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门式刚架厂房设计计算书.docx

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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/gm 2；檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条，屈服强度f y450N / mm2，镀锌厚度为 160g / mm2。

( 不考虑墙面自重)自然条件：基本风压：W O0.5KN / m2，基本雪压 0.3KN / m2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： 0.18 KN / m2檩条支撑： 0.15 KN / m2横梁自重： 0.15 KN / m2总计： 0.48 KN / m2屋面雪荷载： 0.3 KN / m2屋面活荷载： 0.5 KN / m2（与雪荷载不同时考虑）柱自重： 0.35 KN / m2风载：基本风压 W00.5kN / m2 3.各部分作用荷载：（ 1）屋面荷载：标准值： 0.4819 4.30KN / M cos柱身恒载： 0.359 3.15KN / M （ 2）屋面活载屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载 0.5019 4.50KN / M cos（3）风荷载以风左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式k z s0计算:（地面粗糙度 B 类）z根据查表 h 10m，取 1.0，s根据门式刚架的设计规范，取下图：风载体形系数示意图迎风面侧面屋顶背风面侧面屋顶kkkk1.00.250.50.125kN / m2，q10.12591.125kN / m1.01.00.50.50kN / m2，q20.509 4.5kN / m1.00.550.50.275kN / m2， q30.27592.475kN / m1.00.650.50.325kN / m2， q40.32592.925kN / m荷载如下图：4.内力计算：（1）截面形式及尺寸初选：梁柱都采用焊接的 H 型钢长度面积mm mm截面截面名称2(mm )(mm)234 61.6柱234 61.6梁EA 2.06 1089472 10 6 1.95 106 kn, EI x 2.06 108520 10610 12 1.07 105 kn m2（ 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)备注算项目恒载作用活荷恒载下弯矩恒载下剪力恒载下轴力（忽略柱自重）活荷载 ( 标准值 )弯矩图弯矩图剪力图“+”→轴力图 ( 拉为正，压为负 )弯矩图载作用活荷载 ( 标准值 ) 剪力图剪力活活荷载 ( 标准值 ) 轴力图图“+”→荷轴力载图 ( 拉作为正，用压为负)风风荷载 ( 标准值 ) 弯矩图弯矩荷图载剪力作图“+”用→轴力图 ( 拉为正，.压为负 )风荷载 ( 标准值 ) 剪力图风荷载 ( 标准值 ) 轴力图（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Ⅰ－Ⅰ000-45.36-47.2546.95-19.32-18.0524.55Ⅱ－Ⅱ-127.84-129.94147.59-45.36-47.2546.95-19.32-18.0516.45Ⅲ－Ⅲ-127.84-129.94147.59-21.75-22.6621.0443.4145.22-45.08Ⅳ－Ⅳ92.8396.70-77.574-21.75-22.6621.042.18 2.27-1.81内力组合值截面内力Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－Ⅳ000 -120.5811.30-54.85 -48.4511.19-15.45 -335.3353.22-132.40 -120.5811.3054.79 -48.4511.19-25.09 -335.3353.22-132.40 -64.30 3.36-28.03 115.40-11.0251.93 246.78 2.79134.16-57.82-3.36-28.035.790.08 3.164.截面验算控制内力组合项目有：①＋M max与相应的 N， V(以最大正弯矩控制 )② －M max与相应的 N， V(以最大负弯矩控制 )③N max与相应的 M，V( 以最大轴力控制 )④ N min与相应的 M，V( 以最小轴力控制 )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 M0， N120.58KN ， Q48.45KN2-2截面的控制内力为 M335.33KN M ， N120.58KN ， Q48.45KN 3-3截面的控制内力为 M335.33KN M ， N64.30KN， Q115.40 KN 4-4截面的控制内力为 M246.78 KN M ， N57.82KN ， Q 5.79 KNA：刚架柱验算：取2-2 截面内力平面内长度计算系数：020.45K ，其中K=IclR10.5，020.45 1.46，I R H7.2 1.46 2.66，H0 x7.2 2.66 19.1M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H0Y 7200/ 2 3600mm⑴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。

① 柱翼缘b 15042152351523515 （满足要求）612.17t f y235② 柱腹板h w600 16146 250235250235250 （满足要求）t w4f y235（ 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x81.6 180,xf y / 235 81.6b 类截面，由《钢结构设计规范》附表 C-2查得，N Ex '2EA 3.142 2.06 105 9472 2388kN ,(1.1 x 2 ) (1.1 81.62 )xmx0.6811.0,则N mx M x 120.58 1031.0 335.33 106xAx [1 0.8( N / N Ex ')]W x 0.681 9472 1.05173 10 4 120.58 )(1 0.82388 18.69 192.39211.08 N / mm 2 f满足要求。

刚架柱平面外稳定性验算：yf / 235 58.4类截面，由《钢结构设计规范》查得，y0.818btx0.65 0.35 M20.65 0.35 1 0.825M 1 2258.42b1.071.070.99440044000则NtxMx120.58 1031.00.825 335.33 106yAbWpx0.818 9472 0.99 173 10415.56 161.52 177N / mm 2 f 满足要求。

B ：刚架梁验算：取 3-3 截面内力⑴ 局部稳定验算③ 梁翼缘b150 4 212.17 15 23515 235 15 （满足要求）6tf y 235④ 梁腹板h w600 16146 235250235250 （满足要求）t w4 250235f y（ 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 =1.0恒载 +1.0 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：设计内力采用：N120.78KN（使螺栓受压），Q48.45KN 五、施工图设计（详见图纸）。

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门式刚架计算书【范本模板】

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目录2 荷载计算 02．1荷载取值计算 02。

1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） 02。

1.2 可变荷载标准值 02.1。

3 风荷载标准值 02。

1.4 吊车资料 02.1。

5 地震作用 (1)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (1)3 内力计算 03。

1在恒荷载作用下 (1)3.2在活荷载作用下 (2)3.3在风荷载作用下 (3)3.4在吊车荷载作用下 (4)3。

5内力组合 (5)4 刚架设计 (9)4。

1截面形式及尺寸初选 (9)4。

2构件验算 (9)4。

2.1 构件宽厚比验算 (10)4。

2。

2 有效截面特性 (10)4.2。

3 刚架梁的验算 (13)4。

2.4 刚架柱验算 (14)4。

2.5 位移计算 (16)4.3节点设计 (16)4.3.1 梁柱节点设计 (16)4。

3.2 梁梁节点设计 (18)4.3。

3 刚接柱脚节点设计 (21)5 吊车梁及牛腿设计 (23)5.1吊车梁设计 (23)5.2牛腿设计 (26)6 其它构件设计 (29)6。

1隅撑设计 (29)6。

2檩条设计 (29)6.2。

1 基本资料 (29)6.2。

2 荷载及内力 (29)6.2。

3 截面选择及截面特性 (29)6。

2.4 强度计算 (31)6。

2.5 稳定性验算 (32)6。

3墙梁设计 (32)6。

3.1 基本资料 (32)6.3.2 荷载计算 (32)6。

3。

3 内力计算 (32)6。

3.4 强度计算 (32)7 基础设计 (33)7。

1刚架柱下独立基础 (33)7。

1。

1 地基承载力特征值和基础材料 (33)7.1。

2 基础底面内力及基础底面积计算 (33)7。

1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (34)7.1。

4 基础底面配筋计算 (34)7.2山墙抗风柱下独立基础 (34)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2。

1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51—380—760型彩色压型钢板0。

门式刚架计算书

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目录2 荷载计算 (2)2．1荷载取值计算 (2)2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） (2)2.1.2 可变荷载标准值 (2)2.1.3 风荷载标准值 (2)2.1.4 吊车资料 (2)2.1.5 地震作用 (3)2.2各部分作用的荷载标准值计算 (3)3 力计算 (5)3.1在恒荷载作用下 (6)3.2在活荷载作用下 (7)3.3在风荷载作用下 (8)3.4在吊车荷载作用下 (9)3.5力组合 (10)4 刚架设计 (14)4.1截面形式及尺寸初选 (14)4.2构件验算 (14)4.2.1 构件宽厚比验算 (15)4.2.2 有效截面特性 (15)4.2.3 刚架梁的验算 (18)4.2.4 刚架柱验算 (19)4.2.5 位移计算 (21)4.3节点设计 (21)4.3.1 梁柱节点设计 (21)4.3.2 梁梁节点设计 (23)4.3.3 刚接柱脚节点设计 (26)5 吊车梁及牛腿设计 (28)5.1吊车梁设计 (28)5.2牛腿设计 (31)6 其它构件设计 (34)6.1隅撑设计 (34)6.2檩条设计 (34)6.2.1 基本资料 (34)6.2.2 荷载及力 (34)6.2.3 截面选择及截面特性 (34)6.2.4 强度计算 (36)6.2.5 稳定性验算 (37)6.3墙梁设计 (37)6.3.1 基本资料 (37)6.3.2 荷载计算 (37)6.3.3 力计算 (37)6.3.4 强度计算 (37)7 基础设计 (38)7.1刚架柱下独立基础 (38)7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (38)7.1.2 基础底面力及基础底面积计算 (38)7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 (39)7.1.4 基础底面配筋计算 (39)7.2山墙抗风柱下独立基础 (39)结论 (41)参考文献 (42)致 (44)1 绪论2 荷载计算2．1 荷载取值计算2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.13 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2合计0.3 KN/m22.1.2 可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。

门式刚架厂房计算书

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钢结构厂房计算书1.设计资料哈尔滨市某单层工业厂房，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱距6m，柱高5.6m，屋面坡度1/10，地震设防烈度为6度。

刚架平面布置如下图1.1所示，刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。

屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充以保温玻璃棉板，考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5米，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

图1.1 刚架平面布置图图1.2 刚架形式及几何尺寸2.荷载计算2.1荷载取值计算：（1）屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）kN m YX51—380—760型彩色压型钢板0.15 2 50 mm厚保温玻璃棉板0.05 2kN mPVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.202kN m 合计 0.672kN m （2）面可变荷载标准值 屋面活荷载：0.302m kN雪荷载：基本雪压=0.452kN m 。

对于单跨双坡屋面，屋面坡角=54238'''，=1.0， 雪荷载标准值：==1.0×0.452kN m =0.452kN m 。

取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.452kN m ，不考虑积灰荷载。

（3）轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） 0.52kN m（4）风荷载标准值基本风压：20m kN 58.055.005.1=⨯=ω；根据地面粗糙度列别为B 类，查得风荷载高度变化系数：当高度小于10m 时，按10m 高度处的数值采用，=1.0。

风荷载体型系数：迎风柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为－0.55和－0.65。

（5）地震作用哈尔滨地区抗震设防烈度为6度，根据《全国民用建筑工程设计技术措施----结构》中第18.8.1条的建议，所以不考虑地震作用。

2.2各部分作用的荷载标准值计算： （1）屋面恒荷载标准值：0.67×6=4.02kN m 活荷载标准值：0.45×6=2.70kN m （2）柱荷载恒荷载标准值：（0.5×6×5.6＋4.02×9）=52.98 活荷载标准值：2.70×9=24.3 （3）风荷载标准值迎风面：柱上10.5860.250.87w q =⨯⨯=kN m 横梁上20.586 1.0 3.48w q =-⨯⨯=-kN m 背风面：柱上30.5860.55 1.91w q =-⨯⨯=-kN m 横梁上40.5860.65 2.26w q =-⨯⨯=-kN m3.内力分析3.1在恒荷载作用下：本工程才用等截面梁和柱。

3d3s门式刚架结构计算书

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第1工况弯距M3图(单位：kN.m)
第2工况轴力N图(单位：kN)
第2工况剪力Q2图(单位：kN)
第2工况弯距M3图(单位：kN.m)
第3工况轴力N图(单位：kN)
第3工况剪力Q2图(单位：kN)
第3工况弯距M3图(单位：kN.m)
2.组合内力
(1).数值显示
组合内力表
组合号
单元号
小节点N(kN)
小节点Q2(kN)
8700
6
30000
0
√
√
√
√
7
39000
8100
8
51000
7300
9
60000
6700
10
60000
0
√
√
√
√
11
63025
6500
12
63025
0
√
√
√
√
13
60000
3300
14
63025
3300
各单元信息如下表：
单元号
截面名称
长度(mm)
面积(mm2)
绕2轴惯性矩(x104mm4)
绕3轴惯性矩(x104mm4)
44.5
30.7
-53.5
406.2
5
121.6
3.7
32.1
121.6
3.7
0.0
6
33.2
71.2
437.7
33.2
30.0
-18.9
3
7
33.2
30.8
-18.9
33.2
-24.2
-58.7
8
33.2
-23.6