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 ，长度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/mm EPS mm N mm g mm ≥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/O W KN m =，基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类
二、结构平面柱网及支撑布置
该厂房长度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 。
厂房长度>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/KN m 檩条支撑：0.152/KN m 横梁自重：0.152/KN m 总计：0.482/KN m 屋面雪荷载：0.32/KN m
屋面活荷载：0.52/KN m （与雪荷载不同时考虑） 柱自重：0.352/KN m
风载：基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载： （1）屋面荷载：
标准值： 1
0.489 4.30/cos KN M θ
⨯⨯=
柱身恒载：0.359 3.15/KN M ⨯=
kn/m
（2）屋面活载
屋面雪荷载小于屋面活荷载，取活荷载1
0.509 4.50/cos KN M θ
⨯
⨯=
（3）风荷载
010 1.0k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 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
2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=⨯⨯==⨯==-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯k k k k 迎风面 侧面， 屋顶， 背风面 侧面， 屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-⨯=-，荷载如下图：
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
截面
截面名称
长度
()mm
面积
2()
mm
x I 64(10)mm ⨯
x W 43(10)mm ⨯
y I 64(10)mm ⨯
y W 43(10)
mm ⨯
x i
mm
y i
mm
柱 60030068H ⨯⨯⨯ 7200
9472 520 173 36 24
234 61.6 梁
60030068H ⨯⨯⨯
10552 9472
520 173 36 24
234 61.6
866861252
2.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯•（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计算项目
计算简图及内力值(M 、N 、Q) 备注
恒
载
作
用
恒载下弯矩 恒载下剪力
恒载下轴力（忽略柱自重）
弯矩图
剪力
图
“+”
→
轴力图(拉为正，压为
负)
活
荷
载
作
用
活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图
活
荷
载
作
用
活荷载(标准值)剪力图
活荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→
轴力图(拉为正，压为负)
风荷载作用风荷载(标准值)弯矩图
弯矩
图
.风荷载(标准值)剪力图
风荷载(标准值)轴力图剪力图“+”→
轴力图(拉为正，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：
① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应
② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应
③ 1.2*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。