华科轻型门式刚架设计毕业设计计算书
3 轻型门式刚架设计
3.1 概述
轻型钢结构体系的本质是“轻”，实现这一本质的条件是板件截面要“薄”，设计时必然要考虑板件局部失稳后的极限强度。从结构工作机理和设计计算原理的角度出发，轻型钢结构体系是指“结构构件采用较薄板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继强度的钢结构体系”。门式刚架是典型的轻型钢结构，也是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构。轻型门式刚架结构体系始于美国、日本和欧洲轻型门式刚架结构体系
轻型门式刚架结构体系，是采用实腹式焊接“H”型钢门式刚架为横向承重结构；薄壁型钢檩条或墙梁与彩色金属压型钢板组成的组合屋面及墙面围护结构；支撑系统则主要由用于纵向传力和空间协同作用的纵向水平系杆、刚性或柔性水平支撑，以及用于控制焊接“H”型钢截面受压翼缘局部屈曲和出平面稳定性的隅撑等所构成。
轻型门式刚架结构建筑，按刚架型式分为无内柱净跨结构和有内柱多跨连续结构两类，前者跨距可达到48m，而后者的内柱连续跨距可达到30m。一般采用单屋脊双坡屋面的结构形式，应用时还可根据具体工程，采用单坡和多坡以及不等跨、高等多种型式。根据跨度、高度及荷载的不同，轻型门式刚架的梁、柱可采用等截面或变截面实腹焊接“H”型钢或热轧“H”型钢。
我国于1999年颁布实施了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，这为轻型门式刚架结构建筑在我国的普及推广奠定了坚实的技术基础，使其成为近几年发展最快的一种新型轻钢结构。
轻型门式刚架结构建筑外形美观、线条醒目、色彩明快、节省钢材，是一种非常具有竞争力的结构形式。良好的经济效益使轻型门式刚架结构体系成为目前我国轻钢结构建筑中应用最广泛和最受欢迎的结构形式。轻型门式刚架结构体系适宜于建造单层工业厂房、机库、体育场馆、仓库、购物中心、农贸市场、饮食娱乐等工业与民用建筑，以及各种临时性建筑。
3.2 毕业设计任务书
3.2.1设计题目：黎明集团轻钢结构设计
3.2.2建设地点：武汉市（地形图见附图1）
3.2.3 工程概况
黎明集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下：
1）厂房内净高6米
2）厂房柱距6米
3）厂区通道宽度8米
4）厂房大门均采用推拉门，为满足消防等要求的辅助门采用平开门（宽度小于1.5米）；
5）厂房均采用内天沟有组织排水，外墙体为双层镀锌钢板，屋面板采用双层镀锌钢板锁边屋面系统。
6）厂房内有一台10吨中级工作制桥式吊车。
7）所有建筑应尽量采用铝合金隔热门窗；建筑外观要求美观、新颖，能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点。
3.2.4设计原始资料
1）气象资料
该地区为三级气候分区，其基本气象资料为：
最冷月平均气温：3.0℃；最热月平均气温：28.8℃。
极端最低温度－5℃；极端最高温度41℃。
平均年总降雨量1230.6 mm,日最大降雨量317.4 mm。
最大积雪深度：32 mm。最大冻土深度：10 mm。
冬季平均风速2.6 m/s，夏季平均风速2.5 m/s，30年一遇最大风速21.9 m/s。
常年主导风向：东北 夏季主导风向：西南风 冬季主导风向：东北风 2）地质水文资料
建筑物场地地势平坦，地表高程38.56～38.72m ，地下水位标高33.4m ，无腐蚀性。经地质勘测，地表剖面为：表层0.8～1.2m 耕杂土；以下有2.5m 深的亚粘土；再往下为厚砂卵层。亚粘土可做持
力层，地基承载力标准值为120KN/m 2,地基土容重为19KN/m 3
。
3）材料规格
钢材：门式刚架采用Q235钢，楼面梁、屋面檩条、墙架、檩条采用Q235-B 螺栓：采用扭剪型高强度螺栓10.9级,普通螺栓采用六角头螺栓（C 级）； 焊条：手工焊、自动埋弧焊和CO 2气保护焊； 基础混凝土≥C20,垫层混凝土≥C10；
钢筋：直径mm 12≥φ为Ⅱ级钢筋，直径mm 10≤φ为Ⅰ级钢筋。 4）地震设防烈度7度 ； 3.2.5建设规模以及标准
1） 建筑规模：建筑面积约2
m 2268
21108=⨯，为单层钢结构建筑。 2） 建筑防火等级：二级
3） 建筑防水等级：二级 4） 建筑装修等级：高级 3.2.6其它设计要求及资料
单跨双坡门架，跨度21M ，开间6M ，檐口高度9.9m ，总长度108m ，屋面坡度0.1。 一台轻级工作制（A3级）桥式吊车，起重量10吨。
吊车数据：
大车每侧轮子数：2 吊车跨度：19.5m 吊车轨道高：140mm 吊车宽度：5290mm 吊车轮距：4050mm 最大轮压：11.7t 最小轮压：2.75t 小车重：3.3t 3.2.7设计依据
建筑结构荷载规范（GB50009—2001） 钢结构设计规范（GB50017—2003）
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018—2002） 建筑制图标准（GBJ104—87） 3.2.8参考资料
《轻型钢结构设计手册》
《冷弯薄壁型钢结构设计手册》 《建筑结构构造资料集》（上、下册） 《建筑钢结构设计手册》（上、下册） 《钢结构连接节点设计手册》 《钢结构设计与计算》
《房屋建筑学》（中国建筑工业出版社）
《钢结构》（王国周著）
《钢结构》（魏明钟）
《轻型门式刚架》（张其林）
3.3 建筑设计
3.3.1 建筑设计指导思想
1）设计满足生产工艺的要求，这是对设计的基本要求。
2）应创造良好的操作环境，有利于保证工人健康和提高劳动生产率。
3）应满足有关技术要求：
(1) 厂房应具有必要的坚固耐久性能，使在外力、温湿度变化、化学侵蚀等各种不利因素作用下可以确保安全；
(2) 厂房建筑应具有一定的灵活应变能力，在满足当前使用的基础上，适当考虑到以后设备更新和工艺改革的需要，使远近期结合，提高通用性，并为以后的厂房改造和扩建提供条件；
(3) 设计厂房时应遵守国家颁布的有关技术规范与规程。
4）工业建筑设计中要注意提高建筑的经济、社会和环境的综合效益，三者间不可偏废。
5）工业建筑在适用、安全、经济的前提下，把建筑美与环境美列为设计的重要内容，美化室内外环境，创造良好的工作条件。
3.3.2 建筑布置
综合考虑工艺、结构和经济三方面的要求，按照钢结构设计规范，厂房可不设置伸缩缝，厂房柱网具体布置如下图所示：
3.3.3 构造简要说明
1）屋面及墙面构造
屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。屋面的坡度为1：10的双坡屋面，采用内天沟有组织排水。
2）地面构造
厂房的地面用素土夯实后铺80厚C10混凝土，然后用20厚1：2水泥砂浆抹面。室内地坪标高为 0.000，室外地坪为-0.3m，在进厂房门的室内外做成斜坡。
3）刚架防锈处理
用各色硼钡酚醛防锈漆F53-9打底，在选用各色醇酸磁漆C04-42作面漆。
4
3.3 结构设计计算书
3.3.1结构体系
本设计结构体系为横向单跨双坡门式刚架承重体系，跨度21米，门式刚架斜梁坡度为1:10。纵向为檩条支撑体系，20跨，柱距6米。屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。
3.3.2结构布置
1.柱网布置
综合考虑工艺、结构及经济三个方面的要求，确定厂房柱网布置为：纵向20跨，跨度6米，横向单跨，跨度21米。
2.横向框架结构的主要尺寸、框架柱及横梁
(1) 横向框架的结构尺寸
采用单跨双坡门架，门架横梁与门架柱刚性连接，刚架柱与地基础的连接为锚栓刚性连接。结构示意图如下：
图1 结构示意图
框架主要尺寸为：
（1）跨度：21m
（2）柱高：9.9m
（3）柱距：6m
横梁坡度为1:10
（2）框架柱及横梁
框架柱采用等截面H型钢柱，钢材采用Q235钢，横梁采用分段变截面焊接工字形截面，钢材采用Q235钢。
3. 墙架及柱间支撑布置
墙架系由横梁（墙梁）及拉条、窗镶边构件、墙架柱、抗风柱等构件组成。其作用是支撑墙体，保证墙体的稳定，并将墙体承受的风荷载传递到厂房骨架和基础上。
柱间支撑分为两个部分，在吊车梁以上部分为上层支撑，吊车梁以下的部分称为下层支撑，交叉腹杆体系最为经济且刚度较大，因此本设计上层支撑、下层支撑均采用交叉支撑。
4. 屋盖支撑布置
门式刚架的屋盖支撑体系由纵向水平支撑、横向水平支撑和系杆构成。 5.温度缝的设置
3.3.3静力计算简图
选取轴刚架为典型单元进行静力计算，计算单元如图所示：
图2 计算单元
3.3.4荷载计算
1.荷载取值计算 永久荷载： 恒载（坡向）：结构自重（包括屋面板、檩条、保温层及刚架自重） 0.8mm 厚压型钢板 0.15 kN/m 2 刚架及支撑 0.10 kN/m 2 刚架斜梁自重 0.15 kN/m 2
轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架） 0.5 kN/m 2 可变荷载：
活载：计算刚架取0.3kN/m 2 计算檩条取0.5kN/m 2 雪载：0.2 kN/m 2 风荷载：
基本风压按荷载规范GB50009-2001取，地面粗糙等级B 级，基本风压：20/4.0m kN =ω 由于柱高小于10m ，不考虑高度变化系数，故取：2
01/4.0mm kN ==ωω 风载体形系数按表A.0.2-1选取：
3.3.5檩条设计
1） 截面选型
按101=
i ，檩条跨度m 6,檩条高度mm mm l h 120~43.171501351=⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=，从而初选C 形檩条5.22060160⨯⨯⨯，檩距为m 5.1，檩条跨度大于m 4，故在檩条间跨设置拉条，在檐中处设置
斜拉条和刚性撑杆。如图
图4 檩条计算简图
2） 荷载标准值
永久荷载： 压型钢板（含保温） 2
/15.0m kN
檩条（包括拉条） 2/05.0m kN 合计 2/2.0m kN
可变荷载：屋面均布活荷载和雪荷载的最大值为2
/50.0m kN 。 3） 内力计算
（1）永久荷载与屋面活荷载组合 檩条线荷载
m
kN p k /05.15.1)5.02.0(=⨯+=
x y
m kN p /41.15.1)5.04.12.02.1(=⨯⨯+⨯=
m kN p p o x /140.071.5sin ==
m kN p p o y /40.171.5cos ==
弯矩设计值
m kN l p M y x ⋅=⨯==
3.68
6
40.18
2
2
m kN l p M x y ⋅=⨯==
16.032
6
14.032
2
2
（2）永久荷载与风荷载吸力组合
按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001,房屋高度小于10米，风荷载高度变化系数取10米高度处的数值，0.1=z μ。按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002附录A ，风荷载体型系数为47.19.2log 5.1=-A （边缘带），2
965.1m A =⨯=。 垂直屋面的风荷载标准值：
20/617.0)4.005.1(0.147.1m kN w w z s k -=⨯⨯⨯-=⋅⋅=μμ
檩条线荷载
m kN p o
ky /627.05.1)71.5cos 2.0617.0(=⨯⨯-=
m kN p o x /030.071.5sin 5.12.0=⨯⨯=
m kN p o y /00.171.5cos 5.12.05.1617.04.1=⨯⨯-⨯⨯=
弯矩设计值（采用受压下翼缘设拉条的方案） m kN l p M y x ⋅=⨯=
=5.48
600.18
2
2
m kN l p M x y ⋅=⨯==
033.032
6
03.032
2
2
4） 截面选择及截面特性
（1）选用5.22060160⨯⨯⨯C
413.288cm I x =，
302.36cm W x =，496.35cm I y =，3max 47.19cm W y =，3min 66.8cm W y =，cm i x 21.6=，cm i y 19.2=，cm x 850.10=
先按毛截面计算的截面应力为：
23
6
36max 1/1831047.191016.01002.36103.6mm N W M W M y y x x =⨯⨯+⨯⨯=+=σ（压） 2
3
636min 2/15610
66.81016.01002.36103.6mm N W M W M y y x x =⨯⨯-⨯⨯=+=σ （压）
23
6
36max 3/16710
47.191016.01002.36103.6mm N W M W M y y x x =⨯⨯-⨯⨯=+=σ（拉） （2）受压板件的稳定系数 ① 腹板 腹板为加劲板件，1913.0183
167max min
-≥-=-==
σσψ，由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
公式)22.6.5(-，k 为
695.21)913.0(78.9)913.0(29.68.778.929.68.722=-⨯+-⨯-=+-=ψψk
② 上翼缘板
上翼缘板为最大压应力作用于部分加劲件的支承边，min
max 1560.8521183
σψσ===≥-，由
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)32.6.5(-
864.0852.068.6852.059.1189.568.659.1189.522=⨯+⨯-=+-=ψψk
（3）受压板件的有效宽度 ① 腹板
695.21=k ，864.0=c k ，mm b 160=，mm c 60=，mmm t 5.2=，21/183mm N =σ，
由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)33.6.5(-
1.1879.1864
.0695
.2116060 ===
c k k b c ξ
按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)23.6.5(-计算的板组约束系数为
388.0)05.0879.1(93.011.0)05.0(93.011.02
21=-+=-+=ξk 07.3183695.21388.02052051
1=⨯⨯==σρk k
由于0 ψ，则15.1=α，mm b
b c 64.83)
913.01(160)
1(=+=-=ψ
,645
.2160==t b ,55.6307.315.11818=⨯⨯=αρ16.13407.315.13838=⨯⨯=αρ, 所以αραρ3818 t
b ，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.6.5(-计算的截面有效
宽度为
mm b t b b c e 36.8364.831.06407.315.18.211.08.21=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=αρ
由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)25.6.5(-，mm b b e e 34.3336.834.04.01=⨯==，
mm b b e e 02.5036.836.06.02=⨯==
② 上翼缘板
21/183,160,60,695.21,864.0mm N mm c mm b k k c =====σ，
1.153
2.0695
.21864
.060160 ===
c k k b c ξ
按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)13.6.5(-计算的板组约束系数为
371.1532
.01
1
1===ξ
k
152.1183864.0371.12052051
1=⨯⨯==σρk k
由0 ψ，则,022.1852.015.015.115
.015.1=⨯-=-=ψαmm b b c 60== ,245
.260==t b ,19.21152.1022.11818=⨯⨯=αρ74.44152.1022.13838=⨯⨯=αρ,
所以αραρ3818 t
b ，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.6.5(-计算的截面有效
宽度为
mm b t b b c e 05.56601.024152.1022.18.211.08.21=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=αρ 由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)35.6.5(-，mm b b e e 42.2205.564.04.01=⨯==，
mm b b e e 63.3305.566.06.02=⨯==
③ 下翼缘板
下翼缘板全截面受拉，全部有效。 ④ 有效净截面模量
上翼缘板的扣除面积宽度为：mm 95.305.5660=-；腹板的扣除面积为：
mm 28.036.8364.83=-，同时在腹板的计算截面有两个12φ拉条连接孔（一个距上翼缘边缘mm 35，一个距下翼缘边缘mm 35），孔位置与扣除面积位置基本相同，所以腹板的扣除面积宽度
按mm 24计算。有效净截面模量为
341037.3mm W enx ⨯= 3410915.1max mm W eny ⨯= 3410609.0min mm W eny ⨯=
5） 强度计算
屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转，《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)11.1.8(-
224
6
461/205/3.19510
261.21016.01037.3103.6max mm N mm N W M W M eny y enx x =⨯⨯+⨯⨯=+=σ 6） 稳定计算 （1）有效截面模量
永久荷载与风吸力组合下的弯矩小于永久荷载与屋面可变荷载组合下的弯矩，根据前面的计算结果，可以取
341037.3mm W enx ⨯= 3410915.1max mm W eny ⨯= 3410609.0min mm W eny ⨯=
（2）受弯构件的整体稳定系数bx ϕ按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》附录A 中A.2的规定计算 查表，跨中设一道侧向支承，5.0=b μ，35.11=ξ，14.02=ξ
cm b x e e a 6.52685.145.4200=+-=+-=（取正值）
098.0166.514.02/22=⨯⨯==h e a ξη
057
.1166005.096.351559.0156.096.351671.18874)(156.042
222=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯=+=h l I I I h I b y t y w μζ58.11853
.2300
==
y λ ()
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=y x
y bx
f W Ah 2354320212ηζηξλϕ ()
7.02.1098.0057.1098
.035.102
.3658.11816
48.743202
2 =++⨯
⨯⨯⨯⨯=
863.02
.1274
.0091.1274
.0091.1=-
=-='bx
bx
ϕϕ （3）风吸力作用使檩条下翼缘受压，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.1.8(- 计算的稳定性为
223
6
36/205/5.15610
15.1910033.0107.33863.0105.4mm N mm N W M W M ey y ex bx x =⨯⨯+⨯⨯⨯=+=ϕσ 计算表明永久荷载与风荷载组合不起控制作用 7） 挠度计算
mm l mm EI l p v o x ky y 3020070.2910
13.28810206600071.5cos 05.138453845434
4
==⨯⨯⨯⨯⨯⋅=⋅= 8） 构造要求
20062.9621.6600 ==x λ 20013719.2300 ==y λ
故此檩条在平面内、外均满足要求。
3.3.6 墙梁设计
1) 截面选型
初选C 形墙梁5.22070200⨯⨯⨯，间距为m 2，墙梁跨度大于m 4，故在墙梁间跨设置拉条一道。如图
图5 墙梁布置
2) 荷载标准值
永久荷载： 压型钢板（含保温） 2
/15.0m kN
墙梁（包括拉条） 2/08.0m kN 合计 2/23.0m kN
3) 内力计算 墙梁所受荷载设计值
竖向： m kN q x /36.02.1215.0=⨯⨯='
m kN q x /192.02.1208.0=⨯⨯='' m kN q q q x x x /552
.0=''+'= 水平： 176.14.1242.0=⨯⨯=y q （压力）
294.14.12462.0-=⨯⨯-='y q （拉力）
墙梁所受荷载标准值
竖向：m kN q kx /46.02)08.015.0(=⨯+=
水平：m kN q ky /84.0242.0=⨯=（压力）
m kN q ky
/924.02462.0=⨯='（拉力） 荷载组合考虑两种情况：①y x q q + ； ②y x q q '+
（1）竖向荷载x q 产生的弯矩y M 。由于墙梁跨中竖向设有一道拉条，可视为墙梁支承点，弯矩图如图示。
m kN l q M M x B y ⋅=⨯⨯==
=621.06552.032
1
32122max （2）水平荷载y q 、y q '产生的弯矩x M 、x M '。墙梁承担水平方向荷载作用下，按单跨简支梁设计
内力，则
迎风： m kN l q M y x ⋅=⨯⨯==
292.56176.181
8122 背风：m kN l q M y x
⋅=⨯⨯='='82.56294.18
1
8122 （3）剪力：在竖向荷载x q 作用下，两跨连续梁的最大剪力为
kN l q V x 07.26552.0625.0625.0max =⨯⨯==
在水平方向的剪力按单跨简支梁计算
迎风 kN l q V y y 528.36176.15.05.0max =⨯⨯==
背风 kN l q V y y 882
.36294.15.05.0max =⨯⨯='=' （4）双弯扭力矩：0=B
4) 截面验算
由初选墙梁截面C 形槽钢5.22070200⨯⨯⨯，查表得其截面特性：
298.8cm A =；421.538cm I x =；382.53cm W x =；cm i x 74.7=；cm x 0.20=；
427.56cm I y =；3max 18.28cm W y =；3min 25.11cm W y =；cm i y 5.2=； 618.4376cm I w =；41871
.0cm I t =；4114.155cm W w =；4275.129cm W w = （1）各板件端的应力值为：
迎风： y
y
x x i W M W M +
=σ 2
3
6361/37.1201018.2810621.01082.5310292.5mm N -=⨯⨯-⨯⨯-=σ（拉） 23
6
362/13.4310
25.1110621.01082.5310292.5mm N -=⨯⨯+⨯⨯-=σ（拉）
2
3
6363/29.761018.2810621.01082.5310292.5mm N =⨯⨯-⨯⨯=σ（压） 23
6
364/53.15310
25.1110621.01082.5310292.5mm N =⨯⨯+⨯⨯=σ（压） 背风： y
y x x
i W M W M +
'=σ 23
6
361/96.851018.2810621.01082.531082.5mm N =⨯⨯-⨯⨯=σ（压） 2
3
6362/2.1631025.1110621.01082.531082.5mm N =⨯⨯+⨯⨯=σ（压） 2
3
6363/04.1301018.2810621.01082.531082.5mm N -=⨯⨯-⨯⨯-=σ（拉） 2
3
6364/8.5210
25.1110621.01082.531082.5mm N -=⨯⨯+⨯⨯-=σ（拉） （2）受压板件的有效宽度 ① 迎风：
1-3板为加劲板件，1578.129
.7637.120max min
-≤-=-==
σσψ，由《冷弯薄壁型钢结
构技术规范》公式)22.6.5(-取1-=ψ计算
87.23)1(78.9)1(29.68.778.929.68.722=-⨯+-⨯-=+-=ψψk
3-4板为最大压应力作用于部分加劲件的支承边，
1497.053
.15329
.76max
min -≥===σ
σψ，由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)42.6.5(-
05.1497.0045.0497.022.015.1045.022.015.122=⨯+⨯-=+-=ψψk
1-3
板87.23=k ，05.1=c k ，mm b 200=，mm c 70=，mm t 5.2=，
21/29.76mm N =σ，
由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)33.6.5(-
1.167.105
.187
.2320070 ===
c k k b c ξ 按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)23.6.5(-计算的板组约束系数为
46.0)05.067.1(93.011.0)05.0(93.011.02
21=-+=-+=ξk 43.529.7687.2346.02052051
1=⨯⨯==σρk k
由于0 ψ，则15.1=α，mm b
b c 58.77)
578.11(200)1(=+=-=ψ ,11243.515.11818=⨯⨯=αρ αβ18805
.2200 ==t b ， 所以1-3板全截面有效 58.77==c e b b
3-4板 05.1=k ，87.23=c k ，mm b 70=，mm c 200=，cm t 5.2=，21/53.153mm N =σ
1.160.087
.2305
.170200 ===
c k k b c ξ
按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)13.6.5(-计算的板组约束系数为
29.160
.01
1
1===ξ
k
35.153.15305.129.12052051
1=⨯⨯==σρk k
由0 ψ，则,08.1497.015.015.115
.015.1=⨯-=-=ψαmm b b c 70== ,285
.270==t b ,244.2635.108.11818=⨯⨯=αρ4.5535.108.13838=⨯⨯=αρ,
所以αραρ3818 t
b ，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.6.5(-计算的截面有效
宽度为
mm b t b b c e 58.67701.02835.108.18.211.08.21=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=αρ
由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)35.6.5(-，mm b b e e 03.2758.674.04.01=⨯==，
mm b b e e 55.4058.676.06.02=⨯==
1-2板全截面受拉，全部有效 ② 背风：
1-3板为加劲板件，1513.196
.8504
.130max
min
-≤-=-==
σσψ，由《冷弯薄壁型钢结
构技术规范》公式)22.6.5(-取1-=ψ计算
87.23)1(78.9)1(29.68.778.929.68.722=-⨯+-⨯-=+-=ψψk
1-2板为最大压应力作用于部分加劲件的支承边，
1527.02
.16396
.85max
min -≥===σ
σψ，由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)42.6.5(-
05.1527.0045.0527.022.015.1045.022.015.122=⨯+⨯-=+-=ψψk
1-3板87.23=k ，05.1=c k ，mm b 200=，mm c 70=，mm t 5.2=，21/96.85mm N =σ，
1.167.105
.187
.2320070 ===
c k k b c ξ
46.0)05.067.1(93.011.0)05.0(93.011.02
21=-+=-+=ξk 12.596.8587.2346.02052051
1=⨯⨯==σρk k
由于0 ψ，则15.1=α，mm b
b c 59.79)
513.11(200)
1(=+=-=ψ
,10612.515.11818=⨯⨯=αρ αβ18805
.2200 ==t b ， 所以1-3板全截面有效
59.79==c e b b
3-4板 05.1=k ，87.23=c k ，mm b 70=，mm c 200=，cm t 5.2=，21/2.163mm N =σ
1.160.087
.2305
.170200 ===
c k k b c ξ
29.160
.01
1
1===ξ
k
30.12.16305.129.12052051
1=⨯⨯==σρk k
由0 ψ，则,07.1527.015.015.115
.015.1=⨯-=-=ψαmm b b c 70== ,285
.270==t b ,04.2530.107.11818=⨯⨯=αρ86.5230.107.13838=⨯⨯=αρ,
所以αραρ3818 t
b ，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.6.5(-计算的截面有效
宽度为
mm b t b b c e 85.65701.02830.107.18.211.08.21=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=αρ 由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)35.6.5(-，mm b b e e 34.2685.654.04.01=⨯==，
mm b b e e 51.3985.656.06.02=⨯==
3-4板全截面受拉，全部有效 （3）有效净截面模量
迎风、背风时翼缘受压板的最大扣除面积宽度为：mm 15.485.6570=-；同时在腹板的计算截面有两个12φ拉条连接孔（一个距左翼缘边缘mm 35，一个距右翼缘边缘mm 35），所以腹板的扣除面积宽度按mm 24计算。有效净截面模量为
3410024.5mm W enx ⨯= 3410670.2max mm W eny ⨯= 3410068.1min mm W eny ⨯=
5）强度计算
（1）正应力：根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)11.1.8(- 迎风时，
2
24
6464/205/48.16310
068.110621.010024.510292.5max mm N mm N W M W M eny y enx x =⨯⨯+⨯⨯=+=σ 背风时，
2
24
6462/205/99.17310
068.110621.010024.51082.5max mm N mm N W M W M eny y enx x =⨯⨯+⨯⨯='+'=σ （2）剪应力：根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)11.3.8(-、)21.3.8(-
竖向剪应力v x x f mm N t b V 23
0max /6.95.2)5.2270(41007.2343=⨯⨯-⨯⨯⨯==τ
水平剪应力v y y f mm N t h V 23
0max
/94.115
.2)5.22200(210882.3323=⨯⨯-⨯⨯⨯==τ
6）稳定计算
受弯构件的整体稳定系数bx ϕ按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》附录A 中A.2的规定计算 查表，跨中设一道侧向支承，5.0=b μ，35.11=ξ，14.02=ξ
cm b x e e a 39.627289.4200=+-=+-=（取正值）
089.02039.614.02/22=⨯⨯==h e a ξη
895
.0206005.027.561871.0156.027.562018.43764)(156.042
222=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯+⨯⨯=+=h l I I I h I b y t y w μζ1205
.2300
==
y λ
()
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛++=y x
y bx
f W Ah 2354320212ηζηξλϕ ()
7.04.1089.0895.0089
.035.182
.5312020
98.843202
2
=++⨯⨯⨯⨯⨯=
895.04
.1274
.0091.1274
.0091.1=-
=-='bx
bx
ϕϕ 按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式)21.1.8(- 计算的稳定性为
2
23
636/205/58.18710
068.110621.010024.5895.01082.5mm N mm N W M W M ey y ex bx x =⨯⨯+⨯⨯⨯=+=ϕσ 7）挠度计算
竖向：按两跨连续梁计算
mm l mm EI l q v y kx x 3020068.110
27.5610206600046.03070434
4==⨯⨯⨯⨯== 水平方向：按单跨简支梁计算
mm l mm EI l q v x ky y 3020006.21410
21.538102066000924.038453845434
4
==⨯⨯⨯⨯⋅=⋅= 8）构造要求
20052.7774.7600 ==x λ 2001205.2300 ==y λ
故此墙梁在平面内、外均满足要求。
3.3.7抗风柱设计
每侧山墙设置2根抗风柱，则每根抗风柱作用宽度为10.5米。 1) 荷载计算
墙面及墙梁自重为 2
/23.0m kN ，抗风柱自重约为m kN /4.0
风荷载：风压高度变化系数0.1=z μ
风压体型系数由《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A 表A.0.2-4查出，=z μ0.1±
风荷载标准值)05.14.0(0.10.10⨯⨯⨯==w w z s k μμ=2
/42.0m kN 单根抗风柱承受的均布荷载设计值：
永久荷载设计值 m kN q /724.05.1023.041
2.1=⨯⨯⨯
= 风荷载设计值 m kN q w /544.15.1042.01
4.1=⨯⨯⨯=
风荷载标准值 m kN q kw /103.15.1042.04
1
=⨯⨯= 2) 内力计算
取中间柱作为计算对象，计算模型如图
图6 抗风柱计算
构件最大轴压力kN N 31.1295.10)4.0724.0(max =⨯+= 构件最大弯矩m kN M ⋅=⨯⨯=14.2395.10544.18
1
2max 3) 截面选择
取工字形截面95.6150300⨯⨯⨯H ，47350cm I x =，3490cm W x =，cm i x 4.12=，
4508cm I y =，37.67cm W y =，cm i y 27.3=，253.47cm A =， m kg g /3.37=
4) 强度计算
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式)1.2.5(
2
23
623/215/6.4710
49005.11014.231053.471031.12mm N f mm N W M A N nx x x n ==⨯⨯⨯+⨯⨯=+ γ 5) 稳定计算
(1)弯矩作用平面内的稳定：根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式)12.2.5(- 绕强轴[]15031.884
.1210950====λλ x x x i l 因为
8.0 h
b
，所以查《钢结构设计规范》GB50017-2003附录C 的b 类截面， 633
.0=x ϕ
kN N EA N x Ex 112610112631
.881.11053.47102061.13
2
26222=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=='πλπ
所计算段无端弯矩但有横向荷载，故0.1=mx β
)1126
25.208.01(1049005.11014.230.11053.47633.01031.12)8.01(36
2
31⨯-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯='-+Ex x
x x mx x N N W M A N γβϕ22/215/1.48mm N f mm N ==
（2）弯矩作用平面外的稳定：根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式)32.2.5(-
绕弱轴考虑墙面墙梁隅撑的支持作用，计算长度取为墙梁的间距2米
[]15016.6127
.3200
0===
=
λλ y
y y i l 因为
8.0 h
b
，所以查《钢结构设计规范》GB50017-2003附录C 的b 类截面， 801
.0=y ϕ
985.044000
16.6107.14400007.12
2=-=-=y
b λϕ
kN N EA N x Ex 112610112631
.881.11053.47102061.132
2
6222=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=='πλπ 所计算段有端弯矩和横向何在作用，并使构件段产生同向曲率，故取0.1=mx β，另0.1=η
2
23
6
231/215/2.5110
490985.01014.230.10.11053.47801.01031.12mm N f mm N W M A N x b x tx y ==⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+ ϕβηϕ（3）挠度
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A 续表A.1.1，在横向风荷载作用下，抗风柱水平挠度为
[]mm
l v mm EI l q v x kw 38.27400
10950
40063.131073501020610950103.138453845434
4====⨯⨯⨯⨯⋅=⋅= 3.3.8吊车梁设计
吊车荷载计算
吊车荷载的动力系数05.1=μ，吊车荷载的分项系数40.1=Q γ。 吊车荷载设计值为：kN P P Q 55.168
8.97.114.105.1max =⨯⨯⨯=⋅=μγ kN n g Q H Q
47.52
8
.9)3.310(06.04.1)(06.0=⨯+=+=γ
1) 内力计算
（1）吊车梁的最大弯矩及相应剪力
按公式求解产生最大弯矩的荷载位置。
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................................................................................................................................................................................ 二. 计算软件信息........................................................................................................................................................................ 三. 结构计算简图........................................................................................................................................................................ 四. 结构计算信息........................................................................................................................................................................ 五. 结构基本信息........................................................................................................................................................................ 六. 荷载与效应组合.................................................................................................................................................................... 1. 各工况荷载表.................................................................................................................................................................. 2. 荷载效应组合表.............................................................................................................................................................. 七. 地震计算信息........................................................................................................................................................................ 1. 左地震.............................................................................................................................................................................. 2. 右地震.............................................................................................................................................................................. 八. 内力计算结果........................................................................................................................................................................ 1. 单工况内力...................................................................................................................................................................... 九. 节点位移................................................................................................................................................................................ 十. 构件设计结果........................................................................................................................................................................十一. 荷载与计算结果简图........................................................................................................................................................ 1. 结构简图.......................................................................................................................................................................... 2. 荷载简图.......................................................................................................................................................................... 3. 应力比图.......................................................................................................................................................................... 4. 内力图.............................................................................................................................................................................. 5. 位移图..............................................................................................................................................................................
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） YX51—380—760型彩色压型钢板 0.15 2kN m 50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN m PVC 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 0.20 2kN m 合计 0.67 2kN 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0S =0.452kN m 。对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=54238''' ，z μ=1.0， 雪荷载标准值 ：k S =z μ0S =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，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。 （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）kN =52.98kN
毕业设计 (完整内容)30米跨轻型门式刚架结构厂房计算书!
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Quanzhou huali heavy loader workshop 3 # workshop design [abstract]the project for quanzhou huali heavy loader workshop 3 # workshop design. By looking at the atlas and relevant material, door frame factory building design for single across different dual slope, column distance of 6.6 m, span of 30 m, the total construction area of 1584 m2. The single type of door rigid frame structure with light welding h-beam (variable cross-section) as the main load-bearing skeleton, with cold-formed thin-walled steel purlin, (C) do wall beam; With 0.5 mm thick do steel sheet roof, walls; Using 75 mm glass wool as thermal insulation material and properly set up to support a lightweight building structure system. According to the construction diagram and related requirements of already formed, for every nature, the most unfavorable load calculation of the frame, using PKPM software to complete the reasonable cross section calculation of frame, and then through the design specification, the requirements of the relevant on beam, column, supports, purlin artifacts such as strength, stiffness, stability calculation, map out separately with the CAD design. Finally, calculation and drawing. [key words] Light portal rigid frame，The steel structure ，design
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：
摘要 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
Abstract 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
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）0.52 kN m Ⅱ活载： 20.5/kN m
Ⅲ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 ⨯=
全钢结构门式刚架轻型厂房设计计算书
全钢结构门式刚架轻型厂房设计计算书
目录 第一部分设计资料 1. 工程概况 (3) 2. 设计原始资料 (3) 3. 设计任务要求 (3) 4. 设计其它资料 (5) 5. 参考书目 (4) 第二部分建筑设计 1. 建筑平面设计 (6) 2. 建筑剖面设计 (7) 3. 定位轴线的确定 (8) 4. 建筑立面设计 (9) 5. 各种构造的做法 (9) 第三部分结构设计
1. 结构体系的选择 (11) 2. 材料选择 (13) 3. 檩条设计 (14) 4. 墙架设计 (17) 5. 吊车梁设计 (20) 6. 刚架的内力分析及设计 (28) 7. 节点设计及计算 (59) 8. 平台设计 (67) 9. 基础设计 (71) 第四部分 PKPM输出文件 刚架设计 (75) 第五部分英文翻译 结构和环境 (113)
第一部分设计资料 1. 工程概况 本设计为一新建的大型彩色印刷生产线为一全钢结构门式刚架轻型厂房，厂房位于某稀土高新技术开发区。车间长42m，宽12m，货物起吊高度12m。 2. 设计原始资料 2.1主厂房采暖按18℃设计，冬季室外计算温度-19℃，冬季室外最低气温-30.4℃，夏季最高气温38.4℃。 2.2年平均降雨日数91.3，年平均降水量678.4㎜，有记录的日最大降水量100.8㎜，时最大降水量54.8㎜。 2.3最大风速25m/s，主导风向：北，基本风压0.45KN/㎡。 2.4最大积雪深度210㎜，基本雪压0.35KN/㎡。 2.5最高地下水位-9m。 2.6土壤冻结深度-1.50m。 2.7冬季相对湿度为55%，夏季相对湿度为40%。 2.8地震设防烈度为8度。
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）
18000 900 1:12 3.2 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 ⨯=
门式钢架计算书
计算机辅助结构设计 综合训练 设计题目轻型门式刚架结构计算机辅助设计 学生姓名XXX 学科专业土木工程 指导教师XXX副教授 2011年12月
目录 设计条件及设计分组 (3) 一、设计条件 (3) 二、设计分组 (3) 第1章刚架结构计算简图 (4) 1.1结构简图 (4) 1.2恒荷载简图 (4) 1.3活荷载简图 (4) 1.4左风荷载简图 (5) 1.5右风荷载简图 (5) 1.6吊车荷载简图 (5) 第2章刚架结构内力计算结果 (5) 2.1配筋包络及钢结构应力比图 (6) 2.2弯矩包络图 (6) 2.3轴力包络图 (6) 2.4剪力包络图 (7) 2.5恒载内力图 (7) 2.6活载内力包络图 (8) 2.7左风载弯矩图 (8) 2.8右风载弯矩图 (9) 2.9左地震弯矩图 (9) 2.10右地震弯矩图 (9) 第3章刚架结构位移计算结果 (9) 3.1节点位移图 (9) 3.1.1恒载节点位移图 (9) 3.1.2活载节点位移图 (10) 3.1.3左风节点位移图 (10) 3.1.4右风节点位移图 (10) 3.1.5恒载+活载节点位移图 (10)
3.1.6吊车水平荷载节点位移图 (11) 3.1.7左地震作用节点位移图 (11) 3.1.8右地震作用节点位移图 (11) 3.2钢材料梁挠度图 (11) 3.2.1恒+活荷载绝对挠度图 (11) 3.2.2恒+活荷载相对挠度图 (12) 3.2.3活荷载绝对挠度图 (12) 3.2.4活荷载相对挠度图 (12) 3.2.5斜梁计算坡度图 (12) 第4章其他构件计算书 (13) 4.1吊车梁计算书 (13) 4.2檩条计算书 (18) 4.3墙梁计算书 (20) 4.4屋面支撑计算书 (22) 4.5柱间支撑计算书 (23)
毕业设计双跨门式钢架计算书
第1章前言 1.1 国内外钢结构建筑的现状和发展前景 轻型钢结构是近十年来发展最快的领域，美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上，日本的轻钢住宅已占住宅建筑的25%。轻型钢结构专用设计软件可在短时间内完成设计、绘图、工程量统计及工程报价，在制作上也实现了高度的标准化及工厂化。钢结构工业化、商品化程度高，施工速度快，综合效益高，市场需求量大，已成为工程各界的共识。轻型钢结构的“轻”有两个含义，一是采用轻型材料，二是钢材消耗量低。所以轻型钢结构门式刚架在工业厂房、公路(铁路)库、仓库、飞机库、集贸市场、体育场馆、航空港、商业建筑中越来越得到人们的青睐。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中，人多、土地资源少，而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下，较大范围应用钢结构，是我国生产力发展到一定阶段的必然产物。目前，我国钢材产量已居世界首位，而且国家也在逐步调整政策鼓励发展钢结构，我国大力发展钢结构的条件已经成熟，正步入钢结构发展的黄金时期。 1.2 门式刚架特点及适用范围 1.2.1 门式刚架结构有以下特点 采用轻型屋面，不仅可减少梁柱截面尺寸，基础也相应减小；在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面，为长坡面排水创造了条件。设中间柱可减少横梁的跨度，从而降低造价。中间柱采用钢管制作的上下铰接摇摆柱，占空间小；刚架的侧向刚度籍檩条的隅撑保证，省去纵向刚性构件，并减小翼缘宽度；刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度，做到材尽其用；刚架的腹板可按有效宽度设计，即允许部分腹板失稳，并可利用其屈曲后强度，故腹板高度比可比《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定为大，即可减少腹板厚度；竖向荷载通常是设计的控制荷载，但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视。在轻屋面门式刚架中，地震作用一般不起控制作用；支撑可做得较轻便，将其直接或用水平节点连接在腹板上，可采用张紧的圆钢；构构件可全部在工厂制作，工业化程度高。构件单元可根据运输条件划
华科轻型门式刚架设计毕业设计计算书
3 轻型门式刚架设计 3.1 概述 轻型钢结构体系的本质是“轻”，实现这一本质的条件是板件截面要“薄”，设计时必然要考虑板件局部失稳后的极限强度。从结构工作机理和设计计算原理的角度出发，轻型钢结构体系是指“结构构件采用较薄板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继强度的钢结构体系”。门式刚架是典型的轻型钢结构，也是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构。轻型门式刚架结构体系始于美国、日本和欧洲轻型门式刚架结构体系 轻型门式刚架结构体系，是采用实腹式焊接“H”型钢门式刚架为横向承重结构；薄壁型钢檩条或墙梁与彩色金属压型钢板组成的组合屋面及墙面围护结构；支撑系统则主要由用于纵向传力和空间协同作用的纵向水平系杆、刚性或柔性水平支撑，以及用于控制焊接“H”型钢截面受压翼缘局部屈曲和出平面稳定性的隅撑等所构成。 轻型门式刚架结构建筑，按刚架型式分为无内柱净跨结构和有内柱多跨连续结构两类，前者跨距可达到48m，而后者的内柱连续跨距可达到30m。一般采用单屋脊双坡屋面的结构形式，应用时还可根据具体工程，采用单坡和多坡以及不等跨、高等多种型式。根据跨度、高度及荷载的不同，轻型门式刚架的梁、柱可采用等截面或变截面实腹焊接“H”型钢或热轧“H”型钢。 我国于1999年颁布实施了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，这为轻型门式刚架结构建筑在我国的普及推广奠定了坚实的技术基础，使其成为近几年发展最快的一种新型轻钢结构。 轻型门式刚架结构建筑外形美观、线条醒目、色彩明快、节省钢材，是一种非常具有竞争力的结构形式。良好的经济效益使轻型门式刚架结构体系成为目前我国轻钢结构建筑中应用最广泛和最受欢迎的结构形式。轻型门式刚架结构体系适宜于建造单层工业厂房、机库、体育场馆、仓库、购物中心、农贸市场、饮食娱乐等工业与民用建筑，以及各种临时性建筑。 3.2 毕业设计任务书 3.2.1设计题目：黎明集团轻钢结构设计 3.2.2建设地点：武汉市（地形图见附图1） 3.2.3 工程概况 黎明集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下： 1）厂房内净高6米 2）厂房柱距6米 3）厂区通道宽度8米 4）厂房大门均采用推拉门，为满足消防等要求的辅助门采用平开门（宽度小于1.5米）； 5）厂房均采用内天沟有组织排水，外墙体为双层镀锌钢板，屋面板采用双层镀锌钢板锁边屋面系统。 6）厂房内有一台10吨中级工作制桥式吊车。 7）所有建筑应尽量采用铝合金隔热门窗；建筑外观要求美观、新颖，能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点。 3.2.4设计原始资料 1）气象资料 该地区为三级气候分区，其基本气象资料为： 最冷月平均气温：3.0℃；最热月平均气温：28.8℃。 极端最低温度－5℃；极端最高温度41℃。 平均年总降雨量1230.6 mm,日最大降雨量317.4 mm。 最大积雪深度：32 mm。最大冻土深度：10 mm。 冬季平均风速2.6 m/s，夏季平均风速2.5 m/s，30年一遇最大风速21.9 m/s。
钢结构课程设计报告计算书例子
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：根本风压：20.5/O W KN m =，根本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类 二、构造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 取一榀刚架进展分析，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
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m 摘要： 1.引言 2.门式钢架结构概述 3.课程设计计算书内容 4.跨度和柱距的选定 5.结论 正文： 1.引言 门式钢架结构是一种常见的钢结构形式，广泛应用于工业厂房、仓库、桥梁等领域。在工程实践中，针对不同的工程需求，需要对门式钢架进行设计与计算，以确保其结构安全、稳定。本文旨在通过对门式钢架课程设计计算书的分析，为读者提供一个关于门式钢架结构设计的参考。 2.门式钢架结构概述 门式钢架结构是由柱、梁、桁架等构件组成的空间结构体系。它具有结构简单、施工方便、刚度大、抗震性能好等优点。根据工程需求，门式钢架的跨度和柱距等参数可以进行调整，以满足不同场地和使用要求。 3.课程设计计算书内容 课程设计计算书是针对门式钢架结构设计的一份详细说明书，主要包括以下内容： (1) 设计依据：包括设计规范、标准、工程图纸等；
(2) 结构形式：描述门式钢架的结构形式、材料、尺寸等； (3) 计算书：根据设计参数，进行结构计算、荷载分析、稳定性分析等，以验证结构安全性； (4) 施工图：绘制门式钢架的施工图纸，包括柱、梁、桁架等的布置和尺寸； (5) 质量验收：对门式钢架结构进行质量验收，确保工程质量达到设计要求。 4.跨度和柱距的选定 在门式钢架结构设计中，跨度和柱距是两个重要的参数。根据工程需求和设计规范，本文选取跨度为12m，柱距为6m 进行设计。这样的参数配置可以满足一般工程需求，同时有利于节约材料和降低工程成本。 5.结论 通过对门式钢架课程设计计算书的分析，本文提供了一个关于门式钢架结构设计的参考案例。在实际工程中，需要根据具体需求和设计规范，对门式钢架结构进行详细设计与计算，以确保工程安全、稳定。
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。 （1）梁柱节点设计.................................................... 错误!未定义书签。 （2）梁梁节点设计.................................................... 错误!未定义书签。 （3）柱间支撑的设计.................................................. 错误!未定义书签。 （4）、檩条设计....................................................... 错误!未定义书签。 （5）墙梁的构造与计算 (34) 六、施工图设计 ........................................................ 错误!未定义书签。 七、参考文献........................................................... 错误!未定义书签。
门式脚手架详细计算书
门式脚手架计算书计算依据： 1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003 一、基本参数 二、荷载参数
落地门架_门架简图
落地门架_门架平面图 四、门架稳定性计算 门架型号MF1219 水平架设置2步1设脚手板设置1步1设剪刀撑设置4步4跨剪刀撑钢管类型Ф48×3水平加固杆设置4步1设水平加固杆类型Ф48×3 每米高度脚手架构配件自重产生的轴向力标准值： N Gk1= (G k1+ G k2×2+ G k3×1/2+ G k4×2×1/1+ G k5×2+ G k6×2) /h =(0.224+ 0.040×2+ 0.165×1/2+ 0.184×2×1/1+ 0.006×2+ 0.0085×2) /1.950 =0.402 kN/ m 1/2表示水平架设置2步1设
1/1表示脚手板设置1步1设 每米高度脚手架附件重产生的轴向力标准值： N Gk2= (G k7×l/cosα×2/4+ G k8×l×1/4+ G k9/4+ G k10×4/4+ G k11×l+ G k12×l×h) /h =(0.038×1.830/0.684×2/4+ 0.038×1.830×1/4+ 0.014/4+ 0.015×4/4+0.015×1.830+ 0.050×1.830×1.950) /1.950 =0.15 kN/ m 1/4表示水平加固杆4步1设 各施工层施工荷载产生的轴向力标准值： N Qk=n× Q k×b×l=2×3×1.219×1.83=13.385 kN 门架宽度b，见门架型号编辑 风荷载标准值： ωk=μz×μs×ωo =0.74×0.8×0.3=0.178 kN/ m2 q k= ωk× l=0.178×1.83=0.325 kN/ m 风荷载产生的弯矩标准值： M k= q k H12/10=0.325×3.92/10=0.494 kN . m 2、作用于门架的轴向力设计值 不组合风荷载时： N=1.2(N Gk1+ N Gk2)H+1.4 N Qk =1.2×(0.402+0.15)×33.6+1.4×13.385=40.975 kN 组合风荷载时： N w=1.2(N Gk1+ N Gk2)H+0.9×1.4 (N Qk+2M k/b) =1.2× (0.402+0.15)×33.6+0.9×1.4× (13.385+2×0.494/1.219) =40.123 kN 门架轴向力设计值：N=max[N, Nw]=40.975 kN 3、门架的稳定承载力设计值
钢结构课程设计计算书轻型门式刚架结构设计
设计题目: 轻型门式刚架结构设计 姓名 学号 专业 学院 指导教师 2012. 06.15
目录 轻型门式刚架结构设计任务书 (2) 一、设计目的 (2) 二、基本要求 (2) 三、设计资料 (2) 四、设计内容 (2) 钢结构设计说明 (3) 设计计算书 (4) 一、设计概况 (4) 二、结构布置 (4) 三、檩条设计 (5) 1初选截面 (5) 2截面验算 (6) 四、刚架设计 (7) 1初估截面 (7) 2荷载计算 (7) 3刚架内力分析并选取最不利截面 (10) 4按照所选截面进行梁柱截面验算 (16) 五、节点设计 (18) 1梁柱节点 (18) 2梁梁节点 (20) 六、柱脚设计 (21) 参考文献 (25)
轻型门式刚架结构设计任务书 一、设计目的 1、复习钢结构课程内容，综合运用所学知识，学习钢结构设计过程 2、学习钢结构方案设计、详细设计和施工图设计 3、学习编制结构计算书 4、为毕业设计做必要的准备 二、基本要求 1、掌握门式刚架结构设计的内容、方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素。 2、了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并能在设计中正确应用。 3、根据建筑设计要求，正确选择结构形式，合理布置结构。 4、掌握门式刚架结构的计算方法和构造要求。 5、认真绘制施工图和编写说明书、计算书。 三、设计资料 1、结构形式：门式刚架，见附件1，具体尺寸见分配表格。 2、屋面板和墙面板：彩色压型钢板 3、构件形式：梁柱为等截面实腹式焊接H 型截面，檩条为冷弯薄壁C 型 面 4、节点形式：梁柱刚接节点； 梁梁连接（端板刚接）； 柱脚 5、基础：柱下独立基础； 混凝土：C30； 钢筋二级筋；基础埋深1.5m ， 地基承载力标准值2120/t f KN m 6、荷载种类：恒载，活载和风荷载（见分组单），不考虑其它荷载 四、设计内容 1、刚架设计：结构立面图、结构平面布置图； 2、檩条设计：檩条详图，檩条、支撑布置图 3、节点及构造详图：梁柱连接、梁梁连接及柱脚详图； 4、设计说明书及计算书1份。