门式刚架设计
YJK门式刚架设计
YJK门式刚架设计用户例题展示：例题：单跨双坡门式刚架1.设计条件刚架跨度30m，柱高6m，柱距6m，屋面坡度1/10，柱网及平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图，屋面及墙面为压型钢板复合板。
檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢，檩条间距1.5m，钢材采用Q345钢。
2.荷载（1）永久荷载标准值(水平投影)屋面板及保温屋 0.35 KN/m2檩条、拉条、支撑等 0.05 KN/m2悬挂设备及照明灯 0.10 KN/m2合计 0.5KN/m2;（2）可变荷载标准值屋面活荷 0.5KN/m2（3）风荷载标准值基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值；风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。
当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用，；风荷载体型系数按荷载规范表8.3.1取用。
3.构件设计（1）门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为：变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为：变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12;（2）压型钢板厚度0.6mm。
（3）檩条选用C型薄壁卷边槽钢，檩条间距1.5m，（4）屋面支撑系统：水平交叉支撑采用（5）边跨及屋脊系杆采用圆钢管（6）柱间交叉支撑采用角钢L80x6；（7）抗风柱截面为H400x250x8x10.一：建模型采用普通建模方式1：布置网格2：布置门式刚柱、门式刚梁（1）变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边（2）由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮，可以填写偏轴偏心来实现，并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心；也可以不考虑柱偏心避免建模的繁琐，使两边跨轴线向屋脊线各移动H（小头）/2，轴线跨度减小400即可。
如下轴线网格：3：布置柱间支撑及抗风柱4：布置屋面系杆、交叉支撑5：点高找坡使用三点点高时首先要选择三点来确定一个面，然后选择在这个面上的构件。
门式钢架设计主要规范及注意事项
门式钢架设计主要规范及注意事项1、门规的适用条件详《门规》1.0.22、常用尺寸：跨度9~36m（大于36m时柱脚宜刚接）柱距6~9m 大于9m 檩条采用桁架式。
高度：有桥式吊车高度不宜大于12m。
坡度：不小于5%，有夹芯板时宜大于10%，否则容易漏雨。
柱脚：最小尺寸为300mm，否则地脚螺栓无法安装。
梁高：最小尺寸为300mm，否则高强螺栓无法安装。
3、荷载取值：恒荷载(以实例计算)：（1）屋面双层彩钢板（每层0.6mm） 6.65x2=13.3kg/m2 （2）100mm厚岩棉保温（岩棉密度100~150kg/m3，此处取100 kg/m3）100x0.1=10 kg/m2 （3）屋面檩条（计算檩条活荷载按0.5 KN/m2，檩条规格按C220X75X2.0X2.2 檩条间距按1.2m） 6.77/1.2=5.64 kg/m2 （4）屋面水平交叉支撑（按2Φ22 分摊到每榀钢架为1根，及水平刚性系杆取）1 kg/m2 （5）拉条(按2Φ12 0.888x2/6=0.296 )加檩托板取 0.3 kg/m2合计（具体根据实际情况计算）：30.24 kg/m2取0.3KN /m2 活荷载：一般取0.3KN /m2详《门规》3.2.2 《钢规》3.2.1。
风荷载与地震荷载：不同时考虑详《门规》3.2.5.5温度荷载：《门规》4.3.1 《钢规》8.1.54、柱脚设计：《门规》4.1.4 根据经验跨度大于36m时柱脚宜刚接《门规》7.2.17 《抗规》9.2.16柱脚锚栓：《门规》7.2.18 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。
锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。
锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。
《门规》7.2.19计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。
应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载(或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数应取1.0 。
门式钢架结构设计要点
1.1 门刚结构体系基本情况门式刚架轻型钢结构主要指承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。
在轻型门式刚架结构体系中，屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁，也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性，由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。
单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层，也可以采用带隔热层的板材作屋面。
门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取其中较大值。
门式刚架尺寸应符合下列规定：(1)、门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。
(2)、门式刚架的高度，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。
门式刚架的高度，应根据使用要求的室内净高确定，设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。
(3)、柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。
工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。
斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。
(4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸：其檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度；其最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度；其宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离；其长度，应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
(5)、门式刚架的跨度，宜为 9~36m，以 3m 为模数。
边柱的宽度不相等时，其外侧要对齐。
5(6)、门式刚架的高度，宜为 4.5~9.0m，必要时可适当加大。
当有桥式吊车时不宜大于 12m。
(7)、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，最大可用 12m。
跨度较小时可用 4.5m。
(8)、挑檐长度可根据使用要求确定，宜采用 0.5~1.2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
门式刚架钢结构防火设计方法
门式刚架钢结构防火设计方法一、门式刚架钢结构防火设计方法概述门式刚架钢结构在建筑中应用很广泛呢，那防火设计可太重要啦。
要是不做好防火设计，一旦发生火灾，那可就危险啦。
二、防火设计需要考虑的因素1. 建筑的用途这对防火设计影响很大哦。
比如说要是仓库，里面可能存放很多易燃物品，那防火要求肯定更高啦。
要是普通的厂房，里面机器设备比较多，防火设计又会有不同的侧重点。
2. 结构的特点门式刚架钢结构本身的结构特点要考虑进去。
像它的梁柱连接方式，还有钢材的类型等。
不同的钢材耐火性能不一样呢，这就需要根据实际情况来设计防火措施。
三、具体的防火设计方法1. 防火涂料的使用这是很常见的方法哦。
防火涂料可以直接涂在钢结构表面，就像给钢结构穿上一层防火的衣服。
要选择合适的防火涂料，得看它的耐火极限等指标符不符合要求。
而且涂的时候要保证涂得均匀，厚度也要达到标准才行。
2. 防火板的安装防火板也是个不错的选择呢。
把防火板安装在钢结构周围，能够起到很好的防火作用。
安装的时候要注意密封性，不能留太多缝隙，不然火灾的时候热量还是会钻进去的。
3. 采用防火分隔在建筑内部进行合理的防火分隔。
比如说用防火墙或者防火卷帘把不同的区域分隔开。
这样一旦某个区域着火了，可以防止火势蔓延到其他区域，保护门式刚架钢结构。
4. 考虑疏散通道疏散通道的设计也和门式刚架钢结构防火设计有关哦。
要保证在火灾发生的时候，人员能够快速、安全地疏散出去。
疏散通道周围的钢结构也要做好防火保护，不能让通道被大火封住。
5. 自然通风与排烟设计良好的自然通风和排烟设计可以降低火灾现场的温度和烟雾浓度。
在门式刚架钢结构建筑设计的时候，就要考虑到窗户、通风口等的位置和大小，以便在火灾时能够有效地通风排烟。
门式钢架设计主要规范及注意事项
门式钢架设计主要规范及注意事项1、门规的适用条件详《门规》1.0.22、常用尺寸：跨度9~36m（大于36m时柱脚宜刚接）柱距6~9m 大于9m 檩条采用桁架式。
高度：有桥式吊车高度不宜大于12m。
坡度：不小于5%，有夹芯板时宜大于10%，否则容易漏雨。
柱脚：最小尺寸为300mm，否则地脚螺栓无法安装。
梁高：最小尺寸为300mm，否则高强螺栓无法安装。
3、荷载取值：恒荷载(以实例计算)：（1）屋面双层彩钢板（每层0.6mm） 6.65x2=13.3kg/m2 （2）100mm厚岩棉保温（岩棉密度100~150kg/m3，此处取100 kg/m3）100x0.1=10 kg/m2 （3）屋面檩条（计算檩条活荷载按0.5 KN/m2，檩条规格按C220X75X2.0X2.2 檩条间距按1.2m） 6.77/1.2=5.64 kg/m2 （4）屋面水平交叉支撑（按2Φ22 分摊到每榀钢架为1根，及水平刚性系杆取）1 kg/m2 （5）拉条(按2Φ12 0.888x2/6=0.296 )加檩托板取 0.3 kg/m2合计（具体根据实际情况计算）：30.24 kg/m2取0.3KN /m2 活荷载：一般取0.3KN /m2详《门规》3.2.2 《钢规》3.2.1。
风荷载与地震荷载：不同时考虑详《门规》3.2.5.5温度荷载：《门规》4.3.1 《钢规》8.1.54、柱脚设计：《门规》4.1.4 根据经验跨度大于36m时柱脚宜刚接《门规》7.2.17 《抗规》9.2.16柱脚锚栓：《门规》7.2.18 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。
锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。
锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。
《门规》7.2.19计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。
应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载(或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数应取1.0 。
YJK门式刚架设计
YJK门式刚架设计YJK门式刚架是一种广泛应用于工业建筑、商业建筑等领域的钢结构构件。
它由主梁、副梁、柱子等组成，具有结构简单、承载能力高、抗震性能好等特点。
下面将详细介绍YJK门式刚架的设计流程和注意事项。
首先，在进行YJK门式刚架的设计之前，需要明确设计目标和要求。
这包括所承受的荷载、跨度、高度、使用环境等。
荷载可以分为静态荷载和动态荷载，例如自重、风载、雪载、地震力等。
根据不同的荷载要求，确定门式刚架的材料和截面尺寸。
其次，进行结构分析和计算。
通过应力分析和变形分析，确定门式刚架的主要构件的截面尺寸和型号。
根据设计要求，进行正常工作状态下的静力计算，考虑不同荷载的作用，计算构件的受力状态和内力情况。
根据力学平衡原理，计算出构件的截面尺寸和布置形式。
在进行计算时，需要注意以下几个方面。
首先，要合理选择门式刚架的荷载系数和荷载作用方式。
对于不同的荷载，需要采用相应的系数进行计算，以保证门式刚架的安全性。
其次，要考虑门式刚架的整体稳定性。
门式刚架的设计不仅要满足构件自身的强度要求，还要考虑整体的稳定性，防止结构失稳。
此外，还需要考虑门式刚架的变形情况，特别是在大跨度和高度的情况下，要进行合理的变形控制和抗震设计。
设计完门式刚架的结构后，还需要进行连接设计。
门式刚架的连接方式一般有焊接、螺栓连接等。
其中，螺栓连接是连接主要构件的常用方式。
在进行连接设计时，需要考虑连接形式、螺栓的规格和数量、连接点的受力情况等。
螺栓的规格和数量要根据构件的受力情况进行计算和选择，确保连接的安全可靠。
最后，对门式刚架进行初步设计后，还需要进行结构的检验和优化。
通过有限元分析等方法，对门式刚架在不同荷载下的受力状态进行模拟和分析，获取更准确的受力和变形情况。
根据分析结果，对门式刚架的设计进行修正和优化，提高结构的安全性和可靠性。
综上所述，YJK门式刚架的设计涉及多个方面，包括结构分析、计算、连接设计和优化。
在进行设计时，需要明确设计目标和要求，合理选择荷载系数和荷载作用方式，考虑整体稳定性和变形情况，进行连接设计和优化。
钢结构门式刚架结构设计
(2) 工字形截面压弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N共同作用下
当V≤0.5Vd 时
M
M
N e
Me
N
We
Ae
当0.5Vd ＜V≤Vd 时
M
M
N f
M
N e
M
N f
1
V 0.5Vd
2 1
当为双轴对称截面时
M
N f
Af (hw
t)( f
N
A)
1.3.3.3 梁腹板加劲肋的配置
梁腹板应在与中柱连接处、较大集中荷截作用处和翼缘 转折处设置横向加劲肋。其间距a取hw~2 hw 。中间加劲肋的 设置应满足屈曲后强度计算要求。中间加劲肋除承受集中荷 载和翼缘转折产生的压力外，还应承受拉力场产生的压力：
b1 15 235
t
对于梁柱的腹板:
hw 250 235
tw
fy
腹板应按规程要求计算有效宽度。
(3)
图1.6 截面尺寸
(2)腹板屈曲后强度利用
工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化
不超过60mm/m时可考虑屈曲后强度（拉力场），其抗剪 承载力设计值应按下列公式计算：
Vd hwtw fv
柱距：6m，7.5m或9m 挑檐：0.5~1m 温度区段：纵向≤300m，横向≤150m。
设置伸缩缝的方法：双柱；檩条和屋面板构造
有吊车时设置双柱，加插入距
图1.4 有吊车时的插入距
﹡檩条布置
❖ 一般等间距布置，间距由计算确定； ❖ 屋脊附近双檩（距屋脊≤200mm ）； ❖ 天沟附近布置一根以固定天沟； ❖ 考虑天窗、采光带等的具体情况。
型钢板始见用于屋面和墙面； 20世纪90年代初外国轻钢企业进入中国大陆，带动了内资
门式刚架设计的要点探讨
门式刚架设计的要点探讨我呀，一说到这门式刚架设计，那可就有好多话能唠。
这门式刚架啊，就像一个站在那儿的大铁门似的结构，看着简单，设计起来那可得费不少心思呢。
咱先说说这结构形式。
这门式刚架，那柱子和梁得搭得合理呀。
我就见过一个年轻的工程师设计的，那柱子看着就像两根细麻杆儿，梁呢，又粗又笨，就像个大棒槌横在上面，整个儿比例失调得厉害。
我当时就忍不住说：“你这设计得像啥呀，就像一个瘦小子扛着个大木头，看着就不稳当。
”他还委屈呢，说考虑了这个那个的。
我就告诉他：“你得从整体上看，这门式刚架就像一个人，各部分得匀称，比例协调了，看着就舒服，用起来也踏实。
”再讲讲荷载计算这一块儿。
这风荷载、雪荷载啥的，就像老天爷时不时给门式刚架使的绊子。
你要是没算好，那门式刚架在风里雪里可就遭罪了。
我记得有一回在一个工地上，那门式刚架在一场大雪后，就像个被欺负的小老头似的，歪歪斜斜的。
我一瞅那设计图，嘿，雪荷载算得那叫一个离谱，少算了不老少呢。
那负责设计的工程师啊，站在那儿愁眉苦脸的，脸皱得像个核桃。
我就拍拍他肩膀说：“老弟啊，这荷载计算可不能马虎，你得把老天爷可能使的劲儿都想到喽。
”连接节点也是重中之重。
这节点就像是关节，要是关节不灵光，整个门式刚架都得散架。
我见过那种焊接得毛毛糙糙的节点，就像缝补的衣服全是线头儿。
我就跟那工人师傅说：“你这可不行啊，这节点得焊得牢固又整齐，就像给两个人的手紧紧绑在一起，还得绑得好看。
”那师傅还跟我顶嘴呢，说：“不就一个小节点嘛，能有多大事儿。
”我当时就来气了，提高了嗓门说：“小节点？这就像人的关节，小关节出问题，人还能好好走路吗？”还有钢材的选用。
你得挑那种合适的钢材，就像给门式刚架选衣服，得合身。
不能图便宜就用那些劣质钢材。
我有次去一个材料市场，看到有些钢材表面都坑坑洼洼的，那要是用到门式刚架上，就像给一个人穿了破破烂烂的衣服，还指望着他能好好站岗，怎么可能呢？我就对旁边的采购员说：“这钢材可不能乱选，得选质量好的，这门式刚架以后要担重任的，可不能在这上面省钱。
(完整版)YJK门式刚架设计
YJK门式刚架设计用户例题展示：例题：单跨双坡门式刚架1.设计条件刚架跨度30m，柱高6m，柱距6m，屋面坡度1/10，柱网及平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图，屋面及墙面为压型钢板复合板。
檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢，檩条间距 1.5m，钢材采用Q345钢。
2.荷载（1）永久荷载标准值(水平投影)屋面板及保温屋0.35 KN/m2檩条、拉条、支撑等0.05 KN/m2悬挂设备及照明灯0.10 KN/m2合计0.5KN/m2;（2）可变荷载标准值屋面活荷0.5KN/m2（3）风荷载标准值基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值；风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。
当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用，??2= 1.0；风荷载体型系数按荷载规范表8.3.1取用。
3.构件设计（1）门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为：变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为：变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12;（2）压型钢板厚度0.6mm。
（3）檩条选用C型薄壁卷边槽钢，檩条间距 1.5m，（4）屋面支撑系统：水平交叉支撑采用?16圆钢；（5）边跨及屋脊系杆采用圆钢管?200×180；（6）柱间交叉支撑采用角钢L80x6；（7）抗风柱截面为H400x250x8x10.一：建模型采用普通建模方式1：布置网格2：布置门式刚柱、门式刚梁（1）变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边（2）由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮，可以填写偏轴偏心来实现，并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心；也可以不考虑柱偏心避免建模的繁琐，使两边跨轴线向屋脊线各移动H（小头）/2，轴线跨度减小400即可。
如下轴线网格：3：布置柱间支撑及抗风柱4：布置屋面系杆、交叉支撑5：点高找坡使用三点点高时首先要选择三点来确定一个面，然后选择在这个面上的构件。
门式钢架设计实例（带计算书）
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： 10.489 4.30/cos KN M θ=柱⾝恒载：0.359 3.15/KN M ?=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截⾯截⾯名称长度()mm⾯积2()mmx I 64(10)mm ?x W 43(10)mm ?y I 64(10)mm ?y W 43(10)mm ?x i柱 60030068H7200 9472 520 173 36 24234 61.6 梁60030068H10552 9472520 173 36 24234 61.68668612522.0610947210 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计算项⽬计算简图及内⼒值(M 、N 、Q) 备注恒载作⽤恒载下弯矩恒载下剪⼒弯矩图剪⼒图“+” →轴⼒图(拉为正，压为负)恒载下轴⼒（忽略柱⾃重）活荷载作⽤活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作⽤活荷载(标准值)剪⼒图活荷载(标准值)轴⼒图剪⼒图“+”→轴⼒图(拉为正，压为负)作⽤风荷载(标准值)弯矩图.弯矩图剪⼒图“+”风荷载(标准值)剪⼒图风荷载(标准值)轴⼒图→轴⼒图(拉为正，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截⾯内⼒恒载活载左风Ⅰ－ⅠM000 N-45.36-47.2546.95 Q-19.32-18.0524.55内⼒组合值控制内⼒组合项⽬有：与相应的N，V(以最⼤正弯矩控制)①＋Mmax与相应的N，V(以最⼤负弯矩控制)②－Mmax③ N与相应的M，V(以最⼤轴⼒控制)max与相应的M，V(以最⼩轴⼒控制)④ Nmin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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4、门式刚架设计4. 1 设计资料威远集团生产车间单层厂房采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度30m ，共有13榀刚架，柱距6m ，屋面坡度101，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g 。
地质条件:残积土厚度1.1m, 选全风化角砾为天然地基持力层。
柱高:m 05.117.015.0)5.01.1(6.9=++-+刚架计算简图如图2-20所示。
屋面及墙面板为彩钢夹芯板；檩条、墙梁为冷弯薄壁卷边C 型钢，钢材采用Q235—B 钢，焊条为E43型，手工焊。
i =1/10i =1/1011.05303.677.38图2-20刚架计算简图4. 2 荷载计算（1）永久荷载标准值（对水平投影面）：彩色钢板岩棉夹心板（100mm 厚） 224.0m kN檩条及悬挂物 210.0m kN 总计： 0.342m kN所以，永久荷载标准值为： 04.2634.0=⨯m kN （2）可变荷载标准值活载 按不上人屋面，取0.502m kN 雪载 20.020.00.10=⨯=⋅=S S r K μ2m kNK S —雪荷载标准值；r μ—屋面积雪分布系数； 0S —基本雪压。
可变荷载取屋面活荷载与雪荷载中较大值： 0.3650.0=⨯m kN （3）风荷载标准值基本风压0ω为263.005.160.0m kN =⨯；地面粗糙度系数按B 类取值；风载体形系数s μ按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)取值，迎风面及柱及屋面分别为+0.80和-0.60；背风面柱及屋面分别为-0.50和-0.50。
如图2-21+0.8-0.6-0.5-0.5图2-21风载体型系数风阵系数0.1=z β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，当高度为10m 时，数值0.1=z μ，当高度为15m 时，数值14.1=z μ。
由内插法可求出柱顶处（m h 45.10=）， 013.1)1045.10(101500.114.11=---+=z μ。
屋脊处（m h 25.12=）， 063.1)1025.12(101500.114.11=---+=z μ 由B z s z k ⋅⋅⋅⋅=0ωμμβω，可得：mkN m kN 063.30.663.0013.18.00.1024.30.663.00.18.00.121=⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯=ωωmkN mkN 009.20.663.0063.1)5.0(1268.20.663.0063.1)6.0(143-=⨯⨯⨯-⨯=-=⨯⨯⨯-⨯=ωωmkNm kN 890.10.663.00.1)5.0(0.1915.10.663.0013.1)5.0(0.165-=⨯⨯⨯-⨯=-=⨯⨯⨯-⨯=ωω风荷载作用见图2-22-0.5-0.5-0.6+0.8ωωω136=3.024=-2.268=-2.009=-1.89ω4ω2=3.063ω5=-1.915图2-22 风荷载作用图（4）吊车荷载最大轮压：kN P k 3.83max,= ，最小轮压:kN P G Q P k k 3.35)(5.0max min,=-+⨯=⋅ 吊车竖向荷载标准值：10.8170.2250.40860006000355035501100图2-23吊车梁支座竖向反力影响线及求max D 、min D 时的吊车位置kNy P D kN y P D i k i k 84.77)225.0817.01408.0(3.359.068.183)225.0817.01408.0(3.839.0.min min max,max =+++⨯⨯=⋅==+++⨯⨯=⋅=∑∑ββ吊车横向水平荷载标准值：对于软钩吊车，起重量t Q 10≤，12.0=α()kNP T D T kNkN Q G T k k k k 41.43.830.268.1830.24964.1712.041)(41max,max max 2=⨯=⨯==+⨯⨯=+=⋅αQ —额起重量，K G ⋅1—大车重，K G ⋅2—小车重4. 3 内力计算4．3．1 永久荷载作用下的内力刚架上的永久荷载如图2-24所示。
在本设计中柱和梁采用相同的截面形式，抗弯刚度均为EI ，用结构力学中的力法对结构进行计算。
现取半边体系和基本体系如图2-25a,b 所示。
2.04kN/m图2-24永久荷载标准值作用2.04kN/m图2-25a 半边体系2.04kN/mX1X2图2-25b 基本体系作P M M M ,,21图如图2-26a,b,c 所示X1=11.5M112.55M2-26a 图111X2=11M图2-26b 图22.04kN/m229.5229.5M图2-26c 图p列力法典型方程⎭⎬⎫⎩⎨⎧=∆++=∆++0022221211212111P P X X X X δδδδ用图乘法计算各系数如下()EI EI 28.6625.105.113205.1105.1121255.125.105.115.15.1325.107.1521111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=δ()()[]EIEI 12.26105.1111107.15122=⨯⨯+⨯⨯⨯=δ()()EI EI 93.88255.125.105.11125.107.15112112-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯⨯-==δδ ()EI EI P 19.191125.1433107.155.229255.125.105.115.22911-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯-=∆()EI EI P 83.368813107.155.229105.115.22912=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯=∆把各系数代入力法典型方程并化简后得：⎭⎬⎫⎩⎨⎧=++-=--083.368812.2693.88019.1911293.8828.6622121X X X X 解得：23.181=X ,17.792-=X由叠加法P M X M X M M ++=2211得半跨弯矩图123.0478.4679.17M 图图2-27 半边体系弯矩图由对称性可得弯矩图123.0478.4679.17M 图78.46123.04图2-28a 永久荷载标准值作用下的弯矩图()m kN ⋅由弯矩图可得剪力图和轴力图-18.23-18.2318.2318.2328.6428.64-1.84F Q 图1.84图2-28b 永久荷载标准值作用下的剪力图()kN图N F -30.60-30.60-30.60-30.60-18.04-21.08-21.08图2-28c 永久荷载标准值作用下的轴力图()kN4．3．2 可变荷载作用下的内力3 kN/m图2-29 活荷载标准值作用下的受力图179.93110.80118.10M 图110.80179.93图2-30a 活荷载标准值作用下的弯矩图()m kN ⋅-26.31-26.3126.3126.3142.16-42.16-2.62F Q 图2.62图2-30b 活荷载标准值作用下的剪力图()kN图N F -45.00-45.00-45.00-45.00-30.66-26.18图2-30c 活荷载标准值作用下的轴力图()kN4．3．3 风荷载作用下的内力在内力计算时偏安全考虑，取063.321==ωω， 取915.165-==ωω (1)左风作用下内力-0.5-0.5-0.6+0.8ωωω136=3.024=-2.268=-2.009=-1.89ω4ω2=3.063ω5=-1.915图2-31 左风荷载标准值作用示意图M 图201.26163.16163.1685.2793.3625.3693.36图2-32a 左风荷载标准值作用下的弯矩图()m kN ⋅F Q 图49.6916.23-33.570.61-3.2926.99-16.624.29图2-32b 左风荷载标准值作用下的剪力图()kN图N F 35.3735.3719.6719.6719.4019.4028.7928.79图2-32c 左风荷载标准值作用下的轴力图()kN（2）右风作用下的内力-0.5-0.5-0.6+0.8ω=3.063ω1=3.024ω3=-2.268ω4=-2.009ω5=-1.915ω6=-1.8902图2-33 右风荷载标准值作用示意图M图201.26163.16163.1685.2793.3625.3693.36图2-34a 右风荷载标准值作用下的弯矩图()m kN ⋅图-49.69-16.2333.57-0.613.29-26.9916.62-4.29Q F图2-34b 右风荷载标准值作用下的剪力图()kN35.3735.3719.6719.6719.4019.4028.7928.79图N F图2-34c 右风荷载标准值作用下的轴力图()kN4．3．4 吊车荷载作用下的内力(1)吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在左）183.684.41137.7677.8458.384.41图2-35 吊车荷载标准值（水平向右最大在左）作用下的受力图M 图18.2365.3332.8772.438.9918.5118.5132.8721.0537.3374.76图2-36a 吊车荷载标准值（水平向右最大在左）作用下的弯矩图()m kN ⋅F Q 图-6.37-10.78-2.78-2.78-0.6310.7815.19图2-36b 吊车荷载标准值（水平向右最大在左）作用下的剪力图()kN图N F -10.56-10.56-10.90-10.901.71-1.71-79.55-79.55-181.97-181.97图2-36c 吊车荷载标准值（水平向右最大在左）作用下的轴力图()kN(2) 吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在右）4.41137.7658.384.41183.6877.84图2-37 吊车荷载标准值（水平向右最大在右）作用下的受力图M 图8.9924.6122.3935.9917.9317.9380.2731.8357.493.573.57 图2-38a 吊车荷载标准值（水平向右最大在右）作用下的弯矩图()m kN ⋅F Q 图-6.37-10.7810.7815.19-0.361.79图2-38b 吊车荷载标准值（水平向右最大在右）作用下的剪力图()kN图N F -10.80-10.80-10.65-10.65-78.56-78.560.72-182.96-182.96-0.72图2-38c 吊车荷载标准值（水平向右最大在右）作用下的轴力图()kN(3) 吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在左）183.684.41137.76 4.4177.8458.38图2-39 吊车荷载标准值（水平向左最大在左）作用M图8.9924.6122.3935.9917.9317.9380.2731.8357.493.573.57 图2-40a 吊车荷载标准值（水平向左最大在左）作用下的弯矩图()m kN ⋅F Q 图6.37-10.78-15.19-0.36-1.79图2-40b 吊车荷载标准值（水平向左最大在左）作用下的剪力图()kN图N F -10.80-10.80-10.65-10.65-78.56-78.560.72-182.96-182.96-0.72图2-38c 吊车荷载标准值（水平向左最大在左）作用下的轴力图()kN(4) 吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在右）77.844.4158.38 4.41183.68137.76图2-41 吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的受力图M图18.2365.3332.8772.438.9918.5118.5132.8721.0537.3374.76图2-42a 吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的弯矩图()m kN ⋅0.63F Q 图6.3710.782.78-10.78-15.19图2-42b 吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的剪力图()kN图N F -10.56-10.56-10.90-10.901.71-1.71-79.55-79.55-181.97-181.97图2-42c 吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的轴力图()kN4. 4 内力组合按四类荷载组合，分别如下 ① 恒载+活载 ② 恒载+风载③恒载+活载+风载+吊车荷载④恒载+活载+吊车荷载内力组合表见表2-2，最不利内力表见表2-3图2-43 截面布置4. 5 截面验算4．5．1 刚架柱 (1) 截面选择初选截面如图2-44所示320141232057214600图2-44 刚架柱截面示意图(2) 截面特性计算21582412572232014mm A =⨯+⨯⨯=， 482310342.629314320257212121mm I x ⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯=473310653.712572121320141212mm I y ⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=35736810784.432010653.722,10114.230010342.62mm b I W mm h I W y y x x ⨯=⨯⨯==⨯=⨯==mm A I i mm A I i y y x x 35.721582410653.7,25.2081582410342.678=⨯===⨯==(3) 强度验算Ⅰ—Ⅰ截面处最不利组合⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=-=⋅=kN V kN N m kN M 571.7938.157911.3592266321591.17210114.205.110911.359158241038.157m m N f m m N W M A N x x =<=⨯⨯⨯+⨯=+=γσⅡ—Ⅱ截面处最不利组合⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧==⋅-=kN V kN N m kN M 2416.749496.3239194.2352266321544.12810114.205.1109194.23515824109496.323m m N f m m N W M A N x x =<=⨯⨯⨯+⨯=+=γσ Ⅳ—Ⅳ截面处最不利组合⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=-=⋅-=kN V kN N m kN M 71.5872.9955.3992266321582.18610114.205.11055.399158241072.99m m N f m m N W M A N x x =<=⨯⨯⨯+⨯=+=γσ 均满足要求。