钢结构单层厂房结构计算书
钢结构计算书范本
钢结构计算书范本摘要：一、钢结构计算书的概述1.钢结构计算书的定义与作用2.钢结构计算书的内容与结构二、钢结构计算书的编制流程1.确定钢结构工程设计要求2.钢结构材料的选择与计算3.钢结构构件的计算与分析4.钢结构连接件的计算与分析5.钢结构节点的设计与计算6.钢结构施工图的绘制与审核三、钢结构计算书的具体要求1.计算书的规范与标准2.计算书的准确性与完整性3.计算书的可读性与可操作性四、钢结构计算书范例1.范例一：轻钢厂房结构计算书2.范例二：钢结构桥梁计算书3.范例三：高层钢结构建筑计算书正文：钢结构计算书是钢结构工程设计、施工中必不可少的文件，它对保证钢结构工程的安全性、稳定性及经济性具有至关重要的作用。
本文将对钢结构计算书的概述、编制流程、具体要求及范例进行详细阐述。
一、钢结构计算书的概述钢结构计算书是在钢结构工程设计、施工过程中，依据国家相关规范、标准，对钢结构构件、连接件及节点进行强度、刚度、稳定性等方面的计算与分析的书面文件。
它主要包括钢结构工程设计要求、材料选择与计算、构件计算与分析、连接件计算与分析、节点设计与计算、施工图绘制等内容。
二、钢结构计算书的编制流程钢结构计算书的编制流程主要包括以下几个方面：1.确定钢结构工程设计要求：根据工程类型、用途、荷载条件等因素，明确钢结构工程的设计要求。
2.钢结构材料的选择与计算：根据设计要求，选择合适的钢结构材料，并进行材料规格、数量等方面的计算。
3.钢结构构件的计算与分析：对钢结构构件进行强度、刚度、稳定性等方面的计算与分析，确保构件在荷载作用下的安全性能。
4.钢结构连接件的计算与分析：对钢结构连接件进行强度、刚度、稳定性等方面的计算与分析，确保连接件在荷载作用下的安全性能。
5.钢结构节点的设计与计算：对钢结构节点进行强度、刚度、稳定性等方面的设计及计算，确保节点在荷载作用下的安全性能。
6.钢结构施工图的绘制与审核：根据计算结果，绘制钢结构施工图，并进行审核，确保施工图的准确性、完整性及可操作性。
钢结构课程设计厂房计算书
钢结构课程设计计算书姓名：李宏伟班级：建工1221学号：11012123381.设计资料（一） 设计参数：单层厂房采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m ，共12榀刚架，柱距7m ，柱高9.8m ，屋面坡度1/10，柱底铰接。
取中间跨刚架（GJ-1）进行计算，刚架采用焊接工字形截面，屋面及墙面为压型钢板复合板；不考虑檩条和墙梁。
钢材采用Q235钢，焊条E43型。
地震设防烈度为7度，无悬挂荷载。
刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。
（二）设计荷载：(1) 永久荷载标准值（按水平投影面）：屋面恒载0.52kN m （包括屋面板及檩条重）(2) 可变荷载标准值：屋面活荷载0.32kN m （3）雪荷载：基本雪压0S 为0.32kN m（4）风荷载：基本风压值0.42kN m ；地面粗糙程度系数按B 类取值； 要求：1、确定梁柱截面形式及尺寸。
2、梁柱线刚度计算及梁柱计算长度确定。
3、荷载计算。
4、内力、柱顶水平位移计横梁挠度。
5、连接节点设计。
图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面） （包括屋面板及檩条重） 0.5 2kN m （2）屋面可变荷载标准值 屋面活荷载：0.302m kN雪荷载：基本雪压0S =0.32kN m .对于单跨双坡屋面， 屋面坡角α=54238'''，z μ=1.0，雪荷载标准值 ：k S =z μ0S =1.0×0.32kN m =0.3..取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.32kN m ，不考虑积灰荷载。
（3）风荷载标准值基本风压：20m kN 4.0=ω；根据地面粗糙度列别为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。
2.2各部分作用的荷载标准值计算： （1）屋面恒荷载标准值：0.5×7=3.5kN m 活荷载标准值：0.3×7=2.1kN m （2）柱荷载恒荷载标准值：（7×9.8＋3.5×7.5）kN =94.85kN 活荷载标准值：2.1×7.5kN =15.8kN （3）风荷载标准值迎风面：柱上m kN q W /7.025.074.01=⨯⨯= 横梁上m kN q W /8.20.174.02-=⨯⨯-=背风面：柱上m kN q W /54.155.074.03-=⨯⨯-= 横梁上m kN q W /82.165.074.04-=⨯⨯-=3.内力分析3.1在恒荷载作用下：本单层厂房采用等截面梁和柱。
钢结构厂房计算书
一、设计资料1.1 厂房信息该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m柱顶高度5.1m，共8榀刚架，柱距6.3m,屋面坡度1/10，柱底铰接。
窗高出柱脚1.5m,尺寸为1.5x3m, 每个柱距间居中设置一个。
两端山墙上各设门一个 (居中)，尺寸为 3.3x4.5m。
1.2 材料刚架构件截面采用等截面焊接工字形。
钢材采用Q235B焊条E43型。
1.3 屋面及墙面材料屋面及墙面均为带100mm?岩棉夹层的双层压型钢板；檩条(墙梁)采用薄壁卷边C 型钢，间距为1.5m。
1.4 自然条件抗震设防烈度为6度(不考虑地震作用)。
地面粗糙度系数按C类。
二、结构布置该厂房跨度12m,柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度6.3 x( 8-1 )=44.1m, 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。
柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。
并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。
由于无吊车，且柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。
结构布置图见附录2.1 截面尺寸确定(1)焊接工字型截面尺寸：截面高度h以10mn为模数；截面宽度b以5mm 为模数，但工程中经常以10mm为模数；腹板厚度t w可取4mm 5mm 6mm大于6mm以2mm 为模数；翼缘厚度t >6mm以2mn为模数，且大于腹板厚度。
(2)工字型截面的高厚比(h/b ):通常取h/b=2〜5;梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端h/b <6.5。
(3)等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40〜1/30，即300mm〜400mm。
综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H型钢300X300x 10X 15三、荷载计算3.1荷载取值计算(1) 屋面不可变荷载标准值(按水平投影面)：0.5kN/ m2(包括构件自重)；(2) 屋面可变荷载标准值(按水平投影面)：0.4kN/ m；(3) 基本雪压S o=O.35kN/ m；对于单跨双坡屋面，屋面坡度a =5.71卩z=1.0雪荷载标准值S K=S O X卩z=0.35kN/ m2 < 0.4kN/ m2,取屋面活荷载和雪荷载中的较大值为0.4kN/ m?,不考虑积灰荷载。
钢结构厂房电子版计算书.doc
钢结构厂房电子版计算书.doc模板一：正文：【一、项目名称】钢结构厂房电子版计算书【二、目录】【三、前言】本文档旨在对钢结构厂房进行电子版计算书的编写，以便于后续施工和检验验收的进行。
本计算书按照相关规范和要求编制，保证结构安全可靠。
【四、基本信息】1. 建筑结构名称：钢结构厂房。
2. 项目位置：（详细填写项目具体地址）。
3. 建设单位：（填写建设单位名称）。
4. 设计单位：（填写设计单位名称）。
5. 施工单位：（填写施工单位名称）。
【五、结构材料】1. 钢材规格：（填写钢材规格）。
2. 钢材强度：（填写钢材强度等级）。
3. 其他材料：（填写其他结构材料信息）。
【六、结构计算】1. 荷载计算：（根据具体情况填写荷载计算内容）。
2. 钢结构计算：（根据具体情况填写钢结构计算内容）。
3. 连接件计算：（根据具体情况填写连接件计算内容）。
4. 其他计算：（根据具体情况填写其他相关计算）。
【七、计算结果】1. 结构受力状态：（根据计算结果结构受力状态）。
2. 结构安全系数：（根据计算结果结构安全系数）。
【八、附件】本文档涉及的附件如下：1. 结构荷载表。
2. 结构构图。
3. 结构计算表。
4. 其他相关附件。
【九、法律名词及注释】本文所涉及的法律名词及注释如下：1. 名词1：注释1。
2. 名词2：注释2。
3. 名词3：注释3。
【十、全文结束】模板二：正文：【一、项目名称】钢结构厂房电子版计算书【二、目录】【三、前言】本文档旨在为钢结构厂房的电子版计算书提供参考模板，供相关人员使用。
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【五、结构材料】1. 钢材规格：（填写钢材规格）。
2. 钢材强度：（填写钢材强度等级）。
单层钢结构厂房完整毕业设计计算书(word格式71页)
1.目的和适用范围为保证我厂计算机网络安全顺利运行，提高工作效率特制定本办法。
本办法规定计算机电子文件的编制、批准、传递、反馈、归档、作废等要求。
本办法的规定适用于我厂局域网电子文件的管理。
2.术语电子文件：相对于纸质文件而言，凡将储存、编辑、使用于计算机媒体的信息，如文件、表单、记录等，均称为电子文件。
3.职责3.1 综合办公室负责局域网的建立和系统运行的维护管理，以及各部门计算机的维护管理。
3.2 各部门按本规定执行。
4.管理内容和要求4.1 局域网操作系统和应用软件的建立4.1.1操作系统的应用a) 服务器安装WindowsNT4.0b) 客户机安装Windows98第二版，需要时可安装Windows2000/XP/Me等。
4.1.2 基本应用软件a) Office2000/XP办公自动化软件b) AutoCAD2000计算机辅助设计软件4.1.3 操作系统和应用软件的安装必须由综合办微机维护技术员同意或在其指导下方可进行安装和卸载。
4.2网络软件的建立和应用4.2.1我厂局域网电子文件的传输采用Microsoft Mail电子邮局进行管理，该软件安装在Windows98启动组程序中，随系统自行启动，各单位必须保证邮件箱在工作时间内开放，任何单位不得自行改动。
4.3网上邻居的管理4.3.1网上用户的设置具体见附表1《计算机局域网编号及用户名称对称表》4.3.2网上邻居中各单位在服务器中设专用文件夹，各单位把有关文件分类归档。
4.3.3设定访问权限分类控制4.4 电子文件的管理4.4.1电子文件的管理不能违背质量体系文件、技术文件和资料、质量记录等控制程序的规定，编制必须以扩展名为.txt、.doc、.xls、.eml、.dwg文件方式进行编写。
4.4.2电子文件的发放采用局域网邮件进行发放，审核、审批处加盖受权为专用电子印章或电子签名后方可有效。
具体流程见附件。
4.4.3各单位收到电子文件后，必须进行文件回复以确保你单位正常收到电子文件。
钢结构厂房计算书
钢结构厂房计算书一、工程概述本钢结构厂房位于_____，总建筑面积为_____平方米，长_____米，宽_____米，高度为_____米。
厂房的主要用途为_____，设计使用年限为_____年，抗震设防烈度为_____度。
二、设计依据1、相关的国家和地方规范及标准，如《钢结构设计规范》（GB 50017-2017）、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）等。
2、业主提供的设计要求和相关资料。
3、地质勘察报告。
三、荷载取值1、恒载：包括屋面板、檩条、支撑等结构自重，根据实际选用的材料和规格计算确定。
2、活载：屋面活载取值为_____kN/m²，吊车荷载根据吊车的起重量、工作级别等参数确定。
3、风载：根据厂房所在地区的基本风压、地面粗糙度等参数，按照规范计算风荷载标准值。
4、雪载：根据当地的雪压取值。
四、结构布置1、厂房主体结构采用门式刚架形式，柱距为_____米，跨度为_____米。
2、钢梁、钢柱采用焊接 H 型钢，材质为 Q355B。
3、屋面檩条采用 C 型或 Z 型冷弯薄壁型钢，墙梁采用_____。
4、支撑系统包括屋面水平支撑、柱间支撑等，采用圆钢或角钢。
五、钢梁计算1、强度计算考虑最大弯矩、最大剪力等内力组合，根据钢梁的截面特性和材料强度，计算正应力和剪应力，确保其满足强度要求。
2、稳定性计算计算钢梁的整体稳定性和局部稳定性，对于受压翼缘和腹板，根据规范要求设置加劲肋。
3、变形计算计算钢梁在各种荷载作用下的挠度，确保其不超过规范允许的限值。
六、钢柱计算1、强度计算同钢梁强度计算，考虑柱所承受的轴力、弯矩和剪力，计算柱的正应力和剪应力。
2、稳定性计算计算钢柱在平面内和平面外的稳定性，包括整体稳定性和局部稳定性。
3、柱顶位移计算计算柱顶在水平荷载作用下的位移，保证其满足规范要求。
七、节点设计1、梁柱节点采用高强螺栓连接或焊接连接，根据节点所承受的内力，确定螺栓的规格、数量或焊缝的尺寸。
单层厂房门式刚架结构计算书
单层厂房门式轻钢结构计算书一、设计资料现青岛地区某村委计划建设某单层门式轻钢厂房,无吊车荷载,占地面积20x50m2,地址条件很好,0、8m厚覆土,下部就是强风化岩,地耐力450KPa,无地下水。
请给其做建筑施工图与结构施工图,应能达到施工深度。
要求:1、给出设计过程简介与设计注意事项。
2、给出主要构件设计计算过程。
3、提供施工图。
该厂房为单层,采用单跨双坡轻型门式刚架结构,厂房跨度18m,总长度50 m,檐口高度8、6m,牛腿标高为5、50 m,屋面坡度为0、10;共有9榀刚架,两侧柱距7 m,其她柱距6m;刚架平面布置见图,刚架形式及几何尺寸见图。
刚架梁、柱除,另有注明外,均采用Q345钢。
高强螺栓除另有注明外,均采用10、9级摩擦型连接高强度螺栓。
锚栓除另有注明外,均采用Q345钢。
刚架形式及几何尺寸图二、设计荷载1、屋面恒载:0、30 kN/m2计算刚架活载:0、30 kN/m2计算檩条活载:0、50 kN/m2雪荷载:0、20 kN/m2基本风压:0、6 kN/m2 风压调整系数:1、052、由于青岛地区地震设防烈度为6度,故本工程结构设计不考虑地震作用三、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,梁柱选用变截面。
柱脚按铰接支承设计。
采用弹性分析方法确定刚架内力。
1、在恒载作用下2、在活载作用下3、在风荷载作用下四、截面设计该门式轻钢厂房的柱截面采用焊接工字钢450*250*10*12,梁截面采用两种焊接工字钢: 变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10不变截面焊接工字钢(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10柱的截面特性A=121、8cm2Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =43774cm4;Iy =41702 cm4高厚比、宽厚比腹板计算高厚比H0/Tw=41、8 ,满足要求;翼缘宽厚比B/T=7、50,满足要求梁的截面属性截面:H形变截面:(H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(600~450)*250*250*6*10*10小头截面特性:A =75、80 cm2; Xc =12、5cm; Yc =22、5cm;Ix =28180 cm4; Iy=2、6049 cm4;大头截面特性:A =84、8 cm2;Xc =12、5cm;Yc =30cm;Ix =53272 cm4;Iy =26052 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=96、67 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=71、67 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、20 ,满足要求H形截面: (H1~H2)*B1*B2*Tw*T1*T2=(450~450)*250*250*8*10*10截面特性:A =84、4 cm2;Xc =12、5cm;Yc =22、5cm;Ix =29505 cm4;Iy =26060 cm4;高厚比、宽厚比大头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求;小头截面腹板计算高厚比H/Tw=53、75 ,满足要求翼缘宽厚比B/T=12、10 ,满足要求五、刚架梁设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢梁1截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度:Lx= 18、09, Ly= 3、00构件长度= 3、01;计算长度系数: Ux= 6、00Uy=1、00变截面H形截面H: B1= 250, B2= 250, H1= 600, H2= 450 T1= 6 T2= 10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类;构件钢号:Q345梁的弯矩包络梁下部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩-41、69 -35、71 -33、61 -31、22 -28、54 -25、57 -23、70梁上部受拉:截面1 2 3 4 5 6 7弯矩140、50 112、83 91、93 71、85 52、58 37、94 28、51 考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304抗剪强度计算应力比= 0、130平面内稳定最大应力(N/mm*mm)=88、55平面内稳定计算最大应力比=0、286平面外稳定最大应力(N/mm*mm)=85、93平面外稳定计算最大应力比=0、277考虑屈曲后强度计算应力比= 0、304 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、130 < 1、0平面内稳定最大应力< f= 310、00平面外稳定最大应力< f=310、00腹板高厚比H0/TW= 84、17 < [H0/TW]= 206、33 (CECS102:2002)翼缘宽厚比B/T = 12、20 < [B/T] =12、38(恒+活)梁的相对挠度(mm)截面1 2 3 4 5 6 7挠度值0、00 -0、02 0、11 0、34 0、67 1、07 1、51 最大挠度值=1、51 最大挠度/梁跨度= 1/ 5995、斜梁坡度初始值: 1/10、00变形后斜梁坡度最小值: 1/10、40变形后斜梁坡度改变率= 0、038 < 1/3六、刚架柱设计本刚架梁柱就是从中间7榀中选出钢柱3截面类型= 16;布置角度=0;计算长度:Lx= 14、24, Ly= 3、10; 长细比:λx= 75、1,λy= 53、0 构件长度= 3、10; 计算长度系数: Ux=4、59Uy=1、00截面参数: B1= 250, B2= 250, H= 450, Tw= 10, T1= 16, T2= 16轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:b类;构件钢号:Q345验算规范: 门规CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度,强度计算控制M= -140、50, N= -54、44考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278抗剪强度计算控制, V=-25、77抗剪强度计算应力比= 0、034平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) =80、10平面内稳定计算最大应力比=0、258平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) =78、53平面外稳定计算最大应力比=0、253门规CECS102:2002腹板容许高厚比[H0/TW] =206、33翼缘容许宽厚比[B/T] =12、38考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0、278 < 1、0抗剪强度计算应力比= 0、034 < 1、0平面内稳定计算最大应力< f= 310、00平面外稳定计算最大应力< f= 310、00腹板高厚比H0/TW= 41、80 < [H0/TW]= 206、33翼缘宽厚比B/T = 7、50 < [B/T]= 12、38压杆,平面内长细比λ=75、≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ=53、≤[λ]= 180验算刚架在风荷载作用下的侧移风荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:节点( 4),水平位移dx=11、630(mm) = H /739、梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4),挠跨比= 1 / 2161、风载作用下柱顶最大水平位移: H/739<柱顶位移容许值: H/180梁的(恒+活)最大挠跨比: 1/2161<梁的容许挠跨比:1/180七、隅撑的设计隅撑计算轴力N=A*f/60/cosθ*sqrt(fy/235);应力=N/φ/A梁下翼缘截面面积A=0、0025m*m;横梁钢材型号Q345钢翼缘钢板厚度10mm;横梁钢材屈服强度值fy =345 N/mm2横梁钢材强度设计值f=310 N/mm2;角钢计算长度=733、249mm角钢截面=L50x4角钢回转半径=0、99cm;角钢截面面积=0、00039m*m长细比λ=74、0656 <= 220;折减系数=0、6+0、0015*λ=0、711098稳定系数φ=0、628263;轴力N=11、0665 kN;应力=45、1653 N/mm2<220、44 N/mm2 螺栓计算角钢钢材钢号Q235钢;檩条的板件厚度2mm;螺栓直径14mm螺栓有效截面面积115、4mm*mm;螺栓孔径15mm螺栓连接抗剪强度设计值140 N/mm2;螺栓连接抗压强度设计值305 N/mm2螺栓连接抗剪承载力设计值16、156 kN;螺栓连接抗压承载力设计值8、54 kN螺栓连接承载力设计值< 轴力N=11、0665 kN八、檩条的设计冷弯薄壁型钢檩条设计屋面坡度(度): 5、711檩条跨度(m): 6、000檩条间距(m): 0、750设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算:按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0钢材钢号:Q235钢拉条设置: 设置一道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数:1、000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0、200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0、630风荷载高度变化系数: 1、000风荷载体型系数: -1、200风荷载标准值(kN/m2): -0、756屋面自重标准值(kN/m2): 0、300活荷载标准值(kN/m2): 0、500雪荷载标准值(kN/m2): 0、300积灰荷载标准值(kN/m2): 0、000检修荷载标准值(kN): 1、000截面及材料特性檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ140X50X20X2、0b =50、000 h =140、000c =20、000 t =2、000A = 0、5392E-03 Ix = 0、1860E-05 Iy = 0、1547E-06It = 0、7190E-09 Iw = 0、1299E-08Ix1 = 0、1621E-05 Iy1 = 0、3936E-06 θ = 0、2199E+02Wx1 = 0、3038E-04 Wx2 = 0、2247E-04 Wy1 = 0、6107E-05 Wy2 = 0、8067E-05 钢材钢号:Q235钢屈服强度fy=235、000强度设计值f=205、000考虑冷弯效应强度f'=215、220截面验算| 1、2恒载+1、4(活载+0、9积灰)组合|弯矩设计值(kN、m): Mx =3、653弯矩设计值(kN、m): My =0、268有效截面计算结果:Ae = 0、5364E-03 θe = 0、2204E+02 Iex = 0、1845E-05 Iey = 0、1545E-06Wex1 = 0、2868E-04 Wex2 = 0、2221E-04 Wex3 = 0、2902E-04 Wex4 = 0、2241E-04 Wey1 = 0、5871E-05 Wey2 = 0、7711E-05 Wey3 = 0、5890E-05 Wey4 = 0、7678E-05 截面强度(N/mm2) : σmax = 199、182 <= 205、000| 1、0恒载+1、4风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN、m) : Mxw = -2、158弯矩设计值(kN、m) : Myw = -0、250有效截面计算结果:全截面有效。
钢结构设计计算书（参考版）
钢结构设计计算书（参考版）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： 10.489 4.30/cos KN M θ柱⾝恒载：0.359 3.15/KN M ?=（2）屋⾯活载屋⾯雪荷载⼩于屋⾯活荷载，取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ=（3）风荷载010 1.0k z s z s h m ωµµωµµ=≤ 以风左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式计算:根据查表，取，根据门式刚架的设计规范，取下图：（地⾯粗糙度B 类）风载体形系数⽰意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=??==?==-??=-=-?=-=-??=-=-?=-=-??k k k k 迎风⾯侧⾯，屋顶，背风⾯侧⾯，屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-?=-，荷载如下图：kn/m4.内⼒计算：（1）截⾯形式及尺⼨初选：梁柱都采⽤焊接的H 型钢68梁的截⾯⾼度h ⼀般取(1/301/45)l,故取梁截⾯⾼度为600mm ；暂取H600300，截⾯尺⼨见图所⽰柱的截⾯采⽤与梁相同8668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --==?=?=??（2）截⾯内⼒：根据各个计算简图，⽤结构⼒学求解器计算，得结构在各种荷载作⽤下的内轴⼒(拉正，压为负)向作⽤，风荷载只引起剪⼒不同，⽽剪⼒不起控制作⽤)按承载能⼒极限状态进⾏内⼒分析，需要进⾏以下可能的组合：① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截⾯：如下图：各情况作⽤下的截⾯内⼒内⼒组合值控制内⼒组合项⽬有：①＋M max 与相应的N ，V(以最⼤正弯矩控制) ②－M max 与相应的N ，V(以最⼤负弯矩控制) ③ N max 与相应的M ，V(以最⼤轴⼒控制) ④ N min 与相应的M ，V(以最⼩轴⼒控制) 所以以上内⼒组合值，各截⾯的控制内⼒为：1-1截⾯的控制内⼒为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-，，2-2截⾯的控制内⼒为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-?=-=-，， 3-3截⾯的控制内⼒为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-?=-=，， 4-4截⾯的控制内⼒为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =?=-=，， A ：刚架柱验算：取2-2截⾯内⼒平⾯内长度计算系数：00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mµµ=+==∴=+?==?=c I ，其中K=，，，7200/23600mm ==0Y 平⾯外计算长度：考虑压型钢板墙⾯与墙梁紧密连接，起到应⼒蒙⽪作⽤，与柱连接的墙梁可作为柱平⾯外的⽀承点，但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑，即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====，⑴局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚⽐来实现的。
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钢结构课程设计---王子涵一、设计资料该设计为单层厂房设计，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；地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g。
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；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，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）2．屋面可变荷载标准值3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m24．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)。
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．在恒荷载作用下λ=l/h=18/6=3 ψ=f/h=0.9/6=0.15 k=h/s=6/9.0449=0.6634μ=3+k+ψ(3+ψ)=3+0.6634+0.15×(3+0.15)=4.13595289.01359.4415.058458=⨯⨯+=ψ+=Φμ H A =H E =ql λΦ/8=4.02×18×3×0.5289/8=14.35KNM C =ql 2[1－(1+ψ) Φ]/8=4.02x182[1－(1+0.15)×0.5289]=63.78KN ·m M B =M D =－ql 2Φ/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．在活荷载作用下V A=V E=27.00KNH A=H E=3.00×18×3×0.5289/8=10.71KNM C=3.00×182[1－(1+0.15)×0.5289]/8=47.60KN·m M B=M D=－3.00×182×0.5289/8=－64.26KN·m刚架在活荷载作用下的内力如图。
3．在风荷载作用下对于作用于屋面的风荷载可分解为水平方向的分力q x 和竖向的分力q y 。
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q w2y 作用下1322.0)15.058(1359.4161)58(161=⨯+⨯=+=ΦψμKN l qa V E 35.6182982.2222=⨯⨯==V A =2.82×9－6.35=19.03KNH A =H E =ql λΦ/4=2.82×18×3×0.1322/4=5.03KN M B =M D =5.03×6=30.18KN ·mM C = ql 2[α2－(1+ψ) Φ]/4=2.82×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=22.38KN ·m 刚架在q w2y 作用下的内力如图(2)在背风面横梁上风荷载竖向分力q w4y 作用下KN l qa V E 12.4182983.1222=⨯⨯==V A =1.83×9－4.12=12.35KNH A =H E =ql λΦ/4=1.83×18×3×0.1322/4=3.27KN M B =M D =3.27×6=19.62KN ·mM C = ql 2[α2－(1+ψ) Φ]/4=1.83×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=14.52KN ·m 刚架在q w4y 作用下的内力如图。
(3)在迎风面柱上风荷载q w1作用下 α=1，9803.0]16634.0)6634.015.02(6[1359.441])2(6[4122=⨯-++⨯⨯=-++=ΦαψμK KV A =－V B =－qh 12/2L=－0.71×62/(2×18)=－0.71KNKN qh H A 22.3)9803.0212(21671.0)22(2-=⨯-⨯⨯-=Φ--=αα H E =0.71×6－3.22=1.04KNM D =1.04×6=6.24KN ·mmKN qh M B ⋅=-⨯⨯=Φ-=52.6)9803.02(41671.0)2(42222αmKN qh M C ⋅-=⨯+-⨯⨯=Φ+-=81.0)]9803.0)15.01(1[41671.0])1(1[42222ψα刚架在q w1作用下的内力如图。
(4)在背风面柱上风荷载q w3作用下V A =－V B =－qh 12/2L=－1.55×62/(2×18)=－1.55KNKN qh H E 02.7)9803.0212(21655.1)22(2=⨯-⨯⨯=Φ--=αα H A =1.55×6－7.02=2.28KNM D =7.02×6－1.55×62/2=14.22KN ·m M B =2.28×6=13.68KN ·mmKN qh M C ⋅-=⨯+-⨯⨯=Φ+-=78.1)]9803.0)15.01(1[41655.1])1(1[42222ψα刚架在q w3作用下的内力如图。
(5) 在迎风面横梁上风荷载水平分力q w2x 作用下 α=1，β=00202.0)15.0134(1359.4815.0=⨯⨯+⨯=ΦKN V V E A 91.0)9.062(1829.082.2=+⨯⨯⨯=-=H A =2.82×0.9(1+0.0202)/2=1.29KN H E =2.82×0.9－1.29=1.25KNm KN M C ⋅=⨯-⨯⨯⨯=39.0]0202.015.15.015.0[269.082.2 M B =1.29×6=7.74KN ·m M D =1.25×6=7.50KN ·m 刚架在q w2x 作用下的内力如图。
(6) 在背风面横梁上风荷载水平分力q w4x 作用下KN V V E A 59.0)9.062(1829.083.1-=+⨯⨯⨯-=-= H A =1.83×0.9(1+0.0202)/2=0.84KN H E =1.83×0.9－0.84=0.81KNm KN M C ⋅=⨯-⨯⨯⨯=26.0]0202.015.15.015.0[269.083.1 M B =0.81×6=4.86KN ·m M D =0.84×6=5.04KN ·m 刚架在q w4x 作用下的内力如图。
(7)用叠加绘制在风荷载作用下刚架的组合内力。
四、内力组合刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009－2001)的规定，采用荷载效应的基本组合：γ0S≤R。
本工程结构构件安全等级为二级，γ0=1.0。
对于基本组合，荷载效应组合的设计值S从下列组合值中取最不利值确定：A．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应B．1.0×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应C．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应+0.6×1.4×风荷载标准值计算的荷载效应D．1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应E．1.35×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.7×1.4×活荷载标准值计算的荷载效应本工程不进行抗震验算。
最不利内力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面，对于刚架梁，截面可能的最不利内力组合有：梁端截面：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V梁跨中截面：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V对于刚架柱，截面可能的最不利内力组合有：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V(3)N max及相应的±M max、V ； (4)N min及相应的±M max、V 内力组合见表1。
刚架内力组合表（以左半跨为例）表117注：内力计算的“+、－”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方18向旋转为正。
19五、刚架设计（一）截面设计参考类似工程及相关资料，梁柱截面均选用焊接工字钢450×200×8×12，截面特性：B=200mm ，H=450mm ，t w =8.0mm ，t f =12.0mm ，A=82.1cm 2I x =28181cm 4，W x =1252cm 3，i x =18.53cmI y =1602cm 4，W x =160.2cm 3，i x =4.42cm（二）构件验算1．构件宽厚比的验算翼缘部分： 15235/f 15896/12b/t y =<==腹板部分： 250235/f 50225.356/824/t h y w 0=<==2．刚架梁的验算(1)抗剪验算梁截面的最大剪力为V max =77.60KN考虑仅有支座加劲肋，8.0562.0235/34.541/0<==y ws f t h λf v =125N/mm 2V u =h w t w f v =426×8×125=426000N=426.0KNV max =77.60KN<V u ，满足要求。