轻型门式刚架(手算)计算说明书分解
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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1.5m
2.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×α
cos 1
×6=3.01 kN/㎡ 2）屋面可变荷载作用
1×6=3.92 kN/㎡
标准值为0.65×
α
cos
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
=0.4×（-0.55）×6=-1.32 kN/㎡
DE
屋面负风压标准值为q w BC=0.4×(-1.00) ×6=-2.4 kN/㎡
q w
=0.4×(-0.65) ×6=-1.56 kN/㎡
CD
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 023
012×
h a =6.261323.15667×6537.7=0.7534 Ψ=h f =0
.675.0=0.125 对于横梁23有 V=
l
l
h
=
5.73=0.4 t=（d d max
min ）3=（776376）3=0.114 l m =1 对于柱12有
V=1 t=（822
272）3
=0.036 查表可以得到
α
23
=3.888
α
32
=1.804
β
23
=1.617
α
21
=0.307
θ23
=α
23
+
α
32
+2
β
23
=8.926
A= θ23+Ψ²α
32
+2Ψ(α
32
+β
23
)+
Φ
α
21
=10.217
B=
α
32
(1+Ψ)+
β
23
=3.6465
C=
α23
+β
23
(1+Ψ)+
Φ
α
21
=6.115
R w
23
23=0.459
R w
32
=0.349 R
w 21
=0.309
K
w w
2323=
R w 2323
+
R
w
32
(1+Ψ)=0.852
N=B+C+
Φ
w
21
2R =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
t
b =122)
8-250(=10.08<15f
y
235=15345235=12.038 (满足要求)
2）柱翼缘 t
b
=
142)
8-250(=8.64<15f
y
235=15345235=12.038 (满足要求)
3）梁腹板 对1—1截面
t
h
w
w
=
8776
=97<250f
y
235=206.33 (满足要求) 对2—2、3--3截面
t h w
w
=
8376
=47<250f
y
235=206.33 (满足要求) 4）柱腹板
对柱底5--5截面
t
h w
w
=
8272
=34<250f
y
235=206.33 (满足要求) 对柱顶4—4截面
t
h w
w
=
8822
=102.75<250f
y
235=206.33 (满足要求)