今天给各位分享钢结构门式钢架设计作业的知识，其中也会对钢结构门式支撑图集进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！，本文目录一览：，1、，门式钢架结构的中文摘要！，2、，生产车间厂房钢结构设计—门式钢架？？？
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门式钢架结构的中文摘要！
大跨度索支承实腹式门式钢架钢结构应用研究
提要：本文针对普通大跨度实腹式门式刚架随着跨度的增大经济性指标下降的问题，提出了索支承实腹式门式刚架结构体系。索支承实腹式门式刚架只须通过伸长撑竿施加预应力，比较于其他需要张拉钢索的预应力钢结构它是一种节点构造简单、施工简便，预应力效果明显的结构。本文详细分析了这种结构的受力性能，施工工艺和主要结点构造。通过对某72m跨度的粮食仓库采用索支承门式刚架的实例计算，得出了一些有实用意义的结论和建议，为工程设计和施工提供了参考。
关键词：大跨度 索支承实腹式门式刚架
一、概述
我国有多例跨度60~72米的实腹式轻钢门式刚架工程，包括湛江港从美国引进的60米跨的保税仓库、北京西郊机场从美国引进的一座跨度72米的飞机库，和国内自行设计大连72米门式刚架粮仓储备库，跨度再大的就非常少见。这是因为随着跨度的增大，刚架梁的挠度和梁柱节点弯矩显著增加，对刚架起控制作用的往往是刚架梁的跨中挠度，这时候采用较高强度的钢材不能解决问题，须要加大刚架截面。此时，增大截面是为了控制变形，没有充分利用钢材的强度。
因此普通大跨度实腹式门式刚架用钢量大幅度增加，经济性指标大大下降，削弱了轻钢结构自重轻这一优势。国内自行设计的大连72米门式刚架粮仓储备库，最大截面已达到1800Ⅹ300Ⅹ12Ⅹ14，用钢量（仅刚架部分，不包括围护结构）达到49.7kg/m2[9]。
针对上述问题，目前有几种解决方法，例如采用预应力格构式门式刚架、在普通实腹式门式刚架柱顶布置直线式预应力钢索。但是预应力格构式刚架对部分杆件施加预应力，预应力钢索的布置比较复杂，节点构造繁琐给施工带来不便。门式刚架柱顶布置直线式钢索须待刚架整体安装完毕后张拉钢索施加预应力，无法避免高空作业。而且刚架中直线式预应力索的效率往往不能充分发挥作用，而且预应力对梁的平面内稳定非常不利。
为了增加斜梁刚度，并降低结构用钢量，本文提出了索支承实腹式门式刚架这种新型预应力钢结构形式。
二、索支承实腹式门式刚架的结构形式和施工工艺
索支承门式刚架梁下的拉索通过三根竖撑杆与刚架梁发生作用，此时的拉索不仅仅是给结构施加预应力的手段，而且成为刚架横梁的下弦杆，较传统采用的紧贴刚架梁下弦布置预应力索的方式具有更大的结构刚度。钢拉索两端锚固在刚架柱顶，梁跨中屋脊位置设置一道撑竿，视刚架跨度和所需预应力大小可在半跨内再各设一道，其中拉索采用高强度钢绞线，撑竿采用双层的套丝钢套管，通过旋动钢套管的外管使撑竿伸长（图1和图2）。
索支承实腹式门式刚架的特点在于施加预应力的方法有两种：可以直接张拉钢索施加预应力，也可以通过伸长撑竿施加预应力。后一种预应力施加方法是靠旋长撑杆来实现的，给索支承刚架施加预应力就是通过人为伸长撑竿来张紧和拉长钢索使钢索中产生预应力的过程。拉索预先锚固在柱顶的连接牛腿中（图5），旋长撑竿必然撑紧拉索，也就给拉索施加了预拉力。由于撑竿所受的力是拉索预应力的竖向分力，而拉索于竖直方向夹角接近90度，所以此分力相比于拉索预应力非常小。而旋转撑竿本身又是利用杠杆原理，这样施加预应力是便不需要张拉设备，采用电动扳手甚至于人工便可完成。
由于预应力的大小随钢索的伸长量变化，而钢索的伸长量可以通过撑竿的伸长来控制，因此预应力水平易于控制，同时改变撑竿的数目和位置就可以控制加在刚架梁上的向上的顶力。
索支承刚架的梁柱节点构造与普通刚架相同，但是撑竿和钢索、撑竿和梁以及钢索和刚架的连接节点需要作特殊处理。两端带有反向螺纹的钢管撑杆一端通过焊接与钢梁相连（图4），另一端焊接在槽形夹片上通过螺栓与拉索相连（图3）。钢索通过多孔夹片锚具锚固在柱牛腿上（图5）。撑竿和梁下翼缘以及槽形夹片的焊接都应采用工厂焊接以保证质量。
三、索支承大跨度门式刚架的力学性能
与一般预应力结构一样预应力调整了刚架梁、柱受力状态，降低了外荷载作用下的内力峰值和刚架梁的跨中挠度，从而使预应力刚架比普通刚架的内力和变形有大幅度下降，提高了刚架的承载力、增大了结构刚度。从刚架梁柱节点和梁跨中弯矩在受力全过程三个阶段的变化（图7）不难看出索支承刚架三个阶段的受力就是加载——卸载——再加载的过程。
索支撑门式刚架除了具有传统预应力结构增强结构刚度、降低柱顶弯矩及柱脚反力的优点外，还具有一些自身的特点：
（1） 较传统预应力门式刚架预应力效果更明显、具有更大的承载能力
施加预应力后，不难从刚架内力图（图3）上看出，不仅钢拉索对柱顶产生向内的拉力，同时与传统预应力结构比较撑竿还对刚架产生向上的顶力。向上的顶力能够抵消很大一部分竖向外荷载，因此施加了预应力后的索支撑门式刚架承受外荷载后，梁柱中最终弯矩减小甚至反号。
预应力钢索和撑竿的内力随着外荷载的施加而变化（图8和图9），在起控制作用的竖向荷载作用下钢索和撑竿的内力有显著增加，对整个刚架承受更大的外荷载起到很大作用。
（2） 较传统预应力门式刚架结构具有更大的结构刚度
拉索不仅仅给结构施加了预应力，而且成为刚架横梁的下弦杆，无疑较传统采用的紧贴刚架梁下弦布置预应力索的方式具有更大的结构刚度。
此外，在竖向荷载作用下，索支承刚架的撑竿和钢拉索分别对刚架梁和柱起到弹性支撑的作用，增强了刚架特别是梁的刚度。
（3）避免刚架梁在平面内失稳
对于一般屋面坡度较小的实腹刚架来说，刚架横梁的轴向力较小，所以设计时不需验算横梁的平面内稳定承载力，而横梁的平面外的稳定性则靠檩条和隅撑来保证。预应力门式刚架中的横梁面外稳定性同样靠檩条和隅撑来保证，但其面内的力学性能与一般刚架不同。因为拉索中的预拉力在使刚架梁产生上拱变形的同时，还给斜梁施加了一个较大的轴向压力，这样斜梁就成为一个典型的压弯构件，其稳定问题不容忽视。而索支承门式刚架结构则很好的解决了这一问题：索支承结构中的拉索通过竖撑竿杆不仅给刚架施加了预应力，而且竖杆端部也成为了刚架梁在刚架平面内的一个弹性支承点，这样刚架横梁在平面内的稳定计算长度便可大为折减。布置若干个这样的竖杆便可保证了刚架梁平面内的稳定性[2]。
四、实例分析
为分析索支撑实腹式门式刚架的受力性能，本文对跨度72m，檐口高度24m，柱距9m，屋面坡度1：20的某粮食仓库采用索支撑门式刚架进行了计算。
考虑到撑竿在施加预应力过程中伸长量很大，计算时应考虑大变形。本文采用几何非线性方法进行计算，以一榀刚架为单元，按平面结构处理。
施工过程中刚架的实际受荷过程分三个阶段：
第一阶段——刚架在现场拼装完成后，此时刚架只承受自重。
第二阶段——刚架拼装后，安装钢拉索和撑竿，然后旋撑竿施加预应力，此时刚架同时承受自重和预应力。
第三阶段——刚架在正常使用阶段承受全部使用荷载。
因此，刚架受力性能分析计算按照以上三个阶段进行。
刚架在正常使用阶段的荷载最不利组合考虑以下几种计算工况：
（1）1. 2恒荷载+1.4活荷载
（2）1.0恒荷载+1.4风荷载(向右)
（3）1.2恒荷载+1.4风荷载（向右）
（4）1.2恒荷载+1.4×0.85（活荷载+风荷载(向右)）
通过仔细分析表1中数据和不同阶段刚架内力变化图可以看出，施加了预应力后的梁柱节点弯矩由自重作用下的-503.67KNm增至217.03KNm，梁跨中弯矩由313.78KNm减至-365.96KNm（图7）。此时刚架梁柱的内（应）力几乎与竖向荷载作用下的内（应）力反号，预应力对刚架起到了很好的卸载作用，而且刚架梁柱的应力均不大（表1）。刚架承受外荷载作用时，虽然2、3两种荷载组合作用下由于风荷载对屋盖向上的吸力作用，刚架的内力在施加预应力后的内力基础上略有增加，但结果表明这两种工况引起的最终内力都不起控制作用。在竖向荷载作用下，刚架梁柱节点和跨中内力分别由第二阶段的217.03KNm和-365.96KNm逐渐变到-1273.12KNm和116.05KNm（图7）。
施加预应力后刚架梁的跨中挠度由自重作用下的180.2mm（向下）变为263.2mm（向上），柱顶侧移由7.2mm（向外）变为18.8mm（向内）（表1）。
对截面进行进一步优化后，上述72m跨度的粮仓采用索支承预应力门式刚架用钢量（仅为刚架部分，未包括钢拉索和撑竿）为32.2 kg/m2，比原来用普通门式刚架（文献[8]）节省用钢量约35％左右。即采用撑竿和钢索施加预应力可以提高大跨度门式刚架的经济指标，从而增大门式刚架的经济适用跨度。
五、小结
索支承实腹式门式刚架增大了实腹式门式刚架的实用经济跨度，改善了梁柱的受力性能，提高了承载能力，增大了整体刚度。与直线式布索的普通预应力刚架比较索支承刚架的预应力效果更明显，整体刚度更大，施加预应力的方法施工简便，容易实现
生产车间厂房钢结构设计—门式钢架(局部带夹层)？？？
局部夹层钢结构门式钢架设计作业：整体厂房中有几间是作为夹层的叫局部夹层
设计需要注意的是：柱子最好用钢规钢结构门式钢架设计作业，屋面梁还是按门规钢结构门式钢架设计作业，主梁按压弯构件绕度控制500
次梁按简支梁绕度控制250
其余设计方法和普通厂房一样
还有注意的是主梁和柱子节点加强
门式钢架设计经验总结？
一、门式刚架
一般多采用变截面构件，当有吊车时，柱多采用等截面。常用的柱截面高度一般为300~700mm。
截面定义时考虑的原则有：
（1）翼缘必须满足宽厚比要求，腹板满足高厚比要求。对于腹板，当不满足要求时，程序按考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显得很重要。
（2）截面选择要考虑常用的板型，结合市场上常用的材料规格选择比较好。对于翼缘，常选用的规格有180、200、220、250等。
（3）选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况，满足规范对于螺栓的容许距离要求。
（4）对于腹板截面，考虑的往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题。腹板的厚度一般以比翼缘的小些为宜，其高厚比用到150左右比较合适。这样，制作中的变形也比较小，板件厚度不宜低于6mm，否则焊穿。
（5）常用的门式刚架翼缘截面一般为：180x8, 180x10, 200x8, 200x10, 220x10, 220x12, 240x10, 240x12, 250x10, 250x12, 260x12, 260x14, 270x12, 280x12, 300x12, 320x14等。
（6）常用的腹板截面一般为6mm和8mm厚。对6mm的其高度范围一般为300~750mmzui最大可到900mm;对8mm厚的腹板高度范围一般为300~900mm,最大可到1200mm。
二、梁的平面外计算长度通常情况下对于下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点，计算长度取隅撑之间的距离。对于上翼缘，一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。檩距1.5m，隅撑隔一个檩条布置。所以，梁的平面外计算长度取3m。
柱的平面外长度取决于其平面外支点距离，本刚架在牛腿位置设置面外支撑。由于设置 钢结构门式钢架设计作业了吊车，程序在此把柱分为2段，柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。对于平面内计算长度，在通常情况下不需要修改。但有时平面内长度需要根据实际修改。当有夹层时，对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。
三、铰接构造相对刚接来说，简单很多，方便制作和安装，有条件时宜尽量采用。采用的节点形式要保证结构形式为几何不变体系。柱脚采用铰接哈哈死刚接，当自重较轻时，柱高一般关系不大。柱底弯矩不太大，一般采用驻地为铰接的形式钢结构门式钢架设计作业；有吊车且吊车吨位较大时，采用刚接柱脚。多跨门架中柱，柱顶弯矩较小，常作为摇摆柱。
柱脚采用铰接还是刚接还要看房屋的高度和风荷载的大小，当风荷载很大，即使没有吊车，也宜设成刚接柱脚，以控制侧移。
铰接与否还应结合土质情况。刚接柱脚由于存在弯矩，基础尺寸会较大，使综合造价上升。
对于门式刚架来说，典型的恒载有：○1屋面恒荷载，用程序的【梁间荷载】布置。○2当有吊车时，对于吊车梁及吊车轨道的自重，用【节点恒载】实现。○3对于墙面系统的自重，在有需要时，用【节点恒载】实现。
屋面恒载计算：
0.8mm厚压型钢板
100mm保温棉 0.2kN/m2
0.6mm厚压型钢板
檩条 0.1kN/m2
合计 0.3kN/m2
四、门式刚架结构与一般厂房结构不同，其高度一般都不大，但是其跨度和长度都比较大，这类房屋的风荷载体形系数有自己的特点，必须按《门规》中规定执行。
五、（1）多台吊车组合时的吊车荷载折减系数
当有多台吊车时，吊车荷载应 按《建筑结构荷载规范》表5.2.2乘以多台吊车的荷载折减系数。
（2）门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性
实腹式门式刚架斜梁当坡度较小时，可不进行平面内的稳定计算，仅按压弯构件计算强度和平面外稳定性。但当斜梁坡度较大时，斜梁轴梁轴力较大，平面内稳定不能忽略，此时应勾选“钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性”。
（3）摇摆柱设计内力放大系数
如果考虑两端铰接的摇摆柱非理想铰接的不利影响。可修改“摇摆柱设计内力放大系数”，在强度和稳定性设计时，将柱的轴力设计值乘以该放大系数进行计算。
（4）单层厂房排架柱计算长度折减系数
当采用《钢结构设计规范》设计时，对于下端刚性固定的阶形柱（如没有桥式吊车的门式刚架），可以按《钢结构设计规范》表5.3.4考虑在排架平面内的计算长度折减系数。
（5）钢柱计算长度系数计算方法
只在按《钢结构设计规范》线刚度比计算柱平面内计算长度系数时考虑此参数，有侧移或无侧移框架应按《钢结构设计规范》的有关规定确定。当按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算时，与此参数无关。
在进行门式刚架截面优化时，应注意以下问题：
（1）优化结构类型应选取“轻型门式刚架”，这对这种轻型门式刚架的特定，程序采用了相应的优化搜索方法，同时能保证一跨中多段变截面梁截面高度的连续性。
（2）STS可以优化的门式刚架截面类型有：焊接工字形截面，H型钢截面。对于其他截面类型，不能采用门式刚架方式优化。
（3）截面优化时按照分组截面为优化对象（默认为建模输入的同一标准截面构件为一组），一个分组有最不利的构件控制，所以当收礼状态差异很大的构件应采用不同的截面分组。
（4）结构建模时，不允许存在加腋截面，应采用分段变截面输入。
（5）在建模时可以定义梁、柱的平面内计算长度系数。在优化计算时，程序可以采用定义的梁平面内计算长度系数，但不采用定义的柱平面内计算长度系数，应为当程序调整构件截面尺寸时，柱平面内计算长度系数时变化的。
六、STS 的门式刚架三维设计实际上采用的是三维建模，二维计算的设计方法，即通过立面编辑的方式建立门式刚架、支撑系统的三维模型，通过吊车平面布置的方法自动生成各榀刚架的吊车荷载；通过屋面、墙面布置建立维护构件的三维模型。自动完成主刚架、柱间支撑、屋面支撑的内力分析和构件设计，以及屋面檩条、墙面墙梁的优化和计算。
七、工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化不超过60mm/m时可考虑屈曲强度。
八、门式钢架设计常见问题
1. 钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取钢结构门式钢架设计作业？
答：a. 平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度，平面外的计算长度应该取平面外有效支撑之间的间距，通常需要根据平面外支撑布置情况修改。（见《STS用户手册》） b. 见《钢结构设计手册》（第三版）460页9.8.3节
c. 见《钢结构设计手册》（第三版）435页，437页相关内容
2. 是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度？
答：可以。见《门式钢架规范》4.1.3条
3. 关于STS中的错误信息：“梁高厚比超限”的解决方法？
答：网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率60mm/m造成的，本人却无法验证该说法。但是增加腹板厚度确实可以解决该问题。见《门式钢架规范》6.1.1-6条，《钢结构规范》4.3节
4. 高强螺栓可以涂油漆吗？
答：不可以。油漆会使接触面的摩擦系数降低。
5. 如何确定钢架梁的分段比例？
答：可根据弯矩包络图确定。一般单跨取0.3：0.7或0.4：0.6，多跨可取0.3：0.45：0.25
6. 如何估算钢架梁柱截面？
答：根据荷载与支座情况，钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估，通常50λ150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。
7. 关于门式钢架的恒载？
答：压型钢板及保温层 0.25kN/m2
檩条 0.05kN/m2
悬挂设备 0.2kN/m2
8. 如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时，可以考虑使用高强钢材。
9. 钢构的除锈方式有哪些？
答：手动，适用于小型要求不高的构件，除锈不彻底
喷砂，适用于比较厚实的构件，除锈彻底
酸洗，适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位，除锈彻底
10. 拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm（见《门式钢架规范》6.3.5条）；檩托的常用厚度是8mm；隅称按设计确定（见《门式钢架规范》6.16条）；屋面彩钢板厚度不宜小于0.4mm（见《门式钢架规范》6.6.2条）。
11. 各种截面形式檩条的区别及适用条件？
答：槽钢檩条，用料较大，不经济；
H型钢檩条，适用于大跨度（超过10m）的情况；
C型钢檩条，截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制作安装方便
Z型钢檩条，在主平面x轴的刚度大，用作檩条时挠度小，用钢量省，制造安装方便。斜卷边Z型钢还可以折叠
堆放，占地少。当屋面坡度较大时候，这种檩条较常用；
格构式檩条，用于大跨度情况。
12. 如何估算檩条截面？
答：实腹式檩条的截面高度h，一般取跨度的1/35~1/50；桁架式檩条的截面高度h，一般取跨度的1/12~1/20。
13. 撑杆的作用及如何设置？
答：撑杆设置在檐檩和天窗缺口处边檩。因为该处檩条只是单边有拉条，如不设撑杆，檩条在平面外方向向一侧弯曲。
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