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门式钢架设计
一、设计资料
某厂房为单跨双坡门式刚架，跨度24m，长度90m，柱距6m，檐高8m，屋面坡度1/10。刚架为等截面的梁、柱，柱脚为刚接。屋面材料、墙面材料采用单层彩板。檩面柱及屋面分别为＋－，背风面柱及屋面分别为＋－(CECS102：2002中间区)。
（三）各部分作用荷载：
（1）屋面荷载：
标准值：
柱身恒载：
（2）屋面活载
屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载
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（3）风荷载
（地面粗糙度类）
风载体形系数示意图
风荷载如下图：
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（四）力计算：
（1）截面形式及尺寸初选
梁柱都采用焊接的H型钢
截面
截面名称
长度
面积
mm
mm
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柱
234
梁
234
（2）截面力
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力图如下：
注：剪力图：“+”表示方向“→”；
轴力图：拉为正，压为负。
（ A ） 恒载作用(标准值)下，计算简图及力值：
恒载作用下轴力图
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恒载作用下剪力图
恒载作用下弯矩图
（ B ）活载作用(标准值)下，计算简图及力值：
活荷载作用下轴力图
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活荷载作用下剪力图
活荷载作用下弯矩图
（C）风荷载作用(标准值) 下，计算简图及力值：
风荷载作用下轴力图
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风荷载作用下剪力图
风荷载作用下弯矩图
（3）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。
刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规》(GB50009－2001)的规定，采用荷载效应的基本组合：γ0S≤R。本工程取γ0=。
按承载能力极限状态进行力分析，需要进行以下3种组合：
组合1：×永久荷载+×max{屋面均布活荷载、雪荷载风荷载
组合2：×永久荷载+××max{屋面均布活荷载、雪荷载}+×风荷载
组合3：×永久荷载+×风荷载
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组合1、2－用于截面强度和构件稳定性计算，
组合3 －用于锚栓抗拉计算。
本工程不进行抗震验算。最不利力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面，取四个控制截面：如下图：
控制截面示意图
各情况作用下的截面力及力组合见下表：
各情况作用下的控制截面力
截面
力
恒载
活载
左风
1－1
2－2
3－3
4－4
控制截面力组合
截面
力
×××
××××风荷载
××风荷载
1－1
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2－2
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3－3
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4－4
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（五）截面验算
控制力组合项目有：
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