文档介绍：门式刚架结构设计
济南大学
土木建筑学院
柱距
概述
单层门式刚架的组成
主承重骨架
檩条、墙梁
屋面、墙面
支撑
单层门式刚架结构的特点
载：
wk——风荷载标准值（kN/m2）；
w0——基本风压，按《建筑结构荷载规范》的规定采用；
z——风荷载高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》的规定采用；
当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用；
s——风荷载体型系数，考虑内、外风压最大值的组合，含阵风系数。
其中 风载体型系数按美国MBMA手册的规定采用。
刚架的风载体型系数分区
荷载效应组合:
应符合以下原则
⑴ 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；
⑵ 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；
⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其它荷载同时考虑；
⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定；
⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。
在进行刚架内力分析时，需要考虑的荷载效应组合有：
⑴ × 永久荷载＋× × [积灰荷载＋max｛屋面均布活荷载、雪荷载｝＋（风荷载＋吊车竖向荷载＋吊车水平荷载）］；
⑵ × 永久荷载＋× 风荷载
或
× 永久荷载＋× ×( 风荷载＋吊车荷载）
组合(1)用于截面强度和构件稳定计算，(2)用于柱脚锚栓验算。起有利作用者不加，但要注意同时发生的荷载。
⑶ 地震作用组合，采用底部剪力法，按GB50011计算。
刚架内力和侧移计算
内力
变截面门式刚架：弹性分析方法
全部为等截面构件时：可采用塑性分析方法设计
取单榀刚架按平面结构分析内力，一般不考虑应力蒙皮效应，而把它当作安全储备。
计算内力时可采用有限元法（直接刚度法）。
分段等截面单元或楔形单元。
手算校核时，可将变截面构件折算为等截面构件
控制截面的内力组合（柱顶、底、牛腿处 ，梁端、跨中）
（1）对构件：最大压力Nmax和相应的M和V；
（2）对构件：最大弯矩Mmax和相应的N和V；
（3）对锚栓：最小压力Nmin和相应的M和V。
侧移计算
采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。
简化计算公式：参见CECS102
侧移限值
在风荷载标准值作用下的刚架柱顶侧向位移不应超过下列限值：
不设吊车：采用轻型钢板墙时为h/60，采用砌体墙时为h/100，h为柱高；
设有桥式吊车：吊车有驾驶室时为h/400，吊车由地面操作时为h/180。
不满足时可采取的措施
放大截面
修改柱脚约束
若有摇摆柱，上端改为刚接
受弯构件的挠度限值
门式刚架斜梁竖向挠度：（L为构件跨度）
仅支承压型钢板和檩条 L/180
尚有吊顶 L/240
有悬挂起重机 L/400
屋面坡度改变值：≤屋面坡度的1/3
檩条竖向挠度：
仅支承压型钢板 L/150
有吊顶 L/240
压型钢板竖向挠度：
承受活荷载或雪荷载 L/150
构件长细比要求
受压构件：主要构件[]≤180，
其它构件及支撑[]≤220；
受拉构件：承受静力荷载时，桁架构件[]≤350；
吊车梁以下柱间支撑[]≤300；
其它支撑[]≤400；
承受动力荷载时[]≤250。
张紧的圆钢或钢绞线：不限制
刚架柱、梁设计
梁、柱板件宽厚比和腹板屈曲后强度应用
(1) 梁柱板