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门式刚架计算门式刚架是一种轻型钢结构体系，广泛应用于工业厂房、仓库、展览馆等大跨度建筑中。其主要特点是结构简单、自重轻、施工快捷且经济性好。门式刚架由两根柱子和一根横梁组成，形成“门”字形结构，通过柱脚与基础连接，并通过檩条、支撑系统及屋面板共同构成完整的受力体系。
在门式刚架的设计计算中，需要综合考虑多种荷载作用，包括恒载（如屋面材料重量）、活载（如雪荷载、风荷载）以及地震荷载等。设计时应遵循相关规范，确保结构的安全性和稳定性。具体计算内容包括以下几个方面：
1.内力分析：根据荷载工况，利用静力平衡方程或有限元方法计算刚架的弯矩、剪力和轴力分布。2.构件强度验算：对柱和梁进行截面强度校核，保证其满足抗弯、抗剪及局部稳定的要求。3.整体稳定性分析：评估刚架在侧向荷载作用下的屈曲性能，避免失稳现象发生。4.节点设计：合理设计梁柱连接节点形式（如铰接或刚接），以满足传力要求并简化施工工艺。5.次结构设计：包括檩条、墙梁及支撑系统的布置与选型，确保整个体系协同工作。
门式刚架的优化设计还需结合实际工程需求，在保证安全的前提下尽量降低用钢量，提高经济效益。同时，现代软件工具的应用极大地提升了门式刚架设计的效率和精度。
学 号
任课教师
日 期
厂房为单跨双坡门式刚架（见图1－1）。长度90m，柱距7.5m，跨度27m，门式刚架檐高6m，屋面坡度为1：10。
图1－1 门式刚架简图
天沟：钢板天沟
基础混凝土标号：
(4)、荷载（标准值）
Ⅲ风载：基本风压，地面粗糙度为B类，风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。
确定Z值：1)
2)
注3，因柱距，故风荷载取中间值。详见图1－2所示
图1－2 风荷载体型系数示意图（左风）
本课程设计不考虑地震作用
轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）：
风荷载：基本风压，按地面粗糙度为B类；
以柱顶为准风压高度变化系数；
以屋顶为准风压高度变化系数
(2)、各部分作用荷载
横梁上
横梁上
采用结构力学求解器V2.0版求解内力，计算简图及结果如下：
(1)、恒载作用下的内力计算
图3－1 恒载内力计算简图
内力计算结果如下： 表3.1
(2)、活载作用下的内力计算
图3－2 活载内力计算简图
内力计算结果如下： 表3.2
(3)、风载作用下的内力计算
图3－3 左风载内力计算简图
内力计算结果如下： 表3.3
图3－4 右风载内力计算简图
内力计算结果如下： 表3.4
(4)内力计算汇总见下表
等截面刚架在各种荷载标准值作用下的内力计算结果 表3.5
(1)计算刚架内力组合时，按照如下四种荷载组合进行：
图4－1 门式刚架计算模型
各工况作用下的截面内力见下表4.1。
各荷载作用下的截面内力 表4.1
由以上计算内力，按照荷载组合规则进行计算，内力组合值如下表4.2所示。
内力组合值 表4.2
5、截面选择与强度验算
(1)截面形式及尺寸初选
污水处理厂工艺设备安装施工方案 截面信息表 表5.1
图5－1 梁、柱截面形式和尺寸
因为柱是等截面，因此高度变化率符合的条件，所以考虑板件的屈曲后强度，腹板抗剪承载力按照下式计算：。梁柱都不设置横向加劲肋。
①Ⅰ－Ⅰ截面的强度验算
因为Ⅰ－Ⅰ截面只存在轴力和剪力，分别验算截面的正应力和剪应力。
正应力验算采用荷载组合：
剪应力验算采用荷载组合：
弯矩为0sjg 65-2019 公共建筑集中空调自控系统技术规程，故截面的边缘正应力比值。