门式刚架计算模板..
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：
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1、工程情况：无吊车门式刚架跨度13.1m，刚架间距5m，共10榀。
钢架柱高4.6 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。
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类图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图2:图2.刚架平面布置图2.2钢架的类型根据门式钢架类型钢结构特点,为了充分利用材料的作用达到节省材料的目的,截面应选用变截面实腹式门式钢架轻型钢架结构。
由于厂房内无吊车采用铰接柱脚刚架。
3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用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.。
3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度 ，空间结构的稳定性，门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑，在柱间设置柱间支撑。
3.3.1屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求：屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。
柱间支撑布置如图3：图3.刚架柱间支撑布置图（1）柱间支撑设计：柱间支撑计算简图见图4. 按CECS102：2002 附录A ：0.650.150.8s μ=+=z μ按GB50009-2001 低于10m 取0.1s μ=20.8 1.0 1.050.550.462k s z o kNw w m μμ=××=×××=110.46213.1515.12w k =×××=N按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值：,111 3.77522w k F W =××=kN N即节点荷载设计值：1.43775 5.29w F k =×=图4.柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。
门式刚架计算书
目录2 荷载计算 (2)2．1荷载取值计算 (2)2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） (2)2.1.2 可变荷载标准值 (2)2.1.3 风荷载标准值 (2)2.1.4 吊车资料 (2)2.1.5 地震作用 (3)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (3)3 力计算 (5)3.1在恒荷载作用下 (6)3.2在活荷载作用下 (7)3.3在风荷载作用下 (8)3.4在吊车荷载作用下 (9)3.5力组合 (10)4 刚架设计 (14)4.1截面形式及尺寸初选 (14)4.2构件验算 (14)4.2.1 构件宽厚比验算 (15)4.2.2 有效截面特性 (15)4.2.3 刚架梁的验算 (18)4.2.4 刚架柱验算 (19)4.2.5 位移计算 (21)4.3节点设计 (21)4.3.1 梁柱节点设计 (21)4.3.2 梁梁节点设计 (23)4.3.3 刚接柱脚节点设计 (26)5 吊车梁及牛腿设计 (28)5.1吊车梁设计 (28)5.2牛腿设计 (31)6 其它构件设计 (34)6.1隅撑设计 (34)6.2檩条设计 (34)6.2.1 基本资料 (34)6.2.2 荷载及力 (34)6.2.3 截面选择及截面特性 (34)6.2.4 强度计算 (36)6.2.5 稳定性验算 (37)6.3墙梁设计 (37)6.3.1 基本资料 (37)6.3.2 荷载计算 (37)6.3.3 力计算 (37)6.3.4 强度计算 (37)7 基础设计 (38)7.1刚架柱下独立基础 (38)7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (38)7.1.2 基础底面力及基础底面积计算 (38)7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (39)7.1.4 基础底面配筋计算 (39)7.2山墙抗风柱下独立基础 (39)结论 (41)参考文献 (42)致 (44)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.13 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合计0.3 KN/m22.1.2 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。
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
轻型门式刚架(手算)计算说明书分解
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1.5m2.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×αcos 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×αcos3）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/㎡CD4.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 023012×h a =6.261323.15667×6537.7=0.7534 Ψ=h f =0.675.0=0.125 对于横梁23有 V=llh=5.73=0.4 t=（d d maxmin ）3=（776376）3=0.114 l m =1 对于柱12有V=1 t=（822272）3=0.036 查表可以得到α23=3.888α32=1.804β23=1.617α21=0.307θ23=α23+α32+2β23=8.926A= θ23+Ψ²α32+2Ψ(α32+β23)+Φα21=10.217B=α32(1+Ψ)+β23=3.6465C=α23+β23(1+Ψ)+Φα21=6.115R w2323=0.459R w32=0.349 Rw 21=0.309Kw w2323=R w 2323+Rw32(1+Ψ)=0.852N=B+C+Φw212R =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tb =122)8-250(=10.08<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)2）柱翼缘 tb=142)8-250(=8.64<15fy235=15345235=12.038 (满足要求)3）梁腹板 对1—1截面thww=8776=97<250fy235=206.33 (满足要求) 对2—2、3--3截面t h ww=8376=47<250fy235=206.33 (满足要求) 4）柱腹板对柱底5--5截面th ww=8272=34<250fy235=206.33 (满足要求) 对柱顶4—4截面th ww=8822=102.75<250fy235=206.33 (满足要求)（2）有效截面特性 1）柱有效截面特性翼缘 柱受压翼缘为一边支承、一边自由的均匀受压板件，当其自由外伸宽厚比不超过规范所规定的允许宽厚比时，柱受压翼缘全截面有效。
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。
(整理)门式刚架轻型钢结构手算设计
《门式刚架轻型钢结构设计》计算书1、工程情况：无吊车门式刚架跨度13.1m，刚架间距5m，共10榀。
钢架柱高4.6 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。
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i=1;61 /3处拼接图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置按CECS102:2002规范,门式钢架轻型钢结构广房的纵向温度区(伸缩缝间距)应不达于300m,横向温度区段应不大于150m.该工程可不设伸缩缝.柱网及平面布置如图2:AB1238910图2.刚架平面布置图2.2钢架的类型根据门式钢架类型钢结构特点,为了充分利用材料的作用达到节省材料的目的,截面应选用变截面实腹式门式钢架轻型钢架结构。
由于厂房内无吊车采用铰接柱脚刚架。
3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用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.。
3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度 ，空间结构的稳定性，门式钢架结构左右跨横梁顶面设置横向水平支撑，在柱间设置柱间支撑。
3.3.1屋面横向支撑根据CECS102:2002的要求：屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。
柱间支撑布置如图3：1238910图3.刚架柱间支撑布置图（1）柱间支撑设计：柱间支撑计算简图见图4. 按CECS102：2002 附录A ：0.650.150.8s μ=+= z μ按GB50009-2001 低于10m 取0.1s μ=20.81.0 1.050.550.462k s z o kN w w m μμ=⨯⨯=⨯⨯⨯= 110.46213.1515.12w k N =⨯⨯⨯= 按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值：,111 3.77522w k F W kN =⨯⨯=即节点荷载设计值：1.43775 5.29w F k N =⨯=F w =5.29图4.柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。
钢结构设计计算书（参考版）
钢结构设计计算书（参考版）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 ?=（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8668612522.0610947210 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轴⼒(拉正，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内⼒组合值控制内⼒组合项⽬有：①＋M max 与相应的N ，V(以最⼤正弯矩控制) ②－M max 与相应的N ，V(以最⼤负弯矩控制) ③ N max 与相应的M ，V(以最⼤轴⼒控制) ④ N min 与相应的M ，V(以最⼩轴⼒控制) 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。
门式刚架计算范文
门式刚架计算范文门式刚架是一种常用的结构形式，适用于横跨较大的空间，常见于工业厂房、仓库、停车场等。
门式刚架由上部水平梁、下部水平梁和立杆组成，通过连接件连接在一起，形成一个整体结构。
下面将详细介绍门式刚架的计算方法。
1.梁的计算：门式刚架通常由上部大梁和下部小梁组成。
首先，根据跨度和负荷计算出梁的截面尺寸。
常用的梁截面形式有I型、H型等。
根据负荷和梁截面的强度要求，可以通过截面计算确定梁的截面尺寸。
2.立杆的计算：立杆是门式刚架的支撑结构，承受梁和屋盖的重力。
根据结构荷载和纵向跨度计算立杆的截面尺寸。
常用的立杆截面形式有H型、工字型等。
根据负荷和立杆截面的强度要求，可以通过截面计算确定立杆的截面尺寸。
3.连接件的计算：门式刚架的连接件起到连接梁和立杆的作用，承受结构受力。
连接件的计算需考虑连接件在受力状态下的强度要求。
常见的连接件有螺栓、焊接等形式。
螺栓连接件的计算主要包括剪切强度和拉伸强度的计算。
4.稳定性计算：门式刚架在受到侧向力作用时，需要考虑稳定性问题。
稳定性计算主要包括侧向位移和倾覆度的计算。
侧向位移计算可采用刚度法或有限元法计算，倾覆度计算可采用刚度法、强度法或有限元法计算。
5.设计验算：经过上述计算，得到梁、立杆和连接件的尺寸后，需要进行设计验算。
设计验算主要包括静力强度验算、稳定性验算和疲劳验算。
静力强度验算主要包括弯曲强度、剪切强度和轴心受压强度的计算。
稳定性验算主要包括稳定系数的计算。
疲劳验算主要考虑梁、杆件在长期重复荷载下的疲劳破坏情况。
综上所述，门式刚架的计算主要包括梁、立杆、连接件的计算，稳定性计算和设计验算等。
计算过程需要考虑结构的强度和稳定性要求，并通过设计验算进行验证。
通过合理的计算和设计，可以确保门式刚架的结构安全和稳定。
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
门式刚架厂房设计计算书
门式刚架厂房设计计算书1、设计资料某单层单跨轻钢门式刚架结构厂房，跨度为总长L=60m，柱距D，斜梁坡度i=1：12。
根据工艺及建筑设计要求，确定车间为单层单跨轻钢门式铰接刚架结构。
厂房所在地区场地属于Ⅱ类场地土，抗震设防烈度小于等于8度。
钢材采用Q235钢，手工焊接，焊条E43。
长度L=60m，柱距D=5m，跨度B=18m，檐高H=9m，屋面坡度为i=1:12；屋面材料采用单层彩板或夹芯板；墙面材料使用单层彩板或夹芯板；天沟采用彩板天沟或钢板天沟；钢结构采用Q235；基础砼标号为C25。
恒载：无吊顶时0.35kN/m2 (不包括刚架自重)活载：计算刚架时为0.5kN/m2, 计算檩条时为0.8kN/m2；风载：基本风压按学生家乡所在地查表计算，地面粗糙度按C类；雪载：基本雪压按学生家乡所在地查表计算。
柱顶水平位移：H/60，横梁挠度：仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条时：L/180；有吊顶时：L/240设计内容1）梁、柱截面设计，2）梁、柱连接节点设计；3）屋面梁拼接节点设计。
2、结构平面柱网及支撑布置厂房长度=60m，因此在厂房第一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。
3、荷载计算3.1 计算模型选取取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用变截面设计。
厂房檐高9m，考虑到檩条和梁截面自身高度，近似取柱高为9m；屋面坡度为1：12。
因此得到刚架计算模型：（以中间跨为研究对象）180009001:123.2 荷载取值3.2.1 恒载：0.35+0.15=0.52/KN m 墙面及柱自重：0.52/KN m 3.2.2 活载：屋面活载：0.52/KN m 屋面雪载：0.452/KN m 两者取大值：0.52/KN m 3.2.3 风载：基本风压：20/45.0m KN =ω，地面粗糙类别C 类，以柱顶为标准风压高度变化系数：0.1,74.0==z z βμ因抗震等级小于等于8度，而风荷载标准值大于0.452/KN m ，故本工程不考虑地震作用3.3 各部分作用荷载：（内力计算均采用标准值） 3.3.1 恒载：0.5cos 5 2.5/KN m α⨯⨯=墙面及柱身恒载：0.55 2.5/KN m ⨯=2.5K N /m2.5KN/m2.5K N /m2.5K N/m3.3.2 活载：0.55cos 2.5/KN m α⨯⨯=2.5K N /m2.5K N/m3.3.3风荷载01.0510k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 左风：根据公式计算:根据查表，取0.74，根据门式刚架的设计规范， 取下图：（地面粗糙度C 类）风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面 侧面， 屋顶，背风面 侧面， 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶，荷载如下图：-1.75K N /m-1.135K N /m0.435K N /m-0.96K N/m右风：-0.55-0.65-1.0+0.25α风载体形系数示意图2122231.050.740.250.450.087/0.08750.435/1.050.74 1.00.450.35/0.355 1.75/1.050.740.550.450.192/0.19250.96/kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωω=⨯⨯⨯==⨯==-⨯⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k k k 迎风面 侧面， 屋顶，背风面 侧面， 241.050.740.650.450.227/0.2275 1.135/kN m q kN m ω=-⨯⨯⨯=-=-⨯=-k 屋顶，荷载如下图：-1.75KN /m-1.135K N /m0.435K N/m-0.96K N /m4、内力计算：4.1截面形式及尺寸初选：（梁柱都采用焊接的H 型钢）mm h mm mm H mm mm Lh c c 700600~90015~10900015~10450~60040~301800040~3011=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====取 mm b mm mm h b c 300,150~3755~27505~21====取 mm h mm mm h h b c c 300,250~3753~2010===取mm h mm mm Lh b b 550,3.514~60035~3011===取mm b mm mm h b b 200110~2755~21===，取 mm h mm mm Lh b b 3009.276~3.32765~5500===，取H(550-300)×200×8×10H(550-300)×200×8×10H(700-300)×300×8×10h b1ABh c1h c0钢架截面初选截面特性截面 形式 截面名称面积2()mmx I 4()mm x W 3()mm y I 4()mmyW 3()mmx immy imm柱大头700300810H ⨯⨯⨯11440 81024.9⨯ 61064.2⨯ 7105.4⨯ 5103⨯ 284.1 62.7。
门式刚架厂房工程量计算
钢构工程量计算一，地脚锚栓（带三螺母）M24*1150 (M27*1150)二,屋面结构：1，XG系杆：（屋面跟墙面一个算法）Φ114*4.0 镀锌钢管（Q235B）系杆净长： l = L - 2 * [ 0.5 * 梁翼缘宽 + 0.01+0.04+0.04+0.01 ](估值) 一般不用估值，直接按照系杆长度为L计算。
普通螺栓(M16*40)： 2*2*系杆根数板(12厚)：180*170*12质量(kg)= 0.18 * 0.17 * 2 * 12 * 7.85 * 系杆根数板(10厚)：160*90*10 质量(kg)= 0.16 * 0.09 * 10 * 2 * 7.85 * 系杆根数160*160*10 质量(kg)=0.16 * 0.16 * 10 * 2 * 7.85 * 系杆根数注：次钢构12厚以下的板一个价格，板越厚越便宜，一般便宜150元每吨。
（统计时可以合并项）2，SC屋面支撑Φ25圆钢（Q235B）长度计算按勾股定理普通螺栓（M16*40）: 4 * 间数板(10厚):120*110*10 质量(kg) = 0.12 * 0.11 * 10 * 4 * 7.85 * 间数板(8厚): 96*280 质量 = 0.096 * 0.28 * 8 * 4 * 间数花篮螺栓(MU25): 2 * 间数3，LT屋面檩条檩条在屋架上宜尽量布置在上弦节点处，以减小节间弯矩；宜将其上翼缘的肢尖或卷边朝向屋脊方向，以尽量减小屋面荷载偏心而引起的扭矩。
Z型檩条考虑搭接，C型檩条不考虑。
一般考虑搭接500mm，具体数值视具体情况而定。
LT1 边跨镀锌檩条 Z180X70X20X2.2 冷弯薄壁型钢 Q235B总长度=(里端考虑0.5搭接，外端若是砖墙顶到墙内侧、若是板则顶到外板)*边跨檩条根数LT2 中间跨镀锌檩条 Z180X70X20X2.0 冷弯薄壁型钢 Q235B总长度=(L + 0.5 * 2 ) * 中间跨檩条根数普通螺栓(M12*40): 4 * 2 * 檩条总根数4，WYC 屋面隅撑 L50X5角钢（Q235B）隅撑作用：防止受压翼缘(梁下翼缘和柱内侧翼缘)屈曲失稳后增加受压翼缘稳定性，梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证(上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题)。
门式钢结构厂房计算书
结构计算说明一、荷载计算（标准值）：1、墙体荷载：2、楼面装修荷载：楼面活荷载（标准值）：详见各层板荷载图。
二、设计参数：本工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
场地土类别Ⅱ类。
建筑结构安全等级三级，门式刚架及框架按6度抗震措施。
基本风压0.5KN/m2，地面糙造度B类。
地基基础设计等级为丙级。
三、结构设计采用的有关规范及相关技术资料：●《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）●《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）●《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）●《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）●《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）●《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）●《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）●《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）●《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）●《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）●《钢结构规范》（GB50017）●《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018）●《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）四、结构设计采用的计算程序：1.框架及圈梁的计算采用广厦11.0（SS）程序计算2.刚架内力计算、截面设计及节点设计用3D3S8.0建模计算完成3.桩基础采用手算其他手算五、本计算内容：一、框架混凝土结构部分1、计算总信息，风，重量，地震，位移，剪重比，侧向刚度结果。
2、几何参数，荷载。
3、各层梁板配筋及梁裂缝挠度验算。
4、各层墙柱配筋。
5、桩承载力及承台计算6、楼梯计算二、刚架混凝土结构部分a) 短柱内力计算b) 桩承台设计c) 各层梁几何参数，荷载及配筋三、钢结构部分a)刚架计算b)节点计算c)檩条计算二、刚架混凝土结构部分a）短柱内力计算及基础计算（一）设计资料短柱支承刚架柱脚，主要承受由刚架传来的竖向荷载及水平剪力，及地梁和地梁面之上墙重。
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。
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。
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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。
截面 截面名称 面积（mm 2） I X106mm4W X104mm3I Y106mm 4W Y104mm 3i Xmm i Y mm柱 H800×300×10×14 16120 1681 420 63 42 323 63 梁H800×300×10×14161201681420 6342323 632512686681046.3101016811006.21032.310161201006.2mkN 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。