门式钢架设计实例

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1、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。屋面和墙面采用75mmEPS厚夹芯板，底面和外面二层采用0.6mm厚镀锌彩板，2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22f450Nmm/，镀锌厚度为160/gmm。(不考虑墙面自重)y22自然条件：基本风压：WK0.5N/m，基本雪压0.3KNm/O地面粗糙度B类二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度90

2、m，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

3、得到刚架计算模型：2.荷载取值屋面自重：2屋面板：0.18KNm/2檩条支撑：0.15KNm/2横梁自重：0.15KNm/2总计：0.48KNm/2屋面雪荷载：0.3KNm/2屋面活荷载：0.5KNm/（与雪荷载不同时考虑）2柱自重：0.35KNm/2风载：基本风压Wk0.5N/m03.各部分作用荷载：（1）屋面荷载：1标准值：0.4894.30KNM/cos柱身恒载：0.3593.15KNM/kn/mkn/mkn/m（2）屋面活载1屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载0.5094.50KNM/coskn/m（3）风荷载以风

4、左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式计算:kzs0（地面粗糙度B类）根据查表hm10，取1.0，根据门式刚架的设计规范，zs取下图：风载体形系数示意图2迎风面侧面1.00.250.50.125kNm/，q0.12591.125kNm/k12屋顶1.01.00.50.50kNm/，q0.5094.5kNm/k22背风面侧面1.00.550.50.275kNm/，q0.27592.475kNm/k32屋顶1.00.650.50.325kNm/，q0

5、.32592.925kNm/k4荷载如下图：kn/mkn/mkn/mkn/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68，截面尺寸见图所示柱的截面采用与梁相同y30086x584面积IxWxIyWyixiy长度264436443截面截面名称()mm(10mm)(10mm)(10mm)(10mm)mmmm()mm柱H6003006872009472520173362423461.623461.6梁H60030

6、0681055294725201733624866861252EA2.06109472101.9510knEI,2.061052010101.0710knmx（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力图如下：计计算简图及内力值(M、N、Q)备注算项目弯矩图恒载下弯矩恒载作用剪力图“+”→恒载下剪力轴力图(拉为正，压为负)恒载下轴力（忽略柱自重）活荷载弯矩作图用活荷载(标准值)弯矩图剪力图“+”活活荷载(标准值)剪力图→荷载作用轴力活荷载(标准值)轴力图图(拉为正，压

7、为负)弯矩图风荷载(标准值)弯矩图风荷载作用剪力.图风荷载(标准值)剪力图“+”→轴力图(拉为正，风荷载(标准值)轴力图压为负)（3）内力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称，因而风荷载只要考虑一个方向作用，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：①1.2*恒载效应+1.4*活载效应②1.2*恒载效应+1.4*风载效应③1.2*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M000Ⅰ－ⅠN-45.36-47.2546.

8、95Q-19.32-18.0524.55M-127.84-129.94147.59Ⅱ－ⅡN-45.36-47.2546.95Q-19.32-18.05