114.3 108.7 126.26
34.3 0
0
23.2 0
0
43.8 36
28.8
16
0
0
21.4 0
0
82.5 -68 -68
2
0
0
19.6 0
0
吊车 荷载 D
Mmax 相应 的 V、N
组
合 项
组合值
目
Mmin 相应 的 V、N
组
合 项
组合值
目
|V|max 相应的 M、N
组
合 项
组合值
目
67.22
11
3.4 在吊车荷载作用下 弯矩图(kN·m)
12
轴力图(kN)
图（ ）
剪力图
图（ ）
13
3.5 内力组合 刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009－2001) 的规定，采用荷载效应的基本组合：γ0S≤R。本工程结构构件安全等级为二级， γ0=1.0。 对于基本组合（本工程不进行抗震验算），荷载效应组合的设计值 S 从下列组合值 中取最不利值确定： A．1.2×恒荷载标准值+1.4×活荷载标准值 B．1.2×恒荷载标准值+1.4×风荷载标准值 C．1.2×恒荷载标准值+1.4×吊车荷载标准值 D．1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×（活荷载标准值+风荷载标准值） E．1.2×恒荷载标准值+1.4×1.0×（活荷载标准值+吊车荷载标准值） F．1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×（风荷载标准值+吊车荷载标准值） G．1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×（风荷载标准值+活荷载标准值+吊车荷载标准值） 最不利内力组合的计算控制截面取柱底、牛腿处、柱顶、梁端及梁跨中截面。
36
0
0
67.22
-14.2 G 7 5.45
M(KN 截 ·m)
43.8
55
52
-34
111.4 5
面
2 -
V(KN )
-16. 4
19.7
0
0
-14.2 7
D
2
N(KN )
33
36
0
0
-363. 94
87.02
208.948
-44.7 6
C
A
-12.83
-39.66
7.9
75.5
30.91
73.68
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力图如 下： 内力计算的“+、－”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，在弯矩图中画在受拉 侧；轴力以杆件受压为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
5
6
7
3.1 在恒荷载作用下
8
9
3.2 在活荷载作用下
10
3.3 在风荷载作用下
82.8
-6.39 A 4.72 B 1.92 C -7.02
-13.87
47.12
19.68
0.262
内力组合表 1 （以左半跨为例） 注：内力计算的“+、－”号规定：弯矩图以刚架外侧受拉为正，轴力以杆件受压 为正，剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
15
内力组合表 2 （以左半跨为例）
柱 截 内力 面
×12=288m2>60m2，故按《建筑结构荷载规范》取屋面竖向均布活荷载(按不上人
屋面考虑)标准值为 0.3 KN/m2
雪荷载：基本雪压 S0=0.35 KN/m2。对于单跨双坡屋面，屋面坡角
α=3°48′51″，μr=1.0，雪荷载标准值 Sk=μrS0=0.35 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值 0.35 KN/m2，不考虑积灰荷载。
14
梁 截 面
内 力
恒 载 G
M(
KN ·m)
95. 7
截 V( 面 KN
4-4 )
28. 8
N( KN )
19. 4
M(
KN ·m)
33. 1
截 V( 面 KN 13.
4 5-5 )
N( KN )
பைடு நூலகம்
17. 9
M(
KN 69 ·m)
截 V( 面 KN 1.6
6-6 )
N( KN )
16. 4
活载 L 左风 F 右风 F
《钢 结 构》 课程设计手算计算书
设计题目 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 完成时间 成绩
轻型门式刚架结构设计 土木工程 101
1
目录
1.设计资料： .................................................................................................... 3 2. 荷载计算 ..................................................................................................... 4
2.1.3 风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102-2002）附录 A 的规定计算。基
本风压 0 1 .0 5 0 .4 5 k N /m 2 0 .4 7 k N /m 2 ， 9mh18m,地面粗糙类别为 B 类型；
风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》（ GB50009-2001）的规定采用，
2．1 荷载取值计算................................................................................... 4 2.2 各部分作用的荷载标准值计算.......................................................... 5 3. 内力计算 ...................................................................................................... 5 4.刚架设计 ...................................................................................................... 17 4.1 截面设计............................................................................................. 17 4.2 构件验算............................................................................................. 17 4.3 节点验算............................................................................................. 22 5 吊车梁及牛腿设计 ..................................................................................... 27 5.1 吊车梁设计 ........................................................................................ 27 5.2 牛腿设计 ............................................................................................ 31 6 其它构件设计 ............................................................................................. 33 6.1 隅撑设计 ............................................................................................ 33 6.2 檩条设计 ............................................................................................ 33
1-1（a）
1-1（b）
3
2. 荷载计算
2．1 荷载取值计算
2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面）
YX51-380-760 型彩色压型钢板
0.13 KN/m2
PVC 铝箔及不锈钢丝网
0.02 KN/m2
檩条及支撑
0.10 KN/m2
合计
0.25 KN/m2
2.1.2 可变荷载标准值
屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为 0.50 KN/m2。因刚架受荷水平投影面积 24
横梁上 q2=－0.45×6×1.0×0.74=-1.998KN/m 背风面：柱上 q3=－0.45×6×0.55×0.74=1.998KN/m
横梁上 q4=－0.45×6×0.65×0.74=1.2987KN/m 吊车荷载（当同时考虑两台吊车作用时）： 吊车竖向荷载：Dmax=1.4×68×（0.325+1+0.793+0.118）=216.7KN
z 0.74 。风荷载体型系数 s ，迎风面柱及屋面分别为+0.25 和-1.0，背风面柱及
屋面分别为-0.55 和-0.65（CECS102-2002 表 A.0.2-1 中间区）, k zsz0， z 1.0 。