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1、门式刚架厂房设计计算书门式刚架厂房设计计算书、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75mm厚EPS夹芯板，底面和外面二层采用0.6mm厚镀锌彩板， 锌板厚度为275/gm2；檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条，屈服强度自然f 450N / mm2，镀锌厚度为160g / mm2。（不考虑墙面自重）y条件：基本风压：W二0.5KN / m2，基本雪压0.3KN / m2O地面粗糙度 B 类二、结构平面柱网及支撑布置该厂房长度
2、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
3、自重：屋面板： 0.18KN /m2檩条支撑： 0.15KN/m2横梁自重： 0.15KN/m2总计： 0.48KN /m2屋面雪荷载： 0.3 KN / m2屋面活荷载：0.5KN/m2 （与雪荷载不同时考虑）柱自重： 0.35KN/m2风载：基本风压W二0.5kN / m203. 各部分作用荷载：（1）屋面荷载：标准值：0.48 xx 9 = 4.30 KN / Mcos 0柱身恒载：0.35x 9 二 3.15KN/M（2）屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载0.50 xx 9 = 4.50 KN / M cos0（3）风荷载以风左吹为例计算，风右吹同理计算：（地面粗糙度B类）根据
4、公式=卩卩计算： k z s 0卩根据查表H 轴力图 （拉为 正，压为 负）活荷载作用活荷载（标准值）弯矩图弯矩图活荷载（标准值）剪力图剪力图活活荷载（标准值）轴力图“ + ”荷载轴力图作（拉为用正，压为 负）风风荷载（标准值）弯矩图弯矩图荷剪力图载2.40rTTTT?“ + ”作用轴力图 （拉为24.5?-0.28风荷载（标准值）剪力图风荷载（标准值）轴力图正，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： 1.2* 恒载效应 +1.4* 活载效应
5、1.2* 恒载效应 +1.4* 风载效应 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截面内力11-11Hi-m-120.58-48.45-335.33-120.58-48.45-335.3311.3011.1953.2211.3011.1953.22-54.85-15.45-132.4054.79-25.09-132.40控制内力组合项目有： +M 与相应的N, V（以最大正弯矩控制）max 一Mmax与相应的N, V（以最大负弯矩控制） Nmax与相应的M, V（以最大轴力控制） N：与相应的M, V（以最小轴力
6、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M = 0, N = 120.58KN, Q = 48.45KN2- 2 截面的控制内力为M = 335.33KN M, N = 120.58KN, Q = 48.45KN3- 3 截面的控制内力为M = 335.33KN M, N = 64.30KN, Q = 115.40KN4- 4 截面的控制内力为 M = 246.78KN M, N = 57.82KN, Q = 5.79KNA：刚架柱验算：取2-2截面内力平面内长度计算系数：卩=2 + 0.45K,其中K=XL =105 = 1.46, = 2 + 0.45x
7、1.46 = 2.66,0I H 7.20RH =7.2x2.66=19.1M0x 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 H = 7200/2 = 3600mm0Y 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。 柱翼缘b=(15( 4 =12.t61 71满5足要求） 柱腹板（2）柱有效截面特征4）稳定性验算 刚架柱平面内稳定性验算 九=81.6 九=180,九二九 xxy235hw = 60亠 11146. 25w2 3 52满5 0足要求）f /235 二 8
8、1.6b类截面，由钢结构设计规范附表C-2查得,甲=0.681xN，害二竺X206X105 X9472 二 2388kN, P 二 1.0,则Ex (1.1 九2)(1.1X 81.62)mxxNP _ 120.58 X1031.0 X 335.33 x 106xA 丫x1-08(N / Nex)Wx681X 9472 1.05X173X104 X (1-0.8x 竺8)2388二 18.69 +192.39 二 211.08N / mm2 f满足要求。X = X、f /235 = 58.4b类截面，由钢结构设计规范查得，申=0.818yM1卩=0.65 + 0.35 2 = 0.65 + 0
9、.35 x_ = 0.825 txM21刚架柱平面外稳定性验算九258 42申1.07 1.07 0.99b440044000N P 120.58X1030.825X335.33X106+x +1.0申 W 0.818 X 94720.99 x 173 x104b px15.56 +161.52 177N / mm2 f 满足要求。B：刚架梁验算：取3-3截面内力 局部稳定验算梁翼缘yb （15亠4占I辺吕节（满足要求）梁腹板6 0 025y235-生4幺=35 2满足要求）（ 2 ）梁有效截面特征5.位移验算：（1）柱顶水平位移验算：（2）横梁扰度验算：荷载标准值=1.0x恒载+1.0x活载=4.3+4.5=8.8kN/m，位移图如下:四、节点设计：（1）梁柱节点设计： 梁柱节点形式见下图连接处选用如下组合内力值：（2）梁梁节点设计： 梁梁节点形式见下图连接处选用如下组合内力值：（3）柱脚设计： 柱脚节点见下图：,100 ,L 1007g9r 1I.-o设计内力采用：N = -120.78（使螺栓受压），Q =五、施工图设计（详见图纸）
