex1 = 0、2868E-04 Wex2 = 0、2221E-04 Wex3 = 0、2902E-04 Wex4 = 0、2241E-04 Wey1 = 0、5871E-05 Wey2 = 0、7711E-05 Wey3 = 0、5890E-05 Wey4 = 0、7678E-05 截面强度(N/mm2) : σmax = 199、182 <= 205、000| 1、0恒载+1、4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN、m) : Mxw = -2、158弯矩设计值(kN、m) : Myw = -0、250有效截面计算结果:全截面有效。
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。
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。
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算
门式刚架轻型房屋钢结构荷载计算1.1 荷载取值计算1.1.1 永久荷载：屋面自重（标准值，沿坡向）压型钢板 0.18kN/2m檩条及其支撑 0.15kN/2m刚架横梁 0.15kN/2mΣ=0.48kN/2m墙面及柱自重 0.48kN/2m1.1.2 可变荷载：屋面雪荷载（标准值） 0.50kN/2m屋面均布活载（标准值） 0.30kN/2m取0.50kN/2m因刚架受荷水平投影面积大于602m，故屋面竖向均布活荷载标准值取0.3kN/2m。
1.1.3风载：=0.30kN/2m,地面粗糙度为B类，按封闭式建筑选取中间区单基本风压元，刚架风载体型系数见图图1.1 风载体形系数1.2 各部分作用荷载1.2.1 屋面恒载标准值 0.48×6×αcos 1=2.8944kN/m 图1.2 刚架上恒载作用图（单位：m kN ）1.2.2 屋面均布活载标准值 0.5×6×αcos 1=1.0151kN/m图1.3 刚架上活载作用图（单位：m kN ）1.2.3 柱身荷载：标准值 0.48×6=2.88kN/m1.2.4 风载：屋面风载高度变化系数按屋顶标高计算取为 1.025，ω=1.025×0.30=0.308kN/2m屋面负风压标准值wq=0.308×（-0.6）×6=-1.1088kN/mBCwq=0.308×（-0.5）×6=-0.924kN/mCD墙面风载高度变化系数按柱顶标高计算取为1.0，ω=1.0×0.30=0.30kN/2m 墙面风压标准值wq=0.30×（+0.8）×6=+1.44kN/mABwq=0.30×（-0.5）×6=-0.9kN/mDE图1.4 刚架上风载作用图（单位：kN/m）。
钢结构节点计算书
H400x250x8x12
பைடு நூலகம்
=(450-0.95*400)/2 =(300-0.8*250)/2 =*1000/(300*450) =300*450 =500*800 =0.35*11.9*SQRT(400000/135000)
Fb>Fp故满足 =50*SQRT(3*0/(0.75*310))
=(250-8)/(2*(400/2-12)) =3*(250-8)^2*0 =4*(1+3.2*0.644^3)*0.75*310 =SQRT(0/1725)
刚架柱柱脚节点计算
一、已知条件： 压力N 拔力F 剪力T 柱脚截面型号： 柱高h 翼板宽bf 腹板厚tw 翼板厚tf 柱底板材料 钢筋抗拉强度设计值fy 输入锚栓型号 锚栓材料 锚栓数目 短柱混凝土标号 短柱长度L 短柱宽度W 二、底板边缘受弯计算 计算柱底板长D 计算柱底板宽B 计算m =(D-0.95*h)/2 计算n =(B-0.8*bf)/2 计算底板压应力Fp =N/(B*D) 柱底板面积A1 =D*B 混凝土短柱面积A2 =W*L 混凝土抗压强度fc 混凝土短柱承压强度Fb=0.35*fc*SQRT(A2/A1) 结论： 计算板厚t =MAX(m,n)*SQRT(3*Fp/(0.75*fy)) 三、三边支撑计算 底板是否有中间加劲 计算系数q1 =(bf-tw)/[2*(h/2-tf)] x1 x2 计算板厚t =SQRT(x1/x2) 四、确定底板厚t 五、锚栓抗拉检验 锚栓拉应力τ =F/A 结论： 六、抗剪键设置 90 73 3 400 250 8 12 Q345 310 M24 Q235 4 C25 800 500 450 300 35 50 0 135000 400000 11.9 7.17 0 是 0.644 0 1725 0 16 49.8
钢结构计算规则(参考模板)
钢结构计算规则
一般可以分成六大块：1、柱脚：
2、钢柱
3、刚架
4、支撑。
5、檩条
6、建筑维护。
分屋面及墙面
具体可以分以下几大块：
1、柱脚：包括柱底板、地脚螺栓、抗剪件。
2、刚架。
按榀数计算，钢柱、钢梁、节点（板及高强螺栓）
3、支撑。
（分屋面支撑和墙面支撑。
屋面支撑包括有1、水平支撑2、系杆。
3、雨棚梁等；墙面支撑包括：1、柱间支撑2、系杆。
）
4、檩条（同样按屋面及墙面分。
屋面：1、檩条2、隅撑3、檩托板4、拉条、斜拉条、撑杆。
墙面：1、檩条（墙面檩条、窗侧
檩条、雨棚檩条）2、隅撑3、檩托板4、拉条、斜拉条、撑杆5、门柱、门梁。
）
5、建筑维护。
分屋面及墙面。
（屋面一般含：1、屋面彩板及收边2、天沟3、落水管4、若有采光板或屋脊气楼或涡轮通风器或
DK600等顺坡气楼；墙面：1、墙面彩板及收边(若有女儿墙需计算女儿墙内层板) 2、门窗
（一）板材工程量计算规则。
钢结构计算规则
钢结构计算规则
一般可以分成六大块：1、柱脚：
2、钢柱
3、刚架
4、支撑。
5、檩条
6、建筑维护。
分屋面及墙面
具体可以分以下几大块：
1、柱脚：包括柱底板、地脚螺栓、抗剪件。
2、刚架。
按榀数计算，钢柱、钢梁、节点（板及高强螺栓）
3、支撑。
（分屋面支撑和墙面支撑。
屋面支撑包括有1、水平支?撑2、系杆。
3、雨棚梁等；墙面支撑包括：1、柱间支撑?2、系杆。
）
4、檩条（同样按屋面及墙面分。
屋面：1、檩条?2、隅撑?3、檩托板?4、拉条、斜拉条、撑杆。
墙面：1、檩条（墙面檩条、窗侧檩条、
雨棚檩条）?2、隅撑?3、檩托板?4、拉条、斜拉条、撑杆?5、门柱、门梁。
?）
5、建筑维护。
分屋面及墙面。
（屋面一般含：1、屋面彩板及收边?2、天沟?3、落水管?4、若有采光板或屋脊气楼或涡轮通风器或DK600
等顺坡气楼；墙面：1、墙面彩板及收边(若有女儿墙需计算女儿墙内层板) 2、门窗
（一）板材工程量计算规则。
单层厂房门式刚架结构计算书
单层厂房门式轻钢结构计算书
一、设计资料
现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。
请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达到施工深度。
要求：
1.给出设计过程简介和设计注意事项。
2.给出主要构件设计计算过程。
3.提供施工图。
该厂房为单层，采用单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50 m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50 m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7 m，其他柱距6m；刚架平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图。
刚架梁、柱除，另有注明外，均采用Q345钢。
高强螺栓除另有注明外，均采用10.9级摩擦型连接高强度螺栓。
锚栓除另有注明外，均采用Q345钢。
刚架形式及几何尺寸图
二、设计荷载
1.屋面恒载：0.30 kN/m2
计算刚架活载：0.30 kN/m2
计算檩条活载：0.50 kN/m2
雪荷载：0.20 kN/m2
基本风压：0.6 kN/m2 风压调整系数：1.05
2.由于青岛地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用
三、内力分析
考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用变截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
1.在恒载作用下
2.在活载作用下
3.在风荷载作用下。
刚架结构计算参考
一、设计资料某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10。
刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板 KN/m250mm厚保温玻璃棉板 KN/m2 PVC铝箔及不锈钢丝网 KN/m2檩条及支撑 KN/m2刚架斜梁自重 KN/m2悬挂设备 KN/m2合计 KN/m2 2．屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为 KN/m2。
雪荷载：基本雪压S= KN/m2。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5°42′38″，μr =，雪荷载标准值Sk=μrS= KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值 KN/m2，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） KN/m24．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。
基本风压ω=× KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz =。
风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋和－，背风面柱及屋面分别为＋和－(CECS102：2002中间区)。
5．地震作用据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。
故本工程结构设计不考虑地震作用。
（二）各部分作用的荷载标准值计算屋面：恒荷载标准值：×6=m活荷载标准值：×6=m 柱荷载：恒荷载标准值：×6= 风荷载标准值：迎风面：柱上q w1=×6×=m横梁上q w2=－×6×=－m背风面：柱上q w3=－×6×=－m横梁上q w4=－×6×=－m三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。
以下为一些常规的恒载取值：檩条＋屋面板（0.5mm）：0.10 KN/m2檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2檩条＋夹芯板：0.15 KN/m2具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。
2活载及屋面悬挂荷载屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。
屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。
常用的屋面悬挂荷载值可参考如下：石膏天花板吊顶0.15 KN/m2空调管道0.05 KN/m2灯具0.05 KN/m2喷淋0.15 KN/m2需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。
如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。
3雪荷载在考虑雪荷载时需要注意：1．需要按照规范50009-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值；2．在设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况：（1）屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用；（2）屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；（3）框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。
4风荷载门式刚架的风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002，2012版)。
请注意以下事项：1．基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算恒载包括刚架自重及屋面板,檩条,保温棉等重量.以下为一些常规得恒载取值:檩条＋屋面板（０、５mm）：０、10 KN／ｍ2檩条+屋面板（0、5ｍｍ）+屋面内衬板（0、5mｍ) ０、15 ＫＮ／m2檩条+夹芯板: ０、1５KN/ｍ2具体得恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备得联系梁得重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载.屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向活荷载得标准值应取０、5KＮ/ｍ２（注:当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0、3ＫN/ｍ2)。
屋面悬挂荷载就是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。
常用得屋面悬挂荷载值可参考如下：石膏天花板吊顶０、１5 KN/m2空调管道0、０5 ＫN/m2灯具０、05 KN/m2喷淋0、１5 ＫN/m2需要指出得就是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用SＴS 等设计软件时(该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载就是比较适合得.如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内,则恒载＋风载组合时设计偏于不安全.在考虑雪荷载时需要注意:1.需要按照规范５0０09-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便就是雪荷载标准值;2。
在设计建筑结构及屋面得承重构件时，可按下列规定采用积雪得分布情况：（1)屋面板与檩条按积雪不均匀分布得最不利情况采用；（2)屋架与拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布得情况与半跨得均匀分布得情况采用；(３）框架与柱可按积雪全跨得均匀分布情况采用。
门式刚架得风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》(ＧB５０009—２012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(ＣEＣS1０2：200２,2012版）.请注意以下事项:1.基本风压应按荷载规范附录E、４中附表E、5给出得5０年一遇得风压采用,但不得小于0、3ｋN／m2。
刚架拱桥结构计算书
深圳市上坪水库刚架拱桥结构计算书一、项目概述深圳市上坪水库大桥位于深圳盐田区大梅沙北侧菠萝山上坪水库下游50m 处。
桥梁结构施工图设计为16.05+52.48+7.37m的三跨现浇钢筋混凝土肋梁式刚架拱桥，全75.90米，主跨矢跨比为1/8，桥面设计总宽度为9.10米,桥面现浇板厚0.20米。
桥梁设计汽车荷载等级为公路1级，人群荷载为3kN/m2。
该桥实腹段底部为二次抛物线，其他均为直线杆，桥梁的纵向和横向剖面图见图1。
该桥拱腿、斜杆部位采用C40混凝土，拱肋、现浇桥面采用C30混凝土，墩承台采用C30混凝土，其余采用C25混凝土。
钢筋：主筋采用HRB335B。
本桥属大型桥梁，设计安全等级为二级，设计基准期为100年；且主跨采用刚架拱桥，结构受力较为复杂。
为掌握桥梁结构的受力特性，要求对上坪水库大桥的施工过程和运营阶段的受力状况进行分析，以为结构设计提供科学依据，确保设计的安全性和合理性，确保桥梁结构施工及运营安全。
a) 上坪刚架拱桥立面图b) 上坪刚架拱桥横断面图图1 上坪刚架拱桥整体布置图二、中跨主拱验算2.1 计算说明与假定根据公路桥涵设计手册（拱桥），采用弹性支承连续梁简化计算方法计算各拱片的横向分布系数，计算结果见表1。
经计算，采用中拱的荷载横向分布系数桥梁所受活载效应（汽车＋人群）较大，因此，这里偏安全的统一采用中拱横向分布进行分析。
各拱片荷载横向分布计算结果表1拱号荷载类型横向分布系数备注边拱汽车0.4842列、不折减人群0.778宽度按全宽1.25m计算中拱汽车0.5862列、不折减人群0.419宽度按1.25m计算横向结构离散后，采用桥梁博士有限元程序对单片拱肋进行计算。
计算模型如图2。
全桥共划分单元64个，其中上弦杆2×12＝24个，实腹段12个，斜撑2×6＝12个，拱腿2×8＝16个。
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）4.3.13条规定，“桥面板可与刚架拱片联合作用承受桥上活荷载”，参考公路桥涵设计手册（拱桥），在进行拱片弦杆及实腹段的单元离散建模时，考虑了现浇桥面铺装混凝土的刚度。
单层厂房门式刚架结构计算书
单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房，无吊车荷载，占地面积20x50m2，地址条件很好，0.8m厚覆土，下部是强风化岩，地耐力450KPa，无地下水。
请给其做建筑施工图和结构施工图，应能达到施工深度。
要求：1.给出设计过程简介和设计注意事项。
2.给出主要构件设计计算过程。
3.提供施工图。
该厂房为单层，采用单跨双坡轻型门式刚架结构，厂房跨度18m，总长度50 m，檐口高度8.6m，牛腿标高为5.50 m，屋面坡度为0.10；共有9榀刚架，两侧柱距7 m，其他柱距6m；刚架平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图。
刚架梁、柱除，另有注明外，均采用Q345钢。
高强螺栓除另有注明外，均采用10.9级摩擦型连接高强度螺栓。
锚栓除另有注明外，均采用Q345钢。
刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1.屋面恒载：0.30 kN/m2计算刚架活载：0.30 kN/m2计算檩条活载：0.50 kN/m2雪荷载：0.20 kN/m2基本风压：0.6 kN/m2 风压调整系数：1.052.由于青岛地区地震设防烈度为6度，故本工程结构设计不考虑地震作用三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用变截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
1.在恒载作用下2.在活载作用下3.在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12，梁截面采用两种焊接工字钢：变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱的截面特性A=121.8cm2Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =43774cm4；Iy =41702 cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41.8 ，满足要求；翼缘宽厚比B/T=7.50，满足要求梁的截面属性截面：H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特性：A =75.80 cm2；Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =28180 cm4；Iy=2.6049 cm4；大头截面特性：A =84.8 cm2；Xc =12.5cm；Yc =30cm；Ix =53272 cm4；Iy =26052 cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96.67 ，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71.67 ，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.20 ，满足要求H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特性：A =84.4 cm2；Xc =12.5cm；Yc =22.5cm；Ix =29505 cm4；Iy =26060 cm4；高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75 ，满足要求；小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53.75 ，满足要求翼缘宽厚比B/T=12.10 ，满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱是从中间7榀中选出钢梁1截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度：Lx= 18.09, Ly= 3.00构件长度= 3.01;计算长度系数: Ux= 6.00Uy=1.00变截面H形截面H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类；构件钢号：Q345梁的弯矩包络梁下部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩-41.69 -35.71 -33.61 -31.22 -28.54 -25.57 -23.70梁上部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩140.50 112.83 91.93 71.85 52.58 37.94 28.51考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304抗剪强度计算应力比= 0.130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88.55平面内稳定计算最大应力比=0.286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85.93平面外稳定计算最大应力比=0.277考虑屈曲后强度计算应力比= 0.304 < 1.0抗剪强度计算应力比= 0.130 < 1.0平面内稳定最大应力< f= 310.00平面外稳定最大应力< f=310.00腹板高厚比H0/TW= 84.17 < [H0/TW]= 206.33 (CECS102:2002)翼缘宽厚比B/T = 12.20 < [B/T] =12.38(恒+活)梁的相对挠度(mm)截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0.00 -0.02 0.11 0.34 0.67 1.07 1.51最大挠度值=1.51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995.斜梁坡度初始值: 1/10.00变形后斜梁坡度最小值: 1/10.40变形后斜梁坡度改变率= 0.038 < 1/3六、刚架柱设计本刚架梁柱是从中间7榀中选出钢柱3截面类型= 16;布置角度=0;计算长度：Lx= 14.24, Ly= 3.10; 长细比：λx= 75.1,λy= 53.0 构件长度= 3.10; 计算长度系数: Ux=4.59Uy=1.00截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类；构件钢号：Q345验算规范: 门规CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制M= -140.50, N= -54.44考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.278抗剪强度计算控制, V=-25.77抗剪强度计算应力比= 0.034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =80.10平面内稳定计算最大应力比=0.258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =78.53平面外稳定计算最大应力比=0.253门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =206.33翼缘容许宽厚比[B/T] =12.38考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.278 < 1.0抗剪强度计算应力比= 0.034 < 1.0平面内稳定计算最大应力< f= 310.00平面外稳定计算最大应力< f= 310.00腹板高厚比H0/TW= 41.80 < [H0/TW]= 206.33翼缘宽厚比B/T = 7.50 < [B/T]= 12.38压杆,平面内长细比λ=75. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ=53. ≤[λ]= 180验算刚架在风荷载作用下的侧移风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:节点( 4),水平位移dx=11.630(mm) = H /739.梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161.风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180七、隅撑的设计隅撑计算轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235)；应力=N/υ/A梁下翼缘截面面积A=0.0025m*m；横梁钢材型号Q345钢翼缘钢板厚度10mm；横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2；角钢计算长度=733.249mm角钢截面=L50x4角钢回转半径=0.99cm；角钢截面面积=0.00039m*m长细比λ=74.0656 <= 220；折减系数=0.6+0.0015*λ=0.711098稳定系数υ=0.628263；轴力N=11.0665 kN；应力=45.1653 N/mm2<220.44 N/mm2 螺栓计算角钢钢材钢号Q235钢；檩条的板件厚度2mm；螺栓直径14mm螺栓有效截面面积115.4mm*mm；螺栓孔径15mm螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2；螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2螺栓连接抗剪承载力设计值16.156 kN；螺栓连接抗压承载力设计值8.54 kN螺栓连接承载力设计值< 轴力N=11.0665 kN八、檩条的设计冷弯薄壁型钢檩条设计屋面坡度(度): 5.711檩条跨度(m): 6.000檩条间距(m): 0.750设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0钢材钢号：Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数：1.000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0.200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.630风荷载高度变化系数: 1.000风荷载体型系数: -1.200风荷载标准值(kN/m2): -0.756屋面自重标准值(kN/m2): 0.300活荷载标准值(kN/m2): 0.500雪荷载标准值(kN/m2): 0.300积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000检修荷载标准值(kN): 1.000截面及材料特性檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2.0b =50.000 h =140.000c =20.000 t =2.000A = 0.5392E-03 Ix = 0.1860E-05 Iy = 0.1547E-06It = 0.7190E-09 Iw = 0.1299E-08Ix1 = 0.1621E-05 Iy1 = 0.3936E-06 θ = 0.2199E+02Wx1 = 0.3038E-04 Wx2 = 0.2247E-04 Wy1 = 0.6107E-05 Wy2 = 0.8067E-05 钢材钢号：Q235钢屈服强度fy=235.000强度设计值f=205.000考虑冷弯效应强度f'=215.220截面验算| 1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合|弯矩设计值(kN.m): Mx =3.653弯矩设计值(kN.m): My =0.268有效截面计算结果:Ae = 0.5364E-03 θe = 0.2204E+02 Iex = 0.1845E-05 Iey = 0.1545E-06Wex1 = 0.2868E-04 Wex2 = 0.2221E-04 Wex3 = 0.2902E-04 Wex4 = 0.2241E-04 Wey1 = 0.5871E-05 Wey2 = 0.7711E-05 Wey3 = 0.5890E-05 Wey4 = 0.7678E-05 截面强度(N/mm2) : σmax = 199.182 <= 205.000| 1.0恒载+1.4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN.m) : Mxw = -2.158弯矩设计值(kN.m) : Myw = -0.250有效截面计算结果:全截面有效。
钢结构节点计算书
压力N 153kN 拔力F 30kN 剪力T20kN 柱脚截面型号：H350x270x8x103柱高h 350mm 翼板宽bf 270mm 腹板厚tw 8mm 翼板厚tf 10mm 柱底板材料Q345钢筋抗拉强度设计值fy 310N/mm输入锚栓型号M24锚栓材料Q235锚栓数目4短柱混凝土标号C30短柱长度L 700mm 短柱宽度W550mm二、底板边缘受弯计算计算柱底板长D 500mm 计算柱底板宽B 350mm计算m =(D-0.95*h)/2=(500-0.95*350)/283.75mm 计算n =(B-0.8*bf)/2=(350-0.8*270)/267mm计算底板压应力Fp =N/(B*D)=153*1000/(350*500)0.874N/mm 柱底板面积A1 =D*B =350*500175000混凝土短柱面积A2 =W*L =550*700385000混凝土抗压强度fc14.3N/mm 混凝土短柱承压强度Fb =0.35*fc*SQRT(A2/A1)=0.35*14.3*SQRT(385000/175000)7.42N/mm结论：Fb>Fp故满足计算板厚t =MAX(m,n)*SQRT(3*Fp/(0.75*fy))=83.75*SQRT(3*0.874/(0.75*310))9mm三、三边支撑计算底板是否有中间加劲是计算系数q1 =(bf-tw)/[2*(h/2-tf)]=(270-8)/(2*(350/2-10))0.794x1=3*(270-8)^2*0.874179985x2=4*(1+3.2*0.794^3)*0.75*3102420计算板厚t =SQRT(x1/x2)=SQRT(179985/2420)9四、确定底板厚t 16mm五、锚栓抗拉检验锚栓拉应力τ =F/A =30*1000/(3.14*24^2/4*4)16.6N/mm结论：τ<fy 故满足六、抗剪键设置T<0.4N,底板无需加抗剪键刚架柱柱脚节点计算（节点中柱）一、已知条件：。
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一、设计资料某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10。
刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.15 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刚架斜梁自重0.15 KN/m2悬挂设备0.20 KN/m2合计0.67 KN/m22．屋面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。
雪荷载：基本雪压S0=0.45 KN/m2。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μr S0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，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）0.50 KN/m24．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m 高度处的数值采用，μz=1.0。
风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为＋0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。
5．地震作用据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。
故本工程结构设计不考虑地震作用。
（二）各部分作用的荷载标准值计算屋面：恒荷载标准值：0.50×6=3.00KN/m活荷载标准值：0.65×6=3.00KN/m柱荷载：恒荷载标准值：0.45×6=2.70KN风荷载标准值：迎风面：柱上q w1=0.47×6×0.25=0.71KN/m横梁上q w2=－0.47×6×1.0=－2.82KN/m背风面：柱上q w3=－0.47×6×0.55=－1.55KN/m横梁上q w4=－0.47×6×0.65=－1.83KN/m三、内力分析考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
引用《钢结构设计与计算》（包头钢铁设计研究院编著，机械工业出版社）中表2－29（铰接柱脚门式刚架计算公式）计算刚架内力。
1．在恒荷载作用下λ=l/h=18/6=3 ψ=f/h=0.9/6=0.15 k=h/s=6/9.0449=0.6634μ=3+k+ψ(3+ψ)=3+0.6634+0.15×(3+0.15)=4.13595289.01359.4415.058458=⨯⨯+=ψ+=Φμ H A =H E =ql λΦ/8=4.02×18×3×0.5289/8=14.35KNM C =ql 2[1－(1+ψ) Φ]/8=4.02x182[1－(1+0.15)×0.5289]=63.78KN ·m M B =M D =－ql 2Φ/8=－4.02×182×0.5289/8=－86.11KN ·m 刚架在恒荷载作用下的内力如图。
内力计算的“+、－”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
2．在活荷载作用下V A=V E=27.00KNH A=H E=3.00×18×3×0.5289/8=10.71KNM C=3.00×182[1－(1+0.15)×0.5289]/8=47.60KN·m M B=M D=－3.00×182×0.5289/8=－64.26KN·m刚架在活荷载作用下的内力如图。
3．在风荷载作用下对于作用于屋面的风荷载可分解为水平方向的分力q x 和竖向的分力q y 。
现分别计算，然后再叠加。
(1)在迎风面横梁上风荷载竖向分力q w2y 作用下1322.0)15.058(1359.4161)58(161=⨯+⨯=+=Φψμ KN l qa V E 35.6182982.2222=⨯⨯==V A =2.82×9－6.35=19.03KNH A =H E =ql λΦ/4=2.82×18×3×0.1322/4=5.03KN M B =M D =5.03×6=30.18KN ·mM C = ql 2[α2－(1+ψ) Φ]/4=2.82×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=22.38KN ·m 刚架在q w2y 作用下的内力如图(2)在背风面横梁上风荷载竖向分力q w4y 作用下KN l qa V E 12.4182983.1222=⨯⨯==V A =1.83×9－4.12=12.35KNH A =H E =ql λΦ/4=1.83×18×3×0.1322/4=3.27KN M B =M D =3.27×6=19.62KN ·mM C = ql 2[α2－(1+ψ) Φ]/4=1.83×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=14.52KN ·m 刚架在q w4y 作用下的内力如图。
(3)在迎风面柱上风荷载q w1作用下 α=1，9803.0]16634.0)6634.015.02(6[1359.441])2(6[4122=⨯-++⨯⨯=-++=ΦαψμK KV A =－V B =－qh 12/2L=－0.71×62/(2×18)=－0.71KNKN qh H A 22.3)9803.0212(21671.0)22(2-=⨯-⨯⨯-=Φ--=αα H E =0.71×6－3.22=1.04KNM D =1.04×6=6.24KN ·mmKN qh M C ⋅-=⨯+-⨯⨯=Φ+-=81.0)]9803.0)15.01(1[41671.0])1(1[42222ψα刚架在q w1作用下的内力如图。
(4)在背风面柱上风荷载q w3作用下V A =－V B =－qh 12/2L=－1.55×62/(2×18)=－1.55KNKN qh H E 02.7)9803.0212(21655.1)22(2=⨯-⨯⨯=Φ--=αα H A =1.55×6－7.02=2.28KNm KN qh M B ⋅=-⨯⨯=Φ-=52.6)9803.02(41671.0)2(42222αM D =7.02×6－1.55×62/2=14.22KN ·m M B =2.28×6=13.68KN ·mmKN qh M C ⋅-=⨯+-⨯⨯=Φ+-=78.1)]9803.0)15.01(1[41655.1])1(1[42222ψα刚架在q w3作用下的内力如图。
(5) 在迎风面横梁上风荷载水平分力q w2x 作用下 α=1，β=00202.0)15.0134(1359.4815.0=⨯⨯+⨯=ΦKN V V E A 91.0)9.062(1829.082.2=+⨯⨯⨯=-=H A =2.82×0.9(1+0.0202)/2=1.29KN H E =2.82×0.9－1.29=1.25KNm KN M C ⋅=⨯-⨯⨯⨯=39.0]0202.015.15.015.0[269.082.2 M B =1.29×6=7.74KN ·m M D =1.25×6=7.50KN ·m 刚架在q w2x 作用下的内力如图。
(6) 在背风面横梁上风荷载水平分力q w4x 作用下KN V V E A 59.0)9.062(1829.083.1-=+⨯⨯⨯-=-=H A =1.83×0.9(1+0.0202)/2=0.84KN H E =1.83×0.9－0.84=0.81KNm KN M C ⋅=⨯-⨯⨯⨯=26.0]0202.015.15.015.0[269.083.1 M B =0.81×6=4.86KN ·m M D =0.84×6=5.04KN ·m 刚架在q w4x 作用下的内力如图。
(7)用叠加绘制在风荷载作用下刚架的组合内力。
四、内力组合刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009－2001)的规定，采用荷载效应的基本组合：γ0S≤R。
本工程结构构件安全等级为二级，γ0=1.0。
对于基本组合，荷载效应组合的设计值S从下列组合值中取最不利值确定：A．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应B．1.0×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应C．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应+0.6×1.4×风荷载标准值计算的荷载效应D．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应E．1.35×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应本工程不进行抗震验算。
最不利内力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面，对于刚架梁，截面可能的最不利内力组合有：梁端截面：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V梁跨中截面：(1)M max及相应的N、V； (2)M min及相应的N、V对于刚架柱，截面可能的最不利内力组合有：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V(3)N max及相应的±M max、V ；(4)N min及相应的±M max、V内力组合见表1。