刚架结构计算参考综述
静定刚架计算总结
静定刚架计算总结一、静定刚架类别悬臂刚架、简支刚架、三铰刚架、主从刚架二、静定刚架计算方法静定结构支座反力及结构内力的计算，根据静力平衡方程计算求得。
但不同类型的刚架，其支座反力和内力的计算顺序不一样。
在计算静定刚架时，需要根据刚架的类型及特点选择合适的计算方法进行计算，达到事半功倍的效果。
（1）计算支座反力根据不同类型的刚架，采用不同的计算方法。
（2）截面法计算内力（弯矩M、剪力F S、轴力F N）选取控制截面控制截面包括：杆件的起始端，集中荷载作用截面，集中力偶作用处的左右截面，均布荷载的起始端。
计算控制截面的弯矩M●选取合理的隔离体，计算控制截面的弯矩M。
悬臂刚架：隔离体选择带有自由端的部分作为隔离体；简支刚架、三铰刚架：选取带有支座、外荷载较少且计算较为方便的一侧作为隔离体；主从刚架：基本部分与附属部分分别进行计算。
选择隔离体时，同样选取带有支座、外荷载较少且计算较为方便的一侧作为隔离体；●逐杆计算控制截面的弯矩M在选取的隔离体上，标出隔离体上所受到的外力、支反力，截面处标出截面的内力，所有的外力及内力对所求截面处取矩，考察隔离体的力矩平衡情况，根据力矩平衡条件，确定所求截面的弯矩M。
●判断受拉侧1）根据所求截面处的弯矩方向，判断杆件的受拉侧与受压侧；2）根据外荷载对所求截面处的力矩方向，判断杆件的受拉侧与受压侧；3）根据杆件在外荷载作用下的变形情况，判断杆件的受拉侧与受压侧；4）根据自己总结的经验，判断杆件的受拉侧与受压侧；计算杆件的剪力F S ——（杆件的剪力根据结构的弯矩图进行计算）● 弯矩图是直线的杆件杆件剪力值=弯矩图的斜率● 弯矩图是曲线的杆件选取合适的隔离体，考察隔离体在垂直于所求截面剪力方向上力的平衡条件（支座反力、外力和所求截面的剪力，求解三种力形成的平衡方程），根据力的平衡条件，计算截面的剪力。
根据剪力的方向，判断剪力正负号：剪力使隔离体顺时针转动为正，逆时针转动为负。
刚架结构计算示例
图3-40 创建关键点对话框
图3-41 创建直线对话框
图3-42 刚架模型
（6）划分网格 选择 刚架 的 单 元 属性 ， 运行Preprocessor> Meshing>Mesh Attributes>Pick ed lines，弹出Line Attributes对话框。拾取刚架后 弹出Meshing Attributes对话框， 采 取 默 认 设 置 。 点击OK。
ANSYS刚架结构计算示例
约束形式为：A、D点施加 全约束。在BC梁中点处受到竖 直向下集中载荷的作用 F1=20000N， AB柱的中点处受 水平向右的集中载荷 F2=10000N；AB＝2m， BC＝ 2m，材料为钢材，弹性模量 E=2.1×1011Pa，泊松比μ=0.3。
图3-33 刚架示意图
（1）选择分析范畴 在主菜单中单击Preferences 菜单， 弹出Preferences for GUI Filtering窗口， 选择 Structural， 然后单击OK按 钮。
图3-34选择分析范畴对话框
（2）选择单元类型 运行Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete， 弹出Element Types对话框，选择BEAM188单元。
图3-38 选择材料属性对话框
图3-39 设置材料属性对话框
（5）建立模型 设置材料属性对话框运行Preprocessor>Modeling >Create>Keypoints>In Active CS。创建关键点1，在N PT选项栏中设置数值1， 表示设置的关键点号为1， 在X,Y,Z栏中设置数值0，0，0，表示关键点1的坐标 为：（0,0,0）。同理设置关键点2，3，4。坐标分别 为（0,2,0），（2,2,0），（2,0,0）。 运行Preprocessor>Modeling>Create> Lines>Lines>Straight Line， 弹出Create Straight Line 对话框。 分别拾取点 1-2, 3-4,2-3。并经过布尔运算将两直线相加。
钢结构计算方法!~
钢结构计算方法!~钢结构计算方法1. 简介钢结构是一种常用于建造和桥梁等工程中的结构形式，具有高强度、轻巧和可持续等特点。
这份文档将详细介绍钢结构的计算方法。
2. 材料力学性质2.1 钢材的力学性质钢材的力学性质包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
在计算钢结构时，需要使用准确的钢材力学性质数据。
2.2 焊接材料的力学性质由于钢结构中常使用焊接连接，因此需要了解焊接材料的力学性质，并根据实际情况进行合理的选择和计算。
3. 荷载计算3.1 自重荷载计算钢结构的首要任务是确定自重荷载，即钢结构本身的分量。
这涉及到各种结构构件的几何形状和材料密度等参数。
3.2 外加荷载除了自重荷载外，钢结构还需要承受来自外部的荷载，如风荷载、雪荷载、地震荷载等。
这些荷载需要根据实际情况进行准确计算。
4. 结构稳定性计算在钢结构的计算中，稳定性是一个重要考虑因素。
在设计过程中，需要进行弯曲稳定性和屈曲稳定性的计算。
4.1 弯曲稳定性计算弯曲稳定性计算是根据结构的几何形状和荷载情况，确定结构是否会浮现弯曲失稳现象，并进行必要的加强措施。
4.2 屈曲稳定性计算屈曲稳定性计算是根据结构的几何形状和材料强度等参数，确定结构是否会浮现屈曲失稳现象，从而决定结构的合理尺寸和形状。
5. 构件设计5.1 梁的设计计算钢结构中的梁是主要承担荷载的构件，对其几何形状和强度进行合理设计是关键。
梁的设计计算包括截面尺寸确定、强度计算等。
5.2 柱的设计计算钢结构中的柱也是承受荷载的关键构件，柱的设计计算需要考虑强度、稳定性等方面的问题，确保结构的安全性。
6. 连接设计连接是钢结构中承载力传递的关键部份，连接的设计需要考虑刚度、强度和稳定性等因素，确保连接的可靠性。
7. 桥梁设计特点钢结构在桥梁工程中有着广泛应用，桥梁设计需要考虑到桥梁的跨度、荷载、风荷载等特点，特殊的设计方法也会有所变化。
8. 附件本文档所涉及的附件如下：- 钢材力学性质数据表- 焊接材料力学性质数据表- 自重荷载计算公式- 外加荷载计算公式- 弯曲稳定性计算方法- 屈曲稳定性计算方法- 梁的设计计算样例- 柱的设计计算样例- 连接设计样例9. 法律名词及注释- 强度：指材料反抗破坏的能力。
门式刚架计算范文
门式刚架计算范文门式刚架是一种常用的结构形式，适用于横跨较大的空间，常见于工业厂房、仓库、停车场等。
门式刚架由上部水平梁、下部水平梁和立杆组成，通过连接件连接在一起，形成一个整体结构。
下面将详细介绍门式刚架的计算方法。
1.梁的计算：门式刚架通常由上部大梁和下部小梁组成。
首先，根据跨度和负荷计算出梁的截面尺寸。
常用的梁截面形式有I型、H型等。
根据负荷和梁截面的强度要求，可以通过截面计算确定梁的截面尺寸。
2.立杆的计算：立杆是门式刚架的支撑结构，承受梁和屋盖的重力。
根据结构荷载和纵向跨度计算立杆的截面尺寸。
常用的立杆截面形式有H型、工字型等。
根据负荷和立杆截面的强度要求，可以通过截面计算确定立杆的截面尺寸。
3.连接件的计算：门式刚架的连接件起到连接梁和立杆的作用，承受结构受力。
连接件的计算需考虑连接件在受力状态下的强度要求。
常见的连接件有螺栓、焊接等形式。
螺栓连接件的计算主要包括剪切强度和拉伸强度的计算。
4.稳定性计算：门式刚架在受到侧向力作用时，需要考虑稳定性问题。
稳定性计算主要包括侧向位移和倾覆度的计算。
侧向位移计算可采用刚度法或有限元法计算，倾覆度计算可采用刚度法、强度法或有限元法计算。
5.设计验算：经过上述计算，得到梁、立杆和连接件的尺寸后，需要进行设计验算。
设计验算主要包括静力强度验算、稳定性验算和疲劳验算。
静力强度验算主要包括弯曲强度、剪切强度和轴心受压强度的计算。
稳定性验算主要包括稳定系数的计算。
疲劳验算主要考虑梁、杆件在长期重复荷载下的疲劳破坏情况。
综上所述，门式刚架的计算主要包括梁、立杆、连接件的计算，稳定性计算和设计验算等。
计算过程需要考虑结构的强度和稳定性要求，并通过设计验算进行验证。
通过合理的计算和设计，可以确保门式刚架的结构安全和稳定。
钢架载荷计算
钢架载荷计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钢架是一种常见的结构材料，广泛应用于建筑、桥梁、汽车等领域。
在设计和制造钢架时，通常需要进行载荷计算，以确保钢架能够承受设计要求下的力学负荷，并具有足够的安全性。
本文将介绍钢架载荷计算的基本原理和方法。
一、钢架的作用及载荷类型钢架主要起支撑和传递荷载的作用，在设计和计算钢架承载能力时，需要考虑以下几种不同类型的载荷：1. 自重：即钢架本身的重量，是一个固定的载荷，通常可以通过钢材的密度和尺寸计算得出。
2. 活载：即动态荷载，如行人、车辆、风、雪等外部荷载对钢架的影响，通常需要根据设计要求和现场实际情况确定。
3. 风载：风是一个重要的外部荷载，特别是在桥梁等大跨度结构中，通常需要考虑风对钢架的影响。
4. 地震荷载：地震是一个非常严重的外部荷载，尤其在地震带地区，钢架的抗震性能至关重要。
5. 冰雪荷载：在寒冷地区，积雪和结冰会对钢架产生额外的荷载，需要进行考虑。
二、钢架的承载能力计算方法在进行钢架的承载能力计算时，通常需要考虑以下几个方面：1. 截面计算：根据钢架的截面形状和尺寸，可以计算出其承载能力，包括抗拉能力、抗压能力、抗弯能力等。
2. 材料性能：钢材的强度、韧性、屈服点等材料性能对钢架的承载能力有重要影响，需要在计算中进行考虑。
3. 加工和焊接质量：钢架的制造工艺和质量对其承载能力也有较大影响，需要确保钢架的加工和焊接质量符合设计要求。
4. 支座和连接强度：钢架的支座和连接件对其承载能力也有很大影响，需要进行相应的计算和设计。
5. 外部荷载：需要将外部荷载和钢架的承载能力进行比较，确保钢架具有足够的安全性。
以桥梁钢架为例，我们可以进行一个简单的承载能力计算：假设一座桥梁的主梁为一根长为20m，截面为200mm×400mm 的钢梁，材料为Q235钢，求其最大承载能力。
我们可以根据钢梁的截面形状和尺寸计算出其截面积和截面惯性矩，然后根据钢材的强度和截面性能计算出钢梁的抗拉、抗压和抗弯能力。
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。
钢结构屋架计算书
引言概述：钢结构屋架是一种常见的建筑结构形式，它具有良好的承载能力、抗震性能和经济性。
钢结构屋架的设计计算是确保其结构安全可靠的关键。
本文将从钢结构屋架的计算方法、荷载计算、材料性能、构件稳定性和结构抗震性能等五个大点进行详细阐述，以提供专业的设计参考。
正文内容：一、钢结构屋架的计算方法1.钢结构屋架的计算一般采用极限状态设计方法，即将结构在正常使用荷载和极限状态荷载下的承载能力进行对比，保证结构在所有工况下的安全性。
2.计算时需考虑屋架整体受力、节点刚度、斜撑位置、变形限值等因素，通过数值计算和结构优化，确定合理的截面尺寸和材料标准。
二、荷载计算1.荷载计算是钢结构屋架设计的重要一环，包括静荷载和动荷载两部分。
静荷载主要包括自重、活荷载和雪荷载，动荷载主要包括风荷载和地震荷载。
2.荷载计算需要按照国家和地方的相关规范进行，确保设计荷载与实际使用条件相匹配。
三、材料性能1.钢结构屋架的主要材料是钢材，需要了解其强度、抗拉、抗压、抗弯等性能参数，以及地震时的耗能能力。
2.在计算中需要准确使用材料参数，遵循相关规范对材料的强度和安全系数要求。
四、构件稳定性1.构件稳定性是指钢结构屋架在受力过程中保持稳定的能力。
当屋架结构长度较大时，容易发生屈曲失稳，需进行稳定性计算。
2.构件的稳定性计算需要考虑其截面形状、厚度、支撑条件等因素，确保在承受荷载时不发生失稳。
五、结构抗震性能1.结构抗震性能是钢结构屋架设计的重点之一，需要保证结构在地震中具有良好的抗震性能。
2.抗震设计需要根据地震分区和设计地震动参数进行计算，采用弹性静力分析或弹性动力分析方法，保证结构在地震中不发生倒塌。
总结：。
钢框架结构计算书
钢框架结构计算书
钢框架结构计算书是指对钢框架结构进行力学计算的文件。
以下是钢框架结构计算书的基本内容和要点：
1. 结构概述：对钢框架结构的主要构件和整体结构进行描述和概述，包括结构形式、构件材料、截面形状等。
2. 荷载计算：根据设计要求和使用场所的荷载标准，计算结构所受的静、动力荷载。
包括自重、风荷载、地震荷载等。
3. 材料参数：列出结构所用材料的参数和性能，如钢材的屈服强度、抗拉强度等。
这些参数是进行力学计算的基础。
4. 结构计算：根据荷载和材料参数进行结构计算，包括各构件的内力计算、应力计算、变形计算等。
计算过程中需要遵循力学原理和结构力学的方法。
5. 构件设计：根据计算结果，对各构件的尺寸进行设计，确保各构件满足强度、刚度和稳定性要求。
涉及到构件的截面尺寸、槽钢的连接等。
6. 抗震设计：针对地震荷载，进行抗震设计和计算，确保结构在地震作用下的安全性和稳定性。
包括设立防震设施、计算结构的抗震性能等。
7. 结果分析和讨论：对计算结果进行分析和讨论，评估结构的安全性、经济性和可行性等。
通过结果分析，可以指导后续的结构设计和施工。
8. 附录和图纸：附上相关的图纸、照片和计算公式等。
图纸要包括整体结构图、构件图、连接节点图等，以便清晰地表达结构形式和设计思路。
钢框架结构计算书是设计、施工过程中非常重要的文件，它提供了结构设计的理论基础和计算依据。
计算书需要由专业人员编制，按照相关的国家标准进行设计和计算。
同时，对于大型和复杂的钢框架结构，可能需要进一步的专业软件支持，以提高计算的准确性和效率。
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（一）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 KN/m2
50mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2
PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2
檩条及支撑0.10 KN/m2
刚架斜梁自重0.15 KN/m2
悬挂设备0.20 KN/m2
柱荷载：
恒荷载标准值：0.45×6=2.70KN
风荷载标准值：
迎风面：柱上qw1=0.47×6×0.25=0.71KN/m
横梁上qw2=－0.47×6×1.0=－2.82KN/m
背风面：柱上qw3=－0.47×6×0.55=－1.55KN/m
横梁上qw4=－0.47×6×0.65=－1.83KN/m
3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m2
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/m2，地面粗糙度类别为B类；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，μz=1.0。风荷载体型系数μs：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(CECS102：2002中间区)。
合计0.67 KN/m2
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 KN/m2。
雪荷载：基本雪压S0=0.45 KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角
α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。
ψ=f/h=0.9/6=0.15
k=h/s=6/9.0449=0.6634
μ=3+k+ψ(3+ψ)=3+0.6634+0.15×(3+0.15)=4.1359
HA=HE=qlλΦ/8=4.02×18×3×0.5289/8=14.35KN
MC=ql2[1－(1+ψ)Φ]/8=4.02x18பைடு நூலகம்[1－(1+0.15)×0.5289]=63.78KN·m
HA=1.55×6－7.02=2.28KN
MD=7.02×6－1.55×62/2=14.22KN·m
MB=2.28×6=13.68KN·m
刚架在qw3作用下的内力如图。
(5)在迎风面横梁上风荷载水平分力qw2x作用下
α=1，β=0
HA=2.82×0.9(1+0.0202)/2=1.29KN
HE=2.82×0.9－1.29=1.25KN
MB=MD=－ql2Φ/8=－4.02×182×0.5289/8=－86.11KN·m
刚架在恒荷载作用下的内力如图。
内力计算的“+、－”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
2
VA=VE=27.00KN
HA=HE=3.00×18×3×0.5289/8=10.71KN
MC=3.00×182[1－(1+0.15)×0.5289]/8=47.60KN·m
MB=MD=－3.00×182×0.5289/8=－64.26KN·m
刚架在活荷载作用下的内力如图。
3
对于作用于屋面的风荷载可分解为水平方向的分力qx和竖向的分力qy。现分别计算，然后再叠加。
(1)在迎风面横梁上风荷载竖向分力qw2y作用下
一、设计资料
某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10。刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
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。
1
λ=l/h=18/6=3
VA=2.82×9－6.35=19.03KN
HA=HE=qlλΦ/4=2.82×18×3×0.1322/4=5.03KN
MB=MD=5.03×6=30.18KN·m
MC= ql2[α2－(1+ψ)Φ]/4=2.82×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=22.38KN·m
刚架在qw2y作用下的内力如图
刚架在qw4y作用下的内力如图。
(3)在迎风面柱上风荷载qw1作用下
α=1，
VA=－VB=－qh12/2L=－0.71×62/(2×18)=－0.71KN
HE=0.71×6－3.22=1.04KN
MD=1.04×6=6.24KN·m
刚架在qw1作用下的内力如图。
(4)在背风面柱上风荷载qw3作用下
VA=－VB=－qh12/2L=－1.55×62/(2×18)=－1.55KN
MB=1.29×6=7.74KN·m
MD=1.25×6=7.50KN·m
刚架在qw2x作用下的内力如图。
(6)在背风面横梁上风荷载水平分力qw4x作用下
HA=1.83×0.9(1+0.0202)/2=0.84KN
HE=1.83×0.9－0.84=0.81KN
MB=0.81×6=4.86KN·m
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
屋面：
恒荷载标准值：0.50×6=3.00KN/m
活荷载标准值：0.65×6=3.00KN/m
(2)在背风面横梁上风荷载竖向分力qw4y作用下
VA=1.83×9－4.12=12.35KN
HA=HE=qlλΦ/4=1.83×18×3×0.1322/4=3.27KN
MB=MD=3.27×6=19.62KN·m
MC= ql2[α2－(1+ψ)Φ]/4=1.83×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=14.52KN·m