横向单跨双坡门式刚架设计计算书
单跨双坡门式刚架设计土木工程钢结构课程设计
单跨双坡门式刚架设计一 设计资料1 车间柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架（图1）。
长度90m ，柱距6m ，跨度15m 。
门式刚架檐高6m ，屋面坡度为1:10。
图1 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 结构材料材质钢材选用235Q B -， 2215/f N mm =，2125/v f N mm = 基础混凝土标号：25C ，212.5/c f N mm = 4 荷载（标准值）Ⅰ 恒载：无吊顶，20.25/kN m （不包括刚架自重）Ⅱ 活载：20.5/kN mⅢ 风载：基本风压200.55/W kN m =，地面粗糙度B 类，风载体形系数如图2所示：图2 风载体形系数示意图Ⅳ 雪载：20.2/kN m 。
本设计不考虑地震作用二 单榀刚架设计单榀刚架的设计取中间榀按照封闭式中间区单元进行。
1. 荷载组合计算刚架内力时，按照如下三种荷载组合进行： ① 1.2恒载+1.4活载；② 1.2⨯⨯恒载+1.4活载+1.40.6风载； ③ 1.20.7⨯⨯恒载+1.4活载+1.4风载； ④ 1.0恒载+1.4风载。
计算位移变形时，按照以下三种荷载组合进行： ① 恒载+活载； ② 恒载+风载；③ ⨯恒载+活载+0.6风载。
2. 内力计算采用同济大学33D S 7.0钢结构辅助设计软件计算结构的内力。
① 结构的计算模型。
如图3所示：图3 刚架计算模型② 截面形式及尺寸初选根据柱的受力特点，且考虑经济性因素，柱采用楔形焊接H 型钢；而梁由于跨度较小(15)m ，若采用楔形会增加制作成本，因此梁采用等截面焊接H 型钢。
各个截面的信息见表1，截面形式见图4。
表 1 截面信息表Ⅰ－Ⅰ截面Ⅱ－Ⅱ截面Ⅲ－Ⅲ(Ⅳ－Ⅳ)截面图4 梁柱截面示意图③各种工况下的荷载，如图5所示：（a）恒载作用简图（b）活载作用简图（c）左风荷载作用简图（d）右风荷载作用简图图5工况荷载图④各种工况下的内力运行337.0D S ，结果如图6至图9及表格2所示。
轻型单跨双坡门式钢架-钢结构设计
《轻型单跨双坡门式刚架结构设计》计算书1、设计资料1. 车间柱网布置：A. 长度：90m柱距分别为：6mB. 跨度：12mC. 柱高：4.5m2. 屋面坡度：1:103. 屋面材料：夹芯板4. 墙面材料：夹芯板5. 檩条墙梁：薄壁卷边C型钢6. 荷载Ⅰ. 静载（永久荷载）Ⅱ. 活载（可变荷载）Ⅲ. 风载：基本风压（0.4KN/m2），地面粗糙度：B类，风载体型系数如下图Ⅳ. 雪载：0.25kN/m27. 材质：钢材采用Q235钢，焊条E43型2、荷载（1）永久荷载标准值（对水平投影面）岩棉夹芯彩色钢板 20.25/kN m 檩条 20.05/kN m 悬挂设备 20.15/kN m 20.45/kN m墙板、墙梁等墙面荷载标准值为20.45/kN m ，钢架梁以及刚架自重在设计软件计算内力时已经计入。
（2）可变荷载标准值由于刚架的受荷水平投影面积为12×4.5=542m ,故按《建筑结构荷载规范》取屋面活荷载（按不伤人屋面）标准值为0.5kN/2m ,雪荷载为0.25kN/2m ,取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.3kN/2m 。
（3）风荷载标准值基本风压0.4kN/2m ；地面侧草系数按B 类取；风荷载高度变化系数按现行国家标准《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，z μ=1.0。
风荷载体型系数s μ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。
（4）刚架承受的荷载设计值①屋面恒荷载111.20.456 3.26cos g α⎛⎫=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭KN ／m②柱身恒荷载2 1.20.456 3.24g =⨯⨯= KN ／m ③屋面活荷载1.40.56 4.2q =⨯⨯= KN ／m ④屋面风荷载迎风面：()2 1.4 1.0 1.060.46 3.56ω=⨯-⨯⨯⨯=- KN ／m 背风面：()3 1.40.65 1.060.46 2.28ω=⨯-⨯⨯⨯=- KN ／m⑤墙面风荷载迎风面：()1 1.40.25 1.060.460.89ω=⨯+⨯⨯⨯= KN ／m 背风面：()4 1.40.55 1.060.46 1.96ω=⨯-⨯⨯⨯=- KN ／m以上各种荷载的分布如图所示3.屋面构件（1）夹芯板夹芯板型号可以采用JXB42-333-1000,芯板面板厚度为0.50mm ，板厚为80mm 。
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。
门式刚架厂房计算书
钢结构厂房计算书1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱距6m，柱高5.6m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。
刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，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，间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）kN m YX51—380—760型彩色压型钢板0.15 2 50 mm厚保温玻璃棉板0.05 2kN mPVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.202kN m 合计 0.672kN m （2）面可变荷载标准值 屋面活荷载：0.302m kN雪荷载：基本雪压=0.452kN m 。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角=54238'''，=1.0， 雪荷载标准值：==1.0×0.452kN m =0.452kN m 。
取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.452kN m ，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） 0.52kN m（4）风荷载标准值基本风压：20m kN 58.055.005.1=⨯=ω；根据地面粗糙度列别为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，=1.0。
风荷载体型系数：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。
（5）地震作用哈尔滨地区抗震设防烈度为6度，根据《全国民用建筑工程设计技术措施----结构》中第18.8.1条的建议，所以不考虑地震作用。
2.2各部分作用的荷载标准值计算： （1）屋面恒荷载标准值：0.67×6=4.02kN m 活荷载标准值：0.45×6=2.70kN m （2）柱荷载恒荷载标准值：（0.5×6×5.6＋4.02×9）=52.98 活荷载标准值：2.70×9=24.3 （3）风荷载标准值迎风面：柱上10.5860.250.87w q =⨯⨯=kN m 横梁上20.586 1.0 3.48w q =-⨯⨯=-kN m 背风面：柱上30.5860.55 1.91w q =-⨯⨯=-kN m 横梁上40.5860.65 2.26w q =-⨯⨯=-kN m3.内力分析3.1在恒荷载作用下：本工程才用等截面梁和柱。
轻型门式钢架设计计算书
1. 设计资料 (2)2. 门式钢架形式和几何尺寸 (2)3. 荷载 (3)4. 内力计算 (4)4.1. 初选截面 (4)4.2. 钢柱AB截面验算 (8)4.2.1. 截面几何特性 (8)4.2.2. 内力 (8)4.2.3. 计算长度 (8)4.2.4. 强度验算 (8)4.2.4.1. 控制截面的强度验算 (8)4.2.4.2. 抗剪承载力验算 (9)4.2.4.3. 抗弯承载力验算 (9)4.2.5. 整体稳定验算 (9)4.2.5.1. 平面内整体稳定 (9)4.2.5.2. 平面外整体稳定 (10)4.2.6. 局部稳定验算 (10)4.3. 钢梁CD截面验算 (11)4.3.1. 截面几何性质 (11)4.3.2. 内力 (11)4.3.3. 强度验算 (11)4.3.3.1. 控制截面的强度验算 (11)4.3.3.2. 抗剪承载力验算 (11)4.3.3.3. 抗弯承载能力验算 (12)4.3.4. 整体稳定验算 (12)4.3.4.1. 平面内整体稳定 (12)4.3.4.2. 平面外整体稳定性 (12)4.3.4.3. 局部稳定验算 (13)4.4. 节点验算 (13)4.4.1. 边柱与横梁连接节点 (14)4.4.1.1. 连接节点高强螺栓验算 (14)4.4.1.2. 端板厚度验算 (15)4.4.1.3. 梁柱节点域的剪力验算 (16)4.4.2. 横梁与横梁拼接节点（屋脊节点） (16)4.4.2.1. 连接节点高强螺栓验算 (16)4.4.2.2. 端板厚度验算 (18)4.4.2.3. 螺栓处腹板强度验算 (19)4.4.2.4. 柱脚底板的厚度t (21)4.4.3. 牛腿节点 (22)4.4.3.1. 牛腿根部截面强度验算： (24)门式刚架厂房设计计算书1.设计资料本项目设计基准期为50年，属于丙类建筑，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，场地类别为B类。
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.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4.截面验算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。
横向单跨双坡门式刚架设计计算
横向单跨双坡门式刚架设计计算横向单跨双坡门式刚架设计计算书1 设计资料本工程为武汉市一金工车间厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱高9.9m；共有15榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
2 结构体系选用横向单跨双坡门式刚架承重体系3 结构布置3.1 柱网布置3.2 横向刚架主要尺寸⨯⨯⨯600x300x8x14横梁：Q235截面：H型钢h b t tw t⨯⨯⨯500x300x10x16柱：Q235截面：H型钢h b t tw t3.3 墙梁及柱间支撑3.4 屋面支撑3.5 荷载计算永久荷载：恒载：屋面板及保温层：0.12KN/m2檩条及支撑：0.08KN/m2刚架：0.3 KN/m2可变荷载：屋面活载：0.5 KN/m2雪荷载：0.5 KN/m 2风荷载：0.35 KN/m 2 地震荷载：武汉地区钢结构厂房按6度设防，即钢结构厂房6度设防只需满足构造要求。
4 吊车设计资料：采用北起起重量Q=5t ，跨度S=22.5m 的单梁式吊车，P max,k =45KN ，P max,k =10.47KN ，B=3500mm ，W=3000mm ，H 1=880mm ，轨道型号：38kg/m 。
4.1吊车荷载（竖向荷载设计值）max 1Q max,k P P 1.0511.44566.15KN αβγ==⨯⨯⨯=4.2吊车梁内力计算4.2.1 M max 及相应V()()()()max 1max 0max 220max 0max 1500222266.153500150037.8/444350066.150.75 3.7549.61666.1549.6116.54B p a p w w a mm p p P L a P B a M kN m L B R kN V kN ====--⨯⨯-====⨯⨯+===-=∑∑ 4.2.2 求V max轮子在支座上时，剪力最大1max 123(1)66.1566.15(1)99.236a V P P kN l =+-=+⨯-= 4.2.3 吊车水平荷载作用下的M maxH 及V maxH 230011()2210.12(6.10.129.859.8) 1.4 2.364k i k k k Q T T G G n n kN αγ⋅⋅⋅==+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=∑ max max max 2.3637.8 1.3566.15k H T M M kN m P =⋅=⨯=⋅ max max max 2.3699.23 3.5466.15k H T V V kN P =⋅=⨯= 4.3 截面选择钢材采用Q235的H 型组合钢4.3.1 经济高度63max31.237.810210.9821510x M w cm f α⨯⨯≥==⨯3 3373007210980300116w x h w mm ===4.3.2 最小高度6min 0.360.362156000101000464l h fl mm v -⎡⎤==⨯⨯⨯⨯=⎢⎥⎣⎦根据构造要求，h 取50mm 的整数倍，因此h=500mm4.3.3 腹板厚度抗剪要求：3max1.2 1.299.23101.91500125wvVt mm hf⨯⨯===⨯局部稳定：5006.43.5 3.5wht mm===根据构造要求，腹板厚度t w≥8mm的整数倍，则t w=8mm 4.3.4 翼缘尺寸1111(~)(~)50083.3~2006 2.56 2.5b h mm==⨯=取b0=200mm抗弯要求：006x ww h tb th=-3210.981020082005006t⨯⨯=-, 则t0=0.78mm局部稳定要求：20082357.382623526235ywfb tt mm--≥==而t0值一般取2mm的整数倍且大于t w，则t0=10mm 4.4 截面特性2200102500880A cm=⨯⨯+⨯=334 11200520(2008)50034346.67 1212xI cm=⨯⨯-⨯-⨯=3134346.671321.03226010x x I w cm h -===⨯ 315020 1.025.5500.876024x S cm =⨯⨯+⨯⨯⨯= 334112 1.02500.81335.471212y I cm =⨯⨯⨯+⨯⨯= 301335.47133.55210yy I w cm b === 3301 1.0201266.67210hoy hoy I w cm b ⨯⨯=== 4.5 强度验算4.5.1 正应力验算3322max max 37.810 1.351048.86/215/1321.0366.67H x hoy M M N mm f N mm w w σ⨯⨯=+=+=<= 4.5.2 切应力验算3322max 37.8107601010.46/125/34346.67x v x w M S N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<= 4.5.3 腹板局部压应力;5250250150c z y R w z Fl a h h mm t l ψσ==++=+⨯=3221.066.151055.125/215/8150c N mm f N mm σ⨯⨯==<=⨯ 4.5.4 腹板边缘处的折算应力1f β≤3137.81025.528.0634346.67n M y N I σ⨯==⨯=22106/215/N mm f N mm ==<4.6 稳定性验算4.1.6 整体稳定性验算 y x b x y y M M f w w ϕγ+≤1335.47 4.08640.8680yy I i cm mm A ==== 6000146.8415040.86y y l i λ===<(满足) 00600080.48 2.0200500lt b h ξ⨯===<⨯(满足) 0.730.180.730.180.480.82b βξ=+=+⨯=又因为双轴对称工字形截面，则ηb =01222243202351()4.443208000500146.84102350.8210146.841321030 4.45002350.598 1.0y b b b y x yt A h W h f λϕβηλ⎡⎤⋅⋅=++⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⨯⨯⎛⎫⎢⎥=⨯⨯++ ⎪⨯⎢⎥⎝⎭⎣⎦=<'0.2820.2821.07 1.070.598 1.00.598b b ϕϕ=-=-=< 3322'37.810 1.351056.27/215/0.5891321.03 1.2133.55y x b x y y M M N mm f N mm w w ϕγ⨯⨯+=+=<=⨯⨯ 4.6.2 局部稳定性验算翼缘：10969.61310b t ==< 腹板：50062.5808w h t ==<（应按构造要求配置横向加劲肋） 横向加劲肋截面确定横向加劲肋为Q235，尺寸为80mm×8mm加劲肋间距为 0.5h a 2h 250mm a 1000mm a=1000mm ≤≤⇒≤≤取4.7 刚度计算6225437.810600011 1.05 1.4= 1.31610102.061034346.67101000xk x M l l mm mm EI ν⨯⨯⎡⎤⨯==<=⎢⎥⨯⨯⨯⎣⎦ 4.8 支承加劲肋计算采用凸缘式支承加劲肋0200s b b mm ==尺寸：按端面承压强度试选加劲肋厚度已知：2max 325/,99.23,200ce s f N mm V kN b mm ===支座反力为需要3max 99.2310 1.53200325s s ce V t mm b f ⨯≥==⨯ 考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件，为保证其使梁在支座处有较强的刚度，取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致相同，令t s =10mm 。
单跨双坡门式钢架的设计_计算书
图 3-4 钢架弯矩图（二）
(三)恒载+0.85（活荷载+风荷载）情况
钢架承受荷载如图 3-5，首先计算塑性弯矩：
8
图 3-5 钢架计算简图（三） － ＋ T1=∑MA/H=[W1H2/2 W3f(H f/2)]/H × － × × ＋ =2.67 72/2 1.67 1 (7 1/2)]/7
Σ=0.2kN/m2
1
活载—屋面活载： 雪载： 灰载：
0.35kN/m2 0.25kN/m2
Σ=0.6kN/m2
墙体重：（包括墙面板，墙梁，柱）
0.5kN/m2
基本风压：
0.4kN/m2
计算中不考虑风压高度变化系数，只取基本风压。
（二）各部分作用载荷
1.屋面 恒载 标准值： 设计值：
活载 标准值： 设计值：
× － － × =66.46 10/1010.5 (25.827 1.67 7)/1010.5
=64.722kN
根据计算结果绘制钢架弯矩图，经检验，除加腋处弯矩值大于塑性弯矩外，其余各处弯矩均小于塑性 弯矩值，故假设正确，钢架弯矩图如图 3-6：
10
图 3-6 钢架弯矩图（三）
四.截面设计
从以上三种荷载组合的内力分析结果得知，第（一）种组合控制设计，截面选择以此为准。
4.垂直荷载
恒活载：
q1=3.02kN/m
活荷载：
q2=3.6kN/m
风荷载：
－ × × － q3= 0.5 7 0.4= 1.4kN/m
墙重：
× × G=0.5 6 67=21kN
（三）荷载组合
门式钢架设计实例计算书
门式钢架设计实例计算书设计说明：本设计为门式钢架结构，用作工业厂房，设计荷载包括自重荷载、活荷载和风荷载。
本文将详细介绍该结构的设计计算。
一、荷载计算1.1 自重荷载本结构的自重荷载为每平方米40kg。
1.2 活荷载根据工业厂房的使用情况，本结构的活荷载为每平方米300kg。
1.3 风荷载根据当地的气象情况和设计规范，本结构的基本风压为0.6kN/m2，按照结构类别为3类，结构重要性系数为1，地面粗糙度系数为B，风向系数为1.2计算得出风荷载为每平方米1.44kN。
二、结构计算2.1 稳定性分析首先进行稳定性分析，根据工业厂房的结构特点，本结构采用门式结构，悬臂梁的跨度为12米。
采用单跨分析的方法，分析单跨悬臂梁的稳定性。
按照设计规范，门式结构各构件轴力应在允许范围内，轴力比不得大于0.7。
通过计算，单跨悬臂梁的极限状态下轴力比为0.6，因此结构的稳定性满足设计要求。
2.2 强度计算其次进行强度计算，采用配筋设计的方法，根据结构荷载和构件的截面性质计算每个构件所需的钢材强度和配筋。
按照设计规范，各构件的强度应在允许范围内，杆件的屈曲和轴心受拉受压强度比不得小于0.9。
通过计算得出，本结构各构件满足设计要求。
2.3 钢材选型根据结构荷载和强度要求，选用Q345钢材，柱截面为H150×150×7×10，梁截面为H250×125×6×9。
三、结构检验采用有限元分析软件进行结构检验，确认结构的合理性。
通过有限元分析，检验结果满足设计要求。
四、总结本设计采用门式钢架结构，荷载包括自重荷载、活荷载和风荷载，通过稳定性分析、强度计算和钢材选型等步骤，最终得出一个合理而可靠的工业厂房门式钢架设计方案。
某厂房单跨双坡门式刚架结构设计说明
某厂房单跨双坡门式刚架结构设计一、设计资料及参考文献1、结构形式某厂房跨度为24m，采用单跨双坡门式刚架结构。
屋盖结构体系和墙面体系均为有檩体系，采用压型钢板夹心泡沫保温层作屋面板和墙面板。
要求梁柱均变截面，基础混凝土强度等级为C30；钢材采用Q345B，E43型焊条。
设计使用年限50年，结构安全等级、抗震设防类别等根据规范确定。
屋架及檩条、拉条等自重：按经验公式L.0+=计算kN/m2，屋面活荷载标准值：0.5kN/m2。
跨度24米，12q011.0坡度1/10，柱高6米，长度60米,柱距7.5米。
2、主要参考文献1) 陈绍蕃. 钢结构（上、下册）．北京：中国建筑工业出版社，20052) 王国周等. 钢结构原理与设计.北京：清华大学出版社，20053) 钢结构设计规范（GB50017—2003）. 北京：中国计划出版社，20034) 房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）.北京：中国计划出2002．5) 建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）．北京：中国计划出版社，2002．6) 钢结构设计手册（上册）（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，2004二、结构平面、立面布置图、附属体系简图1)结构平面图2)立面布置图正立面图侧立面图I----------------------7.5m----------------------I--------------------7.5m-------------------------I四、荷载计算结构类型: 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程》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 10柱数: 5梁数: 4支座约束数: 5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: Q235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: 不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: 不验算钢结构受拉柱容许长细比: 400钢结构受压柱容许长细比: 180钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 180柱顶容许水平位移/柱高: l / 60地震作用计算: 计算水平地震作用计算震型数： 3地震烈度： 7.00场地土类别：Ⅱ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：0.035按GB50011-2010 地震效应增大系数 1.000恒荷载计算...节点荷载: 节点号弯矩垂直力水平力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数21 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.00---- 恒荷载标准值作用计算结果 ------- 柱内力 ---柱号 M N V M NV1 0.00 27.06 -3.50 -21.03 -13.383.502 0.00 3.04 0.00 0.00 0.000.003 0.00 45.10 0.00 0.00 -28.68 0.004 0.00 3.04 0.00 0.00 0.00 0.005 0.00 27.06 3.50 21.03 -13.38 -3.50--- 梁内力 ---梁号 M N V M N V1 21.03 4.82 12.97 15.57 -3.44 0.832 -15.57 3.44 -0.83 -30.99 -2.06 14.623 -15.57 3.44 0.83 -21.03 -4.82 12.974 30.99 2.06 14.62 15.57 -3.44 -0.83--- 恒荷载作用下的节点位移(mm) ---节点号. X向位移 Y向位移1 0.0 0.02 0.0 0.03 0.1 1.24 -0.1 1.25 0.0 0.112 0.0 0.0活荷载计算...节点荷载: 节点号弯矩垂直力水平力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数21 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.001 1 1 1.12 0.00--- 活荷载标准值作用下的节点位移(mm) ---节点号. X向位移 Y向位移1 0.0 0.02 0.0 0.03 0.1 0.74 -0.1 0.75 0.0 0.011 0.0 0.0风荷载计算...---- 左风荷载标准值作用 ----节点荷载: 节点号水平力垂直力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数21 1 1.08 0.002 1 3.46 0.004 1 3.46 0.005 1 1.52 0.00梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数21 1 1 -3.03 0.001 1 1 -3.03 0.001 1 1 -1.73 0.001 1 1 -1.73 0.00--- 节点侧向（水平向）位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx( 1) 0.9 ( 2) 1.0 ( 3) 0.8 ( 4) 1.0( 5) 1.0 ( 6) 0.0 ( 7) 0.0 ( 8) 0.0( 9) 0.0 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0--- 柱内力 ---柱号 M N V M NV1 0.00 -18.91 9.06 34.88 18.91-2.572 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.003 12.87 -29.13 1.97 1.29 29.13-1.974 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.005 0.00 -9.14 3.00 -9.26 9.146.09--- 梁内力 ---梁号 M N V M NV1 -34.88 -4.43 -18.56 -21.89 4.430.272 21.89 -4.43 -0.27 31.57 4.43-18.013 10.44 -6.97 -1.96 9.26 6.97-8.494 -32.85 -6.97 -12.40 -10.44 6.971.96---- 右风荷载标准值作用 ----节点荷载: 节点号水平力垂直力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数21 1 -1.52 0.002 1 -3.46 0.004 1 -3.46 0.005 1 -1.08 0.00梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数21 1 1 -1.73 0.001 1 1 -1.73 0.001 1 1 -3.03 0.001 1 1 -3.03 0.00--- 节点侧向（水平向）位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx ( 1) -1.0 ( 2) -0.9 ( 3) -1.0 ( 4)-0.8 ( 5) -1.0 ( 6) 0.0 ( 7) 0.0 ( 8) 0.0 ( 9) 0.0 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0--- 柱内力 ---柱号 M N V M N V1 0.00 -9.14 -3.00 9.26 9.14-6.092 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.003 -12.87 -29.13 -1.97 -1.29 29.13 1.974 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.005 0.00 -18.91 -9.06 -34.88 18.91 2.57--- 梁内力 ---梁号 M N V M N V1 -9.26 -6.97 -8.49 -10.44 6.97-1.962 10.44 -6.97 1.96 32.85 6.97-12.403 21.89 -4.43 0.27 34.88 4.43-18.564 -31.57 -4.43 -18.01 -21.89 4.43 -0.27五、构件截面尺寸初算冷弯薄壁型钢墙梁设计===== 设计依据 ======建筑结构荷载规范(GB 50009--2001)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)===== 设计数据 ======墙梁跨度 (m): 6.000墙梁间距 (m): 1.052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验算墙梁形式: 斜卷边Z形冷弯型钢 XZ250X75X20X2.0墙梁布置方式: 口朝下钢材钢号：Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束墙梁外翼缘净截面系数: 1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为 1/100墙板能阻止墙梁侧向失稳构造不能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.300每米宽度墙板的惯性矩(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迎风风荷载体型系数: 1.000背风风荷载体型系数: -1.100迎风风荷载标准值 (kN/m2): 0.630背风风荷载标准值 (kN/m2): -0.693===== 截面及材料特性 ======墙梁形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ250X75X20X2.0b = 75.000 h = 250.000c = 20.000 t =2.000A = 0.8592E-03 Ix = 0.8567E-05 Iy = 0.4653E-06Ix1 = 0.7996E-05 Iy1 = 0.1036E-05 θ = 0.1539E+02Wx1 = 0.7198E-04 Wx2 = 0.6184E-04 Wy1 = 0.1455E-04 Wy2 = 0.1209E-04Ww1 = 0.4859E-05 Ww2 = 0.1700E-05 k = 0.2001E+00 Uy = 0.0000E+00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'= 211.413===== 设计内力 ======-------------------------| 1.2恒载+1.4风压力组合 |-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx = 3.587绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My = -0.676水平剪力设计值 (kN) : Vx = 2.784竖向剪力设计值 (kN) : Vy = 0.827-------------------------| 1.35恒载 |-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 = -0.592绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 = -0.538水平剪力设计值 (kN) : Vx1 = 0.000竖向剪力设计值 (kN) : Vy1 = 0.930-------------------------| 1.2恒载+1.4风吸力组合 |-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 = -4.428绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 = -0.067水平剪力设计值 (kN) : Vx= 3.062竖向剪力设计值 (kN) : Vy = 0.827-----------------------------------------------------------------------------===== 风压力作用验算 ======抗弯控制组合： 1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特性计算结果:全截面有效。
门式框架设计计算书
门式框架设计计算书一、设计资料某单层厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度为15m ，檐口6m ，共有12榀刚架，柱距6m ，屋面坡度为1。
柱网及平面布置图见图1，刚架形式和几何尺寸见图2和图3,。
梁柱节点采用高强螺栓连接，刚架平面外设柱间支撑，檩条端部隅撑在a 、b 点分别提供柱、梁的侧向支撑点，钢材采用Q235-B.F ，焊条采用E43型。
设计条件如下：1）屋面材料：夹芯板。
2）墙面材料：夹芯板。
3）天沟：彩钢板天沟。
4）荷载荷载：0.7 N/mm 2 活载：0.2 N/mm 2风荷载：基本风压0ω=20.6kN m ，地面粗糙度为A 类 雪荷载：0.4 N/cm 2 5）钢材采用Q235-B.F二、构件截面确定（一）、钢架柱的截面确定 1.假设长细比X λ=y λ=100 2.计算回转半径，取o X l =6mo y l =3mx i =oX l /X λ=600/100=6cm y i =o y l /y λ=300/100=3cm截面属于b 类截面，按X λ查教材附表5.2可得柱稳定系数分别为X ϕ=y ϕ=0.555 3.计算截面面积， /A N f j ==18*6*7.5*10/(0.555* 215)=67.9 cm 23/39.5/3186/1.05215629.9X X W M f cm g ==创?所以钢架柱和钢架梁都取H 型钢HW250*250*14*14，但是由于后面截面校核的时候该截面不符合要求，所以经验算选取截面为HW400*400*15*15的截面 该截面特性如表1表1 梁柱截面特性三、荷载计算1.荷载取值计算屋面自重（标准值，沿坡向）:双层压型钢板复合保温板 0.22kN m 檩条及支撑 0.152kN m 刚接斜梁自重 0.152kN m 总计 0.52kN m 屋面雪荷载（标准值） 0.42kN m 屋面均布活载（标准值） 0.22kN m屋面均布活载不与雪荷载同时考虑，因此按雪荷载取0.42kN m 墙面及柱自重（包括墙面材料、墙梁及钢架柱） 0.52kN m风荷载：基本风压0ω=0.62kN m 地面粗糙等级A 类，风荷载体型系数见图3 已柱顶为准，风压高度系数z μ=1.17 1ω=0.6 以屋顶为准，风压高度系数z μ=1.17 1ω=0.6 2.各部分作用荷载 ①屋面荷载荷载标准值 （0.5+0.7）⨯6=7.2kN m 活载标准值 0.4⨯6=2.4kN m②柱荷载恒载标准值0.5⨯6=3.0kN m③风荷载标准值迎风面柱上q=1.17⨯0.6⨯0.8⨯6=3.37kN mw横梁上q=-1.17⨯0.6⨯0.6⨯6=-2.53kN mw背风面柱上q=-1.17⨯0.6⨯0.5⨯6=-2.1kN mw横梁上q=-1.17⨯0.6⨯0.5⨯6=-2.1kN mw四、钢架内力计算钢架内力分析可以采用《建筑结构静力计算手册》中的方法进行，见下表2五、内力组合1.钢架柱①柱顶截面。
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：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This 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 for manual 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。
轻型门式刚架(手算)计算说明书概述
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）屋面可变荷载作用标准值为 0.65×αcos 1×6=3.92 kN/㎡ 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 DE =0.4×（-0.55）×6=-1.32 kN/㎡ 屋面负风压标准值为qw BC =0.4×(-1.00) ×6=-2.4 kN/㎡qwCD=0.4×(-0.65) ×6=-1.56 kN/㎡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=II 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+Rw 32(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th ww=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。
18米跨单跨双坡门式刚架钢结构单层厂房结构计算书
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。
B
1.0×恒+1.4×风
－7.89
1.05
－1.67（←）
柱底（A点）
Mmax及相应的N、V
Mmin及相应的N、V
Nmax及相应的±Mmax、V
A
1.2×恒+1.4×活
0
102.82
－32.21（→）
Nmin及相应的±Mmax、V
B
1.0×恒+1.4×风
0
19.05
4.30（←）
刚
架
梁
支座（B点）
Mmax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)Mmax及相应的N、V；(2)Mmin及相应的N、V
(3)Nmax及相应的±Mmax、V；(4)Nmin及相应的±Mmax、V
内力组合见表1。
刚架内力组合表（以左半跨为例）
表1
截面
内力组组合项目
荷载组合方式
荷载组合项目
M
（KN·m）
N
（KN）
V
（KN）
刚
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
门式钢架房屋钢结构课程设计计算书
目录一、设计资料........................................................... 错误!未定义书签。
二、结构平面柱网及支撑布置...................................................... - 3 -三、荷载的计算 ................................................................... - 4 -（1）、计算模型选取.............................................................. - 5 - （2）、荷载计算.................................................................. - 6 - （3）、内力计算....................................................... 错误!未定义书签。
四、主钢架设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
（1）、刚架梁验算..................................................... 错误!未定义书签。
（2）、刚架柱验算..................................................... 错误!未定义书签。
（3）、位移验算....................................................... 错误!未定义书签。
五、次结构结构 ........................................................ 错误!未定义书签。
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横向单跨双坡门式刚架设计计算书1 设计资料本工程为武汉市一金工车间厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m，柱高9.9m；共有15榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
2 结构体系选用横向单跨双坡门式刚架承重体系3 结构布置3.1 柱网布置3.2 横向刚架主要尺寸横梁：Q235截面：H型钢h b t t⨯⨯⨯600x300x8x14w t柱：Q235截面：H型钢h b t t⨯⨯⨯500x300x10x16w t3.3 墙梁及柱间支撑3.4 屋面支撑3.5 荷载计算永久荷载：恒载：屋面板及保温层：0.12KN/m2檩条及支撑：0.08KN/m2刚架：0.3 KN/m2可变荷载：屋面活载：0.5 KN/m2雪荷载：0.5 KN/m 2风荷载：0.35 KN/m 2 地震荷载：武汉地区钢结构厂房按6度设防，即钢结构厂房6度设防只需满足构造要求。
4 吊车设计资料：采用北起起重量Q=5t ，跨度S=22.5m 的单梁式吊车，P max,k =45KN ，P max,k =10.47KN ，B=3500mm ，W=3000mm ，H 1=880mm ，轨道型号：38kg/m 。
4.1吊车荷载（竖向荷载设计值）max 1Q max,k P P 1.0511.44566.15KN αβγ==⨯⨯⨯=4.2吊车梁内力计算4.2.1 M max 及相应V()()()()max 1max 0max 220max 0max 1500222266.153500150037.8/444350066.150.75 3.7549.61666.1549.6116.54B p a p w w a mm p p P L a P B a M kN m L B R kN V kN ====--⨯⨯-====⨯⨯+===-=∑∑ 4.2.2 求V max轮子在支座上时，剪力最大1max 123(1)66.1566.15(1)99.236a V P P kN l =+-=+⨯-= 4.2.3 吊车水平荷载作用下的M maxH 及V maxH 230011()2210.12(6.10.129.859.8) 1.4 2.364k i k k k Q T T G G n n kN αγ⋅⋅⋅==+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=∑ max max max 2.3637.8 1.3566.15k H T M M kN m P =⋅=⨯=⋅ max max max 2.3699.23 3.5466.15k H T V V kN P =⋅=⨯= 4.3 截面选择钢材采用Q235的H 型组合钢4.3.1 经济高度63max31.237.810210.9821510x M w cm f α⨯⨯≥==⨯3 3373007210980300116w x h w mm =-=⨯-=4.3.2 最小高度6min 0.360.362156000101000464l h fl mm v -⎡⎤==⨯⨯⨯⨯=⎢⎥⎣⎦根据构造要求，h 取50mm 的整数倍，因此h=500mm4.3.3 腹板厚度抗剪要求：3max 1.2 1.299.2310 1.91500125w v V t mm hf ⨯⨯===⨯ 局部稳定：500 6.43.5 3.5w h t mm === 根据构造要求，腹板厚度t w ≥8mm 的整数倍，则t w =8mm4.3.4 翼缘尺寸01111(~)(~)50083.3~2006 2.56 2.5b h mm ==⨯= 取b 0=200mm抗弯要求：0006x w w h t b t h =- 30210.981020082005006t ⨯⨯=-, 则t 0=0.78mm 局部稳定要求： 0020082357.382623526235ywf b t t mm --≥== 而t 0值一般取2mm 的整数倍且大于t w ，则t 0=10mm4.4 截面特性2200102500880A cm =⨯⨯+⨯= 33411200520(2008)50034346.671212x I cm =⨯⨯-⨯-⨯= 3134346.671321.03226010x x I w cm h -===⨯315020 1.025.5500.876024x S cm =⨯⨯+⨯⨯⨯= 334112 1.02500.81335.471212y I cm =⨯⨯⨯+⨯⨯= 301335.47133.55210yy I w cm b === 3301 1.0201266.67210hoy hoy I w cm b ⨯⨯=== 4.5 强度验算4.5.1 正应力验算3322max max 37.810 1.351048.86/215/1321.0366.67H x hoy M M N mm f N mm w w σ⨯⨯=+=+=<= 4.5.2 切应力验算3322max 37.8107601010.46/125/34346.67x v x w M S N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<= 4.5.3 腹板局部压应力;5250250150c z y R w z Fl a h h mm t l ψσ==++=+⨯=3221.066.151055.125/215/8150c N mm f N mm σ⨯⨯==<=⨯ 4.5.4 腹板边缘处的折算应力22213c c f σσσστβ+-+≤3137.81025.528.0634346.67n M y N I σ⨯==⨯= 2222228.0655.12528.0655.1253106/21555.13/N mm f N mm =⨯+=⨯<+-4.6 稳定性验算4.1.6 整体稳定性验算y x b x y yM M f w w ϕγ+≤ 1335.47 4.08640.8680yy I i cm mm A ==== 6000146.8415040.86y y l i λ===<(满足) 00600080.48 2.0200500lt b h ξ⨯===<⨯(满足) 0.730.180.730.180.480.82b βξ=+=+⨯=又因为双轴对称工字形截面，则ηb =01222243202351()4.443208000500146.84102350.8210146.841321030 4.45002350.598 1.0y b b b y x yt A h W h f λϕβηλ⎡⎤⋅⋅=++⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎡⎤⨯⨯⎛⎫⎢⎥=⨯⨯++ ⎪⨯⎢⎥⎝⎭⎣⎦=<'0.2820.2821.07 1.070.598 1.00.598b b ϕϕ=-=-=< 3322'37.810 1.351056.27/215/0.5891321.03 1.2133.55y x b x y y M M N mm f N mm w w ϕγ⨯⨯+=+=<=⨯⨯ 4.6.2 局部稳定性验算 翼缘：10969.61310b t ==< 腹板：50062.5808w h t ==<（应按构造要求配置横向加劲肋） 横向加劲肋截面确定横向加劲肋为Q235，尺寸为80mm×8mm加劲肋间距为 0.5h a 2h 250mm a 1000mm a=1000mm ≤≤⇒≤≤取4.7 刚度计算6225437.810600011 1.05 1.4= 1.31610102.061034346.67101000xk x M l l mm mm EI ν⨯⨯⎡⎤⨯==<=⎢⎥⨯⨯⨯⎣⎦ 4.8 支承加劲肋计算采用凸缘式支承加劲肋0200s b b mm ==尺寸：按端面承压强度试选加劲肋厚度已知：2max 325/,99.23,200ce s f N mm V kN b mm ===支座反力为需要3max 99.2310 1.53200325s s ce V t mm b f ⨯≥==⨯ 考虑到支座支承加劲肋是主要传力构件，为保证其使梁在支座处有较强的刚度，取加劲肋厚度与梁翼缘板厚度大致相同，令t s =10mm 。
加劲肋端面顶紧刨平，突缘伸出板梁下翼缘底面长度为2t s =2×10=20mm 的构造要求。
按轴心受压构件验算加劲肋在腹板平面外的稳定，支承加劲肋的截面腹板截面积。
阅微阁小说端承压：查附表4.3（适用于Q235钢，y 轴c 类）33400021110200666.6712121523510200815823523529.6666.67 4.7529.65010.354.75y S s w w y yy s y y I t b cm A t b t t f cm I i cm A h i λ==⨯⨯==+⋅=⨯+⨯⨯⨯======= 当10=0.992235y y f λϕ=时， 当11=0.990235y y f λϕ=时，因此=0.991ϕ322max 2s 99.2310=33.83/215/0.99129.610V N mm f N mm A ϕ⨯=<=⨯⨯ 4.9 焊缝计算4.9.1 腹板与翼缘连接焊缝最大焊脚尺寸：min 1.2 1.289.6f h t mm ≤=⨯= 最小焊脚尺寸：max 1.5 1.510 4.7f h t mm ==⨯= 32233422820010255510000199.2310510000166.151020.734346.67101150137.32/160/f f f w f h mmS cm h N mm f N mm ==⨯⨯=⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭=<=取强度要求： 4.9.2 支撑加劲肋与腹板的连接焊缝计算 焊缝的计算长度()25008984w l mm =⨯-=∑ 需要焊脚尺寸 3max99.23100.90.71609840.7f w f w V h mm f l ⨯===⨯⨯∑ 而max 1.5 1.510 4.7f h t >=⨯= 取h f =6mm5 抗风柱计算每侧山墙设3跟抗风柱，跨度6m5.1 荷载计算风荷载标准值0k z s z ωβμμω= 高度Z 处风振系数 1.0(1z β=单场取） 风荷载体型系数s =0.7(μ吸） 风压高度变化系数1z μ=基本风压200.35/(0.350.3)kN m ω=>查得2021.00.710.350.245/24q 0.245 1.47/44k z z s k k kkN m L kN m ωβμμωω==⨯⨯⨯===⨯=单根柱风荷载标准值2q q 1.4 1.47 2.06/Q k kN m γ=⨯= 单根柱风荷载设计值= 恒载：自重10.3/k g kN m =墙面墙梁自重20.3/k g kN m = 恒荷载：12241.2() 1.2(0.30.3)2.52/44K k kL g g g kN m =+=⨯+⨯=5.2 内力计算221max 1112.0610.217.0488M ql kN m==⨯⨯=⋅弯矩： 222max 2112.0610.819.188M ql kN m==⨯⨯=⋅1max 12max 211= 2.0610.2 6.682211= 2.0610.87.0722V ql kNV ql kN =⨯⨯==⨯⨯=剪力：1max 12max 2 2.5210.225.72.5210.827.22gl kNgl kN ==⨯===⨯=轴力：N N5.3 截面选择初选截面(Q235)柱1：假定λ=10h,b 取10mm 的整数倍，则h=240mm ，b=220mm 查表4-4知X 轴为b 类，y 轴为c 类/235100235/235100y f λ=⨯= 查附表4-2得：0.555x ϕ= 0.463y ϕ=所以320min 25.710258.17,t 8,100.463215req w NA mm mm t mm f ϕ⨯≥====⨯取几何特性23343343302408222010632011220260(2208)2407800.2712121121022024081775.6912127800.27600.02/2131775.69161.43/211x y x x y y A mm I mm I mm I mm h I mm b ωω=⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯-⨯==⨯⨯⨯+⨯⨯=======柱2：假定100λ=h,b 取10mm 的整数倍，则h=260mm ，b=230mm 查表4-4知X 轴为b 类，y 轴为c 类/235100235/235100y f λ=⨯= 查附表4-2得：0.555x ϕ= 0.463y ϕ= 所以320min 27.2210273.44,t 8,100.463215req w NA mm mm t mm f ϕ⨯≥====⨯取几何特性23343343302608223010668011230280(2308)2609559.6712121121023026082028.9412129559.67682.83/2142028.94176.43/211.5x y x x y y A mm I mm I mm I mm h I mm b ωω=⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯-⨯==⨯⨯⨯+⨯⨯=======5.4 强度验算柱1：36221max 1max 325.71017.041029.02/210/6320682.8310x N M N mm f N mm A W σ⨯⨯=+=+=<=⨯ 柱2：36222max 2max 327.221019.11032.04/210/6680682.8310x N M N mm f N mmA W σ⨯⨯=+=+=<=⨯5.5 刚度验算柱1：[][]33433410.21010.21091.81150111.0957800.2710/63205.11010.21096.23150521775.6910/6320x x x oy y y l i l i λλλλ⨯⨯====<=⨯⨯⨯====<=⨯ 柱2：[][]33433410.81010.81090.28150119.639559.6710/66805.410 5.41097.9915055.112028.9410/6680x x x oy y y l i l i λλλλ⨯⨯====<=⨯⨯⨯====<=⨯ 5.6 局部稳定性验算柱1：10010623510.6(100.1)(100.196.23)119.621024023530(250.5)(250.596.23)173.128y w y b t f b t f λλ==<+=+⨯⨯===<+=+⨯⨯=翼缘：腹板：柱2：10011123511.1(100.1)(100.197.77)119.781026023532.5(250.5)(250.597.77)173.898y w yb t f b t f λλ==<+=+⨯⨯===<+=+⨯⨯=翼缘：腹板：5.7 平面内整体稳定性验算`10.8mx xx x x ExM N f A NW N βϕγ⋅+≤⋅⎛⎫- ⎪⎝⎭柱1：按b 类截面查《钢结构设计规范》得0.609x ϕ=225`223.14 2.061063201465.041.1 1.191.81Exx EA N kN πλ⨯⨯⨯===⨯()`3632210.825.710 1.017.041025.70.6096380 1.05600.081010.81465.0433.79/210/mx xx x x Ex M NANW N N mm N mm βϕγ⋅+⋅⎛⎫- ⎪⎝⎭⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯-⨯=<柱2：按b 类截面查《钢结构设计规范》得0.620x ϕ=225`223.14 2.061066801515.121.1 1.190.28Exx EA N kN πλ⨯⨯⨯===⨯()`3632210.827.2210 1.019.11027.220.6206680 1.05682.831010.81515.1237.37/210/mx xx x x ExM NANW N N mm N mm βϕγ⋅+⋅⎛⎫- ⎪⎝⎭⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯-⨯=<5.8 平面外稳定性设隅撑间距3.0mNtx x y b xM f A W βϕϕ+≤⋅ 柱1：按c 类截面查《钢结构设计规范》得0.482y ϕ=2296.232351.07 1.070.86 1.04400023544000235y yb f λϕ=-⋅=-⨯=<36322N25.710 1.017.04101.00.48263200.86600.021041.46/210/tx xy b xM A W N mm f N mm βηϕϕ+⋅⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯=<= 柱2：按c 类截面查《钢结构设计规范》得0.474y ϕ=2297.992351.07 1.070.85 1.04400023544000235y yb f λϕ=-⋅=-⨯=<36322N27.2210 1.019.1101.00.47466800.85682.831041.51/210/tx xy b xM A W N mm f N mm βηϕϕ+⋅⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯=<= 6 檩条计算6.1 基本资料屋面采用实腹式檩条，坡度0.1，选用冷弯c 型卷边型钢，跨度6L m =，檩距为1.5m ，中间设一道拉条，檩条及拉条钢材均为Q235。