门刚梁为何可以不验算平面内稳定
刚架梁柱平面内的整体稳定验算
国第家级8精讲品课程变—截钢结面构设刚计 架梁、柱的整体稳定、斜梁及隅 撑
隅撑设计： 隅撑构造：隅撑与刚架构件、檩条或墙梁的连接 应采用螺栓连接，每端通常采用单个螺栓。
0.75 ( N
N
' Ex0
)2
对两端弯应力基本相等的区段：
t 1.0
第2章 轻型门式刚架结构设计
国第家级8精讲品课程变—截钢结面构设刚计 架梁、柱的整体稳定、斜梁及隅 撑
整体稳定计算： （2） 平面外的整体稳定验算：
1）弹性设计
N0 tM1 f y Ae0 bWe1
第2章 轻型门式刚架结构设计
国第家级8精讲品课程变—截钢结面构设刚计 架梁、柱的整体稳定、斜梁及隅 撑
整体稳定计算：
（1） 刚架梁、柱平面内的整体稳定验算： 1）弹性设计
大头， M1 ，We1
小头，N0 ，A0,j
第2章 轻型门式刚架结构设计
国第家级8精讲品课程变—截钢结面构设刚计 架梁、柱的整体稳定、斜梁及隅 撑
整体稳定计算：
整体稳定计算：
（2）变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算 1）弹性设计:应分段按下式计算：
N0 tM1 f y Ae0 bWe1
y -轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头为
准，计算长度取侧向支撑点间的距离。
t -等效弯矩系数；
弯矩为零的区段：
t 1 N
N
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y -轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，
以小头为准，计算长度取侧向支撑点间的距离。
t -等效弯矩系数；
弯矩为零的区段：
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2013本科钢结构毕业答辩100+++问题_-_答案
1.门式刚架轻型钢结构适用于哪种单层工业厂房？（CECS102-2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程）本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、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房屋钢结构的设计、制作和安装。
2.二阶分析方法与非线性分析方法有何区别？二阶与非线性分析本质一样，区别仅是二阶多指几何非线性，基本不进行材料非线性分析，而非线性则有几何非线性及材料非线性两种。
3.变形缝有哪几种？你的厂房设计中有没有设置变形缝？为什么？变形缝包括伸缩缝（又称温度缝）、沉降缝、防震缝。
没有设置变形缝。
门式钢架轻型房屋的构件和维护结构通常刚度不大，温度应力相对较小。
纵向温度区段大于等于300m，或横向温度区段大于等于150m时需要设置伸缩缝。
本设计土壤地质条件较好，不需设置沉降缝；根据地震设防烈度为7度，也不需设置防震缝。
《抗规》：体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元。
由此看出防震缝没有具体要求多少米来设置，其设置的要求是“按实际需要，目的是将本来不规则的体系，分成几部分规则的体系”，只要能达到这个目的，多少米设防震缝都是可以的。
本设计建筑结构体形规则，且长宽较小，因而可不设置抗震缝。
沉降缝设置原则如下：建筑物平面的转折部位，建筑的高度和荷载差异较大处，过长建筑物的适当部位，地基土的压缩性有着显著差异，建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处。
因而本设计可不设置沉降缝。
4.你的厂房平面设计中是否设置了伸缩缝？为什么？如果某个厂房需要设置伸缩缝，可采用什么做法？未设置伸缩缝，厂房总长度60m，小于一个温度区段。
如果要设置伸缩缝，可采用两种做法：（a）设置双柱；（b）在搭接檩条的螺栓处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。
5.哪些应力是可自我平衡？对结构承载力有何影响？残余应力可以自我平衡，因为残余应力是在没有外力情况下产生的，如果有外力的附加应力则不能自我平衡。
钢结构38个常见问题答疑(值得收藏)
钢结构38个常见问题答疑（值得收藏）01门式刚架问答一看弯矩图时,可看到弯矩,却不知弯矩和构件截面有什么关系？答：受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面02H型钢平接是怎样规定的？答：想怎么接就怎么接,呵呵...主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递.另外,在动力荷载多得地方,设计焊接节点要尤其小心平接.03“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗？答：磨光顶紧是一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置.为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式.有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的.看具体图纸要求.接触面要求光洁度不小于12.5,用塞尺检查接触面积.刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积,一般用在有一定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式（比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接）.一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的.顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接都不准确.不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝.04钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果？答：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用的振动；影响正常使用的其它特定状态.05挤塑板的作用是什么？答：挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板,以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材.具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料.挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料.挤塑板具有卓越持久的特性：挤塑板的性能稳定、不易老化.可用30--50年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍然能够保持低导热性能.挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能：挤塑板因具有闭孔性能结构,且其闭孔率达99％,所以它的保温性能好.虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构,但其闭孔率小于挤塑板,仅为80％左右.挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料,故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的.挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到150--500千帕以上,而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上,可以明显看出其他材料的抗压强度,远远低于挤塑板的抗压强度.挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之下,有效防水渗透.尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现,控制地面冻胀的情况,有效阻隔地气免于湿气破坏等.06什么是长细比?回转半径=√（惯性矩/面积）长细比=计算长度/回转半径答：结构的长细比λ＝μl/i,i为回转半径长细比.概念可以简单的从计算公式可以看出来：长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值.从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性.长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳.可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数.对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度.对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小.07受弯工字梁的受压翼缘的屈曲,是沿着工字梁的弱轴方向屈曲,还是强轴方向屈曲？答：当荷载不大时,梁基本上在其最大刚度平面内弯曲,但当荷载大到一定数值后,梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形,最后很快的丧失继续承载的能力.此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲.解决方法大致有三种：1）增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距.2）调整梁的截面,增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度（如吊车梁上翼缘）.3）梁端支座对截面的约束,支座如能提供转动约束,梁的整体稳定性能将大大提高.08钢结构设计规范中为什么没有钢梁的受扭计算?答：通常情况下,钢梁均为开口截面（箱形截面除外）,其抗扭截面模量约比抗弯截面模量小一个数量级,也就是说其受扭能力约是受弯的1/10,这样如果利用钢梁来承受扭矩很不经济.于是,通常用构造保证其不受扭,故钢结构设计规范中没有钢梁的受扭计算.09无吊车采用砌体墙时的柱顶位移限值是h/100还是h/240？答：轻钢规程确实已经勘误过此限值,主要是1/100的柱顶位移不能保证墙体不被拉裂.同时若墙体砌在刚架内部（如内隔墙）,我们计算柱顶位移时是没有考虑墙体对刚架的嵌固作用的（夸张一点比喻为框剪结构）.10什么叫做最大刚度平面?答：最大的刚度平面就是绕强轴转动平面,一般截面有两条轴,其中绕其中一条的转动惯性矩大,称为强轴,另一条就为弱轴.11采用直缝钢管代替无缝管,不知能不能用？答：结构用钢管中理论上应该是一样,区别不是很大,直缝焊管不如无缝管规则,焊管的形心有可能不在中心,所以用作受压构件时尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高,重要部位不可代替无缝管,无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄（相同管径的无缝管平均壁厚要比焊管厚）.很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管,尤其是大直径管.无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上（DN）.12剪切滞后和剪力滞后有什么区别吗？它们各自的侧重点是什么？答：剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现象,小至一个构件,大至一栋超高层建筑,都会有剪力滞后现象.剪力滞后,有时也叫剪切滞后,从力学本质上说,是圣维南原理,具体表现是在某一局部范围内,剪力所能起的作用有限,所以正应力分布不均匀,把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后.墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒,开洞以后,由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象,使柱中正应力分布呈抛物线状,称为剪力滞后现象.13地脚螺栓锚固长度加长会对柱子的受力产生什么影响？答：锚栓中的轴向拉应力分布是不均匀的,成倒三角型分布,上部轴向拉应力最大,下部轴向拉应力为０.随着锚固深度的增加,应力逐渐减小,最后达到25～30倍直径的时候减小为0.因此锚固长度再增加是没有什么用的.只要锚固长度满足上述要求,且端部设有弯钩或锚板,基础混凝土一般是不会被拉坏的.14应力幅准则和应力比准则的异同及其各自特点?答：长期以来钢结构的疲劳设计一直按应力比准则来进行的.对于一定的荷载循环次数,构件的疲劳强度σmax和以应力比R为代表的应力循环特征密切相关.对σmax引进安全系数,即可得到设计用的疲劳应力容许值〔σmax〕=f(R).把应力限制在〔σmax〕以内,这就是应力比准则.自从焊接结构用于承受疲劳荷载以来,工程界从实践中逐渐认识到和这类结构疲劳强度密切相关的不是应力比R,而是应力幅Δσ.应力幅准则的计算公式是Δσ≤〔Δσ〕.〔Δσ〕是容许应力幅,它随构造细节而不同,也随破坏前循环次数变化.焊接结构疲劳计算宜以应力幅为准则,原因在于结构内部的残余应力.非焊接构件,对于R>=0的应力循环,应力幅准则完全适用,因为有残余应力和无残余应力的构件疲劳强度相差不大.对于R<0的应力循环,采用应力幅准则则偏于安全较多.15什么是热轧,什么是冷轧,有什么区别？答：热扎是钢在1000度以上用轧辊压出,通常板小到2MM厚,钢的高速加工时的变形热也抵不到钢的面积增大的散热,即难保温度1000度以上来加工,只得牺牲热轧这一高效便宜的加工法,在常温下轧钢,即把热轧材再冷轧,以满足市场对更薄厚度的要求.当然冷轧又带来新的好处,如加工硬化,使钢材强度提高,但不宜焊,至少焊处加工硬化被消除,高强度也无了,回到其热轧材的强度了,冷弯型钢可用热扎材,如钢管,也可用冷扎材,冷扎材还是热轧材,2MM厚是一个判据,热轧材最薄2MM厚,冷扎材最厚3MM.16为什么梁应压弯构件进行平面外平面内稳定性计算,但当坡度较小时可仅计算平面内稳定性即可？答：梁只有平面外失稳的形式.从来就没有梁平面内失稳这一说.对柱来说,在有轴力时,平面外和平面内的计算长度不同,才有平面内和平面外的失稳验算.对刚架梁来说,尽管称其为梁,其内力中多少总有一部分是轴力,所以它的验算严格来讲应该用柱的模型,即按压弯构件的平面内平面外都得算稳定.但当屋面坡度较小时,轴力较小,可忽略,故可用梁的模型,即不用计算平面内稳定.门规中的意思（P33,第6.1.6-1条）是指在屋面坡度较小时,斜梁构件在平面内只需计算强度,但在平面外仍需算稳定.17为何次梁一般设计成与主梁铰接？答：如果次梁与主梁刚接,主梁同一位置两侧都有同荷载的次梁还好,没有的话次梁端弯矩对于主梁来说平面外受扭,还要计算抗扭,牵扯到抗扭刚度,扇性惯性矩等.另外刚接要增加施工工作量,现场焊接工作量大大增加.得不偿失,一般没必要次梁不作成刚接.18高强螺栓长度如何计算的？答：高强螺栓螺杆长度=2个连接端板厚度+一个螺帽厚度+2个垫圈厚度+3个丝口长度.19屈曲后承载力的物理概念是什么？答：屈曲后的承载力主要是指构件局部屈曲后仍能继续承载的能力,主要发生在薄壁构件中,如冷弯薄壁型钢,在计算时使用有效宽度法考虑屈曲后的承载力.屈曲后承载力的大小主要取决于板件的宽厚比和板件边缘的约束条件,宽厚比越大,约束越好,屈曲后的承载力也就越高.在分析方法上,目前国内外规范主要是使用有效宽度法.但是各国规范在计算有效宽度时所考虑的影响因素有所不同.20什么是塑性算法？什么是考虑屈曲后强度？答：塑性算法是指在超静定结构中按预想的部位达到屈服强度而出现塑性铰,进而达到塑性内力重分布的目的,且必须保证结构不形成可变或瞬变体系.考虑屈曲后强度是指受弯构件的腹板丧失局部稳定后仍具有一定的承载力,并充分利用其屈曲后强度的一种构件计算方法.21软钩吊车与硬钩有什么区别?答：软钩吊车：是指通过钢绳、吊钩起吊重物.硬钩吊车：是指通过刚性体起吊重物,如夹钳、料耙.硬钩吊车工作频繁．运行速度高,小车附设的刚性悬臂结构使吊重不能自由摆动.22什么叫刚性系杆,什么叫柔性系杆？答：刚性系杆即可以受压又可以受拉,一般采用双角钢和圆管,而柔性系杆只能受拉,一般采用单角钢或圆管.23长细比和挠度是什么关系呢?答：1）挠度是加载后构件的的变形量,也就是其位移值.2）长细比用来表示轴心受力构件的刚度"长细比应该是材料性质.任何构件都具备的性质,轴心受力构件的刚度,可以用长细比来衡量.3）挠度和长细比是完全不同的概念.长细比是杆件计算长度与截面回转半径的比值.挠度是构件受力后某点的位移值.24请问地震等级那4个等级具体是怎么划分的?答：抗震等级:一、二、三、四级.抗震设防烈度:6、7、8、9度.抗震设防类别:甲、乙、丙、丁四类.地震水准:常遇地震、偶遇地震、少遇地震、罕遇地震.25隅撑能否作为支撑吗？和其他支撑的区别？答：1）隅撑和支撑是两个结构概念.隅撑用来确保钢梁截面稳定,而支撑则是用来与钢架一起形成结构体系的稳定,并保证其变形及承载力满足要求.2）隅撑可以作为钢梁受压翼缘平面外的支点.它是用来保证钢梁的整体稳定性的.26钢结构轴心受拉构件设计时须考虑什么？答：1）在不产生疲劳的静力荷载作用下,残余应力对拉杆的承载力没有影响.2）拉杆截面如果有突然变化,则应力在变化处的分布不再是均匀的.3）设计拉杆应该以屈服作为承载力的极限状态.4）承载力极限状态要从毛截面和净截面两方面来考虑.5）要考虑净截面的效率.27钢柱的弹簧刚度怎么计算?计算公式是什么?混凝土柱的弹簧刚度和混凝土柱上有圈梁时的弹簧刚度怎么计算?计算公式是什么?答：弹簧刚度是考虑将柱子按悬臂构件,在柱顶作用一单位力,计算出所引起的侧移,此位移就是弹簧刚度,单位一般是KN/mm.如果有圈梁的情况,在无圈梁约束的方向,弹簧刚度计算同悬臂构件,在另一个方向,因为柱顶有圈梁,所以计算公式中的EI为该方向所有柱的总和.28什么是蒙皮效应？答：在垂直荷载作用下,坡顶门式刚架的运动趋势是屋脊向下、屋檐向外变形.屋面板将与支撑檩条一起以深梁的形式来抵抗这一变形趋势.这时,屋面板承受剪力,起深梁的腹板的作用.而边缘檩条承受轴力起深梁翼缘的作用.显然,屋面板的抗剪切能力要远远大于其抗弯曲能力.所以,蒙皮效应指的是蒙皮板由于其抗剪切刚度对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应.对于坡顶门式刚架,抵抗竖向荷载作用的蒙皮效应取决于屋面坡度,坡度越大蒙皮效应越显著；而抵抗水平荷载作用的蒙皮效应则随着坡度的减小而增加.构成整个结构蒙皮效应的是蒙皮单元.蒙皮单元由两榀刚架之间的蒙皮板、边缘构件和连接件及中间构件组成.边缘构件是指两相邻的刚架梁和边檩条（屋脊和屋檐檩条）,中间构件是指中间部位檩条.蒙皮效应的主要性能指标是强度和刚度.29规范8.5.6上讲,对于吊车梁的横向加劲肋,这宜在肋下端起落弧,是何意思?答：指加劲肋端部要连续施焊,如采取绕角焊、围焊等方法.防止在腹板上引起疲劳裂缝.30箱型柱内隔板最后一道焊缝的焊接是如何进行操作的？答：采用电渣焊焊接,质量很容易保证的！31悬臂梁与悬臂柱计算长度系数不同,如何解释?答：悬臂梁计算长度系数1.0,悬臂柱计算长度系数2.0.柱子是压弯构件,或者干脆就是受压,要考虑稳定系数,所以取2.梁受弯,应该是这个区别吧.32挠度在设计时不符合规范,用起拱来保证可不可以这样做？答：1）结构对挠度进行控制,是按正常使用极限状态进行设计.对于钢结构来说,挠度过大容易影响屋面排水、给人造成恐惧感,对于混凝土结构来说挠度过大,会造成耐久性的局部破坏（包括混凝土裂缝）.我认为,因建筑结构挠度过大造成的以上破坏,都能通过起拱来解决.2）有些结构起拱很容易,比如双坡门式刚架梁,如果绝对挠度超限,可以在制作通过加大屋面坡度来调整.有些结构起拱不太容易,比如对于大跨度梁,如果相对挠度超限,则每段梁都要起拱,由于起拱梁拼接后为折线,而挠度变形为曲线,两线很难重合,会造成屋面不平.对于框架平梁则更难起拱了,总不能把平梁做成弧行的.3）假如你准备用起拱的方式,来降低由挠度控制的结构的用钢量,挠度控制规定要降低,这时必须控制活载作用下的挠度,恒载产生的挠度用起拱来保证.33什么是钢结构柱的中心座浆垫板法？答：钢结构柱安装的中心座浆垫板法,省工省时,施工精度可控制在2mm以内,综合效益可提高20%以上.施工步骤如下：1）按施工图进行钢柱基础施工(与通常施工方法一样),基础上面比钢柱底面安装标高低30～50mm,以备放置中心座浆垫板.2）根据钢柱自重Q、螺栓预紧力F、基础混凝土承压强度P,计算出最小承压面积Amin.3）用厚度为10、12mm的钢板制作成方形或圆形的中心座浆垫板,其面积不宜小于最小承压面积Amin的2倍.4）在已完工的基础上座浆并放置中心座浆垫板.施工时需用水平尺、水平仪等工具进行精确测量,保证中心垫板水平度,保证垫板中心与安装轴线一致,保证垫板上面标高与钢柱底面安装标高一致.5）待座浆层混凝土强度达到设计强度的75%以上时,进行钢柱的吊装.钢柱的吊装可直接进行,只需通过调整地脚螺栓即可进行找平找正.6）进行二次灌浆,采用无收缩混凝土或微膨胀混凝土.进行二次灌浆.34轴心受压构件弯曲屈曲采用小挠度和大挠度理论,小挠度和小变形理论有什么区别？答：小变形理论是说结构变形后的几何尺寸的变化可以不考虑,内力计算时仍按变形前的尺寸！这里的变形包括所有的变形：拉、压、弯、剪、扭及其组合.小挠度理论认为位移是很小的,属于几何线性问题,可以用一个挠度曲线方程去近似,从而建立能量,推导出稳定系数,变形曲率可近似用y”=1/ρ代替！用Y”来代替曲率,是用来分析弹性杆的小挠度理论.在带弹簧的刚性杆里,就不是这样了.还有,用大挠度理论分析,并不代表屈曲后,荷载还能增加,比如说圆柱壳受压,屈曲后只能在更低的荷载下保持稳定.简单的说,小挠度理论只能得到临界荷载,不能判断临界荷载时或者屈曲后的稳定.大挠度理论可以解出屈曲后性能.35什么是二阶弯矩,二阶弹塑性分析？答：对很多结构,常以未变形的结构作为计算图形进行分析,所得结果足够精确.此时,所得的变形与荷载间呈线性关系,这种分析方法称为几何线性分析,也称为一阶(First Order)分析.而对有些结构,则必须以变形后的结构作为计算依据来进行内力分析,否则所得结果误差就较大.这时,所得的变形与荷载间的关系呈非线性分析.这种分析方法称为几何非线性分析,也称为二阶(Second Order)分析.以变形后的结构作为计算依据,并且考虑材料的弹塑性（材料非线性）来进行结构分析,就是二阶弹塑性分析.36什么是“包兴格效应”,它对钢结构设计的影响大吗?答：包新格效应就是在材料达到塑性变形后,歇载后留下的不可恢复的变形,这种变形是塑性变形,这种变形对结构是否有影响当然是可想而只的.37什么是钢材的层层状撕裂？答：钢板的层状撕裂一般在板厚方向有较大拉应力时发生.在焊接节点中,焊缝冷却时,会产生收缩变形.如果很薄或没有对变形的约束,钢板会发生变形从而释放了应力.但如果钢板很厚或有加劲肋,相邻板件的约束,钢板受到约束不能自由变形,会在垂直于板面方向上产生很大的应力.在约束很强的区域,由于焊缝收缩引起的局部应力可能数倍于材料的屈服极限,致使钢板产生层状撕裂.38钢材或钢结构的脆性断裂是在什么情况下发生的？答：钢材或钢结构的脆性断裂是指应力低于钢材抗拉强度或屈服强度情况下发生突然断裂的破坏.钢结构尤其是焊接结构,由于钢材、加工制造、焊接等质量和构造上的原因,往往存在类似于裂纹性的缺陷.脆性断裂大多是因这些缺陷发展以致裂纹失稳扩展而发生的,当裂纹缓慢扩展到一定程度后,断裂即以极高速度扩展,脆断前无任何预兆而突然发生,破坏.。
关于门式刚架验算规范的问题
关于门式刚架验算规范的选择如图：本项目是一个三跨门式刚架，左边一跨设置有32/5t的桥式吊车（中级工作制）。
右边两跨没有吊车。
左边一跨檐口高度为17米，右边檐口高度为13米。
屋面采用单层压型钢板加保温玻璃棉。
最初用PKPM-STS计算时，结构类型选择“门式刚架轻型房屋钢结构”，验算规范选择《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002）》，但是柱修改验算规范为《钢结构设计规范（GB50017-2003）》。
我的理由是，不满足门规的适用条件，于是按钢规验算柱构件。
但因为斜梁中存在轴力，应该按压弯构件计算其平面内稳定性，所以选择门规验算梁构件。
========问题来了，审图意见下来之后，要求使用《钢结构设计规范（GB50017-2003）》验算。
理由是高度超过12米，且有超过20t的吊车。
然后我经过计算，在不修改构件截面的情况下，内力当然没有变化，应力比，挠度等指标仍然满足，不同的是在不同的规范要求下，板件的宽厚比限值就不一样了。
详见以下说明：一、结构类型选择“门式刚架轻型房屋钢结构”，验算规范选择《钢结构设计规范（GB50017-2003）》，结果是柱仍然满足要求（当然咯，之前就是按钢规验算的），但变截面梁就有腹板高厚比超限的情况了，因为钢规要求比较高。
而且钢规没有对变截面进行腹板屈曲后强度的验算（等截面是有这一项的，所以等截面梁还基本满足要求）。
二、结构类型选择“单层钢结构厂房”，验算规范选择《钢结构设计规范（GB50017-2003）》，结果是柱和梁大多都有腹板高厚比和翼缘宽厚比超限的情况。
看了下计算书，是因为构件还按《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》进行了控制，这个规范的限值远远低于钢规。
对于轻型钢结构来说很难满足。
========问题的解决：首先，按照审图的要求，全部按钢规来验算，因此需要修改梁的截面。
其次，要不要将结构类型“门式刚架轻型房屋钢结构”改为“单层钢结构厂房”？如果修改，将大大增加柱的板厚。
钢结构设计(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学
钢结构设计（山东联盟）智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学青岛理工大学第一章测试1.普通房屋和构筑物的设计使用年限答案:502.三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部，抗震设防类别应划分为甲类。
答案:对3.大中城市的三级医院住院部、医技楼、门诊部，县及县级市的二级医院住院部、医技楼、门诊部，抗震设防烈度为8、9度的乡镇主要医院住院部、医技楼，县级以上急救中心的指挥、通信、运输系统的重要建筑，县级以上的独立采、供血机构的建筑，抗震设防类别应划分为（）类答案:乙4.荷载组合时，屋面均布活荷载与雪荷载应该同时考虑答案:错5.高强螺栓承压型连接受剪时的极限承载力由栓杆抗剪和孔壁承压决定答案:对6.什么是建筑结构的设计使用年限？答案:null7.在规定的设计使用年限内，结构需满足哪些功能要求？答案:null8.设计基准期和设计使用年限有何不同？答案:null9.荷载组合为什么分为基本组合、偶然组合、标准组合、频遇组合和准永久组合？答案:null10.钢材的选用应考虑哪些问题？应如何选择才能做到经济合理、安全适用？答案:null第二章测试1.当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时,必须在受压翼缘两侧布置( )答案:隅撑2.当采用压型钢板轻型屋面时,对受荷水平投影面积超过60㎡的刚架结构,计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取( )。
答案:0.3kN/m23.门式刚架的柱脚,当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时,则应采用( )柱脚答案:刚接4.门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取( ),在雨水较多的地区取其中的较大值。
答案:1/20—1/85.如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取( )答案:侧向支撑点间距6.压型钢板沿横向搭接的构造要求？答案:null7.什么是薄板的有效宽度？薄板的支撑条件对其有效宽度比产生什么影响？答案:null8.C型檩条和Z型檩条的适用范围答案:null9.屋面檩条布置时拉条的布置原则有哪些？答案:null10.组成墙架系统的主要基本构件有哪些？答案:null11.双侧挂墙板与单侧挂墙板对墙梁的内力计算有什么影响？答案:null12.墙梁拉条在布置时应考虑的因素有哪些？拉条及斜拉条的截面应如何确定？答案:null13.多跨刚架的中间柱为摇摆柱时，摇摆柱的计算长度系数μr 如何取值？答案:null14.实腹式刚架斜梁满足什么条件可以不计算平面内的整体稳定性？答案:null15.门式刚架柱采用等截面时，是否可以采用塑性设计方法进行刚架平面内的整体稳定计算？答案:null16.屋面设置隅撑可以发挥什么作用？隅撑与屋面刚架和檩条如何实现连接？答案:null17.梁与柱采用外伸端板连接时，端板厚度如何确定？答案:null18.端板连接设计中考虑端板塑性变形，将撬力影响计入后，端板的厚度有什么改变？答案:null19.铰接柱脚与刚接柱脚在传力机理和节点构造设计的区别有哪些？答案:null20.刚接柱脚锚栓截面如何计算？答案:null21.柱脚底板在什么情况下应设置抗剪键，其作用是什么？如何计算？答案:null22.钢结构的除锈方法有哪些？简述其特点；答案:null23.喷射和抛射除锈四个等级的标准是什么？答案:null第三章测试1.屋架下弦杆为拉杆,其截面尺寸由( )确定答案:强度2.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由( )控制答案:整体稳定3.屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于( )答案:20mm4.梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个( )答案:不等边角钢短边相连,短边尖向下5.屋架设计中，积灰荷载应与（）同时考虑答案:屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值6.简述重型单层厂房钢结构厂房横向框架的组成及作用？答案:null7.简述重型单层厂房钢结构厂房纵向框架的组成及作用？答案:null8.简述屋盖支撑的分类。
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨摘要：轻钢结构门式钢架在工业建筑与民用建筑中的应用日趋广泛。
讨论了门式钢架设计时荷载取值、屋盖铰接问题、节点构造及屋面构造，并主要讨论了钢梁设计计算时应注意的细节问题。
关键词：门式钢架、钢梁、设计所谓轻钢结构门式钢架通常是指由冷弯薄壁型钢结构、热轧轻型钢结构、焊接或高频焊接轻型钢结构、轻型钢管结构、板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
具有施工周期短、抗震性能好、宜于拆卸搬迁、综合经济效益好等优点。
正是由于门式钢架轻型房屋的诸多优点，而且随着近年来防火防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
门式钢架轻型房屋的基本计算理论和普通钢结构基本相同，设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：202），以下仅对门市钢架中钢梁设计的若干问题进行探讨。
1、截面形式钢架梁、柱按截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架，前者梁、柱一般采用U 型实腹截面，其刚度较强，但其用钢量稍多；后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面，其加工制作较为复杂，但用钢量较省，适用于大跨度钢架。
此外，钢架梁柱截面亦可采用蜂窝梁、蜂窝柱等空腹结构，但实际应用尚不多。
2、屋面活荷载的取值对于屋面结构荷载及荷载组合中的永久荷载，包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶等；可变荷载则包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1kN）、屋面雪荷载和积灰荷载、风荷载等。
荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2012）的规定，针对门式钢架的特点，规范给出下列组合原则：不上人的屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合；积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑；多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定；当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
门式刚架轻型钢结构手算设计
《钢结构厂房设计》计算书1、工程情况：厂房刚架跨度18m，刚架两端间距5m，中间间距6m，共10榀。
钢架柱高5.2 m，屋面坡度1/5，屋面及墙板采用加760压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Z型钢，间距为1.5m，自重0.05kN/m2。
钢材采用Q345钢，焊条为E50型。
抗震设防烈度为6度。
静载：为0.2 kN/m2；屋面活载：0.5 kN/m2 ；楼面活载：3 kN/m2 ；雪载：0.5 kN/m2；风载：基本风压W0=0.3 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钢架的布置柱网及平面布置如图2:图2.刚架平面布置图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760压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，在厂房两端设置上弦横向水平支撑和下弦纵向水平支撑。
4、荷载计算4.1 荷载取值计算（标准值）： （1）屋面荷载 恒载：屋面板（760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板）； 0.252/kN m檩条及支撑： 0.152/kN m 钢架横梁： 0.15 静载： 0.220.75/kN m ∑=墙面及柱的自重 ： 0.52/kN m（2）活载： 雪载： 0.52/kN m 不上人屋面： 0.52/kN m不上人屋面活载可不与雪荷载和风荷载同时组合，因此屋面活载取0.52/kN m（2）楼面荷载 恒载：屋面板（760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板）； 0.252/kN m檩条及支撑： 0.152/kN m 钢架横梁： 0.15 静载： 0.220.75/kN m ∑=墙面及柱的自重 ： 0.52/kN m（2）活载： 雪载： 0.52/kN m 不上人屋面： 0.52/kN m （3）风荷载：0.8-0.5-0.5-0.67.43-2.02-2.43-4.65ABCDEα图5风荷载体形系数与风荷载作用基本风压 20.55/o w k N m=地面粗糙类别B 类，按CECS102：2002的规定，基本风压乘以1.05的系数。
论钢梁的稳定性
论钢梁的稳定性论钢梁的稳定性摘要：钢梁的稳定性包括梁的整体稳定性和局部稳定性。
在竖向荷载作⽤下，钢梁⼀般只产⽣竖向位移，但对侧向刚度较差的⼯字形截⾯或槽形截⾯钢梁，当梁的⾃由长度较⼤时，荷载加⼤到⼀定程度，常会迅速产⽣较⼤的侧向位移和扭转变形，使梁随即丧失承载能⼒的现象称为丧失整体稳定或侧扭屈曲。
当梁的⾃由长度较⼤和受压翼缘宽度较⼩时，使梁丧失整体稳定的临界荷载常⼩于强度破坏的荷载，因此，对梁的截⾯除应计算抗弯强度外，还必须验算整体稳定性。
当梁板件宽⽽薄时，梁⼜会产⽣局部失稳问题。
因此，梁的整体稳定性和局部稳定性对梁的正常⼯作都有着⾄关重要的影响。
关键词：梁整体稳定性局部稳定性加劲肋⼀、梁的整体稳定性（⼀）影响梁的整体稳定性的因素1、与荷载类型有关；纯弯：沿梁长⽅向弯矩图为矩形，受压翼缘的压应⼒沿梁长保持不变，梁易失稳；跨中集中荷载：弯矩图呈三⾓形，靠近⽀座处M 减少，受压翼缘的压应⼒随之降低，提⾼了梁的整体稳定性。
2、与荷载的作⽤位置有关；横向荷载作⽤在上翼缘，荷载的附加效应加⼤了截⾯的扭转，降低了梁的临界弯矩。
反之，可提⾼梁的稳定性。
3、与梁的侧向刚度Ely 有关提⾼梁的侧向刚度EIy 可以显蓍提⾼梁的临界弯矩，⽽增⼤梁的抗扭刚度GIt 和抗翘曲刚度EIw 虽然也可以提⾼M ，但效果不⼤。
4、与受压翼缘的⾃由长度l 有关减少l 可显著提⾼梁的临界弯矩M ，这可以通过增设梁的侧向⽀承来解决。
⽆论跨中有⽆侧向⽀承，在⽀座处均应采取构造措施以防⽌梁端截⾯的扭转。
(⼆) 梁整体稳定性的计算当梁不满⾜规范⽆需验算梁整体稳定的条件时，要计算其整体稳定性并采⽤下列原则：梁的最⼤压应⼒不应⼤于对应临界弯矩Mcr 的临界压应⼒σcr σcr ＝M cr/W xf f f W M b yyy cr R cr x x ?γσγσ==≤f W M xb x≤?在两个主平⾯受弯的H型钢或⼯字形截⾯构件fW M W M yy y x b x≤+γ? ，b为绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数。
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。
门钢结构设计统一规定20160922 (1)
PKPM（V3.1.5)关于门刚计算的参数设置统一规定要求由于新的门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(GB51022-2015)已经颁布并实施，原有的门刚规程（CECS102:2002）停止使用，因此对PKPM(V3.1.5)关于门刚部分的计算参数提出了如下统一要求。
刚架计算一．荷载输入1.恒荷载单板或单板+保温棉：0.2 KN/m²双板+保温棉: 0.25KN/m²2.活荷载（雪荷载）雪荷载统一按100年重现期的雪压采用建模时应将雪荷载的均匀分布与不均匀分布作为几种工况的互斥活荷载输入，积雪分布系数应根据屋面坡度确定。
相容活荷载仅当有积灰荷载时才输入例如GB51022表4.3.2中的单跨双坡屋面应考虑按1种均匀分布和2种不均匀分布情况，共输入3种互斥荷载高低屋面及相邻屋面的积雪堆积计算应比较<荷规>及<门规>，选择最不利情况进行计算，见附例题13.风荷载计算规范优先选用门式刚架规范，如门规无此类型，也可选择荷载规范调整系数β应取1.1；如选择门规。
单方向的工况应根据表4.2.2-1取2或3计算边榀刚架时，山墙抗风柱风荷载体型系数应为1（压力）和-1（吸力）4.吊车荷载吊车荷载应将所选吊车样本资料正确输入后，由程序自动导算二．其余参数设置及要求1. 当梁设置隅撑作为梁的侧向支撑点时，应勾选梁平面外支撑为隅撑，并输入隅撑规格及相关参数，梁面外计算长度由程序自动计算2. 除钢梁坡度较大外，不勾选钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性3. 净毛截面的比值取0.94. 除了另行规定外，地震影响系数的取值依据应选择10抗规（16年修订）5. 8度及以上地区，应选择计算水平及竖向地震，并根据规范填写竖向地震作用系数；6. 均匀分布的活荷载均需勾选不利布置，不均匀分布的活荷载选一次性加载7. 刚架应根据边榀及中间榀分别建模计算，边榀刚架梁不再设置隅撑。
8. 柱脚抗剪键应根据计算结果确定是否设置。
门式钢架设计问题
1、山墙抗风柱与刚架连接应位于屋面支撑刚性系杆节点处。
2、刚性系杆，柔性系杆？刚性系杆：既承受拉力，有可承受拉力，长细比控制到180，也可控制到200；柔性系杆只承受拉力，长细比可控制到400.3、伸缩缝？000000000000000004、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。
当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。
5、柱间支撑的间距应根据房屋纵向间距、受力情况和安装条件确定。
当无吊车时宜取30～45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。
6、当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。
7、当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置。
8、在刚架转折处（单跨房屋边往柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。
9、由支撑斜杆等组成的水平衍架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
10、在设有带驾驶室且起重量大于15t 桥式吊车的跨间。
11、屋面受荷水平投影面积>60m2.12、斜拉条的设置与檩条的倾倒方向有很大关系，什么地方该设斜拉条，什么地方可以不设，就我个人理解在这里分析一下：斜拉条，直拉条及撑杆组成了稳定的结构传力体系，主要承受拉条产生的拉力；对C型檩条，开口向上布置的情况，在竖向恒载及活载作用下，由于存在平行屋面向下的分力，所以拉条承受了平行屋面向下的拉力，此时，只在屋脊处设置拉条即可；在风吸力作用下，风力是垂直屋面作用的，此时的拉条不能提供侧向支承，不承受拉力所以可以不需布置斜拉条；当在檩条下部1/3高度处也布置拉条以防止檩条在风吸力作用下失稳，此时的拉条是承受檩条失稳所产生的次拉力，由于拉力方向不定，所以需在屋脊及屋缘处布置斜拉条；由此，对C型檩条，在风吸力不大的情况下，可以只在屋脊处布置斜拉条。
对Z型檩条，由于其形心主轴与屋面有一定角度，所以拉条在恒载及活载作用下承受向下的拉力，在风吸力作用下产生向上的拉力，所以Z檩条在屋脊及屋缘处一定要布置斜拉条。
门式刚架轻钢结构平面内整体稳定分析中的几个问题
80,’#) 1,#-. 234., 23/*--.’,(5#) )0#4(36
的作用： 不计水平荷载影响时， （ 两柱之间 !! , ! ! # 不存在支援作用） 和 !! , # ! % （柱 间 支 援 作 用 较 大） 时刚架整体失稳临界荷载最大相差可达 水平荷载对单层门式刚架失稳的不利 &%" ! 另外， 影响并不十分强烈， 这是因为 # - ! 效应主要对 层数多而侧向刚度小的刚框架作用较为显著 !
内整体稳定的分析方法 ! 在分析中， 采用基本假 定： （$）材料为理想线弹性体； （!）轴向力由弹性分析确定， 构件或结构在 由直变弯的屈曲过程中， 轴向力保持不变； （%）结构上的各荷载成比例增加；
万方数据
天 （$’(" # ） ， 男， 浙江省宁波市人， 郑州大学教授， 博士， 主要从事钢结构等方面的研究 )
*
无侧移刚架柱的计算长度系数
对于门式刚架， 在计算刚架平面内的整体稳
定时， 变截面柱的计算长度系数无法用具有显式 的解析解表达， 常用计算长度系数表来反应 ! 但在 当前的设计规程中没有给出无侧移刚架的计算长
［’］ 度系数 ! 这样在实际工程中遇到无侧移刚架时，
就无法设计 ! 本文对图 ’ （ /） 所示柱顶无侧移楔形 柱的单跨门式刚架， 根据实际工程中常见的契率 和变截面两端的刚度比值范围 （取 # % ) 0 !， $% ， 应用有限元程序计 * ! ’ 0 * ! !， % -’ & % -) % ’ 0 1) ! ）
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郑 州 大 学 学 报（ 工 学 版 ） 表 ! 非对称荷载作用下变截面门式刚架的稳定参数 ! &’#$()(’* +#,#-.’.,/ ! 01 +0,’#) 1,#-. 234., 23/*--.’,(5#) )0#4(36 # $ #% &* $ *)( &’ $ +(& &" $ #&& "( $ *"* "* $ *!! "% $ (&% "’ $ &+# "" $ (%& "! $ +(! "# $ %%! # $ !# &* $ %!! &’ $ ’%" &! $ )"’ "( $ %’’ "* $ %’( "% $ *(" "’ $ "&& "" $ )’# "! $ %)( "# $ ’+!
门式刚架平面及空间计算分析方法对结构稳定性影响分析
门式刚架平面及空间计算分析方法对结构稳定性影响分析徐天进【摘要】本文以某商场结构安全性鉴定项目为例,对其主体门式刚架结构进行平面、空间模型的对比分析,结果表明空间模型抗侧力构件提供的平面外支撑体系对整体结构空间共同作用存在影响,在实际计算复核中不应忽略,而平面模型的计算复核结果偏于保守,可能造成结果误判,应考虑空间作用并合理增加刚性系杆和支撑.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2015(022)009【总页数】2页(P29-30)【关键词】门式刚架;空间作用性能【作者】徐天进【作者单位】中山市建设工程质量检测中心有限公司广东中山528400【正文语种】中文0 引言计算复核是结构安全鉴定中必不可少的环节，对于大跨度空间结构而言，有平面简化计算和整体计算两种分析方法，前者较简便，结果偏于保守，可能造成结果误判，而多数鉴定技术人员倾向于采用；后者较复杂，结果较精确，但需要鉴定技术人员有扎实的理论基础。
本文通过麦德龙中山商场的结构安全性鉴定中门式刚架两种计算方法的对比分析，以引起鉴定技术人员对此问题的重视。
门式刚架因具有轻型、快速、高效的特点，成为目前应用最广泛的钢结构形式之一，其平面内稳定性主要通过自身在平面内的抗侧移刚度保证，在垂直于刚架平面方向即刚架平面外方向，纵向荷载由单榀刚架传递给其它刚架，再通过屋面横向支撑及刚性系杆传递至刚架柱，最终由柱间支撑传至基础，多榀刚架共同提供抗侧移刚度。
由此可知，门式刚架是由各榀刚架共同组成的一个整体空间结构。
在实际结构中，各榀刚架刚度不完全相同，各榀所受荷载也不同，柱间支撑和刚性系杆使相邻各榀刚架间具有相互约束和变形协调作用，因此门式轻型刚架的分析计算就不能只针对单个根杆件或单榀刚架孤立地进行，而应当考虑整体空间性能。
在目前工程设计中，门式刚架的受力分析一般忽略实际结构的屋面蒙皮效应和空间刚架共同工作效应，将空间结构简化为平面结构，对结构整体稳定性其实并不十分清楚，且与实际情况往往有所出入，一般计算结果偏于安全，但并不意味着结构空间作用不存在或很小可忽略不计，相反空间作用的分析计算较复杂，需要进行详细分析以明确。
门刚规范与规程的区别
CECS102:2023 GB51022-2023 说明1 目录重要增长：4.荷载和荷载组合效应6.结构计算分析8.支撑系统设计9.檩条与墙梁设计11.围护系统设计防火防腐及安装验收有更具体的说明2 2.1.3 部分封闭式建筑:受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该建筑物其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的5%，且建筑物其余外包面的开孔率不超过20% 的建筑。
2.1.9 部分封闭式建筑:受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该建筑物其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的10%，且建筑物其余外包面的开孔率不超过20% 的建筑。
术语3 3.3.2 钢材设计指标应符合下列规定: 3.2.4钢材设计指标应符合下列规定:重要有以下几点变化：1、钢材厚度更加的细分：从16mm厚里分出6mm厚；2、强度变化：根据板厚有调整（强度设计值有所下降）；3、新增长了LQ550：仅用于屋面及墙面板。
钢材4 3.4.2 单层门式刚架的柱顶位移设计值，不应大于表3.4.2-1 规定的限值。
6.1.1工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于250。
此处fy为钢材屈服强度。
3.3.1柱顶位移值。
重要有以下几点变化：1、夹层处柱顶水平位移限值宜为H/250（H为夹层处柱高度）;2、无吊车情况下:当采用砌体墙时，柱顶位移限值为h/240;3.3.2门式刚架受弯构件的挠度值：重要增长了抗风柱或抗风桁架的水平挠度：L/2503.4.1工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于250。
变形限值5 4.3.1中规定了温度区间长度，且是“不大于” 4.1.1设计荷载考虑温度作用5.2.4规定温度区间，“不宜大于”。
横向温度区段区间大于150m，考虑温度影响。
6.3增长温度作用分析温度作用6υs -风荷载体型系数（考虑内、外风压最大值的组合，且含阵风系数）w0-基本风压，按《建筑结构荷载规范》的规定值乘以1.05采用。
大跨度门式刚架屋面梁平面外稳定的研究
收稿日期： ! " " F J C ! J C K
工业建筑 ! " " F年第# F卷增刊
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$ # & $ ! " # $ % ! ’ ( ) — — 实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积； #— — — 实腹斜梁钢材的强度设计值； $—
大 跨 度 门 式刚 架 屋 面 梁 平 面 外 稳 定 的 研 究
朱立欢
（巴特勒 （上海） 有限公司 上海 ! ） " " " # "
摘
要： 近年来， 门式刚架在工业厂房的设计中得到广泛的应用。对于一般的轻型门式刚架， 通过设置隅
撑来保证屋面梁受压下翼缘的平面外稳定， 经多年的 工程实践已经被证明是一种行之有效的构造措施。但对 于大跨度、 屋面荷载比较大的建筑物， 经实例分析， 如果仍采用 这一措施则很难达到预期的效果。为保证结构 的安全性和可靠性， 探讨了一种行之有效的解决方案 — — —摇摆支撑的设置。 关键词： 门式刚架 跨度 屋面荷载 稳定 摇摆 支撑
而对于大跨度的门式刚架笔者将根据美国的有关资料将国外大跨度门式刚架屋面梁出平面的稳定计算做一介绍稳定计算首先我们按下列两公式验算采用常规的隅撑布置是否能满足强度和刚度要求br圆钢支撑的面积60mm108mm6mmclcd支撑形式系数相关的取刚架斜梁受压下翼缘的弯矩验算截面处kn刚架斜梁的截面高度验算截面处cl上翼缘荷载的影响系数cd弯曲影响系数110单向弯曲和双向弯曲210验算截面接近于反弯点附近算例结构形式荷载0138刚架1120地面雪载01620148向上附加荷载0114经过刚架的优化设计选出稳定计算的控制组合工况得到在每一个不利危险支撑位置截面的弯只需验算屋面梁受压下翼缘经判断靠近檐口处的截面控制工况为而对于brt
门刚梁为何可以不验算平面内稳定
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门式刚架梁为何不验算平面内稳定
论点：当门式刚架斜梁坡度较小（≤10%）时，钢梁的轴力也比较小，可以不考虑平面内的整体稳定性，按受弯构件计算；当坡度较大时就需要考虑平面内的整体稳定性了；要按压弯构件计算。
论述：依据《钢结构设计规范》P46页式
f N N M ＋N Ex x x mx x ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛'1x 0.81W A
－γβϕ （5.2.2-1）
当梁的轴力N 很小的时 稳定系数x ϕ对第一项计算结果A
x N ϕ数值影响很小 第二项中N 很小，其分母Ex N '很大，⎪⎭⎫ ⎝⎛
Ex x x
mx N N M '1x 0.81W －γβ中分母接近于1x W x γ
子还有一个等效弯矩系数mx β，参考钢结构规范《钢结构设计规范》P46页1）点，等效弯矩系数绝大多数情况下≤1，从这个可以看出：
梁平面内稳定公式（5.2.2-1）与其平面内强度公式（5.2.1）计算结果非常接近。
所以当控制了其平面内强度了，也就相当于控制了平面内的稳定，在屋面坡度不大的情况下，在STS 参数输入中可以不考虑梁平面内稳定计算。
但是，当屋面坡度较大，梁的轴力N 比较大，在应力比用得很足的情况下，应考虑梁平面内稳定计算。
门式刚架平面内整体稳定性试验研究
小高跨比实腹门式刚架平面内整体稳定性试验研究张耀春张文元张久海（哈尔滨工业大学土木工程学院）摘要：采用位移控制加载法，对小高跨比实腹门式刚架在四点集中荷载作用下的平面内的弹性和弹塑性稳定性能进行了静力试验研究。
试验模型Ⅰ用来研究刚架在平面内同时考虑几何非线性和材料非线性的稳定性能，试验模型Ⅱ、Ⅲ用来研究刚架在平面内仅考虑几何非线性的弹性稳定性能。
吻合良好的试验和分析结果表明，刚架高跨比较小时，一般不发生传统理论所认为的反对称失稳模式，而是以对称失稳模式为主。
通过大量的几何非线性有限元参数分析，给出了经修正的小高跨比刚架柱的计算长度系数。
关键词：门式刚架；整体稳定性；失稳模式；非线性分析；计算长度系数中国分类号：TU392.5文献标识码：A文章编号：1000-131X （2005）03-0001-08STUDY ON GLOBAL IN -PLANE STABILITY OF PORTAL RIGID FRAMESWITH SOLID WEBS AND SMALL HEIGHT -SPAN RATIOS Zhang YaochunZhang Wenyuan Zhang Jiuhai（Harbin Institute of Technology ，School of Civil Engineering ）Abstract ：Using the displacement loading method ，a static experimental study is conducted on the global in-plane stability of portal rigid frames with small height-span ratios with the four concentrated vertical forces being applied at the one-fifth points of the beam.The effects of material and geometrical nonlinearity were both considered in test model Ⅰ，but only the effect of geometrical nonlinearity was considered in models Ⅱand Ⅲ.The experimental results and its corresponding theorical analyses both show that the buckling modes are mostly symmetric ，when the height-span ratio of the frame is smaller.The parametric analyses to global in-plane buckling of portal rigid frames with small height-span ratio are carried out by using the geometical nonlinearity finite element analysis.The updated effective length factors for the columns of these potral rigid frames are given ，it would be very useful in design practice.Keywords ：portal rigid frame ；global stability ；buckling mode ；nonlinearity analysis ；effective length factor收稿日期：2003-04-04，收到修改稿日期：2003-12-121前言经典的门式刚架平面内整体稳定性的弹性理论屈曲解是在仅有柱顶竖向集中荷载的模型下求得的［1鶫4］，认为柱顶无侧向支撑的门式刚架的控制失稳模态是反对称的，即使考虑了刚架梁上均布荷载的作用，其失稳模式仍然是有侧移的，其临界荷载较经典理论解降低有限［2］。
门式刚架构件稳定性的设计探讨
门式刚架构件稳定性的设计探讨摘要：近年来,我国的国民经济社会发展迅速,经济和社会产业结构也已经有了长足的稳步发展。
与之相相互适应的,经济社会结构和传统产业结构也随之调整得到了全面的结构优化和转型升级,建筑行业也不可能例外。
在我国建筑行业中,钢结构以其固有的结构稳定性及其特征已经奠定了其行业不可让人撼动的主导地位。
本文对提高门式刚构框架构件稳定性设计的基本特点进行分析,并重点论述了提高门式刚构框架构件稳定性的细节和操作思路,供结构设计从业人员平时进行设计参考。
关键词：门式刚架；构件稳定性；设计引言门式刚架具备重量轻、抗震效果良好、绿色环保、产业化程度高、综合经济效益明显等各种优点，受到国内和国外建筑工程的高度重视。
最近几年来，因为国家规章、钢铁生产、设计开发等多方面的优势，门式刚架在大跨度、大空间工业及民用厂房得到广泛的应用。
但门式刚架构件稳定性的设计受钢材的截面尺寸、强度、耐火性和耐腐性等较多方面的影响，使得结构设计人员对门式刚架构件稳定性设计认识具有局限性。
1门式刚架的特点（1）门式刚架作为普遍使用的结构体系，门式刚架的上部主构架由刚架斜梁、刚架柱、屋面支撑、墙面支撑、檩条、系杆、山墙抗风柱及紧固件组成,使门式刚架便于标准化生产和方便拆装。
（2）相比于钢筋混凝土结构厂房，门式刚架质量轻，内部大空间和具有良好抗震性能。
（3）门式刚架由承重结构与围护结构一起参与水平及竖向传力空间协同作用，使门式刚架结构具有良好的稳定性。
2门式刚架构件稳定性在门式刚架构件设计过程中，识别失稳的特征极为重要，这样能够对结构稳定承载力进行相应估算。
一般门式刚架构件的失稳可以分成两种：（1）构件平面内失稳。
平面内失稳表示的是结构不再能承受构件强轴平面内作用力,此时构件强轴抗压刚度丧失。
（2）构件平面外失稳。
平面外失稳表示的是结构不再能承受构件弱轴平面内作用力,此时构件弱轴抗压刚度丧失。
3门式刚架稳定性设计3.1门式刚架构件稳定性的设计原则为了更好地确保稳定性，设计钢构件的时候必须综合考虑各种影响因素，特别是施工环境、工艺、进程等，从而严格保证钢结构在稳定性方面符合建筑需要。
关于轻型门式刚架平面内稳定性能及空间性能的探讨
性 问题其本 身存在着 复杂 性，且材料在性能上有 了提高和 改善 以及新 结构 型式与构造等各种 问题 的产生 ，关于这方面 的相关 研 究仍然在继续进行。 １ 提 出相关 问题及其分析 失 稳 的类 型分 析 ： 在实际工程 中， 门式 刚 架 结 构 体 系 得 到 广 泛 应 用 ， 通 过 对 门 ． １ 稳 定分 岔失 稳 式 刚 架 的整 体 稳 定 性 与 空 间 性 的 研 究 ，这 一 课 题 主 要 存 在 以下 ２ 就理想结构来讲 ， 如 果 荷 载 的定 限制 没 有 被 超 过 ， 结 构 处 在 几 方 面 问题 ： 那么结构会 （ １ ） 影 响刚架平 面整体稳定性 的因素： 主要包 括 门式刚架 的 相对理想的工作状 态。如果荷载达到了一定的限制 ， 而 转 变 为 相 邻 平 衡 的状 态 ， 也 就 是 平 衡 受力形式 、 几何参数与失稳类型等 。计 算柱的整体稳定性 时， 通 偏 离 出原 本 平 衡 的状 态 ， 出现 平 衡 分 岔 的现 象 。这类 失稳 的现 象被 称 为 常采取计算长 度系数法 ， 柱的计算长度 系数 ， 是在对 称框架承 的状 态 产 生 转 移 ， 受柱顶对称 的竖 向荷载情 况下得出 的。由于受 到受力形式 的限 第 一 类 稳 定 问题 或 者 分 岔 失稳 ，在 平 衡 分 岔 情 况 下 发 生 的荷 载 称 做 屈 曲荷 载 或 临 界荷 载 ， 并 且让 其 成 为 结 构 极 限承 载 力 。 制， 推 导 出来 的 ¨值 往 往 与实 际工 程 的 受 力 情 况 不符 。
（ ２ ） 结构杆件 间的相互约束和受力变 形协调 ： 门式 刚 架 结 构 是 由各 部 分 构 件 组 成 的一 个 整 体 ， 当 某 一 个 结构 杆 件 发 生 失 稳 变形 ， 势必牵 一发而动全身， 使结构的其他杆件受 到牵 连 。由此 可见 ， 结构 的稳定性分析往往体现 的是整体 性 问题 ， 不能就某一 根杆件进行孤立分析 ，而应 当充分考虑其他结构杆件 对该杆件 的约束作用。当中难免有各种初始缺陷的出现 ， 且受力状况通 常也相对与理想条件更为偏离 ， 因 而 平 衡 的状 态 是不 断变 化 的 ， 不 会 产 生 相 对 明显 的上 述 平 衡 分 岔 的状 况 。 这 种 失 稳 的 现 象 一 般被称为第二类稳定 问题 ，将 结构 能够 承受最大的荷载定义为 极 限荷载 。在实 际工作 中， 极值点 的失稳现象都十分普遍 ， 轴心 受压 的构件 由于存 在这初始弯 曲， 且 偏离构件轴心 ， 因此 ， 荷载 的挠度 曲线呈现 出极值点的失稳情况 。
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门式刚架梁为何不验算平面内稳定
论点：当门式刚架斜梁坡度较小（≤10%）时，钢梁的轴力也比较小，可以不考虑平面内的整体稳定性，按受弯构件计算；当坡度较大时就需要考虑平面内的整体稳定性了；要按压弯构件计算。
论述：依据《钢结构设计规范》P46页式
f N N M ＋N Ex x x mx x ≤⎪⎭⎫ ⎝⎛'1x 0.81W A
－γβϕ （5.2.2-1）
当梁的轴力N 很小的时 稳定系数x ϕ对第一项计算结果A
x N ϕ数值影响很小 第二项中N 很小，其分母Ex N '很大，⎪⎭⎫ ⎝⎛
Ex x x
mx N N M '1x 0.81W －γβ中分母接近于1x W x γ
子还有一个等效弯矩系数mx β，参考钢结构规范《钢结构设计规范》P46页1）点，等效弯矩系数绝大多数情况下≤1，从这个可以看出：
梁平面内稳定公式（5.2.2-1）与其平面内强度公式（5.2.1）计算结果非常接近。
所以当控制了其平面内强度了，也就相当于控制了平面内的稳定，在屋面坡度不大的情况下，在STS 参数输入中可以不考虑梁平面内稳定计算。
但是，当屋面坡度较大，梁的轴力N 比较大，在应力比用得很足的情况下，应考虑梁平面内稳定计算。