底部框架顶层门式刚架

底部框架顶层门刚结构的建模及计算总结

（本文以PKPM为例，使用其他软件应自行解决相关问题，本文只做一个启发。）

建模方法：建议使用“门式刚架三维设计”建模，模型中建立各个刚架立面，下部框架可按夹层或直接绘制网格线建立。立面建完之后，将系杆建入（纵向框架梁可以按系杆输入），纵向的次梁不建。屋面水平支撑、柱间支撑可在此建模。

设计方法：三维建模完成后，加载荷载并计算，按设计结果调整截面至合适的截面。每一个立面都要进行设计，直到所有立面都完成。参数设置里面，设计规范应选择《钢结构规范》，结构类型可以选“门式刚架轻型房屋钢结构”（如果只有局部夹层的话）或者“多层钢结构厂房”（如果层数较多的话）。屋面梁建议设置为按门规验算并按压弯构件复核。

（题外话：关于规范和结构类型的选择，和结构本身的特点以及抗震均有关系，不能简单地认为按上面的说法设置一定是正确的，需要更加深入的探讨。）

框架补充建模：转到框架的“三维模型与荷载输入”，仍进入刚才的模型目录，可以看到程序自动生成了各个标准层，顶层的坡屋面也自动设置了“上节点高”。这也是我建议先使用门式刚架建模的原因，这样可以方便的生成顶层的斜梁及变截面梁。

（注：1、保留原模型，复制一个目录来进行以下步骤。2、使

《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);

设计资料

荆州某单层厂房采用单跨双坡轻型门式刚架，钢架跨度为27m，高度为9m，共11榀钢架，柱距9m，屋面坡度取1/10。刚架为等截面的梁、柱。屋面及墙面均采用彩色压型钢板，檩条及墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m ，材料采用Q235钢材，焊条采用E43型。 荷载： 恒载：彩色压型钢板 0.35KN/m2

檩条 0.06KN/m2

0.3KN/m2

活载 层面活载和雪载

风荷载 0.35KN/m2

地震：地震设防6度，设计地震分组为一组，设计基本地震加速度值0.05g

一、 钢架布置简图

该厂房长度60m，跨度27m，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。

1:10

C

B

5500

A

12000

刚架立面

二、 荷载计算与荷载简图

1.荷载计算

荷载计算如下表

2．荷载简图

（1） 恒载：

（2） 屋面活载

（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 s 0计算: 根据查表h 10m，取1.0， （地面粗糙度B类）

zs根据门式刚架的设计规范，

取下图：

荷载如下图：

三、 内力分析

（1）内力计算

根据各个计算简图，用结构力学求解

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

（一）荷载分析及受力简图： 1、永久荷载

永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。

恒载标准值（对水平投影面）：

板及保温层 0.30kN/㎡ 檩条 0.10kN/㎡ 悬挂设备 0.10kN/㎡ 0.50kN/㎡

换算为线荷载：q?7.5?0.5?3.75?3.8KN/m

2、可变荷载标准值

门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）。对于屋面结构，《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6，门式刚架符合此条件，故活荷载标准值取0.3KN/m2。由荷载规范查得，大连地区雪荷载标准值为0.40kN/㎡。

屋面活荷载取为 0

1.1轻型门式钢架大作业设计任务书

2013,9,8，土木1004,1005班

1.1.1设计题目：**集团轻钢结构设计

1.1.2建设地点：武汉市（地形图见附图1） 1.1.3 工程概况

**集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下：

1、长度120m，柱网分别为4.5~8.1m，跨度分别为21m、24m、27m，檐口高度为9m，屋面坡度为1/10，1/11，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料单层彩板或夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。

2、荷载：静荷载当无有吊顶时为0.2kN/m，有吊顶时为0.45kN/m；活荷载为0.3kN/m22222（计算刚架时）、0.5kN/m（计算檩条时）；基本风压0.35kN/m，地面粗糙度为B类；雪荷载为

0.5kN/m2；地震设防烈度为6度。

3、所有建筑应尽量采用铝合金隔热门窗；建筑外观要求美观、新颖，能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点。 1.1.4设计原始资料

1）气象资料

该地区为三级气候分区，其基本气象资料为：

最冷月平均气温：3.0℃；最热月平均气温：28.8℃。 极端最低温度－5℃；极端最高温度41℃。

平均年总降雨量1230.6 mm,日最大降雨量317.4 mm。 最大积雪深度：32 mm。最大

一．门式刚架建模 1.用普通建模方式

①建立网格，布置钢柱。

对于变截面柱，在布置的时候需要设置变截面垂直边，如下图，三根柱子分别是垂直边在右下、居中、左上。

YJK中吊车荷载是作用在柱顶的，所以若要布置吊车荷载，需要将楼层分为两层，将牛腿顶处作为一层层顶，牛腿以上部分建在第二层。牛腿可用短梁模拟。如下图。

②布置第二层构件：柱及屋面梁，屋面系杆，屋面支撑等；后可以使用三点点高的方式使屋脊抬

高；

注：对于屋脊系杆和边跨的系杆最好使用钢梁来建系杆，这样形成封闭房间，进行导荷； 可参见附图：

③生成楼板，修改板厚；

④楼板恒活荷载修改以及屋面层对边导荷；第一层布置吊车荷载；参见附图：

⑤楼层组装

2. 也可以使用快速建模方式建门式钢架；

参见视频；

二．前处理部分

1.计算参数

风荷载计算信息-精细风，（程序默认勾选柱按柱间均布风荷载加载）； 修正后的基本风压按荷载规定值*1.05；

2.特殊构件定义：

定义门式刚梁和门式刚柱，需要将一榀门刚框架中的钢柱、钢梁指定成门式刚柱和门式刚梁，软件会根据此特性进行构件设计及门刚节点设计。对于抗风柱，则不能指定门式刚柱，而且抗风柱顶端不承担弯矩，可指定为上端铰接；

板属性：坡屋面程序默认弹性模，可定义弹性板

第一章 编制依据和编制说明

第一节 第二节

公司简介(略) 编制依据 一、 编制依据

1、由四川省商业**设计院有限公司设计的成都**生物科技有限公司邛崃厂区新建工程一期施工图（以下简称本工程）。

2、成都泓乾生物科技有限公司招标文件。

3、国家有关现行施工验收规范、规程、标准以及省、市对于建筑施工管理有关规定。

4、我公司技术管理水平和机械设备装备能力。

本工程《施工组织设计》中未注明的计量单位均为“mm”。 二、 本工程采用主要技术标准、规范、规程、规定

1、 施工规范（略） 三、 钢结构规范（略） 四、 主要施工定额 序号 1 2 3 4 定额名称 《四川省建筑工程计价定额》及其配套文件 《四川省安装工程计价定额》及其配套文件 《四川省建设工程费用定额》及其配套文件 省、市建委造价管理部门下达调整工程造价的文件 编号 五、 有关参考资料

序号 1 2 名称 《建筑施工手册》 《建筑材料施工手册》 出版单位 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 第三节 编制说明

一、我公司通过认真研究招标文件和图纸后，针对对本工程的基础施工、地上结构工程施工、屋面工程施工、二装配合施工，分阶段施工总平面布置，工程测量和检验试验，实施“精品工程”

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

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【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。