门式钢架工业厂房设计
门式刚架厂房结构l图（含设计说明）
某门式刚架(吊车)厂房结构图纸
门式刚架钢结构设计要点
门式刚架钢结构设计要点摘要:随着工业产业的快速发展,当前在工业建筑领域钢结构厂房得到了广泛应用。
其中以框架上门式刚架钢结构厂房最具有代表性,其上部为门式刚架结构,下部为框架结构,整体结构综合了二者的优势,不仅整体结构跨度大,且自重较轻,节约材料,实现了厂房结构设计的经济性与可靠性。
关键词：门式刚架；钢结构；设计要点引言门式刚架钢结构是一种常见的工业建筑结构，由于其具备高承载能力和良好的稳定性等优点，被广泛应用于各种大型仓库、工厂、体育馆、展览馆等建筑中。
门式刚架钢结构的设计需要充分考虑到结构强度、稳定性和可靠性等多方面的因素，以确保其满足实际的使用要求。
本文将介绍门式刚架钢结构设计的要点，以期对相关研究和实践工作有所启发和帮助。
1.门式刚架发展概况门式刚架是钢结构的一种形式，由于其具有强度高、刚性好和重量轻等优点，被广泛应用于工业和民用建筑中。
其特征是搭建速度快，造价低廉，适用范围广泛，安全可靠，因此深受建筑行业和工程领域的青睐。
门式刚架最初是在20世纪50年代诞生的，最早应用于轻型钢结构房屋中。
60年代初期，随着工业建筑的大规模兴起，门式刚架渐渐成为了工业厂房的首选结构形式。
90年代以后，随着制造业的发展、城市化的加速，门式刚架的应用逐渐扩展到体育馆、展览馆和商场等民用建筑中。
2、门式刚架具有以下几个特点：1.钢材使用率高，重量轻，受力性能好，稳定性强；2.模数化设计，便于批量生产和安装，搭建速度快；3.能够满足大跨度、大空间的使用要求，能够灵活地进行布局和改变；4.适应性强，可用于各种不同的建筑类型，如工厂、体育馆、商场、展览馆等；5.能够经受住地震、风力等自然灾害的考验。
目前，门式刚架技术正在不断发展和完善。
随着新材料的不断出现以及新工艺、新技术的应用，门式刚架的安全性、可靠性、施工效率和造价等方面都得到了不断提升。
此外，门式刚架作为钢结构中的一种重要形式，具有多方面的优点，是当前建筑行业的发展趋势之一。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。
刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。
屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。
柱脚采用铰接柱脚。
梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。
截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。
图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。
雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。
屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。
毕业设计：门式刚架轻型钢结构工业厂房钢结构工程设计
毕业设计开题报告（含文献综述、外文翻译）题目工业厂房钢结构工程设计姓名学号专业班级所在学院指导教师（职称））二○一年月日毕业设计（论文）开题报告（包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等）1. 选题的背景和意义1.1选题的背景钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点。
近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大，目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
但是，与国外的一些发达国家相比，我国在许多方面还存在着明显差距，如美国、日本、德国等国家，在工程建设中广泛采用钢结构，钢结构建筑占整个建筑的40%以上，而目前我国的钢结构建筑所占比重还不到5%。
由此可见，今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。
[1]1.2选题的意义考虑到门式刚架轻型钢结构房屋具有自重轻，用钢省，造价低，抗震性能好的特点，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。
而且该种结构可跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足使用要求，用途广泛，施工周期短且不需要大型的施工机具，因此本工程采用了门式刚架轻型房屋钢结构。
本工程是实际工程，通过此次的设计过程，可了解实际的操作，掌握具体的流程以及相关软件等工具。
进一步的将理论和实际相结合，对于今后的工作有着决定性的帮助。
另一方面，也锻炼了自己的独立分析，阅读文献（包括外文）的能力，为自身将来的发展做下基础。
2．可行性分析门式刚架轻型房屋以门式刚架为受力体系，外墙采用冷弯薄壁型钢裸条和压型钢板，承重体系和围护体系都很轻，施工速度快整休造价低，具有广阔的发展前景。
一些国外的公司采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)相结合的一体化生产技术，在国内市场有很大的优势。
随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的实施，国内也相继开发出了一些门式刚架设计软件。
单层门式刚架厂房设计图（含钢量低至30kg）
门式钢架厂房设计方案
门式钢架厂房设计方案门式钢架厂房是一种现代化建筑结构，它的优点在于其经济、实用和美观性。
门式钢架厂房可以用于各种用途，例如工业生产、仓库、商业广场等。
门式钢架厂房的设计需要考虑多种因素，包括安全性、结构合理性、装饰性等。
本文就门式钢架厂房的设计方案进行分析和探讨。
1.设计选址地面的地形、土壤条件、地下水位、地质构造和气象条件等都是影响门式钢架厂房设计方案的因素。
设计选址时，应选取地质稳固、土质条件良好、地下水位低、气象条件宜人的地区，并在设计中充分考虑地震和风吹等因素的影响。
2.设计要求门式钢架厂房的设计要求包括：承载力强、刚度高、耐用性好、防火性能好、美观性好、隔音性能好等。
门式钢架厂房的设计要充分考虑这些要求，确保这些要求得到满足。
3.设计结构门式钢架厂房的结构设计应采用分层、分部的结构原则，以确保门式钢架厂房整体稳定性。
门式钢架厂房的结构应具有合理的刚度，以确保门式钢架厂房不会发生变形或倾斜。
门式钢架厂房应该采用钢制结构，以保证建筑物的强度和坚固性。
4.材料选择门式钢架厂房设计中，钢材是主要的构件材料之一。
在选择钢材时，要注意材料的耐用性、强度、韧性、抗压、抗拉、抗剪、抗腐蚀等方面，以确保门式钢架厂房的质量和寿命。
5.隔音装置门式钢架厂房的隔音装置需要考虑施工后的环境噪音，例如工业设备声响、交通车辆声响等。
隔音装置应采用防噪声隔音板，并配备合适的门窗，以确保门式钢架厂房的隔音效果。
6.美观装修门式钢架厂房的美观装修是必不可少的。
美观装修不仅仅能够提升门式钢架厂房的美感，还能够为门式钢架厂房的实用性和实用价值做出一定的贡献，增加使用者的舒适度。
在选择装饰材料时，要保证材料的环保性、防火性和装饰性，以确保门式钢架厂房的外观美观。
综上所述，门式钢架厂房设计方案应充分考虑上述因素，使得建筑物更稳定、更安全、更美观、更实用。
在设计过程中，应根据建筑的用途和环境特点，合理选材、选址和设计结构等，以确保设计方案的合理性和实用性。
经典门式刚架厂房整体设计参考套图
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《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002);
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:
节点总数: 7
柱数: 2
梁数: 4
支座约束数: 2
标准截面总数: 5
构件重量(Kg)=
--------------------------------------------------------------------------------
钢柱2
截面类型= 27;布置角度= 0;计算长度：Lx= , Ly= ;长细比：λx= ,λy=
构件长度= ;计算长度系数: Ux= Uy=
3．《结构设计原理》，熊峰、李章政、贾正甫、李碧雄编着，科学出版社，2002。
4．《钢结构设计规范》GB 50017—2003
5．《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002
6．《建筑荷载设计规范》GB 50009-2001（2006年版）
7．《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008年版）
1.恒载+活载
2.q = 恒载+风载
3. = 恒载+（活载+风荷载）
= （ ）=
= （ ）=
内力计算
工程名:钢结构
************ *****************
日期:5/ 6/2010
时间:20:37:53
设计主要依据:
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001);
( 1) ( 2) ( 3) ( 4)
( 5) ( 6) ( 7)
---柱内力---
柱号M N V M N V
1
2
---梁内力---
梁号M N V M N V
1
2
3
4
振型参与质量系数:%
-----右震动标准值作用计算结果-----
地震力计算质量集中信息:
质量集中节点号:
2
质点重量:
水平地震标准值作用底层剪力：
1
2
---梁内力---
梁号M N V M N V
1
2
3
4
----右风荷载标准值作用----
节点荷载:节点号水平力垂直力
0
柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2
1 1
2 1
0
梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
---节点侧向（水平向）位移(mm) ---
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:
基础计算信息:不计算基础
梁刚度增大系数:
钢结构净截面面积与毛截面面积比:
门式刚架梁平面内的整体稳定性:不验算
钢结构受拉柱容许长细比: 400
钢结构受压柱容许长细比: 500
验算规范:门规CECS102:2002
柱下端柱上端
组合号M N V M N V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
考虑腹板屈曲后强度，强度计算控制组合号: 8, M= , N= , M= , N=
变截面H形截面H: B1= 500, B2= 500, H1= 500, H2= 950 T1= 10 T2= 20 T3= 20
轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类
验算规范:门规CECS102:2002
柱下端柱上端
组合号M N V M N V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
8．《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002
荷载取值
(一)恒载（沿水平投影面的标准值）
压型钢板及玻璃丝棉
钢架斜梁自重
檩条及支撑
(二)活荷载（标准值）
活荷载（不上人屋面）或雪荷载
(三)积灰荷载（标准值）
积灰荷载
(四) 风荷载（标准值）
基本风压
计算中不考虑风压高度变化系数，只取基本风压。
(五)施工及检修荷载
底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条):
各质点地震力调整系数:
地震力调整后剪重比：
***第1振型
结构自振周期(已乘周期折减系数，单位：秒):
特征向量：
各质点的水平地震力(kN)：
---节点侧向（水平向）位移(mm) ---
节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx
( 1) ( 2) ( 3) ( 4)
2．刚架设计（截面估算、刚度计算、荷载计算、内力及变形分析、荷载及内力组合、构件及连接节点设计），包括梁柱截面、节点、柱脚节点（考虑抗震）。
3．柱下独立基础设计
4．柱间支撑设计
5．檩条设计
6．绘制施工图。
（四）设计资料
车间长度90m，两等跨，柱距、跨度和檐高见下表。屋面坡度1：10。梁柱采用Q345-B钢材；屋面采用单层彩色钢板或夹芯板（自选）；墙面单层彩色钢板或夹芯板（自选）；天沟采用彩板天沟或钢板天沟（自选）。
计算檩条时候有可能使用，取集中力F=1 计算。
荷载组合
(一)
下图为设计计算简图
风载体型系数k值，按建筑结构荷载规范GBJ9—87，屋面上的迎风面与背风面近似取相同数值，见下图
1恒载 = =
2活载 = (2+ 6=
3风荷载
左柱 = =
左屋面 = 右柱 = =
右屋面 = =
(二)
根据建筑结构荷载规范GBJ9—87的要求，永久荷载的分项系数取，可变荷载的分项系数取。
平面内稳定计算最大应力< f=
平面外稳定计算最大应力< f=
腹板高厚比H0/TW= < [H0/TW]=
翼缘宽厚比B/T = < [B/T]=
压杆,平面内长细比λ= 72. < [λ]= 500
压杆,平面外长细比λ= 61. < [λ]= 500
构件重量(Kg)=
--------------------------------------------------------------------------------
1
2
3
4
5
风荷载计算...
----左风荷载标准值作用----
节点荷载:节点号水平力垂直力
0
柱荷载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2
1 1
2 1
0
梁荷载:连续数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
---柱内力---
柱号M N V M N V
钢柱1
截面类型= 27;布置角度=0;计算长度：Lx= , Ly= ;长细比：λx= ,λy=
构件长度= ;计算长度系数: Ux= Uy=
变截面H形截面H: B1= 500, B2= 500, H1= 500, H2=950 T1= 10 T2=20 T3=20
轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类
考虑屈曲后强度强度计算应力比= <
抗剪强度计算应力比= <
平面内稳定计算最大应力< f=
平面外稳定计算最大应力< f=
腹板高厚比H0/TW= < [H0/TW]=
翼缘宽厚比B/T = < [B/T]=
压杆,平面内长细比λ= 72. < [λ]= 500
压杆,平面外长细比λ= 61. < [λ]= 500
抗剪强度计算应力比=
平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =
平面内稳定计算最大应力比=
平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =
平面外稳定计算最大应力比=
门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =
翼缘容许宽厚比[B/T] =
考虑屈曲后强度强度计算应力比= <
抗剪强度计算应力比= <
( 5) ( 6) ( 7)
---柱内力---
柱号M N V M N V
1
2
---梁内力---
梁号M N V M N V
1
2
3
4
振型参与质量系数:%
荷载效应组合计算...
-----荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-----
--------------------------------------------------------------------------------
钢梁1
截面类型= 27;布置角度= 0;计算长度：Lx= , Ly=