轻型门式钢架厂房焊接结构及工艺设计 ,跨度40,长100米 吊车10t
(完整版)轻型门式刚架结构
(完整版)轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构由柱、梁和框架组成，是一种常用于工业建筑和仓储设施的结构形式。
它具有简单、强度高、施工方便等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍轻型门式刚架结构的设计原理、优势和应用。
一、设计原理轻型门式刚架结构的设计原理主要依据荷载分析和力学计算。
在设计过程中，首先需要确定建筑的功能和使用要求，确定受力和荷载特点，进而确定结构的尺寸和布置。
设计中要考虑荷载的作用点、方向和强度，合理选择材料，确保结构的安全性和可靠性。
此外，还需要考虑建筑的抗震性和防火性能。
二、优势轻型门式刚架结构相比传统的混凝土结构具有以下优势：1. 轻量化：轻型门式刚架主要采用钢材作为结构材料，具有自身重量轻的特点，可以减少地基要求，降低建筑物整体重量，减少地震对结构的影响。
2. 高强度：钢材具有高强度和刚性，能够承受较大的荷载，在相同跨度下可以采用较小的截面尺寸，提高空间利用率。
3. 灵活性：轻型门式刚架结构可以根据建筑物的需要进行自由组合和调整。
梁和柱的连接采用螺栓连接，方便拆卸和重组，适应建筑功能的改变。
4. 施工方便：轻型门式刚架结构可以在工厂预制，到工地后进行简单的安装和拼装。
相较于传统的混凝土结构，可以大大缩短施工周期，提高施工效率。
三、应用轻型门式刚架结构广泛应用于工业建筑、仓储设施和物流中心等领域。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1. 工业厂房：轻型门式刚架结构适用于各种工业厂房，如制造厂、加工厂等。
其灵活的组合方式可以满足不同功能和要求，并且可以根据生产线进行合理布局。
2. 仓储设施：轻型门式刚架结构的大跨度和高强度特性，使其成为理想的仓储设施搭建方案。
可以用于货物的存储和物流中心的建设。
3. 体育馆和展览馆：轻型门式刚架结构的设计灵活性，使其成为体育馆和展览馆的首选结构形式。
可以根据需要设计出大跨度的空间，并且提供较好的观赏性。
4. 市政工程：轻型门式刚架结构可用于市政工程，如桥梁、隧道等。
毕业设计--轻型门式刚架厂房焊接结构及工艺设计(含全套资料)
毕业设计--轻型门式刚架厂房焊接结构及工艺设计（含全套资料）摘要本论文论述了轻型门式刚架厂房的焊接结构设计和焊接工艺的制作，针对跨度为24米的轻型门式刚架厂房，结合《钢结构设计手册》、《建筑结构载荷规范》等资料首先选择了结构整体用钢的型号然后进行了轻型门式刚架厂房整体平面结构的布置，起重机的型号选取，根据沈阳地区的自然情况对刚架结构进行了设计以及强度校核，选择了合适的柱脚和牛腿以及刚架柱与梁等节点，并且选取合适的柱间支撑和屋顶水平支撑等保证强度的维护体系，参照《GB985.1-2008》和《焊接手册》等资料选择了丝极埋弧焊和二氧化碳气体保护焊的焊接方法进行施工，并设计了坡口形式和尺寸等参数的焊接工艺，还叙述了轻型门式刚架厂房的现场施工工艺流程，和施工注意事项。
关键词：钢结构；轻型门式刚架厂房；埋弧焊AbstractThis paper discusses the structural design and welding process of welding of the singlelayer steel structure workshop production,for steel structure workshop of 24 span, first select the model of structural steel as a whole and the overall layout of the planar structure of the steel structure workshop, crane model selection, combined with "Steel Design Manual " , "construction structural load norms" and other information.Then combined with the nature of Shenyang, design and strength check of steel-framed structures, and select the appropriate level of support and roof support column ensuring the strength to maintain the system. Reference to " GB985.1 - 2008 " and "Welding Handbook" and other information,choose the hidden arc welding and the Carbon dioxide gas shielded arc welding,and design the groove type and the size and other Welding parameters, it also describes the site of the steel plant construction process, and Construction Notes .Key words: steel structure; steel structure workshop; submerged arc welding目录摘要 ......................................................................................................................................... I I Abstract . (III)1 绪论 ................................................................................................................................. - 1 -1.1 课题背景和意义............................................................................................. - 1 -1.2 国内外研究现状............................................................................................. - 2 -1.3 本课题的研究内容及方案............................................................................. - 3 -2 建筑结构布置设计......................................................................................................... - 4 -2.1 建筑平面设计................................................................................................. - 4 -2.1.1 厂房平面形式的选择 .................................................................... - 4 -2.1.2 柱网的选择 .................................................................................... - 5 -2.1.3 屋面维护体系选择 ........................................................................ - 5 -2.1.4 定位轴线的确定 ............................................................................ - 7 -2.2 建筑剖面设计................................................................................................. - 7 -2.2.1 柱顶标高的确定 ............................................................................ - 7 -2.2.2 屋脊高度确定 ................................................................................ - 9 -2.2.3 刚架结构形式的确定 .................................................................. - 10 -3 刚架内力计算 ............................................................................................................... - 12 -3.1 刚架截面尺寸的确定................................................................................... - 12 -3.2 材料的选择................................................................................................... - 13 -3.3 计算............................................................................................................... - 16 -3.3.1 恒荷载标准值（对水平投影面） .............................................. - 16 -3.3.2 活荷载标准值 .............................................................................. - 16 -3.3.3 屋面荷载值 .................................................................................. - 16 -3.3.4 风荷载标准值 .............................................................................. - 17 -3.3.5 恒载作用内力计算 ...................................................................... - 18 -3.3.6 活载作用 ...................................................................................... - 20 -3.3.7 风荷载作用 .................................................................................. - 21 -3.3.8 起重机荷载作用 .......................................................................... - 29 -4 刚架强度验算 ............................................................................................................... - 45 -4.1 梁柱截面宽厚比验算................................................................................... - 45 -4.2 梁的验算....................................................................................................... - 45 -4.2.1 抗剪验算 ...................................................................................... - 45 -4.2.2 弯、剪、压共同作用下的验算 .................................................. - 46 -4.3 柱的验算....................................................................................................... - 46 -4.3.1 抗剪验算 ...................................................................................... - 46 -4.3.2 弯、剪、压共同作用下的验算 .................................................. - 46 -4.3.3 整体稳定性的验算 ...................................................................... - 47 -5 牛腿尺寸确定及验算................................................................................................... - 49 -5.1 牛腿尺寸....................................................................................................... - 49 -5.2 验算............................................................................................................... - 50 -6 焊接工艺 ....................................................................................................................... - 51 -6.1 材料焊接性分析........................................................................................... - 51 -6.2 焊接工艺的制定........................................................................................... - 52 -6.2.1 焊接方法的选择 .......................................................................... - 52 -6.2.2 焊接材料的选择 .......................................................................... - 52 -6.2.3 坡口形式及尺寸的选择 .............................................................. - 53 -6.2.4 焊接参数的选择 .......................................................................... - 53 -6.2.5 焊接防止变形及矫正措施 .......................................................... - 54 -6.2.6 焊缝检测 ...................................................................................... - 54 -6.2.7 焊缝缺陷的补救 .......................................................................... - 55 -6.3 施工流程....................................................................................................... - 55 -6.3.1 下料切割 ...................................................................................... - 55 -6.3.2 钢结构的焊接 .............................................................................. - 56 -6.3.3 除锈及涂装 .................................................................................. - 56 -6.3.4 钢结构的安装 .............................................................................. - 56 - 结论 ..................................................................................................................................... - 58 -致谢 ..................................................................................................................................... - 59 -参考文献 ............................................................................................................................. - 60 -附录A：英文原文 ........................................................................................................... - 62 -附录B：中文翻译 ............................................................................................................. - 71 -附录C：焊接工艺卡 ......................................................................................................... - 77 -1 绪论1.1 课题背景和意义被喻为“绿色工厂”的轻型门式刚架厂房体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。
轻型门式刚架结构设计
民用建筑
在民用建筑领域，轻型门 式刚架结构可用于商场、 超市、仓库等建筑物的建 设。
轻型门式刚架结构的发展历程
起源
轻型门式刚架结构起源于20世纪初，随着工业和经济的发展，逐渐 得到广泛应用。
发展历程
随着科技的进步和工程实践的积累，轻型门式刚架结构在材料、设 计、施工等方面不断优化，逐步形成了完善的标准和规范。
根据设计图纸，完成门式刚架的基础施工，包括桩基、基础垫层、 钢筋混凝土浇筑等。
钢构件加工
按照设计图纸要求，对钢构件进行加工制作，确保尺寸、形状、焊 接质量等符合规范要求。
钢构件安装
将加工好的钢构件运输到施工现场，进行安装，确保安装位置准确、 稳固。
施工流程与要点
连接节点处理
根据设计图纸，对钢构件之间的 连接节点进行处理，确保节点连 接牢固、安全可靠。
未来趋势
未来，随着环保和节能要求的提高，轻型门式刚架结构将继续向着高 效、环保、可持续发展的方向发展。
02 轻型门式刚架结构设计原 理
结构设计的基本原则
安全性
确保结构在正常施工和使用过程 中能够承受各种可能的作用力， 不发生破坏、失稳或过大变形。
经济性
在满足安全性和使用功能的前 提下，尽可能降低结构造价， 提高经济性。
适用性
确保结构在使用过程中具有良 好的工作性能，满足正常使用 要求。
耐久性
考虑结构的使用寿命，确保结 构在使用期限内具有良好的耐
久性能。
结构分析方法
有限元分析
利用有限元方法对结构进 行离散化，通过计算和分 析离散化的模型来预测结 构的性能和响应。
线性分析
基于线性理论对结构进行 静力、动力和稳定性分析， 以确定结构的承载能力和 稳定性。
《轻型门式钢架设计》课件
避免超载
在使用过程中，应避免超载，以免对钢架造成损坏。
常见问题及处理方法
结构变形
如发现结构变形，应及时进行校正或更换部件。
连接松动
定期检查连接部位，如发现松动应及时紧固。
锈蚀
如发现锈蚀，应立即进行清理和防锈处理。
保养与维修建议
制定维护计划
建立定期维护计划，并严格执行。
专业维修
对于较严重的损坏或问题，应请专业人员进行维修。
稳定性分析
进行稳定性分析，确保轻型门式钢架在各种工况下均能保持稳定 ，不发生失稳或屈曲。
疲劳强度分析
根据预期的循环载荷，进行疲劳强度分析，评估轻型门式钢架的 疲劳寿命。
施工图设计
细化设计
根据计算分析结果，对轻型门式钢架的各个 构件进行详细的结构设计，确定其截面尺寸 、连接方式等。
绘制施工图
根据细化的结构设计，绘制详细的施工图纸，包括 各个构件的详图、节点连接方式等。
更新部件
对于损坏或老化的部件，应及时进行更换。
连接方式优化
选择合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等，以 确保结构的整体性和稳定性，同时满足施工工艺 的要求。
节能减排设计
绿色建材选择
优先选择可再生、可循环利用的环保建材，如H型钢 、高强度螺栓等，以减少对环境的污染。
节能措施
采用节能设计，如双层玻璃、保温材料等，以提高建 筑的保温隔热性能，降低能耗。
连接方式
了解轻型门式钢架常用的连接方 式，如焊接、螺栓连接等，掌握 各种连接方式的适用范围和设计 要点。
节点设计
了解节点设计的原则和方法，能 够根据实际情况进行节点设计， 确保结构的稳定性和安全性。
03 轻型门式钢架设计流程
方案设计
浅述轻型门式刚架厂房结构设计
浅述轻型门式刚架厂房结构设计摘要：近年来，随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H型钢的出现，门式刚架迅猛地发展，本文仅对门式刚架设计中的结构形式、结构布置及设计中的注意事项做了简要论述。
关键词：轻型；门式刚架；结构设计1门式刚架结构的特点1.1质量轻门式刚架是由质量较轻的金属板、玻璃棉等材料组成，因此在地震时自身所产生的地震反应就比较小，减少建筑物自身的震动带来的破坏，但是质地轻就会受到风的影响，在风很大的时候就会使钢结构产生很大的荷载，对刚架整体荷载产生一定的影响。
1.2工业化程度高，施工周期短门式刚架所需要的材料基本都是来自大型的钢材工厂，这样就使建筑材料的质量得到了保证，有利于工程整体质量的提高，由于门式刚架的施工只是把刚架的每个部分通过螺丝等连接起来，安装的时间相对比较短。
1.3综合经济效益高门式刚架结构作为厂房的主承重结构，其主要是通过电脑进行整体的结构设计，使用的建筑材料形式比较简单，特别是在安装的时候操作简单，这就会大大的缩短工程周期，也会使厂房提早的投入使用，资金的回报比较快，对于企业来说整体的经济效益也会提高。
2门式刚架设计中的结构形式门式刚架的结构形式很多，按构件体系分有实腹式和格构式；按截面组成分有等截面和变截面；按结构选材分有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。
①实腹式刚架的横截面一般为H型，少数为Z型。
门式实腹式刚架适用于荷载和跨度小，尢吊车或吊车起重量较小的单层厂房或仓库等。
实腹式刚架结构构件整齐，构件的刚度较大，拆装方便，受力性能好。
②格构式的横截面为双腹杆矩形或三面腹杆三角形。
格构式刚架常用于跨度吊车吨位较大的建筑，可采用普通角钢、槽钢及钢管等，其材料选用和截面组成比较灵活。
③实腹式或格构式刚架都可以做成等截面或变截面。
当跨度和荷载较大时宜采用变截面结构，当跨度和荷载较小时，一般采用等截面结构，为的是使结构造型趋于荷载作用的弯矩图形材料分布更加合理。
对于格构式刚架来说，一般柱采用变截面，而横梁采用等截面。
门式刚架轻型房屋钢结构的合理设计
门式刚架轻型房屋钢结构的合理设计0、前言在90年代前，我国房屋钢结构主要是应用于重型厂房，90年初，轻型门式刚架开始得到应用。
门式刚架轻钢房屋结构体系由主刚架体系、檩条和支撑体系、围护体系三大体系构成。
其中围护体系采用压型钢板作为面板带来了两大主要特点:①结构自重轻②蒙皮效应强。
充分利用这两大特点,在保证安全可靠的前提下,可以在结构造型（变截面）、支撑体系、刚度设计（侧移限制）、稳定设计（利用隅撑）、局部稳定（按剪应力大小设加劲肋，利用屈曲后强度）、蒙皮效应利用、简单的端板式连接等方面采用了先进的模式与技术，从而降低了造价，比传统钢结构更为经济合理。
1、选材1.1 主刚架和吊车梁:主刚架选用Q235B、Q345A及以上等级的钢材。
吊车梁:行车吨位≤5t的轻级工作制吊车梁宜选用Q235B、Q345A等级的钢材；行车吨位较大或≥10t中级工作制吊车梁宜选用Q345B及以上等级的钢材。
1.2 檩条:简支、小跨度的檩条宜选用Q235A等级的钢材；连续或大跨度的檩条宜选用Q345A等级的钢材。
一般情况下,当由强度控制设计时宜用Q345A级钢材，充分利用其屈服强度高的优势。
当由刚度控制设计时宜用Q235A 级钢材，在同等用钢量的情况下利用其价格优势。
当由稳定控制设计时，可根据具体情况选择Q345A 或Q235A级钢材。
1.3支撑:屋面及柱间支撑一般采用张紧的圆钢,有较大吨位行车时柱间支撑用角钢，隅撑一般采用角钢，这类型钢根据市场情况采用Q235钢。
1.4压型钢板:基材:钢板基材在根本上决定彩涂钢板的承力性能和压型加工性能,因此在选用基材等级或牌号时,主要考虑其力学性能、化学成分及其冷弯性能。
一般情况下,钢板基材宜选用Q235或性能与其相近的牌号;若为暗扣式压型钢板,则宜选用Q345或性能与其相近的牌号。
镀层:镀层在钢板防腐性能方面起主要作用。
各种彩板镀层厚度分别为:a)热镀锌钢板的镀层厚度双面和最小应不小于180g/m2,一般外层板采用180g/m2∽275g/m2, 内层板可采用180g/m2; b)热镀锌合金化钢板的镀层厚度双面和一般取为180g/m2; c)热镀5%铝锌钢板(Galfan) 的镀层厚度双面和一般采用180g/m2∽275g/m2; d)热镀55%铝锌钢板(Galvalume) 的镀层厚度双面和一般取用150g/m2。
轻型门式刚架结构设计
第12页/共119页
三、支撑体系布置
1．柱间支撑 （1）无吊车时柱间支撑的间距宜取30～45m；当有吊车时宜 设设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处， 且间距不宜大于60m； （2）当建筑物宽度大于60m时，内柱列宜适当增加柱间支撑； （3）支撑与构件的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°； （4）柱间支撑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑，当桥 式吊车起重量大于5ｔ时，宜采用型钢支撑； （5）柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向荷载（如风、 吊车制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；
第32页/共119页
3.稳定计算
（1）当屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转时，可不计算檩 条的整体稳定性。
（2）当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时，可按下式 计算檩条的稳定性
Mx My f bxWex Wey
Wex、Wey—— 对主轴x、y的毛截面模量；
bx—— 受弯构件绕强轴的整体稳定性；
f —— 钢材的强度设计值。
（二）计算
（a）C型截面 （b）Z型截面 檩条计算示意图
第30页/共119页
1.内力分析 垂直于主轴x和y的分荷载按下式计算：
px psin 0
py p cos0
式中 p—— 檩条竖向荷载设计值；
0 ——p与主轴y的夹角：对C形、槽形和工字型截面 0=，为屋面坡角； 对Z形截面 0 ，
第22页/共119页
（三）连接 （1）檩条可设计为单跨简支构件或连续构件； （2）简支檩条和连续檩条一般通过搭接方式不同实现。 连续C形檩条可通过采用稍大一点足够长的C形槽钢套在屋面 檩条外后用螺栓锁紧实现，直卷边或带斜卷边的Z形连续檩条 可采用叠置搭接来实现。
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
基础施工
基础设计
根据门式刚架轻型钢结构的特点和承载要求，设 计合理的基础结构，确保结构安全稳定。
基础开挖
按照基础图纸进行基础开挖，并确保开挖深度和 宽度符合设计要求。
基础浇注
浇注混凝土基础，确保混凝土强度和质量符合要 求，同时进行必要的养护。
钢构件加工与运
钢材采购
根据设计要求选购质量合格的钢材，确保材 料性能符合标准。
根据结构自重、材料和施工等 因素，计算结构的恒载。
活载
根据使用功能和规范要求，确 定结构的活载，包括人员、设 备、物料等重量。
风载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的风载。
雪载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的雪载。
结构稳定性计算
01
02
03
屈曲分析
对结构进行屈曲分析，确 保结构在载荷作用下不会 发生屈曲失稳。
防腐与防火材料
防腐材料
常用的防腐涂层包括防锈漆、富锌底漆等，根据环境和使用 条件选择合适的防腐方案，确保钢结构的使用寿命。
防火材料
在钢结构表面涂抹防火涂料，提高结构的耐火极限，保障建 筑安全。根据防火等级要求选择合适的防火涂料和涂装方案 。
03
CATALOGUE
门式刚架轻型钢结构的设计与计算
结构设计原则
定期对门式刚架轻型钢结构进行检查， 包括焊缝、螺栓连接、涂层等部位，确
保结构的完好和安全。
防锈处理
对于容易生锈的部位，应进行防锈处 理，如涂抹防锈漆、镀锌等。
防腐涂层保护
根据钢结构所处的环境和条件，选择 合适的防腐涂层，并进行定期维护和 保养。
定期保养
对钢结构进行定期保养，包括清洁、 除尘、润滑等，以延长其使用寿命。
《轻型门式刚架设计》(含设计方法与流程)
第1章轻型门式刚架结构1．1 概述1．1．1 单层门式刚架结构的组成如图1—1所示，单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H 形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁；以压型金属板 (压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱构件多采用焊接变截面的H形截面，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。
围护结构采用压型钢板的居多，玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等特点，用作保温隔热材料最为普遍。
1．1．2 单层门式刚架结构的特点单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具：有以下特点：(1)质量轻围护结构由于采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻，因而支承它们的门式刚架也很轻。
根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10～30kg／m2；在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1／20～1／30。
由于单层门式刚架结构的质量轻，地基的处理费用相对较低，基础也可以做得比较小。
同时在相同地震烈度下门式刚架结构的地震反应小，一般情况下，地震作用参与的内力组合对刚架梁、柱杆件的设计不起控制作用。
但是风荷载对门式刚架结构构件的受力影响较大，风荷载产生的吸力可能会使屋面金属压型板、檩条的受力反向，当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能是刚架设计的控制荷载。
(2)工业化程度高，施工周期短门式刚架结构的主要构件和配件均为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便。
除基础施工外，基本没有湿作业，现场施工人员的需要量也很少。
构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
屋面维护体系选择
屋面维护体系选择 檩条间距选择最常用的1.5m，并且选择应用最普遍，用钢量省，制造和 安装方便且跨度小于等于6m的冷弯薄壁卷边槽钢（C型）檩条。檩条高度的确定 见公式
1 1 h ( ~ ) L 35 50
式中 L — 檩条跨度为6m。 其高度在171.43mm附近，由《钢结构设计手册》表7-3选择檩条截面规格 为：C180*70*20*3.0的檩条。
荷载计算 内力计算与组合 刚架柱和刚架梁设计 梁柱节点设计
次结构及辅助设计
吊车梁设计 牛腿设计 檩条、墙梁设计 柱脚设计
本结构设计特点： 精心调研，参考大量工程实例和图纸；
计算严谨，严格按照规范条例和公式；
注重分析，多种结构软件验算并比较； 出图详细，注重节点连接和构造做法； 三维建模，工程设计更加形象和具体。 焊接工艺， 注重焊接方法和节省焊材。
焊接工艺
其余钢架结构焊缝的位置： 本结构中的梁、柱、牛腿处工字钢以外的部分由于尺寸 较小以及位置难于进行自动焊，所以选择手工焊，那么考虑 到焊条电弧焊所用的焊条在使用前要进行烘干，费时费力， 每焊完一根焊条还要重新起弧，这样使得焊接接头不平缓应 力集中较大，焊后还要敲掉焊渣进一步费时费力，而且其焊 接速度没有气保焊的较快，这样由因为气保焊中的CO2气体 来源广、成本低，所以确定选择为纯CO2的气体保护焊进行 焊接。。
焊缝的无损检验
钢结构无损探伤包括超声检测、射线检测、磁粉检测等 等，超声检测是目前最常用的方法，超声波的波长很短、穿 透力强，传播过程中遇到不同介质的分界面会发生反射、折 射、绕射和波形转换。超声波具有良好的方向性，可以定向 发射，能在被检材料中发现缺陷。超声波探伤能探测到的最 小缺陷尺寸约为波长的一半。超声波探伤又可分为反射法和 穿透法。穿透法的灵敏度不如反射法，因而在实际探伤中一 般采用反射法来进行钢材缺陷探伤和焊缝探伤，即根据缺陷 反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。本建筑结构采用的 超声波探伤对重要焊缝进行100%的无损检验，非承重结构处 的焊缝进行20%的无损检验。
专 业： 学生姓名： 指导教师：
材料成型及控制工程 唐诗普 赵铁钧
题目：
轻型门式钢架结构厂房设计
The design of lightweight steel structural workshop
• 轻型门式钢架结构厂房实例
内容提纲
1 2 3
绪论
设计方案 结构设计
4
5
焊接工艺
附件选用
绪论
节适合Q235材料的焊接方法通常为埋弧焊，焊条电弧焊， 气体保护焊，本结构中的柱与梁是较长的焊接工字钢，几何 形式对称且简单，所以选择焊接电流大，电弧的熔透能力和 焊丝的熔敷速度高的丝极埋弧焊，且选用自动焊机进行施焊， 这样的焊接方法生产效率高而且焊接环境较好。采用埋弧焊 的焊接方法进行施工。 埋弧焊: 是种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。优点： 生产效率高，埋弧焊所用焊接电流大，相应电流密度大；焊 接质量好；劳动条件好。缺点：埋弧焊采用颗粒状焊机进行 保护，只适用与平焊和角焊缝的焊接； 焊接时不能直接电弧 与坡口的相对位置，需要采用焊缝自跟踪装置来保证焊炬对 准焊缝不焊偏；埋弧焊是用电流较大，电弧的电厂强度较高。
设计方案
现在拟在沈阳建一轻型门式钢结构厂房，其结 构形式为单跨钢结构，跨度40米，长100米。内
设吊车梁轨顶标高9米，并排设有两台起重量为
10t跨度分别为22.5米和跨度13.5米的软钩中级工 作制（A5）吊车（吊车采用北京起重机运输研 究所10t吊钩LDB型电动单梁起重机）。
结构设计 • 主刚架设计
焊接工艺
焊接材料的选择 由参考文献[8]中表6-40中的Q235埋弧焊常用材料选定焊丝 为H08A，焊剂为HJ431，再由参考文献[8]中表6-48中选 得CO2气体保护焊焊丝牌号为ER49-1也就是H08Mn2SiA。
钢架结构的安装
安装顺序：钢柱——钢梁——垂直、水 平支撑系统——吊车梁——檩条——拉 条——屋面板。
致谢
本次毕业设计从开始选题到确定方案到最终设计 和论文的完成一直得到了赵老师的悉心指导。在此， 谨以诚挚的敬意和感谢献给赵老师。
谢谢观赏
柱网布置
由车间的长，宽尺寸，柱距的要求确定柱子的位 置，柱在平面中排列所形成的网络为柱网。柱网的选 择实际上是厂房跨度和柱距的选择。 一般情况下柱距即刚架的最优距离为6-9m，超过9m时， 屋面檩条与墙架体系用钢量增加太多，综合造价并不 经济，现在我国应用的基本柱距为6m，本结构厂房选 择6m和5m的两种相搭配的柱距。其中6m柱距为中间15 个，5m柱距为两边2个。
结构形式
屋面坡度宜取1/8~1/20
门式刚架形式示例
结构平面布置
本设计厂房跨度为40m，由相关文献可知道门式刚 架跨度一般单跨为9-36m，所以该厂房设计为单跨，为 形式对称再设计为单跨双坡的常见形式。有起重机的 厂房高度一般为9-12m，所以定厂房牛腿高度9m，厂房 具体高度由起重机轨顶标高及起重机所需净空高度进 一步确定，由高度9-12m确定为单层轻型门式刚架厂房。 另外考虑到温度区段长度问题，由《钢结构设计手册》 表2-17查得采暖和非采暖地区纵向温度区段长度为 220m，横向温度区段长度为120m，本结构横向40m纵向 100m都在以上范围内所以不用加设温度伸缩缝。
背景意义： 轻型门式刚架结构，专指主要承重结构为单跨或多跨实腹
门式刚架、无桥式吊车或有起重量不大于200kN的A1~A5工作级别桥式 吊车或30kN悬挂式起重机的单层房屋钢结构。
被喻为“绿色工厂”的钢结构厂房体系具有自重轻、安 装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染 少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、 轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中 已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统 天下的局面正在发生变化，钢结构厂房以其自身的优越性引 起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用，所以 钢结构厂房的发展前景美好。众所周知，建筑钢结构是一个 复杂的系统工程，它包括钢结构设计等13个主要工艺流程， 焊接应用技术对整个工艺流程起到决定性的作用。