门式刚架工业厂房设计
门式刚架厂房结构l图（含设计说明）
某门式刚架(吊车)厂房结构图纸
门式刚架钢结构设计要点
门式刚架钢结构设计要点摘要:随着工业产业的快速发展,当前在工业建筑领域钢结构厂房得到了广泛应用。
其中以框架上门式刚架钢结构厂房最具有代表性,其上部为门式刚架结构,下部为框架结构,整体结构综合了二者的优势,不仅整体结构跨度大,且自重较轻,节约材料,实现了厂房结构设计的经济性与可靠性。
关键词：门式刚架；钢结构；设计要点引言门式刚架钢结构是一种常见的工业建筑结构，由于其具备高承载能力和良好的稳定性等优点，被广泛应用于各种大型仓库、工厂、体育馆、展览馆等建筑中。
门式刚架钢结构的设计需要充分考虑到结构强度、稳定性和可靠性等多方面的因素，以确保其满足实际的使用要求。
本文将介绍门式刚架钢结构设计的要点，以期对相关研究和实践工作有所启发和帮助。
1.门式刚架发展概况门式刚架是钢结构的一种形式，由于其具有强度高、刚性好和重量轻等优点，被广泛应用于工业和民用建筑中。
其特征是搭建速度快，造价低廉，适用范围广泛，安全可靠，因此深受建筑行业和工程领域的青睐。
门式刚架最初是在20世纪50年代诞生的，最早应用于轻型钢结构房屋中。
60年代初期，随着工业建筑的大规模兴起，门式刚架渐渐成为了工业厂房的首选结构形式。
90年代以后，随着制造业的发展、城市化的加速，门式刚架的应用逐渐扩展到体育馆、展览馆和商场等民用建筑中。
2、门式刚架具有以下几个特点：1.钢材使用率高，重量轻，受力性能好，稳定性强；2.模数化设计，便于批量生产和安装，搭建速度快；3.能够满足大跨度、大空间的使用要求，能够灵活地进行布局和改变；4.适应性强，可用于各种不同的建筑类型，如工厂、体育馆、商场、展览馆等；5.能够经受住地震、风力等自然灾害的考验。
目前，门式刚架技术正在不断发展和完善。
随着新材料的不断出现以及新工艺、新技术的应用，门式刚架的安全性、可靠性、施工效率和造价等方面都得到了不断提升。
此外，门式刚架作为钢结构中的一种重要形式，具有多方面的优点，是当前建筑行业的发展趋势之一。
毕业设计：门式刚架轻型钢结构工业厂房钢结构工程设计
毕业设计开题报告（含文献综述、外文翻译）题目工业厂房钢结构工程设计姓名学号专业班级所在学院指导教师（职称））二○一年月日毕业设计（论文）开题报告（包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等）1. 选题的背景和意义1.1选题的背景钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点。
近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大，目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
但是，与国外的一些发达国家相比，我国在许多方面还存在着明显差距，如美国、日本、德国等国家，在工程建设中广泛采用钢结构，钢结构建筑占整个建筑的40%以上，而目前我国的钢结构建筑所占比重还不到5%。
由此可见，今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。
[1]1.2选题的意义考虑到门式刚架轻型钢结构房屋具有自重轻，用钢省，造价低，抗震性能好的特点，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。
而且该种结构可跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足使用要求，用途广泛，施工周期短且不需要大型的施工机具，因此本工程采用了门式刚架轻型房屋钢结构。
本工程是实际工程，通过此次的设计过程，可了解实际的操作，掌握具体的流程以及相关软件等工具。
进一步的将理论和实际相结合，对于今后的工作有着决定性的帮助。
另一方面，也锻炼了自己的独立分析，阅读文献（包括外文）的能力，为自身将来的发展做下基础。
2．可行性分析门式刚架轻型房屋以门式刚架为受力体系，外墙采用冷弯薄壁型钢裸条和压型钢板，承重体系和围护体系都很轻，施工速度快整休造价低，具有广阔的发展前景。
一些国外的公司采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)相结合的一体化生产技术，在国内市场有很大的优势。
随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的实施，国内也相继开发出了一些门式刚架设计软件。
门式钢架厂房设计总结
门式钢架厂房设计总结引言门式钢架厂房作为现代工业建筑的重要组成部分，具有结构简单、运输方便、施工周期短、承重能力强等优点，因此在工业领域得到广泛应用。
本文将对门式钢架厂房的设计过程和关键要素进行总结，以帮助工程师和设计师更好地理解和应用门式钢架厂房设计。
设计流程门式钢架厂房设计的流程一般包括以下几个步骤：1.需求分析：根据厂房用途、功能需求以及土地条件等因素，确定厂房的规模、结构形式和布局等。
2.结构设计：根据设计要求和规范，确定门式钢架厂房的结构形式、跨度、高度、墙板类型等，并进行结构计算和优化设计。
3.建筑设计：根据建筑美学、功能布局和实际需求，进行厂房外观和内部空间的设计，包括立面设计、屋面设计、门窗设计等。
4.施工图设计：根据设计结果，绘制详细的施工图纸，包括钢架结构图、建筑平面图、立面剖面图等。
5.施工与监控：根据施工图纸进行施工施工，同时对施工过程进行监控和质量控制，确保施工质量和安全。
6.完工验收：完成施工后进行验收，包括结构验收、装饰验收和使用验收等，确保厂房的设计和施工符合要求。
关键要素1. 结构形式门式钢架厂房常见的结构形式有单跨门式钢架、多跨门式钢架和连续门式钢架等。
选择合适的结构形式，能够满足厂房的跨度和承载能力要求，并提高施工效率。
2. 设计荷载设计荷载是门式钢架厂房设计中的重要考虑因素，包括静荷载、动荷载和温度荷载等。
合理计算和考虑设计荷载，能够确保门式钢架厂房的结构安全性和稳定性。
3. 墙板类型门式钢架厂房的墙板类型可以选择预制混凝土墙、砖混墙、镶嵌墙和轻钢墙等。
根据厂房的用途和结构要求，选择合适的墙板类型，能够提供良好的隔热、隔音和防火性能。
4. 屋面设计门式钢架厂房的屋面设计需要考虑防水、保温、通风和自重等因素。
合理选择屋面材料和屋面结构形式，能够增强门式钢架厂房的使用寿命和舒适性。
5. 建筑外观门式钢架厂房建筑外观设计既要满足功能需求，又要具有美观性。
考虑立面设计、门窗设计和外墙材料等方面，能够提高门式钢架厂房的形象和商业价值。
单层门式刚架厂房设计图（含钢量低至30kg）
某18米门式刚架厂房结构cad设计图
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。
经典门式刚架厂房整体设计参考套图
门式刚架单层钢结构工业厂房设计
门式刚架单层钢结构工业厂房设计钢结构因其施工速度快，自重轻，抗震性能好等特点在建筑工程中已被广泛认可，单层钢结构工业厂房也正逐渐的代替笨重的混凝土结构。
本文从钢结构单层工业厂房设计的角度出发，对结构部分的设计进行总结论述。
标签：门式刚架，柱间支撑，屋面支撑，插入式柱脚前言门式刚架钢结构厂房造型美觀，施工速度快，越来越多在单层工业厂房中应用。
当厂房内无吊车或设置桥式吊车起重量不大于20t的中、轻级工作制（A1-A5）的吊车，或悬挂式起重机，起重量不大于3t时，应遵守《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的要求设计。
但在很多情况下吊车吨位及厂房高度很高，已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的应用范围，需按《钢结构》规范的要求设计。
一.结构类型和截面形式钢结构厂房应用较多的为单跨、双跨或多跨的单、双坡结构形式。
门式刚架通长用于跨度为9-36米，柱距宜为6米，也可为7.5米和9米。
结构构件主要为刚架柱，刚架斜梁，柱间支撑，屋面支撑，系杆，檩条和山墙骨架组成。
门式刚架的结构形式是多种多样的，按构件体系分，可分为实腹式刚架和格构式刚架。
前者梁、柱一般采用H型实腹截面，其刚度较强，但用钢量稍多。
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，适用于大跨度的厂房。
在门式刚架工业厂房设计中，通长采用实腹式梁柱截面。
按截面形式分，有等截面和变截面。
变截面与等截面相比，前者可以适应弯矩变化，节约材料，但在构件连接及加工制造方面，不如等截面方便。
由于工业厂房内部多设有桥式吊车，柱宜采用等截面构件。
二.伸缩缝的设置单层厂房伸缩缝的最大间距为70米，伸缩缝处的做法习惯上采用双柱，双柱基础可不断开。
伸缩缝宽度一般为20-30mm.三.支撑的布置1.柱间支撑的布置为保证钢结构厂房的空间工作，提高整体刚度，承受房屋端部山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房的结构形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度、温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。
门式钢架厂房设计
门式钢架厂房设计摘要本设计是轻型钢结构厂房，采纳的是轻型门式钢架体系，建筑质量轻，强度高且跨度大，钢结构建筑施工工期较短，相应的降低投资成本,在国内有着较为广泛的应用前景。
轻型钢结构屋面荷载较轻，因此杆件截面较小、较薄。
它除了具有一般钢结构自重较轻、材质平均、加工制造简单、应力运算准确可靠、运输安装方便、工业化程度高等特点外，还具有用料较省、取材方便、自重更轻等优点。
本设计要紧为结构设计。
结构设计部分包括结构选型和布置、荷载运算、吊车梁设计、抗风柱设计、檩条和墙梁设计、门式钢架设计、支撑设计、基础设计、节点设计。
各部分都详细演罢了要紧构件的运算过程。
本次设计图纸部分有：结构设计说明书、厂房平面图、立面剖面、节点详图、刚架施工图、吊车梁施工图、厂房檩条墙梁布置图、支撑布置图、基础平面布置图。
关键词：轻型钢结构厂房；门式刚架；结构设计；门式钢架设计。
AbstractThe design for the light steel structure plant, 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. In China it has a more extensive application prospects. Light steel structure of the roof load lighter, and thus a smaller cross-section bar, thin. In addition to its ordinary lighter weight steel structures, material uniformity, accurate and reliable stress calculation, simple processing, a high degree of industrialization, transport and other features easy installation, the general also has easy material to be used than the provinces, the advantages of lighter weight .The design specification is structural design.Part of the structural design, including program selection, the design of the crane beam, purlin design, pillar of wind-resistant design, corbel design, rigid frame design (hand-counting computer comparison, combination of internal forces), the node design. Chapters detail the main components of calculus calculation.Foundation programs include ground handling, foundation design. Part of 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, lime-soil compaction pile layout map .Key Words:Light steel structure plan；Portal frame；Structural design；Rigid frame design目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2 结构选型及布置 (1)2.1 结构选型 (1)2.2 材料的选择 (1)2.3 柱网布置 (1)2.4 屋面布置 (2)2.5 柱间支撑及布置 (3)2.6 屋盖支撑及布置 (3)2.7 墙面结构布置 (4)3 荷载运算 (4)3.1 永久荷载统计 (4)3.2 活荷载统计 (4)3.2.3 吊车荷载 (5)3.3 整个厂房各部分作用的荷载（标准值与设计值） (6)4 吊车梁的设计 (7)4.1 内力运算 (7)4.2 截面选型 (9)4.3 截面验算 (10)4.4 加劲肋运算 (12)4.5 疲劳强度验算 (13)4.6 挠度验算 (13)4.7 焊缝连接运算 (14)5 抗风柱设计 (14)5.1 荷载运算 (14)5.2 内力分析 (15)5.3 截面选择 (15)5.4 强度验算 (16)5.5 稳固性验算 (16)5.6 挠度验算 (17)6 屋面檩条设计 (17)6.1 荷载 (17)6.1.2 可变荷载 (17)6.2.1 1.2恒载+1.4屋面均布荷载 (18)6.2.2 1.0恒载+1.4风吸力荷载 (18)6.3 析内力分 (18)6.4 截面选择和截面特性 (19)6.4.1 选檩条 (19)6.4.2 应力运算 (20)6.4.3 受压板件的稳固系数 (21)6.4.4 受压板件的有效宽度 (22)6.4.5 有效面积的截面模量 (23)6.5 强度验算 (24)6.6 稳固性运算 (24)6.7 绕度运算 (25)6.8 构造要求 (25)7 墙梁设计 (25)7.1 荷载运算 (25)7.2 内力分析 (26)7.3 截面选型及验算 (28)7.4 强度运算： (32)7.5 稳固运算： (33)7.6 挠度运算： (33)7.7 拉条运算 (33)7.7 构造运算： (34)8 门式刚架设计 (34)8.1 荷载分析 (34)8.2 作用在刚架上的线荷载标准值 (35)8.3 钢架运算简图 (36)8.4预估截面 (37)8.5 内力运算 (38)8.6 荷载组合 (47)8.7截面验算 (47)9 节点设计 (71)9.1 斜梁与边柱的连接节点 (71)9.2 中柱与双边斜梁连接节点 (73)9.3 梁梁端板节点 (75)9.5 边柱和中柱柱脚设计 (77)9.6 牛腿设计 (81)11 支撑构件设计 (84)11.1 屋面横向水平支撑 (84)10.2 柱间支撑 (84)12 基础设计 (88)12.1 基础的选择 (88)11.2 基础埋深 (88)11.3 基础尺寸的确定 (88)11.5 基础截面配筋运算 (92)参考文献 (93)致谢 (94)1 绪论结构体系指的是“结构构件采纳较薄板件，设计时需要考虑板件局部失稳后后继强度的钢结构体系”。
关于厂房的端榀门式刚架设计分析
0引言门式刚架的稳定验算主要包括两方面：主刚架平面内的稳定设计和平面外的稳定验算。
主刚架柱的截面和刚架斜梁的截面尺寸作为平面内稳定的主要因素，其中宽厚比、高厚比也影响着局部稳定设计，门刚一般控制板件宽厚比等级在S5级，属于典型的“高承载力低延性”设计理念。
对于能够二维设计的结构体系，在平面外方向的稳定则需要依靠支撑系统来保证，即纵向柱间支撑和系杆把各单品刚架连接起来，形成空间整体作用。
主刚架整体稳定承载能力的精确数值分析理论称为二阶弹塑性理论，二阶弹塑性理论在工程上又叫做极限承载力分析理论。
相比二阶弹性理论分析只考虑结构整体初始缺陷，弹塑性理论分析时必须考虑构件的几何非线性和材料非线性。
虽然目前各种计算软件都能够对结构构件和结构体系进行二阶弹塑性分析，但反观现行规范对结构的整体稳定仍旧采用近似公式分析与设计。
初步总结以下原因：①实际项目中设计师做结构的二阶弹塑性分析设计需要花费大量时间、精力在截面、几何非线性赋值即截面和材料缺陷的量化确定，因为这个步骤关系到后续计算的精确度。
②根据以上条件对结构进行二阶弹塑性分析时，得到的结构的稳定极限承载力，对应的是最低阶的失稳模态，屈曲因子大小和结构初始缺陷密切相关，而实际的稳定承载力的确定则和上述随机变量有关，常规设计方式则是通过安全系数体现。
为了将刚架整体稳定等效简化计算，工程上可通过梁构件和柱构件的稳定来反映整体的稳定承载力，即把各构件稳定看做是结构稳定的必要条件。
实际弯矩是非线性分布的需要用积分求解，引入不均匀系数来简化计算；对于构件的边界条件对构件内力影响作用则通过计算长度（系数）来体现。
现行规范有关稳定设计的欧拉公式是基于两端铰接的理想构件的研究和导算得出的结论。
但是实际工程中梁和柱边界条件相对复杂，并不属于理想铰接，而是介于铰接和刚接的半刚性约束。
因此采用实际构件和理想构件屈曲临界力相等这一前提条件，进一步反算实际构件的计算长度。
一般实腹式门式刚架按平面结构计算时，要先确定梁柱连接节点的性质，过去有半刚性，目前主要梁柱节点采用带连接板和加劲肋的高强螺栓连接，在计算时可以按照刚接假定，忽略斜刚架梁的轴向压缩变形，柱顶部可以视作水平变形相同。
门式刚架轻钢结构工业厂房的设计与施工
浅谈门式刚架轻钢结构工业厂房的设计与施工摘要：门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架、斜梁、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
门式刚架轻型房屋钢结构起源于美国，经历了近百年的发展，目前已成为设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。
虽然轻钢结构工业厂房有很多优点,但作为一种材料,它也有很多缺点,例如防火性能差、易锈蚀等，在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。
关键词：门式钢架；轻钢结构；工业厂房；设计；施工abstract: portal frame is a kind of traditional architecture, the structure of the upper main frame includes a frame, beams, purlins, support, tied, gabled frame. portal frame light steel structure with stress simple, definite force transfer path, component production fast, convenient factory processing, short construction cycle and other characteristics, so it is widely used in industrial, commercial and cultural entertainment public facilities in the industrial and civil buildings. portal frame of lightsteel structure housing originated in the united states, nearly a hundred years of development, has now become a design, production and construction standards for a relatively perfect system. although the light steel structure industrial building has a lot of advantages, but as a kind of material, it also has many disadvantages, such as poor fireproof performance, easy corrosion and so on, in the design and construction process must consider these factors.key words: portal frame light steel structure industrial building;; design; construction;中图分类号：tu391文献标识码：a 文章编号：1.门式刚架轻钢结构工业厂房图纸的设计无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。
单层门式刚架厂房钢结构设计
单层门式刚架厂房钢结构设计摘要：近年来，单层门式刚架以其自重轻、跨度大、工业化程度高、安装方便快捷以及可拆卸重复使用等优点被广泛应用于厂房设计中。
对单层门式刚架厂房的设计经验与注意事项进行了分析总结，并结合理论和实例分析对厂房优化设计进行了初步探讨。
关键词：钢结构设计；单层门式刚架厂房1. 计算模型与整体分析(1)计算模型：对于大多数厂房而言，由于其长宽比较大，结构最不利方向比较明显，且横向主刚架采用刚接，纵向采用刚性系杆等构件铰接连接，通过设置支撑来形成几何不变体系，所以多采用二维平面结构计算模型进行分析；而对于一些长宽比较小的厂房，如果纵向采用支撑桁架来连接，刚架两个方向刚度相差不大，此时结构形式已接近框架结构，则应采用空间结构计算模型进行分析计算。
(2)荷载：应注意悬挂荷载不可遗漏；对于多跨多坡厂房或有女儿墙、天沟的厂房还应注意考虑风、雪荷载不利作用和活荷载的不利布置对结构的影响。
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(如檩条等构件的设计)，但对受荷水平投影面积大于60m2的主刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2。
(3)风荷载和地震作用：风荷载不与地震作用同时考虑。
由于单层门式刚架质量较轻，地震反应较小，在不大于7度区的地方，厂房的整体计算通常由风、雪、活荷载控制，因此在这些地方，一般不需作刚架的抗震验算。
对浙江地区而言，由于风荷载较大，一般单层厂房(无吊车或吊车较轻)的整体计算通常由风荷载控制，构件设计由变形控制。
(4)变形验算：相对于强度验算，单层门式刚架厂房的变形验算往往容易忽视。
刚架的变形验算应注意以下几个问题：计算刚架变形时，钢结构构件可不考虑螺栓孔引起的截面削弱，而直接采用全截面计算。
刚架的变形验算主要包括刚架柱顶位移和刚架梁的挠度验算两个方面，具体要求见表1[2]。
2. 柱脚及基础(1)柱脚：单层门式刚架厂房多采用外露式柱脚，且多按铰接设计；当厂房有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。
门式刚架结构设计分析
门式刚架结构设计分析摘要：随着我国钢结构理论技术的完善和钢材性能的不断提高，单层门式刚架结构在工业厂房设计中得以广泛应用，特别是单层大跨度工业厂房。
本文通过工程实例进行计算分析，提出门式刚架结构设计要点，为结构设计优化提供参考。
关键词：门式刚架；工业厂房；优化设计前言工业厂房设计中常采用钢结构，具有重量轻、柱网布局灵活、技术连接方便等特点，尤其是门式刚架结构厂房在实际生产应用中具有突出优势。
为更好发挥其优点，应在设计中保证结构安全性能的同时进一步优化设计，提高质量。
1门式刚架结构特点门式刚架自重轻、刚度大，构件现场组装，工业化程度高，施工周期短，为制作、运输、安装提供了有利条件。
门式刚架的梁、柱构件多采用变截面形式，用钢量可达普通钢结构的1/5~1/10，经济效益显著。
同时可以有效利用建筑空间，配合墙面和屋面轻型维护结构，建筑造型美观。
屋面通过檩条、隅撑体系来保证整个屋面的整体性，可采用张紧的圆钢作为屋面支撑，布置轻便。
但由于多采用薄壁型钢，对构件的制作、涂装、运输及安装要求较高。
同时，钢结构普遍存在耐腐蚀性和耐热性差等缺点，应注意维护。
目前，我国对门式刚架结构应用较为广泛，包括各种轻钢厂房、大型物流仓储、大跨展厅、活动房屋等。
2门式刚架设计要点2.1结构布置门式刚架主要由刚架梁、柱、抗风柱、屋面和墙皮檩条、支撑构件及屋面板、墙面板以及连接檩条的系杆等组成。
刚架跨度一般为9m~36m，柱距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及工艺要求等因素，宜取6m，9m，12m等。
此外还应考虑温度分区，纵向长度不大于300m、横向长度不大于150m为一个温度区段。
一般而言，当厂房跨度在15m以内时宜采用等截面刚架形式；反之则可采用变截面形式。
此时梁、柱截面形状和内力图较为吻合，受力合理且节约用钢量，但在加工制造和连接方面相对复杂。
门式刚架梁、柱节点采用刚接形式。
为便于现场拼接安装，通常采用外伸式端板连接。
柱脚可采用铰接和刚接两种形式。
门式刚架钢结构厂房结构设计简介
门式刚架钢结构厂房结构设计简介发布时间：2022-03-29T13:17:11.266Z 来源：《福光技术》2022年5期作者：孙宾[导读] 本文主要分析了门式刚架钢结构厂房设计中的一般流程，重点介绍了门式刚架厂房的结构选型和结构布置。
并对门式刚架厂房设计中的一些注意点进行了分析。
空气化工产品（中国）投资有限公司摘要：本文主要分析了门式刚架钢结构厂房设计中的一般流程，重点介绍了门式刚架厂房的结构选型和结构布置。
并对门式刚架厂房设计中的一些注意点进行了分析。
关键词：门式刚架钢结构厂房；结构选型；经济性设计1.门式刚架钢结构工业厂房简介门式刚架钢结构是一种典型的轻型钢结构结构形式，被广泛地应用于各种工业厂房、工业仓库、民用体育场馆、展览中心以及临时用房屋。
门式刚架钢结构厂房，包含以下部分：主结构系统-门式刚架承重结构、支撑系统-屋面水平支撑系统和柱间垂直支撑系统、围护结构-屋面轻型屋盖结构、墙面轻型围护结构、辅助结构-楼梯、平台等。
在工业厂房中，常用的主结构形式是实腹式轧制或焊接H型钢门式刚架承重结构；常用围护结构是由薄壁C型或Z型檩条与彩色压型钢板组成的屋面和墙面围护结构；常用支撑系统一般由圆钢、角钢或钢管等组成。
图二典型门式刚架结构平面布置图3.3结构选型3.3.1结构形式门式刚架厂房的常见结构形式有：（1）按结构体系，分为实腹式与格构式。
除了一些超大厂房外，工业厂房门式刚架一般选用实腹式。
（2）按照刚架跨度，可分为单跨刚架、双跨刚架和多跨刚架。
各跨的最大跨度不宜大于48m。
（3）按照屋面、屋脊形式，可以分为单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡。
3.3.2柱脚门式刚架柱脚一般做成铰接与基础连接。
但当厂房高度超大时，为控制风荷载作用下的柱顶位移，当柱脚为铰接时柱截面会偏大，此时也可考虑刚接柱脚；另外，当厂房内布置梁式或桥式起重机时，柱脚宜采用刚接。
3.3.3梁、柱截面形式（1）铰接柱脚的刚架柱一般采用轧制或焊接H型钢。
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四川大学网络教育学院专业课课程设计题目门式刚架工业厂房设计办学学院四川大学电气信息学院学习中心广东怀集奥鹏学习中心专业层次专升本年级学生姓名黄俊杰学号aDI4102jI0032012年08月27日四川大学网络教育学院实验报告实验名称: 门式刚架工业厂房设计学习中心：广东怀集奥鹏学习中心姓名：黄俊杰学号：aDI4102jI003实验内容:目录Ⅰ.设计资料.................................... 错误!未定义书签。
Ⅱ.荷载 ....................................... 错误!未定义书签。
Ⅲ.屋面构件.................................... 错误!未定义书签。
i夹芯板......................................... 错误!未定义书签。
ii檩条设计...................................... 错误!未定义书签。
1.檩条界面几何特性和相关数据................... 错误!未定义书签。
2.荷载组合..................................... 错误!未定义书签。
3.檩条内力..................................... 错误!未定义书签。
4.强度验算..................................... 错误!未定义书签。
①校核卷边刚度：............................. 错误!未定义书签。
②计算荷载组合L1作用下的有效截面模量........ 错误!未定义书签。
③截面强度验算............................... 错误!未定义书签。
④其他....................................... 错误!未定义书签。
5.整体稳定..................................... 错误!未定义书签。
①计算檩条的整体稳定系数..................... 错误!未定义书签。
②计算L2下的有效截面模量.................... 错误!未定义书签。
③验算风荷载下的整体稳定..................... 错误!未定义书签。
6.挠度计算..................................... 错误!未定义书签。
Ⅳ.屋面支撑.................................... 错误!未定义书签。
Ⅴ.柱间支撑.................................... 错误!未定义书签。
Ⅵ.杆件内力.................................... 错误!未定义书签。
Ⅶ.构件截面设计................................ 错误!未定义书签。
Ⅷ.节点验算.................................... 错误!未定义书签。
1.梁柱连接节点螺栓强度验算..................... 错误!未定义书签。
2.端部厚度验算................................. 错误!未定义书签。
3.梁柱节点域的剪应力验算....................... 错误!未定义书签。
4.螺栓处腹板强度验算........................... 错误!未定义书签。
5.梁跨中拼接节点及钢架柱脚..................... 错误!未定义书签。
Ⅸ.位移及用钢量................................ 错误!未定义书签。
Ⅹ.门式钢架施工图.............................. 错误!未定义书签。
建筑钢结构设计作业2Ⅰ.设计资料1. 车间柱网布置：长度90m,柱距6m ,跨度12m,檐高6m2. 屋面坡度： 1:103. 屋面材料： 单层彩板或夹芯板4. 墙面材料： 单层彩板或夹芯板5. 天沟： 彩板天沟或钢板天沟6. 荷载a. 静载：无吊顶时 0.3kN/m 2b. 活载：计算刚架时为0.3kN/m 2 ，计算檩条时为0.5kN/m 2c. 风载：地面粗糙度：B 类，风载体型系数（如图1）基本风压：0.40kN/m 2图1 B 类 风载体型系数d. 雪载：0.35kN/m 27. 材质： Q2358.8.控制指标: 柱顶水平位移，横梁挠度。
Ⅱ.荷载1.永久荷载标准值：0.35kN/m 22.可变荷载标准值：雪荷载20.35/kN m >可变荷载20.3/kN m ，所以取20.35/kN m3.风荷载标准值：20.4/kN m 风荷载体形系数（如图2）所示：图 2风荷载体形系数4.钢架承受的荷载设计值 屋面恒荷载：11=1.20.356=2.54/cos g kN m α⨯⨯⨯ 屋面活荷载：=1.40.356=2.94/m q kN ⨯⨯柱身恒荷载：2=1.20.356=2.52/g kN m ⨯⨯屋面风荷载：迎风面 2=1.4(-1.0) 1.00.46=-3.36/kN m ω⨯⨯⨯⨯背风面 3=1.4(-0.65) 1.00.46=-2.18/kN m ω⨯⨯⨯⨯墙面风荷载：迎风面 1=1.4(+0.25) 1.00.46=0.84/kN m ω⨯⨯⨯⨯背风面 4=1.4(-0.55) 1.00.46=-1.85/kN m ω⨯⨯⨯⨯以上各荷载分布图（如图3）所示：图3 荷载分布图Ⅲ.屋面构件图4 钢架平面布置图i 夹芯板夹芯板型号取JXB42-333-1000，芯板面板厚度为0.50mm ，板厚为80mm 。
ii 檩条设计1.檩条界面几何特性和相关数据选取C200×70×20×2.5冷弯薄壁C 型钢，截面面积28.98cm A =,对x 轴的惯性矩、回转半径、截面模量分别为2=538.21cm x I 、=7.74x i cm 、3=53.82x W cm ，对y 轴的惯性矩、回转半径、截面模量分别为4=56.27cm y I 、=2.5y i cm 、3max =28.18y W cm 、3min =11.25y W cm ，形心距0=2.0x cm ，0=4.89e cm ，截面的扭转惯性矩和扇性惯性矩分别为4=0.1871t I cm 和6=4376.18I cm ω。
屋面坡度-1=tan (1/10)=5.71α2.荷载组合图5 钢架形式和几何尺寸恒荷载标准值（屋面板加檩条）：-3=0.3+7.059.810=0.37kN/m Dk q ⨯⨯ 活荷载标准值：q =0.52=1.0/m lk kN ⨯雪荷载标准值：=10.352=0.7kN/m Sk q ⨯⨯风荷载标准值：=-1.4 1.00.4=-0.56kN/m wk q ⨯⨯（方向垂直于屋面向上，风荷载高度变化系数为1）因活荷载大于雪荷载，荷载组合中采用活荷载。
验算强度及稳定性时考虑下面两种组合：工况L1：工况L2：3.檩条内力工况L1：弯矩：支座最大剪力：工况L2：弯矩：4.强度验算①校核卷边刚度：a t，且等于b/t=70/2.5=30时的最小值8，满足要求卷边高厚比/=20/2.5=8<12②计算荷载组合L1作用下的有效截面模量M产生的弯曲应力：a点1、2、3、4由x其中:1、2点为压应力，3、4点为拉应力M产生的弯曲应力（拉应力）：点1、4由yM产生的弯曲应力（压应力）：点2、3由y则各点应力为：b.计算翼缘及腹板的稳定系数受压翼缘：腹板：c.计算翼缘及腹板的有效宽度受压翼缘：b mm则=62.60e c腹板：⨯⨯⨯⨯⨯⨯，18 1.15 3.54 2.5=183.2<h=200<38 1.15 3.54 2.5=386.745则=99.04e ch mmd.计算有效截面的截面特性翼缘：扣除部分：70-62.60=7.4mm腹板：扣除部分：103.9-99.04=4.86<13mm mm，取13mm。
有效面积：形心坐标：所以形心坐标为（0.085，-0.417）（cm）有效惯性矩和截面模量：对于x轴：对于y轴：③截面强度验算点2处压应力：点4处拉应力：满足要求④其他满足要求5.整体稳定在工况L1下，檩条上翼缘受压，假设屋面板与檩条有可靠连接，组织檩条上翼缘的侧向变形和扭转，可不验算其整体稳定。
但在L2工况下，檩条下翼缘受压，应验算其整体稳定。
①计算檩条的整体稳定系数查表得，1=1.35ξ，2=0.14ξ②计算L2下的有效截面模量a.L2下檩条截面各点的应力M产生的弯曲应力：点1、2、3、4由x其中:1、2点为拉应力，3、4点为压应力M产生的弯曲应力（拉应力）：点1、4由yM产生的弯曲应力（压应力）：点2、3由y则各点应力为：b.翼缘及腹板的稳定系数受压翼缘：腹板：c.计算翼缘及腹板的有效宽度受压翼缘：全截面有效。
腹板：全截面有效。
③验算风荷载下的整体稳定满足要求6.挠度计算去工况L1沿Y轴作用的荷载的标准值满足要求。
Ⅳ.屋面支撑屋面支撑的布置檩条间距2m，水平支撑节距4m。
图6 屋面支撑计算简图屋面支撑的荷载及内力屋面支撑计算简图。
一侧山墙支撑取=1.0s节点荷载标准值：节点荷载设计值：斜杆斜杆选用12φ的圆钢，界面面积2=113A cm 。
强度校核：32211.1610==98.76/<215/113N N mm N mm A ⨯ 刚度校核：张紧的圆钢不需考虑长细比的要求；斜杆符合要求。
Ⅴ.柱间支撑柱间支撑的布置简图如图所示图7 柱间支撑分布图计算简图如下图所示图8 柱间支撑计算简图内力取山墙高度6.6m ，=0.5+0.8=1.3s μ，作用于两侧山墙顶部节点的风荷载为： 按一半山墙面作用风荷载的1/3考虑节点荷载标准值为：节点荷载设计值：斜杆反力设计值：斜杆校核斜杆选用12φ的圆钢，界面面积2=113A cm 。
强度校核：刚度校核：张紧的圆钢不需考虑长细比的要求；斜杆符合要求。
Ⅵ.杆件内力考虑最不利荷载组合，用力学求解器求得内力如下图所示：图9 轴力图图10剪力图图11 弯矩图Ⅶ.构件截面设计构件截面几何参数梁柱均为高频焊接轻型H 型钢300150 4.58⨯⨯⨯，236.78cm A =，2=5976.11cm x I ，3=398.4x W cm ，=12.75x i cm ，4=450.22cm y I ，3=60.03y W cm ，=3.50y i cm 。