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钢钢结结构构设设计计计计算算书书（（参参考考版版））

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，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。

22750.6450/160/mmEPSmmNmmgmm≥2y屋⾯和墙⾯采⽤厚夹芯板，底⾯和外⾯⼆层采⽤厚镀锌彩板，

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f，镀锌厚度为。(不考虑墙⾯⾃重)⾃然条件：基

本风压：20.5/OWKNm=，基本雪压20.3/KNm地⾯粗糙度B类

⼆、结构平⾯柱⽹及⽀撑布置

该⼚房度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：0.182/KNm檩条⽀撑：0.152/KNm横梁⾃重：0.152/KNm总计：0.482/KNm屋⾯雪荷载：0.32/KNm

屋⾯活荷载：0.52/KNm（与雪荷载不同时考虑）柱⾃重：0.352/KNm

风载：基本风压200.5/WkNm=3.各部分作⽤荷载：（1）屋⾯荷载：

标准值：1

0.4894.30/cosKNMθ

??=

柱⾝恒载：0.3593.15/KNM?=

（2）屋⾯活载

屋⾯雪荷载⼩于屋⾯活荷载，取活荷载1

0.5094.50/cosKNMθ

?

?=

（3）风荷载

0101.0kzszshmωµµωµµ=≤以风左吹为例计算，风右吹同理计算：根据公式计算:根据查表，取，根据门式刚架的设计规

范，

取下图：

（地⾯粗糙度B类）

风载体形系数⽰意图

2122231.00.250.50.125/0.12591.125/1.01.00.50.50/0.5094.5/1.00.550.50.275/0.27592.475/1.00.650kNmqkNmkNmq

kNmkNmqkNmωωωω∴=??==?==-??=-=-?=-=-??=-=-?=-=-??kkkk迎风⾯侧⾯，屋顶，背风⾯侧⾯，屋顶

24.50.325/0.32592.925/kNmqkNm=-=-?=-，荷载如下图：

kn/m

kn/m

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

68???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，截⾯尺⼨见图所⽰柱的截⾯采⽤与梁相

同

866861252

2.06109472101.9510,2.061052010101.0710xEAknEIknm--=???=?=????=??（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

轴⼒

(拉

正，压为

负)

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

内⼒组合值

控制内⼒组合项⽬有：

①＋Mmax与相应的N，V(以最⼤正弯矩控制)②－Mmax与相应的N，V(以最⼤负弯矩控制)③Nmax与相应的M，V(以

最⼤轴⼒控制)④Nmin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0120.5848.45MNKNQKN==-=-，，

2-2截⾯的控制内⼒为335.33120.5848.45MKN