文档介绍：门式钢架结构设计
第七章 轻型门式刚架结构设计
本章内容
第一节 结构形式和布置
第二节 檩条设计
第三节 结构设计
第四节 围护结构
第五节 设计实例
了解轻型门式刚架的特点、应用现状和发展前景，熟悉门式刚架的/200；其他屋面为1/200；
Pky— 沿y轴荷载的标准值。
一、荷载及荷载组合
（一）荷载
1．永久荷载
结构自重，～，屋面悬挂荷重按实际取值。
2．可变荷载
包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、悬挂或桥式吊车荷载。
第三节 刚架设计
3．地震作用
一般采用基底剪力法，对无吊车且高度不大的刚架可采用单质点简图；当有吊车荷载时，可采用2质点简图。
（a）单质点 （b）两质点
竖向荷载的传力过程示意图
水平荷载的传力过程示意图
恒载（柱距6m）
活载（柱距6m）
左风（柱距6m，）
右风（柱距6m，）
1．不考虑地震作用时荷载组合
① 永久荷载×+（竖向可变荷载×+风荷载×+
吊车竖向可变荷载×+吊车水平可变荷载×）；
② 永久荷载×+（风荷载×+邻跨吊车水平可变荷载×）；
③ 永久荷载×+风荷载（吸力）×；
④ 永久荷载×+竖向可变荷载×。
上述1、4项组合用于计算最大弯矩及最大轴力的内力组合以进行刚架截面强度的计算；2、3项组合主要用于计算轴力最小而相应弯矩最大内力组合进行柱脚及锚栓的计算。
（二）荷载组合
2．考虑地震作用时荷载组合
① 计算刚架地震作用及自振特性时，永久荷载+竖向可变
荷载×+悬挂吊车或桥式吊车自重。
② 计算刚架考虑地震作用组合的内力时，（永久荷载+竖
向可变荷载×+悬挂吊车或桥式吊车竖向轮压）
×+地震作用×。
实际经验表明，（标准值）或为8度（Ⅰ、Ⅱ类场地上），地震作用组合一般不起控制作用，可只进行基本的内力计算。
二、构件截面设计
门式刚架计算简图
变截面门式刚架应采用弹性分析方法，按平面结构确定各种内力，仅当构件全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。计算控制性截面的内力组合时一般应计算以下四种组合：
① Nmax情况下Mmax及相应V；
② Nmax情况下Mmin(即负弯矩最大)及相应V；
③ Nmin情况下Mmax及相应V；
④ Nmin情况下Mmin及相应V。
内力计算原则：根据不同荷载组合下内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。
（一）刚架的内力计算
边柱和梁以受弯为主，中柱以受压为主。梁柱截面采用焊接工字形截面并利用腹板的屈曲后强度，截面绕弱轴抗弯性能较差，构件的平面外稳定为结构设计的控制性因素。
1．变截面柱
（1）平面内稳定计算
（二）构件的稳定设计
（3-13）
（2）平面外稳定计算
N0——为小头的轴向压力设计值
M1——为大头的弯矩设计值；
Ae0——为小头的有效截面面积；
We1——为大头的有效面积最大受压纤维截面模量；
xy——杆件轴心受压稳定系数，楔形柱轴心受压稳定系数，
计算长细比时取小头的回转半径；
y——为轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头
为准；
by——为均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数；
mx、 t——为等效弯矩系数；
——计算时回转半径i0以小头为准。
对双轴对称、均匀弯曲的工字形楔形截面杆件
式中
A0、h0、Wx0、t0—— 分别为构件小头的截面面积、截面高度、截面模量、受压翼缘截面厚度；
Af —— 受压翼缘截面面积；
iy0—— 受压翼缘与受压区腹板高度组成的截面绕轴的回转半径；
l —— 楔形构件计算区段的平面外计算长度，取支撑点间的距离。
（1）水平横梁可不考虑轴力的影响，只需按截面受弯构件进行验算，一般应验算强度、整体稳定、局部稳定和挠度。
（2）等截面折线型横梁，坡度不大于1/3时，可不考虑横梁内轴力的影响，仅需按受压、受弯构件进行验算；当坡度大于1/3时，应按压弯构件进行验算。
（3）横梁不需计算整体稳定的侧向支承点间最大长度，可取横梁上下翼缘宽度的 倍。
当横梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除按下式验算该处的折算应力外
2．水平横梁
——腹板计算边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力。
尚应满足下列要求
式中
F—— 上翼缘所受的集中荷载；
tf、tw——