轻钢门式刚架厂房设计(不含吊车)
轻钢门式刚架厂房的结构设计
轻钢门式刚架厂房的结构设计文中介绍了门式刚架厂房结构设计，结合具体工程对门式刚架进行了分析并对用钢量进行了分析比较。
标签：门式刚架；轻钢结构；用钢量轻型门式刚架房屋结构在我国的应用始于20世纪80年代初期。
近三十多年来得到迅速的发展，目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，由于单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有：质量轻，工业化程度高，施工周期短，综合经济效益高，柱网布置比较灵活等特点所以被广泛应用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
在目前的工程中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。
现对轻钢门式刚架设计进行简要介绍：1 结构形式和结构布置门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
屋面坡度宜取1/8～1/20。
门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。
门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。
2 刚架设计2.1 荷载（1）永久荷载：包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
（2）可变荷载：包括屋面活荷载、屋面雪荷载和积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载等。
2.2 荷载组合荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2012的规定，针对门式刚架的特点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002给出了组合原则。
2.3 内力计算对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。
2.4 侧移计算变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。
门式刚架轻钢结构设计
门式刚架轻钢结构设计摘要：从门式刚架的概述，荷载类型，材料，结构设计方法，结构设计原则等几个方面介绍了门式刚架轻钢结构的设计思路和设计原则关键词：门式刚架的设计思路和设计原则1门式刚架结构概述门式刚架是典型的轻型钢结构，造型简洁美观，在房屋建筑中广泛应用于大面积厂房、仓库、体育馆和超市等各类公共建筑。
它具有成本低、工期短，施工方便、预工程化程度高等优点。
轻型门式刚架包括主结构（刚架、支撑体系、抗风柱等）、次结构（屋面和墙面檩条等）、辅助结构（挑檐、雨蓬、吊车梁等）、围护板材、柱脚和基础等。
2作用于门式刚架结构上的荷载类型：（1）恒载(g)：结构自重和设备重；（2）活载：包括屋面均布活载、检修集中荷载(m)、积灰荷载(d)、雪荷载等；（3）风载(w)（4）温度(t)（5）吊车(c)（6）地震作用荷载(e)3材料3.1门式刚架结构钢材选用的原则是既使结构安全可靠地满足使用要求，又尽量节约结构钢材和降低造价一般而言，轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面：3.1.1根据结构重要性，用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用q235钢和q345钢。
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用q235b或q345a及以上等级的钢。
非焊接的檩条和墙梁等构件可采用q235a钢。
3.1.2根据荷载性质，直接承受动力荷载的结构一般采用q235b 及q345钢。
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构可选用q235b 钢。
3.2螺栓3.2.1高强螺栓应采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件》中规定的10.9级螺栓（摩擦型高强螺栓）。
3.2.2普通螺栓采用4.8级粗制螺栓（c级），应符合现行国家标准《六角头c级》的规定。
3.3焊条3.3.1手工焊用的碳钢焊条或低合金钢焊条的性能应符合《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》的规定。
3.3.2埋弧焊用的碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能应符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及《低合金钢埋弧焊用焊剂》《熔化焊用钢丝》的规定。
轻型门式钢架厂房结构设计
浅议轻型门式钢架厂房的结构设计摘要：随着社会的发展与进步，重视轻型门式钢架厂房的结构设计具有重要的意义，本文主要探讨轻型门式钢架厂房的结构设计。
关键词轻型门式钢架结构设计跨度abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the light steel structure workshop door type of design has an important meaning, this paper mainly discusses the light steel structure workshop door type of design.key words: light door, type, steel, structure, design, span中图分类号：tb482.2文献标识码：a 文章编号：引言门式刚架轻钢结构是一种新型的建筑结构形式，近年来在国内发展迅速，并得到了广泛应用。
门式刚架轻钢结构以门形刚架为结构受力体系，围护结构为薄壁c型或z型钢檩条和彩色压型钢板。
1、门式刚架轻钢结构的特点1．1用钢量少、自重轻门式刚架轻钢结构采用防水、围护一体化的轻质多功能新型屋面和墙体材料，大大减轻了荷载重量。
其承重构件普遍采用高强钢材，以减轻结构自重。
通常门式刚架轻钢结构的重量只有钢筋混凝土结构的1／8—1／10，是普通钢结构重量的l／2—1／3。
1．2适应性强门式刚架轻钢结构的跨度、柱距布置灵活，单跨、多跨可随意组合，可应用于不同工艺、不同规模、不同用途的各类建筑中。
1．3施工速度快、周期短钢构件工厂化生产效率高、精度高、质量稳定，工地拼装．施工简便、迅速、工期短。
一般5 000～10 000 m2的单层工业厂房工期仅需3个月。
1．4符合“美观、经济、实用”的原则造价合理，投资见效快，综合经济效益好。
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。
刚架轻型房屋钢结构设计
刚架轻型房屋钢结构设计门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
门式刚架轻型房屋钢结构起源于美国，经历了近百年的发展，目前已成为设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。
从人类发展历史看,建筑形式与结构体系的产生与发展总与一定时期的生产和生活水平密切相关,门式刚架轻型房屋钢结构的产生也有着特定的历史背景。
轻型钢结构在国外发展较早,最初是随着汽车工业的发展,主要用于建造私人车库等简易房屋。
第二次世界大战期间,由于战争的需要,轻型房屋钢结构主要用于建造一些拆装方便的营房和库房。
门式刚架轻型房屋钢结构最早起源于美国,并且发展最快、应用最广。
后来在欧洲、日本和澳大利亚等国也得到了广泛发展和应用。
因其构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,此种结构形式一经推出就深受建筑业喜爱。
上世纪20世纪中期,建筑钢材产量大增,钢材的冶炼水平也有了很大突破,色彩丰富、耐久性强的彩色压型钢板随之出现, H型钢和冷弯薄壁型钢相继问世,这些都极大地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展。
加之加工设备的不断改善,设计形式的多样化,使门式刚架轻型房屋钢结构体系逐渐应用于大型工业厂房、商业建筑及公共交通设施等。
实现了结构分析、设计、出图的程序化,构件加工的工厂化,安装施工和经营管理的一体化流程。
目前,大部分国外轻钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列,由于门式刚架构件的刚度良好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供了较有利的条件。
结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高,运输便捷,安装方便快速,土建施工量小,综合经济效益高。
在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家,门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种及既经济又快捷的建筑结构体系,以商品的形式对外出售。
门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版2023
门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版20231总则1.0.1为规范门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规范。
1.0.2本规范适用于房屋高度不大于18m，房屋高宽比小于1，承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋。
本规范不适用于按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046规定的对钢结构具有强腐蚀介质作用的房屋。
1.0.3门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1门式刚架轻型房屋light-weight building with gabled frames承重结构采用变截面或等截面实腹刚架，围护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。
2.1.2房屋高度height of building自室外地面至屋面的平均高度。
当屋面坡度角不大于10°时可取檐口高度。
当屋面坡度角大于10°时应取檐口高度和屋脊高度的平均值。
单坡房屋当屋面坡度角不大于10°时，可取较低的檐口高度。
2.1.3夹层mezzanine为一侧与刚架柱连接的室内平台，通常沿房屋纵向设置，少数情况沿山墙设置。
2.1.4摇摆柱leaning stanchion上、下端铰接的轴心受压构件。
2.1.5隅撑diagonal brace用于支承斜梁和柱受压翼缘的支撑构件。
2.1.6抗风柱end wall column设置于山墙，用于将山墙风荷载传到屋盖水平支撑的柱子。
2.1.7孔口opening在房屋的外包面(墙面和屋面)上未设置永久性有效封闭装置的部分。
2.1.8敞开式房屋opening building各墙面都至少有80％面积为孔口的房屋。
2.1.9部分封闭式房屋partially enclosed building受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该房屋其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的10％，且其余外包面的开孔率不超过20％的房屋。
门式刚架轻型钢结构手算设计
《钢结构厂房设计》计算书1、工程情况：厂房刚架跨度18m，刚架两端间距5m，中间间距6m，共10榀。
钢架柱高5.2 m，屋面坡度1/5，屋面及墙板采用加760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板，芯板面板厚为0.50mm，板厚为80mm，自重0.25 kN/m2，檩条为薄壁Z型钢，间距为1.5m，自重0.05kN/m2。
钢材采用Q345钢，焊条为E50型。
抗震设防烈度为6度。
静载：为0.2 kN/m2；屋面活载：0.5 kN/m2 ；楼面活载：3 kN/m2 ；雪载：0.5 kN/m2；风载：基本风压W0=0.3 kN/m2，地面粗糙度B类图1.刚架简图2、钢架的布置及类型2.1钢架的布置柱网及平面布置如图2:图2.刚架平面布置图3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板, 芯板面板厚为0.50mm ，板厚为80mm.。
3.2檩条根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用 1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.3.3屋面支撑与柱间支撑为了保证厂房的强度，空间结构的稳定性，在厂房两端设置上弦横向水平支撑和下弦纵向水平支撑。
4、荷载计算4.1 荷载取值计算（标准值）： （1）屋面荷载 恒载：屋面板（760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板）； 0.252/kN m檩条及支撑： 0.152/kN m 钢架横梁： 0.15 静载： 0.220.75/kN m ∑=墙面及柱的自重 ： 0.52/kN m（2）活载： 雪载： 0.52/kN m 不上人屋面： 0.52/kN m不上人屋面活载可不与雪荷载和风荷载同时组合，因此屋面活载取0.52/kN m（2）楼面荷载 恒载：屋面板（760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板）； 0.252/kN m檩条及支撑： 0.152/kN m 钢架横梁： 0.15 静载： 0.220.75/kN m ∑=墙面及柱的自重 ： 0.52/kN m（2）活载： 雪载： 0.52/kN m 不上人屋面： 0.52/kN m （3）风荷载：0.8-0.5-0.5-0.67.43-2.02-2.43-4.65ABCDEα图5风荷载体形系数与风荷载作用基本风压 20.55/o w k N m=地面粗糙类别B 类，按CECS102：2002的规定，基本风压乘以1.05的系数。
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。
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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。
支撑系统吊车系统吊车系统包括吊车梁（桁架），制动系统、辅助系统、支撑系统等，其自身系统相对来说比较独立，但也需和其他结构有效配合，才能形成安全、稳定的结构体系。
托梁系统托梁仅在抽柱的情况下出现，计算时可利用托梁的弹性刚度作为抽柱榀的弹性支座（仅指竖向），把该位置支座反力传递至两相邻刚架，同时水平力靠与屋面纵向支撑系统传递给相邻榀。
（一般情况下屋面系统仅设置横向支撑）◇次结构：屋面檩条主要采用冷弯薄壁型钢，一般有C型檩条、Z型檩条，其他当跨度较大时也会采用大通H型钢及方管、桁架式等，其布置方式有简支梁、连续梁两种，主要用途是作为屋面围护结构（屋面板）的支承结构，并和隅撑配合组成屋面梁的面外支承点。
檩条按其跨度应根据规范要求设置拉条。
屋面檩条布置墙面墙梁与屋面檩条相同，多采用C型、Z型冷弯薄壁型钢，或者大通H型钢、方管等。
墙面墙梁布置抗风柱抗风柱多布置于山墙，主要用于端开间跨内风载传递给主结构。
山墙风载通过抗风柱传递给屋面支撑，再由屋面支撑传递到柱间支撑，经柱间支撑传递至基础。
抗风柱的材质一般同主结构的Q235B或Q345B。
山墙抗风柱布置◇围护结构：屋面板一般采用建筑用压型钢板，考虑排水问题，一般选用高波板。
建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板，在原板表面做热镀锌镀层，或者热镀铝锌镀层，形成基板，即镀层板，在镀层板表面涂覆有机涂料，形成涂层板。
涂层板经辊压冷弯，沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板。
其与屋面檩条的连接方式一般有打钉连接，其他固定件连接等。
一般大型屋面还有采光要求。
屋面板墙面板墙面也是采用建筑用压型钢板，一般选用低波板，连接形式主要采用打钉连接。
墙面板门窗通风、采光、通行之用。
常用的有铝合金窗及塑钢窗（厂房）；卷闸门（电动、非电动）、推拉门及平开门等。
◇其他结构：女儿墙为保证结构外形美观，将墙体升高，使四周平齐整洁。
气楼主要为了实现厂房内部通风换气的需要，一般做在屋脊位置，也有其他做法和布置方式。
一些还兼有采光功能。
雨棚门洞口挡雨用。
爬梯屋面检修用。
基础属土建结构。
设计时要根据结构实际受力情况分析基础和钢结构的经济性指标。
例如上部结构采用柱脚刚接，可有效节约一部分钢材用量，但基础会增加更多资金投入；上部采用铰接，虽基础变小，但上部会相应增加一部分用钢量。
所以在选择结构柱脚方式的时候，首先要根据结构自身受力特点来确定，其次也要考虑整体的经济性指标，做到结构合理且经济。
（先是结构合理，之后考虑经济性）设计软件介绍：门刚结构，一般采用PKPM门式刚架二维设计或3D3S轻型门式刚架设计模块。
PKPM门刚设计模块PKPM门刚模块界面3D3S轻型门式刚架设计模块3D3S轻型门式刚架模块界面结构材质介绍：主结构常用材质为Q235B、Q345B。
Q235B属于碳素结构钢（低碳钢），适用标准为GB/T 700-2006《碳素结构钢》，Q代表屈服点，其屈服强度为235。
碳素结构钢根据含碳量多少分为低碳钢（含碳量0.02%~0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%~0.60%）、高碳钢（含碳量0.60%~2.00%），建筑钢结构主要使用低碳钢。
另每个牌号内又有不同的质量等级（A、B、C、D），建筑主结构以使用B级钢为主，另根据结构特点也可适当提高等级标准，A级钢禁止用于主结构。
对于等级标准的区分主要在于含碳量标准及夏比（V型缺口）冲击试验要求，A级钢是不做冲击试验要求的，B级钢有常温20度下的冲击试验要求，C级钢要求试验温度为0度，D级钢为-20度。
另钢材根据脱氧方法不同，还分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）。
建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢（Z），在书写钢材牌号时可以不标注Z，此时默认为镇静钢。
Q345B属于低合金高强度结构钢（低合金钢），适用标准为GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》，Q代表屈服点，其屈服强度为345。
合金钢根据合金元素含量多少分为低合金钢（合金总含量小于5%）、中合金钢（合金总含量5%~10%）、高合金钢（合金总含量大于10%），建筑钢结构主要使用低合金钢。
另每个牌号内又有不同的质量等级（A、B、C、D、E），建筑主结构以使用B级钢为主，另根据结构特点也可适当提高等级标准，A级钢禁止用于主结构。
对于等级标准的区分主要在于夏比（V型缺口）冲击试验要求，A级钢是不做冲击试验要求的，B级钢有常温20度下的冲击试验要求，C级钢要求试验温度为0度，D级钢为-20度，E级钢为-40度。
另钢材根据脱氧方法不同，还分为镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）。
建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢（Z），在书写钢材牌号时可以不标注Z，此时默认为镇静钢。
当板厚超过40mm（35mm），并有Z向（板厚度方向）受力要求时，一般均另需对钢板追加Z向性能要求，主要目的是为了防止焊接或受力时产生厚度方向的层状撕裂，以保证结构安全。
吊车梁、抗风柱、托梁等结构构件也需按规范选取B级钢或更高质量等级，不可使用A 级钢。
支撑采用的圆钢、角钢等可以根据需要选择，也可以酌情选用A级钢。
一般对于此类构件，均可直接标注Q235或Q345（质量等级不做要求）。
另针对成品型钢，可根据实际情况判断选择是采用镇静钢还是沸腾钢，要考虑型钢加工工艺及市场供应等条件合理判定。
冷弯薄壁型钢檩条（墙梁），因材质比较特殊，其基材是以热轧钢卷为原料，经过冷轧工艺后形成。
由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化。
一般冷轧都会经过退火处理，以部分的改善其性能。
需要注意的是实际上冷轧板强度、硬度较高，现在设计时根据规范也只提供了Q235、Q345两种，实际上可能有强度更高的冷轧板，但我们设计的时候仍以此两种材质为准。
冷轧板一般不宜用于焊接。
屋面、墙面压型钢板一般也为冷轧钢板压制成型。
另外也可能采用夹芯板、铝合金板等。
一般的长屋面板均有在温差下的伸缩要求，所以其与檩条连接件间多保留伸缩功能（打钉除外），所以设计檩条时应加以注意（面板是否可以阻止屋面檩条翼缘的失稳）。
PKPM针对构件材质的选择在：“参数输入”>>“总信息参数”中材质定义3D3S软件在：“构件属性”>>“定义材性”中材性定义门刚结构布置门式刚接结构布置主要还是依据于建筑要求及厂房或车间的生产工艺要求，一般在结构设计前就已经根据工艺布置确定了刚架的跨度及纵向柱距。
在此前提下，结构设计在结构布置上需要考虑温度区段的分割及结构支撑的布置。
根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS 102:2002，门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距），应符合下列规定：纵向温度区段不大于300m；注释：垂直跨度方向。
横向温度区段不大于150m。
（当有可靠计算依据时，可以适当加大，例如业主要求一定要超过150m，但不可分段）注释：跨度方向。
当有计算依据时，可采用两种做法：1、设置双柱（最直接、最安全、也最合理，适用于纵向与横向）；注释：利用双柱把本来应该是同一个的整体结构分割成完全独立的两个结构或者多个结构。
2、搭接檩条、墙梁的螺栓连接处采用长圆孔，并使该处屋面板、墙面板在构造上允许伸缩；吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔（适用于纵向）。
注释：长圆孔连接时利用其可伸缩性，但鉴于现今的施工人员的技术理解能力及施工水平，实际上并不一定能真正实现设计者的这种假定。
所以建议采用此种方式时需慎重，并需标注清楚。
一般情况下建议采用第1种。
门式刚架轻型房屋钢结构的支撑设置应符合下列规定：1、在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
注释：独立存在的体系应具有单独的稳定体系。
所谓空间稳定不仅仅要考虑X向Y 向、Z向稳定，也要考虑空间体的角压缩或拉伸方向的稳定。
2、在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋面横向支撑，以组成几何不变体系。
注释：仅仅设置柱间支撑是无法实现整个体系的稳定的，需要和屋面横向支撑一起来组成整个稳定体系。
支撑和刚性系杆的布置宜符合下列规定：1、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。
注释：屋面支撑系杆设置位置一般设置在柱顶、屋脊、抗风柱连接处。
当支撑是设置在第二开间时，应有可靠的传力构件把端刚架的水平力传递至第二开间的支撑系统，因此需根据各个受力点设置刚性传力构件。
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。