钢结构门式刚架课程设计

《房屋钢结构》门式钢架课程设计

姓名：杜修磊

学号：20110380

班级：2011级土木3班 指导教师：张杰

2014年12月

一、题目要求

现有一单层门式钢架厂房，布置一台10t中级工作制桥式吊车，单跨双坡，跨长18m。

设计参数：

1、建筑物安全等级为三级，设计使用年限为50年； 2、基本风压为0.4kN/m（50年一遇），B类粗糙度； 3、基本雪压为0.35kN/m（50年一遇）；

4、屋面恒载为0.3kN/m，屋面活载为0.5kN/m；

5、抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第二组，场地类别为II类，抗震设防类别为丙类； 6、基础顶面标高为0.000m。

结构布置形式如图所示：

2222

二、输入参数

工程名: 01

************ PK11.EXE ***************** 日期:12/18/2014 时间: 20:12:44 设计主要依据:

《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012);

钢结构课程设计

1. 设计资料 某车间跨度9m，长度90m, 柱高4.5m，柱距6m，采用单跨双破门式钢架，檩条间距1.5m，屋面坡度

i?1/10，当地雪荷载0.25kN/㎡，基本风压0.4 KN/㎡，地面粗糙度：B类，风载体型系数如下图

钢材采用Q235钢，焊条E43型。 屋面材料： 夹芯板 墙面材料： 夹芯板

檩条墙梁： 薄壁卷边C型钢 本课程设计不考虑地震作用

2．屋面构件

1.夹芯板

夹芯板型号采用JXB42-333-1000，芯板面板厚为0.50㎜，板厚为80㎜。 2.檩条

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢18037032033.0，跨中设拉条一道。

3．荷载和内力计算

3．1 荷载 1. 永久荷载标准值

屋面夹芯板 0.25 kN/㎡ 檩条 0.05 kN/㎡ 悬挂构件

钢结构课程设计—门式钢架

·

门式钢架设计

一、设计资料

某厂房为单跨双坡门式刚架，长度150m，檐高H=7.5m，屋面坡度B=1/10，跨度L=15m，柱距S=7.5m。刚架为等截面的梁、柱，柱脚为铰接。

屋面材料、墙面材料采用单层彩板。

檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边Z型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

基本风压 WO?0.35kN/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150m，跨度12m，柱距7.5m，共有21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。

厂房长度>60m，因此在厂房第一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，檩条间距为1.5m；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，因此柱间支撑用分层布置，布置图详见施工图。

三、荷载的计算

（一）计算模型的选取

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

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（二）荷载取值计算

长度柱距跨

钢结构课程设计

1. 设计资料 某车间跨度9m，长度90m, 柱高4.5m，柱距6m，采用单跨双破门式钢架，檩条间距1.5m，屋面坡度

i?1/10，当地雪荷载0.25kN/㎡，基本风压0.4 KN/㎡，地面粗糙度：B类，风载体型系数如下图

钢材采用Q235钢，焊条E43型。 屋面材料： 夹芯板 墙面材料： 夹芯板

檩条墙梁： 薄壁卷边C型钢 本课程设计不考虑地震作用

2．屋面构件

1.夹芯板

夹芯板型号采用JXB42-333-1000，芯板面板厚为0.50㎜，板厚为80㎜。 2.檩条

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢18037032033.0，跨中设拉条一道。

3．荷载和内力计算

3．1 荷载 1. 永久荷载标准值

屋面夹芯板 0.25 kN/㎡ 檩条 0.05 kN/㎡ 悬挂构件

轻型门式刚架钢结构——荷载计算

恒载

恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值：

檩条＋屋面板（0.5mm）： 0.10 KN/m2

檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2

檩条＋夹芯板： 0.15 KN/m2

具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。

活载及屋面悬挂荷载

屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。

屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。

常用的屋面悬挂荷载值可参考如下：

石膏天花板吊顶 0.15 KN/m2

空调管道 0.05 KN/m2

灯具 0.05 KN/m2

喷淋 0.15 KN/m2

需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。

雪荷载

在考虑雪荷载时需要注意：

1．需要按照

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

门式刚架轻型钢结构厂房基础的设计

作者：白颖

来源：《中国房地产业·下旬》2018年第05期

【摘要】轻钢结构房屋跨度大，体积大，造价低，安装方便，工期短，具有低污染环境、建筑造型简洁美观、可循环利用等优点。越来越多的应用于工业和民用建筑，如工业建筑、仓库、展览馆等。

【关键词】门式刚架；轻型钢结构；设计

随着当前建筑行业的飞速发展，钢结构越来越多的应用于建筑之中，在钢结构之中，门式刚架轻钢结构表现尤为出色。目前，轻型钢结构厂房以其外形美观，施工进度快且综合造价低等优势，门式刚架轻钢结构在工业厂房中广泛使用。随着门式刚架结构设计和施工技术的日益成熟，其在工业厂房中有广阔应用前景。设计师要与时俱进，掌握最新设计理念，设计出经济、合理、安全、环保的门式刚架结构厂房。 1、门式刚架的结构形式

门式刚架的结构形式多种多样。按构件体系分，有实腹式与格构式；实腹式刚架的横截面一般为H型，少数为Z型；格构式的横截面为矩形或三角形；按横截面组成分，有等截面与变截面。按结构选材分，有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。

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门式刚架轻型钢结构厂房基础的设计

作者：白颖

来源：《中国房地产业·下旬》2018年第05期

【摘要】轻钢结构房屋跨度大，体积大，造价低，安装方便，工期短，具有低污染环境、建筑造型简洁美观、可循环利用等优点。越来越多的应用于工业和民用建筑，如工业建筑、仓库、展览馆等。

【关键词】门式刚架；轻型钢结构；设计

随着当前建筑行业的飞速发展，钢结构越来越多的应用于建筑之中，在钢结构之中，门式刚架轻钢结构表现尤为出色。目前，轻型钢结构厂房以其外形美观，施工进度快且综合造价低等优势，门式刚架轻钢结构在工业厂房中广泛使用。随着门式刚架结构设计和施工技术的日益成熟，其在工业厂房中有广阔应用前景。设计师要与时俱进，掌握最新设计理念，设计出经济、合理、安全、环保的门式刚架结构厂房。 1、门式刚架的结构形式

门式刚架的结构形式多种多样。按构件体系分，有实腹式与格构式；实腹式刚架的横截面一般为H型，少数为Z型；格构式的横截面为矩形或三角形；按横截面组成分，有等截面与变截面。按结构选材分，有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。

《钢结构课程设计》任务书和指导书

------ 钢屋架

一、设计目的

《建筑钢结构课程设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程，它是为配合《钢结构》课程而开设的一门专项课程设计，具有较强的实践性。本课程设计主要完成钢屋架结构设计，使学生初步了解结构设计的程序和方法；掌握设计计算的原理和手段；熟悉使用与结构设计相关的规范、规程、标准图和设计计算手册。通过本课程设计，能够促使学生理论联系实际，培养学生的实践能力和动手能力，学会编写结构计算书、绘制结构施工图，为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。

二、设计基础

1、先修课程

（1）《土木工程制图及计算机制图》 ； （2）《房屋建筑学》 ； （3）《钢结构》 ；

2、基本要求

要求学生在进行本课程设计之前，通过以上专业及专业基础课的学习，能够掌握钢屋架的受力特点；了解屋盖结构的平面布置；了解各种支撑的作用及布置方式；了解屋盖结构平面、立面的关键尺寸；掌握屋盖结构的荷载类型及其计算；掌握钢屋架构件和节点的选型、设计计算以及构造；掌握钢屋架结构施工图的绘制方法。

三、设计任务

《钢结构课程设计》任务书和指导书

------ 钢屋架

一、设计目的

《建筑钢结构课程设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程，它是为配合《钢结构》课程而开设的一门专项课程设计，具有较强的实践性。本课程设计主要完成钢屋架结构设计，使学生初步了解结构设计的程序和方法；掌握设计计算的原理和手段；熟悉使用与结构设计相关的规范、规程、标准图和设计计算手册。通过本课程设计，能够促使学生理论联系实际，培养学生的实践能力和动手能力，学会编写结构计算书、绘制结构施工图，为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。

二、设计基础

1、先修课程

（1）《土木工程制图及计算机制图》 ； （2）《房屋建筑学》 ； （3）《钢结构》 ；

2、基本要求

要求学生在进行本课程设计之前，通过以上专业及专业基础课的学习，能够掌握钢屋架的受力特点；了解屋盖结构的平面布置；了解各种支撑的作用及布置方式；了解屋盖结构平面、立面的关键尺寸；掌握屋盖结构的荷载类型及其计算；掌握钢屋架构件和节点的选型、设计计算以及构造；掌握钢屋架结构施工图的绘制方法。

三、设计任务

《轻型门式刚架》课程设计任务书

一、课程设计目的与要求

培养学生综合运用所学《钢结构设计》知识，计算和设计轻钢门式刚架结构。训练提高学生查阅资料，全面掌握钢结构的选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制钢结构施工图等专门知识，从而培养学生分析问题和解决实际工程问题的综合能力。

二、设计资料

1、参考尺寸：某地区拟建轻钢结构，建筑面积不少于1500m2，屋面坡度采用1:10。柱距7.5米、跨度和檐口高见图1。

2、材料：梁、柱均采用Q235-B钢材；屋面、墙面采用彩色钢板或夹芯板。 3、建筑物安全等级为2级。地震设防烈度：7度，场地土为II类；

4、控制指标：柱顶水平位移h/60（h为柱高度）；横梁挠度L/180（L为构件跨度）。 5、刚架荷载：见表1 6、设计选题：见表2

7、梁、柱参考截面： 梁H440×250×8×10； 柱H（300~650）×250×10×12

图1 刚架计算简图

图2 刚架弯矩图

表1 门式刚架内力简表

表2 门式刚架设计选题表

三、课程设计内容与时间安排

1、内容

（1）确定门式刚架形式；进行结构布置（包括柱网、支撑体系布置）； （2）根据荷载条件进行