门式钢架设计问题
1、山墙抗风柱与刚架连接应位于屋面支撑刚性系杆节点处。
2、刚性系杆，柔性系杆？
刚性系杆：既承受拉力，有可承受拉力，长细比控制到180，也可控制到200；柔性系杆只承受拉力，长细比可控制到400.
3、伸缩缝？00000000000000000
4、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。
5、柱间支撑的间距应根据房屋纵向间距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30～45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。
6、当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。
7、当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置。
8、在刚架转折处（单跨房屋边往柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。
9、由支撑斜杆等组成的水平衍架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
10、在设有带驾驶室且起重量大于15t 桥式吊车的跨间。
11、屋面受荷水平投影面积>60m2.
12、斜拉条的设置与檩条的倾倒方向有很大关系，什么地方该设斜拉条，什么地方可以不设，就我个人理解在这里分析一下：斜拉条，直拉条及撑杆组成了稳定的结构传力体系，主要承受拉条产生的拉力；对C型檩条，开口向上布置的情况，在竖向恒载及活载作用下，由于存在平行屋面向下的分力，所以拉条承受了平行屋面向下的拉力，此时，只在屋脊处设置拉条即可；在风吸力作用下，风力是垂直屋面作用的，此时的拉条不能提供侧向支承，不承受拉力所以可以不需布置斜拉条；当在檩条下部1/3高度处也布置拉条以防止檩条在风吸力作用下失稳，此时的拉条是承受檩条失稳所产生的次拉力，由于拉力方向不定，所以需在屋脊及屋缘处布置斜拉条；由此，对C型檩条，在风吸力不大的情况下，可以只在屋脊处布置斜拉条。对Z型檩条，由于其形心主轴与屋面有一定角度，所以拉条在恒载及活载作用下承受向下的拉力，在风吸力作用下产生向上的拉力，所以Z檩条在屋脊及屋缘处一定要布置斜拉条。
檩条计算：活载取0.5KN,施工集中荷载1KN。
C型檩条腹板开孔穿吊筋,檩距一般按吊顶龙骨间距为1.2m。
13、隅撑:为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外的计算长度。
当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时，可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。隅撑一般宜采用单角钢制作，按照轴心受压构件设计。
:为了防止受压翼缘（梁下翼缘和柱的内侧翼缘）屈曲失稳，增加受压翼缘的稳定性而设置的。" 隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证（原因：梁的上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题。但是由于多少程度地存在潜在的局部稳定问题；但是一般情况下，由于局部失稳产生
的横向力很小。因此，檩条作为与之联系的构件，可以保证翼缘不失稳。
对于门式刚架和钢框架在说，梁的上翼缘在支座位置上翼缘是受拉的，但在跨中则为受压。所以梁的上翼缘的稳定性有与之连接的檩条或楼面板来保证其平面外稳定性。
14、突缘式支座和平板式支座
两种形式均可以，详见《钢手册》P331。
突缘支座对柱平面外偏心较小，除伸缩缝处和端部不能采用外，其他均可采用！
对于重钢厂房柱，注意区别不同形式在肩梁处设置加劲肋，详见《钢手册》P491。
15、制动梁承受吊车横向水平制动力的梁
16、排架的结构，排架是下面两排柱子，上面屋架，在这两排柱子上面的屋架之间放上一个板子形成个空间连续的结构。排架:由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。是单层厂房结构的基本结构形式。
排架的特点
是在自身的平面内承载力和刚度都较大，而排架间的承载能力则较弱，通常在两个支架之间应该加上相应的支撑，避免风荷载的一个推动，发生侧向的移动。适合用于单层的工业厂房。
排架体系常用于高大空旷的单层建筑物如工业厂房、飞机库和影剧院的观众厅等。其柱顶用大型屋架或桁架连接，再覆以装配式的屋面板，根据需要，有的排架建筑屋顶还要设置大型的天窗、有的则需沿纵向设置吊车梁。由于排架体系的房屋刚度小，重心高，需承受动荷载，因此需要安装柱间斜支撑和屋盖部分的水平平斜支撑，还要
在两侧山墙设置抗风柱。
17、门式刚架的横梁与柱为刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当设有桥式吊车、檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础可采用刚接。
18、无吊车的房屋门式刚架高度宜取4.5-9m；有吊车的房屋应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般宜为9-12m。
19、门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m，也可采用7.5m或9m，最大可采用12m，门式刚架跨度较小时也可采用4.5m。
20、先根据《建筑工程抗震设防分类标准》确定建筑物抗震设防分类（甲乙丙丁），再根据《建筑抗震设计规范》（49页）确定建筑物的抗震等级
21、直径小于M39的锚栓，一般为弯钩式；大于M39的锚栓，一般为锚板式。
22、对槽钢和Z形檩条，宜将上翼缘肢尖（或卷边）朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心引起的扭矩。
23、采用内天沟时，边檩应尽量靠近天沟。
24、单跨结构：屋面活荷载和雪荷载是谁大取谁。多跨结构则不一定，如雪荷载为0.35，屋面活荷载为0.3，选择0.35输入，计算出来的荷载可能比输入0.3还要小000000000000000000000000000
25、模型里“柱底标高”，例如输入-0.35，则350mm以下没有风荷载。
26、不卷边的等边单角钢轴心受压构件系单轴对称截面，由于截面形心和剪心不重合，因此在轴心压力作用下，此类构件有可能发生弯扭屈曲.
27、剪心：当横向荷载的作用线通过构件横截面上某一特殊点时构件只弯不扭，则该点为截面的剪心，剪心也称为弯心；当外力作用在剪心上时杆件只弯不扭。另外双轴对称的剪心为两轴线交点，槽型钢的剪心不在构件内。设计时，外力尽可能通过剪心或偏心较小这样对杆件的扭转失稳会起很好的控制作用
28、焊接门式刚架柱，翼缘厚度一般不超过16mm。超过时自检模型、重新受力分析、中间是否需要加柱子（朗筑钢结构视频）
29、门式刚架，梁的高度一般取为跨度的1/30左右，
30、门式刚架中大吨位行车下，不能考虑隅撑对柱子的平面外支撑。平面外柱子长度分两截，以牛腿为分节点，考虑平面外长度。
31、行车5吨以上时，刚架柱脚布置为刚接。
32、吊车荷载输入时的一个参数：吊车横向水平荷载与节点的垂直距离为900，但建模时可取1000.
33、门刚建模：“钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性”，只有当屋面坡度很陡时才选择打勾，一般情况下，轻钢厂房不需要选择。
34、场地类别不同，抗震构造措施也不一样，所以不要搞错场地类别。
35、轻钢3.1.6，阻尼比取为0.05，模型一般默认为0.045，阻尼比越小越严格，
36、地震计算方式为：振型分解法，是很精确的算法。
37、周期折减系数：轻钢厂房，无砖结构维护，取1即可;如果钢柱之间有砖墙，取为0.7;如果是钢柱外贴砖墙，则可象征性的考虑为0.95或0.9则可。
38、吊车梁下的柱子平面外应力比不要控制的太大，朗筑钢结构课程中要求控制到0.7以下。
39、门规3.4.2 由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值，不应大于坡度设计值的1/3.
第一，是为了防止屋面坡度改变太大，排水不畅，第二，对屋面板影响较大。
40、《抗震规范》 8．3．1 框架柱的长细比，一级不应大于60（*0.825）,二级不应大于80，三级不应大于100，四级时不应大于120。
41、丙类建筑的抗震等级应按
50m以下房屋高度：6度：不考虑；
7度：4级；
8度：3级；
9度：2级。
大于50m各提高一级。
42、我的做法是：门钢三维建模后返回到PMCAD中布置屋面板、荷载等，再用SATW、JCCAD 接力
43、一般的轻钢厂房是不存在积灰荷载的，无需考虑.在不考虑积灰荷载的前提下，轻型门式刚架的活荷载可以取0.3KN/m2。在既有屋面活荷载也有积灰荷载参与组合时，屋面活荷载仍应取0.5KN/m2。计算檩条活荷载为0.5KN/㎡。
44、黑龙江等东北地区，雪荷载分布系数取完后，还要考虑地区性的放大系数！！！！有过被压垮的例子！！
45、对于多跨门式刚架考虑活荷载的不利布置是很有必要的。
46、檩条高度h通常选取檩条跨度的1/35-1/50.
47、檩条跨中弯矩ql2/8，跨中加一根拉条时跨中负弯矩为ql2/32；跨中加两根拉条时1/3处负弯矩ql2/90（支撑点处），跨中正弯矩为ql2/360.
48、系杆和屋面水平支撑最好在同一平面内，有误差也不要超过100。否则会存在弯矩，钢梁平面外的稳定性降低。解决办法：1、在系杆平面内也加水平支撑，2、在支撑和系杆处加筋板，增加平面外稳定性。屋面水平支撑应在上翼缘。
49、弹簧板只传递水平力，不传递竖向力。
50、边跨刚架承担的荷载只为内部刚架的一半，所以挠度小一些。再一个就是如果抗风柱正好在边跨刚架的下方（不用弹簧板连接），则挠度更小，因此边跨处屋面板容易翘起，产生漏雨的后果。另外，抗风柱在刚架正下方，抗风柱承受的水平风载传到柱脚和柱顶，柱顶的水平力容易使钢架梁平面外失稳，对此，可在此处增加筋板（把上下翼缘捆成一块，做成一个整体），增加平面外稳定性。
51、《轻钢规程》4.5.5当设有起重量不小于5t的桥式吊车时，柱间宜采用型钢支撑。在温度区段端部吊车梁以下不宜设置柱间刚性支撑。
4.5.2-2 柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30-45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。
52、屋盖水平支撑必须张紧，和拉条一样，都必须张紧。
53、有斜拉条的地方，对应的直拉条一定设置撑杆。
54、《轻钢规程》7.2.18锚栓直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。
55、柱间支撑：在房屋的纵向框架平面内应设置必要的柱间支撑。柱间支撑也宜采用X型，其交叉斜杆与水平面的夹角不宜大于55度；在不设吊车、仅设悬挂吊车或仅设起重量不大于5吨的非重级工作制吊车时，柱间支撑可采用张紧的圆钢；其它情况下，柱间支撑宜采用单片型钢支撑或双片型钢支撑，其中间交叉节点板及两端节点板都应牢固焊接。当有吊车梁或房屋高度较大时，应分层设置柱间支撑。
56、工具箱中计算屋面支撑时，“屋面承担山墙风载系数”需要根据山墙抗风柱的连接类型设置情况来选取，如果山墙抗风柱两端铰接，一般考虑一半山墙风荷载传递到屋面，并有屋面支撑承担。
57、门式刚架柱的平面外长度取值，当吊车起重量很大时，柱子的隅撑是不能作为柱子的平面外支撑的。因为，当吊车起重量很大时，隅撑的刚度达不到作为平面外支撑的要求。门式刚架柱和梁的平面外计算长度的取值具体参考《钢结构设计手册》9.8.3条，还没完全理解.
58、朗筑结构课件学习：
a、荷载如何取值？
b、模型调整，其中计算长度如何取，体形系数如何取值（规则的默认即可，不规则的需要人工干预），还有长细比的超限，节点设计很难（应该会手算）和节点大样的绘制
c、轻钢厂房端部一跨，可采用门式刚架也可采用山墙墙架，采用门式刚架利于厂房以后的扩建。
d、屋盖水平支撑应该有一定的张紧力（带张紧装置），挠度太大，不会起作用。
e、在某些情况下檩条采用轧制槽钢或工字钢，特别是大跨度
f、轻钢厂房屋盖用钢量一般在8至15Kg/㎡。
g、主要承重结构、维护结构、辅助结构包括：挑檐、雨棚、吊车梁、牛腿、楼梯、栏杆、检修平台、女儿墙。
h、尽量减小力的传递路径，00000000000当建筑物宽度大于60m时在内柱列宜适当增加柱间支撑
i、同一轻钢厂房柱间支撑只宜使用一种（如十字交叉支撑和门式支撑，刚性支撑和柔性支撑），因为不同支撑分配的水平力是不同的，十字交叉支撑分配2/3，门式支撑分1/3.
j、柱脚绕弱轴抗弯固接的刚接柱支撑，1 平面宽度尺寸比较小，2 檐口比较低，（水平风载小）3 应该有多个开间（每个柱脚分配的力较小）如：停车厂车库 k、撑杆和系杆位置：一般设置在上翼缘往下100-150的位置处。
l、对于小管径系杆，一般直径小于100mm的圆管，由于连接不方便，可把端头部压扁，需要验算端头截面削弱后的承载力，对于直径大于100mm的圆管建议不要用这种。
m、为保证张拉圆钢支撑
n、单斜撑和K形支撑要按压杆设计
o、1、建筑结构可靠度设计统一标准，（设计年限、设计等级、可靠度）
2、门式刚架轻型钢结构技术规程，（应该熟读）
3、钢结构设计规范，（当门刚中找不到依据时，就查钢结构规范）
4、冷弯薄壁型钢技术规范，（主要针对檩条计算、构造）
5、建筑结构荷载规范，（对于门规中无规定的就找荷载规范）
6、建筑抗震设计规范（）
59、《钢结构设计手册》P519 柱间支撑的抗震构造措施
60、隅撑可以保证梁的上下翼缘都不失稳，所以可以作为平面外支撑。平面外支撑必须同时保证上下翼缘都不失稳。
61、排架由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。是单层厂房结构的基本结构形式。
62、吊车制动梁是为了增加吊车梁的侧向刚度，并与吊车梁一起承受由吊车传来的横向刹车力和冲击力而在吊车梁的旁边增设的梁，它与吊车梁采用焊接或者螺栓连接。分为制动梁和制动桁架、制动板等形式。因此，制动梁的作用大概有几个几个方面：
1、承担吊车的水平荷载及其它因素产生的水平推力；
2、保证吊车梁的侧向稳定性；
3、增加吊车梁的侧向刚度；
4、制动板还可以作为检修平台和人行通道。
63、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中对伸缩缝（温度缝）是有要求的，纵向温度区段长度不大于300米，横向温度区段不大于150米。作缝有两种做法：在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔，并设法使该处的屋面板在构造上允许胀缩；或设置双柱。吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔。
《结构技术措施》规定门刚房屋的伸缩缝间距：
纵向温度区间：不大于220M；
横向温度区间（柱底铰接）：不大于150M；
横向温度区间（柱底刚接）：不大于120M；
在采暖地区的非采暖房屋：以上区段长度宜降低15%；
当有计算依据时，可适当加大。
设伸缩缝的做法：
1，纵向温度伸缩缝：设双排柱或纵向檩条等构件冲长圆孔；
2，横向温度伸缩缝：设双排柱或采用浮动式屋面板。
64、根据《建筑设计防火规范》火灾危险性分类分为甲乙丙丁戊类厂房5类，
甲
闪点小于28℃的液体爆炸下限小于10%的气体
常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质
常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质
遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质
在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产
乙
闪点大于等于28℃，但小于60℃的液体爆炸下限大于等于10% 的气体
不属于甲类的氧化剂
不属于甲类的化学易燃危险固体助燃气体
能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点大于等于60℃的液体雾滴
丙
闪点大于等于60℃的液体可燃固体
丁
对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产
利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产
常温下使用或加工难燃烧物质的生产
戊
常温下使用或加工不燃烧物质的生产
以上內容均为门式钢结构间题，
轻型门式钢架课程设计计算书
一、设计资料 某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度24m ，长度48m ，柱距6m ，檐口标高11m ，屋面坡度1/10。屋面及墙面板均为彩色钢板，内填充保温层，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，钢材采用Q345钢，2 /310mm N f =，2/180mm N f v =，基础混凝土标号C30，2 /3.14mm N f c =，焊条采用E50型。刚架平面布置图，屋面檩条布置图，柱间支撑布 置草图，钢架计算模型及风荷载体形系数如下图所示。 刚架平面布置图 屋面檩条布置图
柱间支撑布置草图 计算模型及风荷载体形系数 二、荷载计算 2.1 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。 2.2 荷载取值计算： （1）屋盖永久荷载标准值 kN m 彩色钢板0.40 2保温层0.60 2 kN m 檩条0.08 2 kN m 钢架梁自重0.15 2 kN m 合计 1.23 2 kN m （2）屋面活载和雪载0.30 2 KN m。 /
（3） 轻质墙面及柱自重标准值 0.50 2 /KN m （4） 风荷载标准值 基本风压：m kN /525.050.005.10=?=ω。根据地面粗糙度类别为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。 2.3 各部分作用的荷载标准值计算 （1） 屋面荷载： 标 准 值： m kN /42.7cos 1 623.1=? ?θ 柱身恒载： m kN /00.3650.0=? （2） 屋面活载 屋面活载雪载m kN /81.1cos 1 630.0=? ?θ （3） 风荷载 以左吹风为例计算，右吹风同理计算，根据公式0ωμμωs z k =计算，z μ查表m h 10≤，取1.0，s μ取值如图1.2所示。（地面粗糙度B 类）
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： 1 0.489 4.30/cos KN M θ ? ?= 柱身恒载：0.359 3.15/KN M ?=
门式钢架设计参数控制
门式钢架设计参数控制 ◆变形规定 3．3．1在风荷载或多遇地震标准值作用下的单层门式刚架的柱顶位移值，不应大于表3．3．1规定的限值。夹层处柱顶的水平位移限值宜为H／250，H为夹层处柱高度。 ?h为刚 3．3．2 ???? ??????2 ??????3 3．3．3 ◆ 3．4．1 ????1 ????2GB50018 与其厚度t15；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度 大于 或采用有效宽度计算构件的有效截面，并验算构件的强度和稳定。 3．4．2构件长细比应符合下列规定： ????1受压构件的长细比，不宜大于表3．4．2-1规定的限值。 表3．4．2-1受压构件的长细比限值
????2受拉构件的长细比，不宜大于表3．4．2-2规定的限值。 注：1对承受静力荷载的结构，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比； ????2对直接或间接承受动力荷载的结构，计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径；在计算单角钢交叉受拉杆件平面外长细比时，应采用与角钢肢边平行轴的回转半径； ????3在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜大于250。 3．4．3当地震作用组合的效应控制结构设计时，门式刚架轻型房屋钢结构的抗震构造措施应符合下列规定： ????113；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度h w ????2 檐口墙檩处均应双侧设置隅撑； ????3 ????4 ????5 ◆ 5．1．2图5．1．2b)、多跨(图5．1．2c)刚架以及带挑 2e)刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接 (图5．1．2f)，也可采用由多个双坡屋盖组 ????2g)或在横向端跨设置(图5．1．2h)。夹层与柱 5．1．3变截面或等截面实腹焊接工字形截 变截面构件宜做成改变腹板高度的楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在制作单元内不宜改变翼缘截面，当必要时，仅可改变翼缘厚度；邻接的制作单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。 5．1．4门式刚架的柱脚宜按铰接支承设计。当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接。 5．1．5门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成。柱宜为单独的单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身应采用焊接，单元构件之间宜通过端板采用高强度螺栓连接。 ◆结构布置
浅谈门式刚架在设计中的几个问题
浅谈门式刚架在设计中的几个问题 王建宜杨晓磊 河南龙成工程技术有限公司河南450000 摘要：介绍了门式刚架轻型结构体系在国内发展研究概况；论述了屋面荷载、山墙结构体系、柱脚、维护结构等设计特点；对我国门式刚架轻型结构体系存在的一些问题提出相应的建议。 关键词：门式刚架发展荷载山墙柱脚维护结构 门式刚架是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。由于它具有自重轻、加工制造简单、运输安装方便、抗震性能好、建设周期短，能够形成大空间、大跨度，具有外表美观，造价低，易维护等优点在近十年来得到迅速的发展。它是用等截面或变截面的焊接H型钢作为梁柱，以冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁、墙柱，以彩钢板作为屋面板和墙板，现场用螺栓连接或焊接而成的以门式刚架为主要承重结构，再配以零件、扣件、门窗等形成的比较完善的建筑体系。 1 合理选择柱距与跨度： 设计人员应在尽可能满足生产工艺和使用功能的基础上，根据房屋的高度确定合理的跨度。一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但空间利用率高，综合效益较为可观。通过大量计算发现，当檐高6m、柱距为7.5m，荷载情况完全一致时，跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量约为18-28kg/ m2，当跨度在21-48m之间的刚架单位用钢量约为25-40kg/ m2，当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架（中间设置摇摆柱），其用钢量较单跨刚架节约18%左右，因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度，不宜盲目追求大跨度。经过大量计算发现，随着柱距的增大，刚架的用钢量是逐渐下降的，但当柱距增大到一定数值后，刚架用钢量随着柱距的增大下降的幅度较为平缓，而其他如檩条、吊车梁、墙梁的用钢量会随着柱距的增大而增大，就房屋的总用钢量而言，随着柱距的增大先下降而后又上升。因此，在一定条件下，门式刚架存在着一最 体系的用钢量增加太多，综合造价并不经济。 2 门式刚架设计中荷载的确定 我国现行门式刚架的主要设计依据为《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）2012年版。 《荷载规范》表5.3.1规定，不上人屋面当施工和维修荷载较大时，应按实际情况采用；对于不同类型的结构应按有关设计规范的规定采用，但不应低于0.3KN/m2。对此《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》补充如下：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。注：对受荷水平投影面积大于60m2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。 荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2012的规定，针对门刚钢架的特点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002给出下列组合原则：1.屋面均面活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值。2.积灰荷载应与雪荷载或屋面均布
《钢结构设计》(门式刚架)课程设计指导书
《钢结构设计》课程设计指导书 （门式刚架） 土木工程与建筑学院 《钢结构设计》课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过《钢结构设计》课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 《钢结构设计》课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度厂房的门式刚架设计，刚架柱、梁均采用等截面（或变截面）。 二、设计任务 1、选择钢屋架的材料； 2、柱网及屋面结构布置（包括支撑体系布置）； 3、门式刚架选型； 4、确定门式刚架梁、柱截面形式，并初估截面尺寸； 5、钢屋盖及支撑的布置； 6、钢屋架的结构设计； 7、绘制门式刚架施工图及材料表。 三、设计资料 建造于某市的轻工厂房，建筑面积1500m2厂房平面及剖面如图所示，据生产要求无吊车，屋面采用0.6mm厚镀锌压型彩涂板，刚架柱、梁均采用等截面（或变截面），柱梁节点处为构造加腋（视为刚接，计算时可不考虑加腋之影响），柱与基础为铰接，拟在刚架平面外设柱间支撑及檩条端部隅撑，在a,b点分别提供柱梁的侧向支撑点，设计时考虑积灰荷载0.4kN/m2，该地区的基本雪压为0.5kN/m2, 基本风压为0.5kN/m2，轻质屋面，屋面活荷载取0.4kN/m2。檩条及支撑重0.2kN/m2，刚架斜梁自重0.2kN/m2；轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）0.7kN/m2。 刚架简图及其风荷载体型系数 （a）平面图（b）刚架简图（c）刚架风荷载体型系数 门式刚架设计计算 一、材料选择 刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求，一般采用Q235钢或Q345钢，Q345钢多用于刚架斜梁与柱，但当构件是以变形控制时应慎用。焊条可选用E43型，手工焊。 二、结构平面布置 结构平面布置主要是确定刚架的柱网布置。柱网布置首先应满足工艺要求，面积大的厂房考虑温度区段的控制，依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定：“纵向温度区段不大于300m；横向温度区段不大于150m；当有计算依据时温度区段可适当加大”。 门式刚架的柱距的选择应依据屋面的受载情况与功能要求综合确定，并应满足工艺要求，一般宜采用6-9m的柱距。柱距的选择合理与否直接影响结构单位面积的耗钢量，经济柱距的
门式钢架的受力分析实例
一.分析种类： 结构力学静力分析 二.基本理论： 结构矩阵分析是结构力学的一种分析方法。结构矩阵分析方法认为：结构整体可以看作是由有限个力学小单元相互连接而组成的集合体，每个单元的力学性能可以比作建筑物中的砖瓦，装配在一起就提供整体结构的力学特性。 有限元法的基本思想是： 1. 假想把连续系统分割成数目有限的单元，单元只在数目有限的节点相连。在节点引进等效载荷，代替实际作用与系统的外载荷 2. 对每个单元由分块近似的思想，按一定的规则建立求解未知量与节点相互作用之间的关系 3. 把所有单元的这种特性关系按一定条件集合起来，引入边界条件，构成一组以节点变量为未知量的代数方程组，求解就得到有限个节点处的待求变量 所以，有限元法实质上是把具有无限个自由度的联系系统，理想化为只有有限个自由度的单元集合体，使问题转化为适合于数值求解的结构型问题 静力分析用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。静力分析包括线性和非线性分析。而非线性分析涉及塑性，应力刚化，大变形，大应变，超弹性，接触面和蠕变。本次分析为结构线性静力分析 静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的效应，它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化载荷的情况。可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响（如重力和离心力），以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷。 静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移，应力，应变和力。固定不变的载荷和响应是一种假定；即假定载荷和结构的响应随时间的变化非常缓慢。静力分析所施加的载荷包括： l. 外部施加的作用力和压力 2. 稳态的惯性力（如中力和离心力） 3. 位移载荷 4. 温度载荷 线性静力分析的求解步骤 1．建模 2．施加载荷和边界条件，求解 3．结果评价和分析 三.有限元方法及软件： 利用位移函数—虚功原理推导梁单元的有限元计算公式 第一步：写出单元位移、节点力向量 应用软件ANSYS10.0 在ANSYS产品家族中有七种结构分析的类型。结构分析中计算得出的基本未知量（节点自由度）是位移，其他的一些未知量，如应变，应力，和反力可通过节点位移导出。本次分析静力分析（Stastic） 四.实例：门式钢架的受力分析 4.1 问题描述： 门式钢架受到均布载荷q=200N/m作用，其柱高5m，横梁长10m,柱和梁均采用刚梁制作，杨氏模量E=2.1e5MPa,泊松比u=0.3，且已知柱与梁的横截面积形式均为工字梁，其中柱的参数为W1=0.2、W2=0.2、W3=0.4、t1=0.02、t2=0.02、t3=0.01，梁的参数为柱的参数的1.565倍 要求：求在均布载荷q作用下门式钢架的剪力、最大弯距、最大转角，绘制弯距图以及剪力图。 示意图：
雪糕厂轻型门式刚架设计策划方案
学号2011021111 《钢结构设计》课程设计 哈尔滨市某雪糕厂轻型门式刚架设计 院（系）名称：航天与建筑工程学院 专业名称：土木工程 学生姓名：韩学彬 指导教师：张建华副教授
2014年6月
1. 设计资料 (1) 2.荷载计算 (2) 1）荷载取值计算 (2) 2）各部分作用的荷载标准值计算 (3) 3.内力分析 (4) 1）在恒荷载作用下 (4) 2）在活荷载作用下 (6) 3）在风荷载作用下 (8) 4.内力组合 (15) 5.刚架设计 (17) 5.1 截面设计 (17) 5.2 构件验算 (17) （1）验算刚架柱在风荷载作用下的侧移 (17) （2）构件宽厚比验算 (17) （3）刚架梁的验算 (18) （4）刚架柱的验算 (20) 5.3 节点验算 (23) （1）梁柱连接节点： (23) （2）横梁跨中节点 (25)
（3）柱脚设计 (27) 6.其他构件设计 (28) 6.1 檩条的设计 (28) （1）荷载及内力： (28) （2）截面选择及截面特性 (29) （3）强度验算： (31) （4）挠度验算： (31) （5）构造要求： (32) 6.2 隅撑的设计 (32) 6.3墙梁的设计 (32) （1）荷载计算 (33) （2）内力计算 (33) （3）强度计算 (33) （4）挠度计算 (34) 参考文献 (34)
1. 设计资料 哈尔滨市某雪糕厂房，采纳单跨双坡门式刚架，刚架跨度27m，柱距6m，柱高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（a）所示，刚架形式及几何尺寸如下图（b）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，檩条和墙梁均采纳冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，钢材采纳Q345钢，焊条采纳E43型。 （a）钢架平面布置图
门式刚架设计实例
轻型门式刚架 ——计算原理 和设计实例 <9> 来源：https://www.360docs.net/doc/6a18696515.html, 发布时间：06-06 编辑：段文雁
二、设计实例一 1 设计资料 门式刚架车间柱网布置：长度60m；柱距6m；跨度18m。 刚架檐高：6m；屋面坡度1：10；屋面材料：夹心板；墙面材料：夹心板；天沟：钢板天沟；基础混凝土标号为C25，fc=12.5 N/mm2；材质选用：Q235-B f=215 N/mm2 f=125 N/mm2。 2 荷载取值 静载：为0.2 kN/m2；活载：0.5 kN/m2 ；雪载：0.2 kN/m2；风载：基本风压W0=0.55 kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数如下图： 图3-41 风载体型系数示意图 3 荷载组合 (1). 1.2 恒载+ 1.4 活载 (2). 1.0 恒载+ 1.4 风载 (3). 1.2 恒载+ 1.4 活载+ 1.4×0.6 风载 (4). 1.2 恒载+1.4×0.7 活载+ 1.4 风载 4 内力计算 （1）计算模型 图3-42 计算模型示意图 （2）工况荷载取用 恒载活载 左风右风 图3-43 刚架上的恒载、活载、风载示意图 各单元信息如下表：
表3-5 单元信息表 单元号截面名称长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性矩(x104mm4) 1 Z250~450x160x8x10 5700 54407040 973974 599822728 2 L450x180x8x10 9045 7040 974 22728 3 L450x180x8x10 9045 7040 97 4 22728 表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值 图3-44 梁柱截面示意简图 （3）计算结果 刚架梁柱的M、N、Q见下图所示： 图3-45 恒载作用时的刚架M、N、Q图 图3-46 活载作用时的刚架M、N、Q图 图3-47 （左风）风载作用时的刚架M、N、Q图 选取荷载效应组合：（1.20 恒载+ 1.40 活载）情况下的构件内力值进行验算。组合内力数值如下表所示： 表3-6 组合内力表 单元号小节点轴力N(kN) 小节点剪力Q2(kN) 小节点弯距M(kN.m) 大节点轴力N(kN) 大节点剪力Q2(kN) 大节点弯距M(kN.m) 1 -67.97 23.16 0.00 -56.89 -23.16 132.03 2 -28.71 -54.30 -132.0 3 -23.05 -2.30 -103.14 3 -23.05 -2.30 103.1 4 -28.71 -54.30 132.03 4 -56.89 -23.16 -132.03 -67.97 23.16 0.00 5构件截面验算
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。
轻型门式钢架结构设计中常见问题及处理方法
轻型门式钢架结构设计中常见问题及处理方法 摘要：门式刚架钢结构工业厂房因其工期短、自重轻、抗震性能好、综合造价低、环保等优点在建筑工程中已被广泛认可。本文根据本人实际工程经验，阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题，针对类似问题提出改进措施及建议，以供大家参考。 关键词：门式钢架；结构设计；问题；处理措施 Abstract：With the advantage of short period, light dead weight, excellent earthquake-resistant, low complex cost, environment protection etc., the door steel structure industry factory buildings has been accepted widely. In this paper, according to the author many years’experience, it will introduce the door steel structure design and field problems, meanwhile, the author also puts forwards to some advice for references. Key Words：door steel structure; structure design; problem; treatment measure 引言 钢结构在我国已经发展几十年，尤其近十年日趋发展完善，门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低，施工进度快深受人们的喜欢，厂房、车间如雨后春笋，遍地开花。但随之在设计及施工环节也曝出一些问题，如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。针对此类常见问题，结合本人经验进行分析，提出建议及改进措施。 1. 设计中常出现的问题 1.1 门式刚架钢结构变形过大 1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小 门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的，通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2，当有保温隔热要求时，采用的双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。。活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.，门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2。有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本，荷载取值都采取极限最小值，甚至一些附加荷载也省略掉了，比如屋面的风机荷载。 活荷载要考虑当地雪荷载，积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、
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》
门式钢架设计问题
1、山墙抗风柱与刚架连接应位于屋面支撑刚性系杆节点处。 2、刚性系杆，柔性系杆？ 刚性系杆：既承受拉力，有可承受拉力，长细比控制到180，也可控制到200；柔性系杆只承受拉力，长细比可控制到400. 3、伸缩缝？00000000000000000 4、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。 5、柱间支撑的间距应根据房屋纵向间距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30～45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。 6、当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。 7、当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置。 8、在刚架转折处（单跨房屋边往柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。 9、由支撑斜杆等组成的水平衍架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。 10、在设有带驾驶室且起重量大于15t 桥式吊车的跨间。 11、屋面受荷水平投影面积>60m2. 12、斜拉条的设置与檩条的倾倒方向有很大关系，什么地方该设斜拉条，什么地方可以不设，就我个人理解在这里分析一下：斜拉条，直拉条及撑杆组成了稳定的结构传力体系，主要承受拉条产生的拉力；对C型檩条，开口向上布置的情况，在竖向恒载及活载作用下，由于存在平行屋面向下的分力，所以拉条承受了平行屋面向下的拉力，此时，只在屋脊处设置拉条即可；在风吸力作用下，风力是垂直屋面作用的，此时的拉条不能提供侧向支承，不承受拉力所以可以不需布置斜拉条；当在檩条下部1/3高度处也布置拉条以防止檩条在风吸力作用下失稳，此时的拉条是承受檩条失稳所产生的次拉力，由于拉力方向不定，所以需在屋脊及屋缘处布置斜拉条；由此，对C型檩条，在风吸力不大的情况下，可以只在屋脊处布置斜拉条。对Z型檩条，由于其形心主轴与屋面有一定角度，所以拉条在恒载及活载作用下承受向下的拉力，在风吸力作用下产生向上的拉力，所以Z檩条在屋脊及屋缘处一定要布置斜拉条。 檩条计算：活载取0.5KN,施工集中荷载1KN。 C型檩条腹板开孔穿吊筋,檩距一般按吊顶龙骨间距为1.2m。 13、隅撑:为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外的计算长度。 当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时，可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。隅撑一般宜采用单角钢制作，按照轴心受压构件设计。
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，长度150m ，檐高H=7.5m ，屋面坡度B=1/10，跨度L=15m ，柱距S=7.5m 。刚架为等截面的梁、柱，柱脚为铰接。 屋面材料、墙面材料采用单层彩板。 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 20.35/O W 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 1．屋盖永久荷载标准值 屋面板 20.60/kN m 刚架斜梁自重（先估算自重） 20.15/kN m 合计 0.752/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0.502/kN m ，不考虑积灰荷载。 3．轻质墙面及柱自重标准值 0.252/kN m 4．风荷载标准值 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A 的规定计算。基本风压ω0=1.05×0.45 kN/m 2，地面粗糙度类别为B 类；
门式钢架设计常见问题
门式钢架设计常见问题 1. 钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取？ 答：a. 平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度，平面外的计算长度应该取平面外有效支撑之间的间距，通常需要根据平面外支撑布置情况修改。（见《STS用户手册》） b. 见《钢结构设计手册》（第三版）460页9.8.3节 c. 见《钢结构设计手册》（第三版）435页，437页相关内容 2. 是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度？ 答：可以。见《门式钢架规范》4.1.3条 3. 关于STS中的错误信息：“梁高厚比超限”的解决方法？ 答：网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率>60mm/m造成的，本人却无法验证该说法。但是增加腹板厚度确实可以解决该问题。见《门式钢架规范》6.1.1-6条，《钢结构规范》4.3节4. 高强螺栓可以涂油漆吗？ 答：不可以。油漆会使接触面的摩擦系数降低。 5. 如何确定钢架梁的分段比例？ 答：可根据弯矩包络图确定。一般单跨取0.3：0.7或0.4：0.6，多跨可取0.3：0.45：0.25 6. 如何估算钢架梁柱截面？ 答：根据荷载与支座情况，钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。 柱截面按长细比预估，通常50<λ<150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。 7. 关于门式钢架的恒载？ 答：压型钢板及保温层 0.25kN/m2 檩条 0.05kN/m2 悬挂设备 0.2kN/m2 8. 如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时，可以考虑使用高强钢材。 9. 钢构的除锈方式有哪些？ 答：手动，适用于小型要求不高的构件，除锈不彻底 喷砂，适用于比较厚实的构件，除锈彻底 酸洗，适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位，除锈彻底 10. 拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm（见《门式钢架规范》6.3.5条）；檩托的常用厚度是8mm；隅称按设计确定（见《门式钢架规范》6.16条）；屋面彩钢板厚度不宜小于0.4mm（见《门式钢架规范》6.6.2条）。
(完整版)门式刚架课程设计
《房屋钢结构》门式钢架课程设计 姓名：杜修磊 学号：20110380 班级：2011级土木3班 指导教师：张杰 2014年12月
、题目要求 现有一单层门式钢架厂房，布置一台10t中级工作制桥式吊车，单跨双坡，跨长18m 设计参数： 1、建筑物安全等级为三级，设计使用年限为50年； 2、基本风压为0.4kN/m2（50年一遇），B类粗糙度； 3、基本雪压为0.35kN/m2（50年一遇）； 4、屋面恒载为0.3kN/m2，屋面活载为0.5kN/m2； 5、抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第二组，场地类别为II类，抗震设防类别为丙类; 6、基础顶面标高为0.000m。 结构布置形式如图所示：
钢结构设计规范》 （GB 50017-2003）; 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 （CECS 102:2002 ， 2012 年版）; 结果输出 -- 总信息 --- 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 : 9 柱数 : 4 梁数 : 4 支座约束数 : 2 标准截面总数 : 5 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 : 按压弯构件验算 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 / 180 地震作用计算 : 计算水平地震作用 计算振型数： 3 地震烈度： 7.00 场地土类别：n 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： 0.050 按 GB50011-2010 地震效应增大系数 1.000 窄行输出全部内容 三、柱强度、稳定、配筋计算 钢柱 1 截面类型=16;布置角度=0;计算长度：Lx= 13.07, Ly=5.50; 长细比：入x=52.1, 入 y=99.2 构件长度 = 5.50; 计算长度系数 : Ux=2.38 Uy=1.00 抗震等级 : 三级 截面参数 : B1=250, B2=250, H=600, Tw=6, T1=10, T2=10 轴压截面分类:X 轴:b 类,Y 轴:c 类 构件钢号： Q235 验算规范 : 门规 CECS102:2002 考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制组合号 :123,M=-148.31,N=98.89,M=-74.58,N= -93.62 考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.483 抗剪强度计算控制组合号 :123,V=-43.30 抗剪强度计算应力比 =0.126 平面内稳定计算最大应力对应组合号:77,M=-67.25, N=281.33,M=-127.35,N= 二、输入参数 工程名 : 01 ************ PK11.EXE ***************** 设计主要依据 建筑结构荷载规范》 建筑抗震设计规范》 日期 :12/18/2014 时间 : 20:12:44 (GB 50009-2012); (GB 50011-2010);
关于门式刚架结构抽柱和高低跨设计问题的探讨
关于门式刚架结构抽柱和高低跨设计问题的探讨[摘要]门式刚架厂房在有色金属加工厂房中的应用日益广泛，然而由于工 艺布置、生产需求的复杂多变和特殊要求，导致门式刚架厂房在平面和竖向布置的不规则，进而给设计工作带来诸多问题。本文结合工程实际，对复杂抽柱门式刚架工业厂房结构计算模型的确定、荷载的取用、屋面梁在托梁(架)处支座的简化输入、节点设计、结构构造等问题进行了探讨，提出在具体设计中需要重点注意的相关问题，并给出了相应的解决方案和建议，以便为今后的设计工作提供一些有益的思路。 [关键词]：门式刚架，抽柱，计算模型，节点设计 1、工程概况 博兴铝业公司年产10万吨铝合金带坯工程熔铸—冷轧车间，位于青海省高新区，抗震设防烈度为7度。新建厂房要求采用全钢结构厂房，建筑面积约16650m2，长198m，横向宽84 m，分别为一个24m跨和2个连续30m跨，共三跨，两个不对称的双坡屋面，坡度为1：20，且第三跨为高低跨的高跨，均有通风屋脊，如平面布置图所示。吊车型号及轨顶标高详见剖面图所示。 2、结构设计 2.2结构方案 刚架柱为焊接工字型实腹式单阶柱，刚架梁为焊接工字型实腹式变截面梁，梁分段节点采用摩擦型高强螺栓连接；梁柱连接采用端板竖放式摩擦型高强螺栓连接节点；柱脚为插入式刚性连接。檩条、墙梁均采用C型或Z型冷弯薄壁型钢。屋面支撑采用型钢十字形支撑加刚性系杆体系。 2.3刚架形式的确定 在实际设计中首先遇到的问题是刚架形式的确定。基本柱距选定为9m，C 列柱距有9m和18m两种，除常规的9m柱距门式刚架结构外，因为抽柱的情况出现就存在两种特殊的刚架形式，见下图刚架形式○a、○b。对于每一种刚架形式，边柱的受荷面积肯定是9m的，无论是恒载、活载、风载、吊车荷载均不例外，而对C列中柱来说就有两种情况，即9m、18m，用门式刚架计算存在诸多的问题。
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
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。 屋面和墙面采用75mm厚EPS夹芯板，底面和外面二层采用0.6mm厚镀锌彩板，锌板厚度为275/gm2;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条，屈服强度自 f y -450N /mm2，镀锌厚度为160g/mm2。（不考虑墙面自重） 然条件：基本风压：W O =0.5KN /m2，基本雪压0.3KN /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：0.18KN/m2 檩条支撑：0.15KN / m2 横梁自重：0.15KN/m2 总计：0.48KN /m2 屋面雪荷载：0.3KN / m2 屋面活荷载：0.5KN /m2（与雪荷载不同时考虑） 柱自重：0.35KN/m2 风载：基本风压W。=0.5kN/m2 3.各部分作用荷载： （1）屋面荷载： 1 标准值：0.48 9 =4.30KN/M cos日 柱身恒载：0.35 9 =3.15KN/M （2）屋面活载 1 屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载0.50 9=4.50KN /M COST （3）风荷载 以风左吹为例计算，风右吹同理计算: 根据公式「k=TSs计算: （地面粗糙度B类）」z根据查表h^10m,取1.0,l s根据门式刚架的设计规范, 取 下图： 风载体形系数示意图