钢结构课程设计—门式钢架
门式钢架设计
、设计资料
某厂房为单跨双坡门式刚架，长度150m,檐高H=7.5m,屋面坡度B=1/10,跨度L=15m，柱距S=7.5m。冈寸架为等截面的梁、柱，柱脚为铰接。
屋面材料、墙面材料米用单层彩板。
檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边Z型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用
E43型。
基本风压W。=0.35 kN /m2，地面粗糙度B类。
二、结构平面柱网及支撑布置
该厂房长度150m，跨度12m，柱距7.5m，共有21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。
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，檩条间距为 1.5m;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，因此柱间支撑用分层布置，布置图详见施工图。
三、荷载的计算
（一）计算模型的选取
取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。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：
(二) 荷载取值计算
长度
(m )
柱距 (m )
跨度 (m )
檐高 (m )
恒载 (kN/m2)
活载 (kN/m2)
基本风压 (kN/m2)
150
7.5 12 7.5 0.6 0.5 0.35
o. 6k )N m 2
0.15kN /m
2
0.75kN / m
11B
0.50kN / m1 2，不考虑积灰荷载。CECS102: 2002附录A的规定计算
基本风压3 0=1.05X 0.45 kN/m2,地面粗糙度类别为B类;
1 .屋盖永久荷载标准值
屋面板
刚架斜梁自重(先估算自重)
合计
2. 屋面可变荷载标准值
屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为
2
3. 轻质墙面及柱自重标准值0.25kN/m
4?风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》
风荷载高度变化系数按《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，卩z=1.0。
风荷载体型系数卩s：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一0.55和一0.65(CECS102 2002 中间区)。
(三)各部分作用荷载：
(1)屋面恒载:
标准值：
1
0.75 7.5 = 5.60kN/m
cosQ
柱身恒载:0.25 7.5 = 1.88kN/m
5.6kn/m
1, E Ekn/n 1, SBkh/jR
(2)屋面活载
1 屋面活荷载0.50 7.5 = 3.76kN /m
cos日
3. TGkN' tn
(3)风荷载
以风左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式
冷根据查表h乞10m,取1.0,」s根据门式刚架的设计规范，取下图: (地面粗糙度B类)
风荷载如下图:
(四)内力计算:
(1)截面形式及尺寸初选
梁、柱都米用热轧中翼缘H型钢
梁的截面高度h—般取(1/30 — 1/45)L,故取梁截面高度为600mm 暂取HM588 300,截面尺寸见图所示,柱的截面采用与梁相同
(2)截面内力
根据各个计算简图，用《结构力学求解器V2.0》计算，得结构在各种荷载作用下的内力图如下：
注：剪力图：“ +”表示方向“-”；轴力图：拉为正，压为负。
(A )恒载作用(标准值)下，计算简图及内力值(考虑基础埋深0.8m):