门式刚架用钢量的影响因素
浅谈门式刚架用钢量的影响因素
摘要: 随着门式刚架结构在建筑行业中越来越广泛的应用，门式刚架用钢量问题就越显重要。设计用钢量的多少是评价设计优劣的一项重要指标，本文针对影响门式刚架用钢量柱距、跨度、屋面坡度等多方面进行了分析比较，供设计人员参考。
关键词：门式刚架；用钢量；影响因素
abstract: with the portal frame structure is more and more widely used in the construction industry, the portal steel frame of the problem is more important. the design of many steel capacity is an important index to evaluate the quality of design, the effect of portal steel frame of spacing, span, roof slope and other aspects are analyzed and compared, which can be a reference for designers.
key words: keywords: portal frame; steel; influencing factors
中图分类号：tu328文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）
1、概述
门式刚架房屋钢结构是近年来我国发展最快的一种新型钢结构，它因具有施工安装方便快捷、施工速度快、建筑造型美观、造价低廉、抗震性能好等优点而在建筑行业中得到越来越广泛的应用。目前广泛应用于单层工业厂房、车站候车室、娱乐体育设施、仓库、
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： 1 0.489 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1 0.509 4.50/cos KN M θ ? ?=
门式钢架厂房设计
门式钢架厂房设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
摘要本设计是轻型钢结构厂房，采用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，所以杆件截面较小、较薄。它除了具有普通钢结构自重较轻、材质均匀、加工制造简单、应力计算准确可靠、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。 本设计主要为结构设计。结构设计部分包括结构选型和布置、荷载计算、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。各部分都详细演算了主要构件的计算过程。 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。 Abstract The 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 of the structural design, including program selection, the design of the crane beam, purlin design, 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
门式钢架钢结构施工技术方案模板
门式钢架钢结构施工技术方案
施工技术方案 主要施工工艺流程如下: 施工放线→基础混凝土内预埋螺栓→( 钢结构加工制作) 门式刚架吊装→吊车梁安装→钢梁安装→屋架、屋面板及屋檐板安装→墙面板安装→钢结构涂装。 一、施工放线 ( 1) 按照设计要求, 根据图纸要求, 配合土建单位将标高、轴线核实核准。 ( 2) 施工前用经纬仪复核轴线, 并用水准仪确定标高, 并用墨线在不易损坏的固定物上作好记号, 注明标高, 并做好记录。 ( 3) 在确定轴线和标高之后, 即放好大样之后, 再放小样, 也就是确定每个钢柱在基础混凝土上的连接面边线及纵横十字轴线, 即门式刚架的柱脚位置。 ( 4) 在定位刚架时, 要尽量避免刚架柱脚与螺栓的碰撞, 以避免刚架柱底面的变形, 从面减少与基础混凝土的接触面, 以及螺栓的弯曲变形, 造成螺栓纠直之后给螺栓带来的强度损耗。 二、基础混凝土内预埋螺栓 ( 1) 在基础混凝土浇捣之前, 再仔细核对螺栓的大小、长度、标高及位置, 并固定好预埋螺栓。 ( 2) 在基础混凝土浇捣之前, 黄油及塑料薄膜包住预埋螺栓的丝口部分, 以避免混凝土浇捣时对螺栓丝口的污染。
( 3) 在浇捣混凝土之时, 派有经验的专人值班, 做好混凝土浇捣时对预埋螺栓定位的影响。以避免预埋累栓的位移及标高的改变。 ( 4) 基础混凝土浇捣之后, 及时清理预埋螺栓杆及丝口上的残留混凝土。 三、钢结构加工制作 工艺过程: 1.下料图单 ①此工序为材料检验部分, 其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量检查。 ②质量检测标准: 应符合设计要求及国家现行标准的规定。 ③检验方法: 检查钢材质量证明书和复试报告, 用钢卷尺、卡尺检查型号、规格。 2.放样、号料 ①放样划线时, 应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线, 必要时制作样板。 ②注意预留制作, 安装时的焊接收缩余量; 切割、刨边和铣加工余量; 安装预留尺寸要求。 ③划线前, 材料的弯曲和变形应予以矫正。 ④放样和样板的允许偏差见下表: 项目允许偏差 平行线距离和分段尺寸±0.5mm
某32t吊车门式刚架轻钢厂房的结构设计
某32t吊车门式刚架轻钢厂房的结构设计 作者：彭继芳 来源：《现代装饰·理论》2012年第07期 摘要：本文重点介绍了某管桩有限公司带32t吊车门式刚架轻钢厂房的刚架和吊车梁的设计，屋面和柱间支撑的设计，檩条及和墙梁的设计。同时对本工程设计中几个主要问题的处理，也进行了较详细的讨论和介绍，可供同类工程设计时参考。 关键词：门式刚架；抗风柱；吊车梁隅撑；水平撑杆；拉条 一工程概况 某管桩公司生产车间位于河北，厂房长度为6×23=138m，宽度为24+21=45m，屋面坡度为8%，双屋脊，建筑面积为6400m2，其中：24m跨有32/5t桥式吊车一台，20t/5t桥式吊车二台， 21m跨有10t桥式吊车一台， 5t单梁桥式吊车一台（以上吊车工作级别均为A5），牛腿标高6.900，柱顶标高11.500，屋面为角驰Ⅱ暗扣式单层压型钢板+75厚吸音保温棉+不锈钢丝网，墙面为单层压型钢板。 本工程建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，屋面活荷载对于刚架构件，其受荷水平投影面积大于60m2，取为0.3 kN/m2，雪荷载为0.45 kN/m2，故取较大值为0.45 kN/m2；屋面活荷载对于檁条，屋面板等局部构件取值则为0.5kN/m2；基本风压为0.45 kN/m2，地面粗糙度类别为B类；抗震设防烈度为6度。刚架构件材质采用Q345B；吊车梁因其工作较频繁，需要进行疲劳验算，而最低日平均温度为-6℃，要求所选钢材应具有0℃冲击韧性的合格保证，故吊车梁材质采用Q345C，其它檩条，墙梁，支撑材质采用Q235B。计算软件采用PKPM的STS软件。 二刚架和吊车梁的设计 考虑制作安装简便，刚架柱，梁均采用实腹式焊接H型钢，门式刚架用STS软件进行分析计算时，对屋面活荷载考虑其各跨的不利布置，对吊车的竖向及水平荷载，当参于组合的吊车台数为2台时，对其进行折减，折减系数取为0.9。由于桥式吊车起重量为32t，已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（下称轻钢规范）的适用范围，故刚架柱采用《钢结构设计规范》（下称钢结构规范）验算，由于吊车梁可作为柱子的侧向支承点，故下柱平面外计算长度取为7.5m即基础面至牛腿面的长度，上柱平面外计算长度取为4.6，即牛腿面至柱顶的长度；而对于屋面变截面梁，由于钢结构规范只能用等效截面来验算，会存在一定误差，所以屋面变截面梁的强度和稳定仍按轻钢规范来验算，其平面外计算长度取为两屋面隅撑之间的距离，对于屋面变截面梁的挠度则按钢结构规范从严控制。
钢的淬透性曲线的测定
钢的淬透性曲线的测定 一、实验目的与要求 1．建立淬透性的概念，熟悉测定结构钢淬透性的方法。 2．了解淬透性及淬透性曲线在热处理工艺上的一些应用。 二、实验设备及材料 1. 设备：箱式电阻加热炉；端淬装置。 2. 材料：45钢和40Cr钢制成的标准端淬试样若干个。 三、实验原理 所谓钢的淬透性，是指钢在淬火时获得马氏体的能力。它是钢材本身固有的一个属性。 淬透性的大小是用淬透层深度来表示的。从理论上讲，淬透性应以全部马氏体（或含少量残余奥氏体)组织的深度来定。但实际土，要用测硬度的办法来确定这一深度很困难。因为当马氏体组织中含有少量非马氏体组织时，在硬度值上并无明显变化。只有当钢中含有50％马氏体组织时，硬度才会发生明显变化，且在宏观腐蚀时，此区域又是白亮层与未硬化区的分界，容易确认。因此，在实践中人为地把工件表面到半马氏体组织的深度作为淬透层深度。半马氏体组织的硬度主要取决于钢的含碳量。图1-3表明了含碳量与半马氏体组织硬度的关系。 钢的淬透性的大小对其热处理后的机械性能有很大的影响，对合理选材及正确制定热处理工艺都是十分重要的。 影响钢的淬透性的因素很多，如钢的化学成分、奥氏体化温度及钢的原始组织等。 应当指出，钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念。淬硬性是指钢淬火后获得马氏体的最大硬度值，与钢的含碳量有关，含磷量高，淬硬性相应就好。 四、实验内容及步骤 一）内容：45钢末端淬透性实验。 试样按GB225-63中规定了试样的形状和尺寸 （见图3-1）。
图3-1 端淬试验原理图 二）步骤： 1. 将试样按热处理工艺规范进行加热并保温后，迅速从炉中取出，放在顶端淬火器上（见图2-1）。同时打开喷水阀门进行喷水，喷水时间不应少于10分钟，水温应保持在10—30℃，自由水柱高度以65mm 为准 2. 淬火后将试样圆柱表面相对称的两侧各磨去0.4mm 的深度，以得到两个相互平行的平面。磨制过程中要进行冷却，以免试样产生回火而影响硬度的测量。 3. 用洛氏硬度计从试样末端起每隔1.5mm 测其硬度值。当硬度值下降趋于平稳时，可每隔3mm 测量一次。一般约测到40—50mm 处 4. 根据实验测得的数据，绘制硬度值（纵坐标）与水冷端距离（横坐标） 曲线，即钢的淬透性曲线，如图3-2所示。由于材料的化学成分有一定的波动，硬度值也在一定范围内变化，因此淬透性曲线通常为淬透性带。 至水冷端距离：mm 含碳量：％ 图3-2 淬透性曲线 图 3-3 含碳量与半马氏体硬度的关系 钢的淬透性以“d HRC J ”表示。其中J 表示末端淬透性试验，d 表示距试样末端的距离，HRC 是指在距离d 处所测得的硬度值（即指该钢的半马氏体硬度)。末端淬火实验测得的淬透性曲线并不能直接用来确定钢的临界直径。而临界直径又是衡量钢的淬透性的重要标准。为此，还需借助其它图表进行换算。 5. 根据实验测得的d 值，再利用图3-4，查出钢的实际淬火临界直径D 临。 图3-4是圆棒700oC 时，在水中和油中淬火时，其截面不同位置与端淬距离的关系图。
结构钢的淬透性曲线测定
结构钢的淬透性曲线测定（3学时） 一、实验目的 1、学会用末端淬火法测定钢的淬透性曲线。 2、学会确定钢的“临界淬透直径”的方法。 二、实验内容： 1、概述： 钢的淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层深度大小的能力，淬硬层是指有钢的表面至半马氏体区的深度。它决定了钢淬火后，从表面到心部硬度的分布情况。它是钢的一种热处理工艺性能，它已成为机械设计时合理的选择钢材和生产上正确制定热处理工艺的主要依据之一。 半马氏体区的深度取决于钢的含碳量，图5—1为不同含碳量的碳钢的半马氏体的硬度。由图可知半马氏体区的深度随含碳量的增加而有规律性的提高。 按国家标准规定淬透性的测定方法有以下两种： 1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法 2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。适用于碳素及一般合金结构钢。 本实验为结构钢末端淬透性试验。 图5—1 图5—2 图5—3 （1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法，（2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。适用于碳素及一般合金结构钢。 本实验为结构钢末端淬透性试验。 2、末端淬透性实验法： 末端淬透性试验通常用于测定碳素结构钢及一般合金结构钢的淬透性供实验用的试样，在标准中已作了规定，其尺寸与加工精度如 图5—2所示： 试样放在控温准确的电炉中加热，淬火加热温度应与该钢种标准技术条件中规定的淬火温度为准，保温时间为30分钟。加热试样自炉内取出至水淬开始时间不得超过5秒钟淬火时试样应放在特殊支架上冷却，如图5—3所示。试样支架必须保证在淬火过程水柱垂直向上喷射在试样末中心部位，试样顶端至喷水口距离为12.5毫米，喷水口直径为12.5毫米，在淬火过程中注意不能让水溅到试样侧面。为了保证冷却条件一致，必须事先调整好水柱的自由高度65±10毫米，支架上有水应事先擦干，淬火过程中水压要稳定，水淬时间不得少于10分钟。 淬火后的试样沿圆柱表面纵向相对的两边磨去0.3—0.5毫米的深度，以获得相互平行的两个面，便于测定硬度。在磨制过程中要进行冷却，以免试样回火影响硬度测量。进行硬
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算 恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值： 檩条＋屋面板（0.5mm）：0.10 KN/m2 檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2 檩条＋夹芯板：0.15 KN/m2 具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。 2活载及屋面悬挂荷载 屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。 屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。 常用的屋面悬挂荷载值可参考如下： 石膏天花板吊顶0.15 KN/m2 空调管道0.05 KN/m2 灯具0.05 KN/m2 喷淋0.15 KN/m2 需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。 3雪荷载 在考虑雪荷载时需要注意： 1．需要按照规范50009-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值；
2．在设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况： （1）屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用； （2）屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；（3）框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。 4风荷载 门式刚架的风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002，2012版)。请注意以下事项： 1．基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。2．并非所有门式刚架的体型系数都可以按CECS，门规仅适用于：屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m，房屋高宽比≤1，且檐口高度≤房屋最小水平尺寸； 3．当柱脚铰接且刚架的l/h小于2.3和柱脚刚接且l/h小于3.0，采用GB50009-2012规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全，而在其他各种情况用GB50009-2012取值，将会导致设计不安全； 4．任何情况下，横向刚架两侧墙面体型系数的代数和不宜小于1.2。 5吊车荷载 1．桥（梁）式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值； 2．对手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。 6地震荷载 当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高，或宽度方向有很多摇摆柱时，可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算。计算时，阻尼比可取为0.05。
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 m Ⅲ 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
门式刚架轻钢厂房设计方案
门式刚架轻钢厂房 设计方案
门式刚架轻钢厂房设计 常见的厂房效果图 ”门式刚架轻型房屋钢结构”,其中”门式”,主要有两种形式:双坡、单坡。门式刚架不但仅只针对轻钢,也包括普钢。轻钢门规仅仅是门式刚架结构中的轻钢部分。 双坡(人字坡) 单坡
”轻钢”,这里有比较具体的限定:”单跨或多跨实腹式门式刚架”、”轻钢屋盖和轻钢外墙”、”起重量不大于20t的 A1~A5工作级别桥式吊车或没有吊车(当然也能够是单梁吊车)”、”悬挂吊车起重量不超过3t”、”单层”、”跨度一般不宜超过36m”、”高度一般不宜超过12m”、”柱距一般不宜超过9m”。后面三条,一般超过36米就不宜在选用轻钢规范设计了。刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范,并不是限定的那么 严格。 门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论的所有门式的就都是轻钢。一些大吨位吊车,格构柱等的门式结构为重(普)钢结构,需按<钢结构 设计规范>来采用。
简单的轻钢门式厂房结构 上图是最简单的门式轻钢厂房:四连跨,单跨人字坡24米,无 吊车,铰接柱脚。 门式轻钢厂房结构体系的构成:主结构、次结构、围护结构、 其它附属结构。 ◇主结构:横向主钢架结构中最主要的部分,也是主受力部分,在门刚中为平面结构,面外稳定需要依靠其它系统来辅助达成,在设计时,要充分考虑到钢架的面外稳定问题。刚架主要包括实腹钢梁、钢柱,在轻钢中多用楔形截面,有效利用构件截面特性。 主刚架
支撑系统支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大,但却是非常重要的。对比主钢架来说,虽然其重要程度不如主钢架,可是因现在的设计均为计算机辅助设计,主钢架的计算能够利用设计软件非常准确的计算求得,但支撑系统的布置,截面选择等却需要有一定的人为因素参与,因此其显得更为重要。而且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要作用。以后在其它结构体系特别是空间结构设计中,在选型的最前期,就该有整个体系的稳定概念,这样才能从大方向上把握住整个结构的安全性和选型的合理性。门刚支撑系统包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等。注意在屋脊及柱顶位置的系杆一般均需通长设置。 支撑系统
钢结构课程设计门式刚架设计
钢结构课程设计 ——门式刚架设计班级： B1143 学号： 23 姓名：彭洪波 目录 1 设计资料 (1) 2钢架布置简图 (1) 3荷载计算与荷载简图 (2) 3.1荷载计算 (2) 3.2荷载简图 (3) 3.3内力分析 (4) 3.3.1内力计算 (4) 3.3.2控制截面内力组合 (7) 4钢架设计 (7) 4.1截面设计 (7) 4.2构件验算 (8) 4.2.1构件宽厚比验算 (8) 4.2.2钢架柱验算 (8) 4.2.3刚架梁的验算 (10) 4.2.4刚架在风荷载作用下的侧位移： (12) 4.3节点验算 (12) 4.3.1梁柱连接节点 (12) 4.3.2屋脊节点验算 (13) 4.3.3 柱脚设计 (14)
1 设计资料 单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为 12 m，高度为 7 m，柱距 9 m， 屋面坡度 5 %。刚架为等截面的梁、柱。材料采用Q 235-B 钢材，焊条采用 E 型。 风振系数和风压高度变化系数均取1.0。 荷载：恒载横梁（含上方屋面板及檩条重） 0.50 KN/m2 立柱（含墙重） 0.45 KN/m2活载风荷载 0. 35 KN/m2 屋面活荷载 0.30 KN/m2 雪荷载 0. 40 KN/m2 2钢架布置简图 该厂房长度60m，跨度27m，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。 1: 20 C B A 12000 图2.1 刚架立面
3荷载计算与荷载简图 3.1荷载计算 将各项面荷载值乘以柱距得出分布于刚架上的各项线荷载。风荷载还需考虑刚架的体型系数。活载标准值在屋面活载与雪载中选较大值。 0.25-1.00-0.65 -0.55图3.1 风荷载体型系数 荷载计算如下表： 表1.1 各线荷载标准值/kN/m 各荷载标准值计算 屋面活载标准值0.4×9=3.6kn/m 刚架 横梁（含上方屋面板及檩条 重） 0.5×9=4.5kn/m 立柱（包括墙重）0.45×9=4.05kn/m 风荷载 迎风面 柱上q w1 1.05×0.35×9×0.25=0.83kn/m 横梁上q w2 1.05×0.35×9×(-1)=-3.31kn/m 背风面 柱上q w3 1.05×0.35×9×(-0.55)=-1.82kn/m 横梁上q w4 1.05×0.35 ×9×(-0.65)=-2.15kn/m
21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计【开题报告】
毕业论文开题报告 土木工程 21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计 一、选题的背景、意义 1、历史背景 门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，同时经济效益好，使其得到了广泛的应用。在初期，这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发展。 轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来，随着我国钢材产量的增加和焊接H型钢的出现，压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产，特别是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施，轻型门式刚架结构得到迅速的发展。目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。 2、现状 1、外国厂家的进入,新技术新产品的引进 1). 1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上海宝钢一期工程引进日本W550、V115N压型钢板成型机，并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米，是80年代初首次用量最大的工程。 2).1983年开始深训经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仑库。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库。随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房仑库，这种建筑还可以用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。 3).1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司，1996年嘉定工厂建成投产。已在国内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米。 1994年美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项，产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，为客户提供钢结构建筑系统，提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。 上海宝成钢构是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑
西宁轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计计算书
西宁轻型钢结构门式刚架 厂房毕业设计计算书Newly compiled on November 23, 2020
西宁某轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计 专业：土木工程 姓名：白庆增 指导教师：吴姗姗，查支详 前言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《宁波市某厂房设计》。在毕业设计设前期，我温习了《房屋建筑学》、《结构力学》、《钢结构设计》等知识，并借阅了《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《轻型钢结构设计手册》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Word,Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，天正，PKPM，STS，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。 轻型门式刚架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。
二零零六年六月十五日 内容摘要 本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。 关键词：框架结构设计抗震设计 毕业设计进度计划安排: 第三周组成设计组，查阅资料，搜集规范。 第四周熟悉AutoCAD,天正软件。 第五周绘制建筑平、立、剖面及建筑详图。 第六周确定建筑方案，构思结构布置。 到七周结构方案布置，熟悉结构分析计算软件PKPM。 第八周选择梁柱截面，荷载分析和组合。 第九周内力和变形计算。 第十周构件设计，构件验算，基础设计。 第十一周中期报告与检查。 第十二周熟悉有限元软件ANSYS（选做）
钢结构课程设计(门式钢架)
门式钢架设计 一、设计资料 某厂房为单跨双坡门式刚架,跨度24m,长度90m,柱距67.5m,檐高8m,屋面坡度1/10。刚架为等截面的梁、柱,柱脚为刚接。屋面材料、墙面材料采用单层彩板。檩条与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 20.55/O W KN m ,基本雪压 20.2/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24m,柱距67.5m,共有1613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与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、拉条与撑杆,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。 刚架平面布置见图 1,刚架形式及几何尺寸见图 2。 图1 刚架平面布置图
图2 刚架形式及几何尺寸 三、荷载的计算 (一)计算模型的选取 取一榀刚架进行分析,柱脚采用刚接,刚架梁与柱采用等截面设计。厂房檐高8m;屋面坡度为1:10。 (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) 90 7、5 30 8 0、3 0、5 0、55 90 7、5 24 8 0、3 0、5 0、55 1.屋盖永久荷载标准值 屋面板 20.30/KN m 刚架斜梁自重(先估算自重) 20.15/KN m 合计 0、45 2/KN m 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0、50 2/KN m 。 雪荷载:0、22/KN m 取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0、50 2/KN m ,不考虑积灰荷载。
钢的淬透性影响因素
钢材的淬透性是指钢在一定条件下淬火时获得淬透层（马氏体层）深度的能力，主要与钢的过冷奥氏体稳定性和钢的临界冷却速度有关。 钢淬透性的影响因素 1.化学成分的组成：首先从元素来看，提高淬透性的元素有C、MN、P、SI、NI、CR、MO、B、CU、SN、AS、SB、BE、N；而降低淬透性的元素有S、V、TI、CO、NB、TA、W、TE、ER、S E；对淬透性影响不大的元素有（AI）。而这其中，尤以C元素影响最大，它有一个临界点，当碳含量大于百分之1.2的时候，钢材的冷却速度就升高，C曲线左移，淬透性也就发生下降。当碳含量小鱼百分之1.2的时候，随着钢中碳浓度的升高，其冷却速度也显著降低，那么C曲线也就发生右移，钢的淬透性也就增大了。 2.热处理过程中冷却介质的冷却特性和冷却速度：在热处理过程中，冷却速度的快与慢大大影响着钢的淬透性能的高低。简单来说，冷却速度快的，淬透性就提高，冷却速度慢的，淬透性就降低。我们常用的45钢就是一个很好的例子，在水中冷却时，可淬透11一20毫米，在油中冷却时，可淬透3．5―9．5毫米，这其中就是因为介质的不同导致其冷却速度的差异。 3.零件的加工尺寸大小：钢材产品尺寸的大小也在一定程度上影响着钢的淬透性的高低。 钢淬透性对变形量的淬裂性影响的大小 钢的淬透性对对变形的影响比较小而对于淬裂则影响非常大。 淬透性与淬硬性的区别 首先我们先来看下两个名词的定义。淬透性上面已经提到过了，而淬硬性又叫可硬性，是指钢在正常淬火条件下，以超过临界淬火速度冷却所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度。它主要与钢的含碳量有关。更确切地说，它取决于淬火加热时固溶于奥氏体中的含碳量。其中，淬透性取决于其本身的内在因素（如化学成分、纯净度、晶粒度、组织均匀性等），而与外部因素无关；而钢的淬硬层厚度除取决于淬透性外，还与所采用的淬冷介质，工件尺寸、形貌、质量效应等外部因素有关。 影响钢的淬硬性的主要因素是; 1.钢的含碳量; 2.钢中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.
钢的淬透性的测定
端淬试验机测定钢淬透性的方法 一、试验要求 1.了解测定淬透性的一般方法； 2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性； 3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。 二、试验原理 钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。 淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。 在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。 淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。造成这种差别的重要原因在于：在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性；而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。 由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。 目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种： 三、淬透性的测定
1.断口法： 从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关（合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些）见表1 不同含碳量半马氏体区硬度 表一 含碳量％ 半马氏体区硬度HRC 含碳量％ 半马氏体区硬度HRC 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 — 32 35 39 44 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 47 51 53 54 — 在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分 布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr 钢与40＃钢水淬后的截面硬度分布曲线。
轻钢门式刚架厂房设计(不含吊车)
门式刚架轻钢厂房设计 常见的厂房效果图 “门式刚架轻型房屋钢结构”，其中“门式”，主要有两种形式：双坡、单坡。门式刚架不仅仅只针对轻钢，也包括普钢。轻钢门规仅仅是门式刚架结构中的轻钢部分。 双坡（人字坡）
单坡 “轻钢”，这里有比较具体的限定：“单跨或多跨实腹式门式刚架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或没有吊车（当然也可以是单梁吊车）”、“悬挂吊车起重量不超过3t”、“单层”、“跨度一般不宜超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、“柱距一般不宜超过9m”。后面三条，一般超过36米就不宜在选用轻钢规范设计了。刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范，并不是限定的那么严格。 门式轻钢，多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。设计时，首先要确定规范的采用，不能一概而论的所有门式的就都是轻钢。一些大吨位吊车，格构柱等的门式结构为重（普）钢结构，需按《钢结构设计规范》来采用。 简单的轻钢门式厂房结构 上图是最简单的门式轻钢厂房：四连跨，单跨人字坡24米，无吊车，铰接柱脚。 门式轻钢厂房结构体系的构成：主结构、次结构、围护结构、其他附属结构。 ◇主结构：横向主钢架结构中最主要的部分，也是主受力部分，在门刚中为平面结
构，面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成，在设计时，要 充分考虑到钢架的面外稳定问题。刚架主要包括实腹钢梁、 钢柱，在轻钢中多用楔形截面，有效利用构件截面特性。 主刚架 支撑系统支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大，但却是非常重要的。对比主钢架来说，虽然其重要程度不如主钢架，但是 因现在的设计均为计算机辅助设计，主钢架的计算可以利用 设计软件非常准确的计算求得，但支撑系统的布置，截面选 择等却需要有一定的人为因素参与，所以其显得更为重要。 并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要 作用。以后在其他结构体系特别是空间结构设计中，在选型 的最前期，就该有整个体系的稳定概念，这样才能从大方向 上把握住整个结构的安全性和选型的合理性。门刚支撑系统 包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等。注意在屋脊及柱顶 位置的系杆一般均需通长设置。
门式刚架工业厂房设计(新)
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aDI4102jI003 2012年08月27日
门式刚架工业厂房设计 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: 1
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。