第一篇：門式剛架房屋鋼結構設計的論文

摘要：自《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS102：98）公布已來，此類工程發展很快，但也陸續聽到一些令人不安的情況。去年雨水較大，降雪較多，有些地方雪特別大，結構被壓壞恐怕很難避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架梁太細，令人擔心，遇到大雪很可能出問題。有的骨架立起來搖搖晃晃，沒有支撐，說裝上墻板就好了，好象有了墻板就可以不要支撐。現在排架多起來。用鋼筋砼柱、輕鋼梁，造價較低，但有的嚴重不合規定。以下就輕鋼結構設計及施工談自己的幾點體會。

關鍵詞：門式剛架鋼結構

一、設計方面

1.屋面活荷載取值

框架荷載取0.3kN/m2已經沿用多年，但屋面結構，包括屋面板和檁條，其活荷載要提高到0.5kN/m2.《鋼結構設計規范》規定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2，但構件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數0.6.門式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/m2，與鋼結構設計規范保持一致。國外這類，要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載，而我們無此規定，遇到超載情況，就要出安全問題。設計時可適當提高至0.5kN/m2.現在有的框架梁太細，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。

2.屋脊垂度要控制

框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規定為1/180，除驗算坡面斜梁撓度外，是否要驗算跨中下垂度？過去不明確，可能不包括屋脊點垂度。現在應該是計算的。一般是將構件分段，用等截面程序計算，每段都要計算水平和豎向位移，不能大于允許值，等于要驗算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度，剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小，脊點下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現斜坡，使屋面變形。本人有此想法，剛架側移后，當山尖下垂對坡度影響較大時（例如使坡度小于1/20），要驗算山尖垂度，以便對屋面剛度進行控制。

3.鋼柱換砼柱

少數設計的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節省鋼材和降低造價。在廠房中，的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架，但此時梁柱只能鉸接，不能剛接。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料，雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很并，在外力作用下很容易松動和破壞。有些設計，在門式剛架設計好之后，又根據業主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變。應當指出，砼柱加鋼梁作成排架是可以的，但將剛架的鋼柱換成砼柱，而鋼梁不變，是不行的。由于連接不同，構件內力也不同，要的工程斜梁很細，可能與此有關。

4.檁條計算不安全

檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時要屈曲，強度計算應采用有效寬度，對原有截面要減弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構件技術規范》（GB50018－2002）中講的，有的設計人員恐怕還不了解，甚至有些設計軟件也未考慮。但是，設計光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設計人員往往忽略強度計算要用凈斷面，忽略釘孔減弱。這種減弱，一般達到6-15%，對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強度計算不用凈截面，實際應力將高于計算值。《規范》4.1.8、9條規定：“結構構件的受拉強度應按凈截面計算；受壓強度應按有效截面計算；穩定性應按有效截面計算。變形和各種穩定系數均可按毛截面計算”。有的單位看到國外資料中檁條很薄，也想用薄的。國外檁條普遍采用高強度低合金鋼，但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行，只有用Q235的。國外是按有效截面計算承載力的。如果用Q235的，又想用得薄，計算時還不考慮有效截面，荷載稍大時檁條就要垮。

二、施工方面

1.柱子拔出

有的剛架在大風時柱子被拔起，這是實際中常出現的事故。主要原因不是剛架計算失誤，而且設計柱間支撐時，未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時，只設置少量柱間支撐來抵抗縱向風荷載，支撐傳給柱腳的拉力很大，而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施，很可能將柱子拔起。，因此，在風荷載較大的地區剛架柱受拉時，在柱腳應考慮抗拔構造，例如錨栓端部設錨板等。

2.沒有柱間支撐

這種情況最近較多，這樣肯定不行。目前沒有任何一本規范允許不設支撐。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略。

3.端板合不上

端板連接是結構的重要部位。由于加工要求不嚴，而腹板與端板間夾角又，有的工程兩塊端板完全對不上，合不起來。強行用螺栓拉在一起，仍留下很寬縫隙，嚴懲影響工程質量。

4.錨栓不鉛直

框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不鉛直，柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難著，這種情況不少。錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平，再用用無收縮砂漿二次灌漿填實。

5.保溫材吸水超重

有些房屋雪不大就垮了，究其原因，是屋面防水施工太差，雪融化后水逐漸滲入，為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次，遷延時間較長。屋面的設計荷載很小時，當吸水量達至一定程序，超過了結構的承載能力，就要倒塌。

6.保溫材料安裝混亂

保溫材料一般采用玻璃棉，其厚度根據熱功計算確定。正規做法是采用背面帶鋁箔隔汽層的玻璃棉，有的不用鋁箔，用牛皮紙，我不清楚牛皮紙是否可作隔汽層，如果可以，也比不用任何隔汽層好。防止冷凝水向室內滴水，是房屋的使用要求之一。有人以為鋁箔只是為了美觀，或承受拉力，實際上它的主要作用是作隔汽層。承受懸掛時的拉力還可以用玻璃纖維布或鋼絲網。現在看到有些工程，玻璃棉不用任何隔汽層。另外，當采用內層鋼板吊頂時，不是將保溫卷材壓在檁條上，而是為了施工方便，將保溫材剪斷，放在檁條之間的吊頂上，形成冷橋。某工程在這樣處理的同時，又將吊頂鋼板搭接方向弄反。加之，冬季混凝土地坪施工作業時，將周邊門窗關閉，由于室內外溫差大，大量水汽在屋頂凝集，由吊頂鋼板搭接處流下，形成了“外面不下里面下”的狀況，使工程不能交工。經驗告訴我們，當保溫卷材有隔汽層并保持接縫處密封時，卷材是干燥的，無隔汽層時卷材是濕的。在水份的長期浸泡下，隨著時間的推移，保溫棉將被逐漸壓實，最終失去應有的保溫作用，因此安裝方法是否正確，關系很大。

第二篇：《鋼結構設計》(門式剛架)課程設計指導書范文

《鋼結構設計》課程設計指導書（門式剛架）

土木工程與建筑學院

《鋼結構設計》課程設計指導書 緒言課程設計目的要求

課程設計是一個重要的教學過程，是對學生知識和能力的總結。要求學生通過《鋼結構設計》課程設計，進一步了解鋼結構的結構型式、結構布置和受力特點，掌握鋼結構的計算簡圖、荷載組合和內力分析，掌握鋼結構的構造要求等。要求在老師的指導下，參考已學過的課本及有關資料，綜合應用鋼結構的材料、連接和基本構件的基本理論、基本知識，進行整體鋼結構設計計算，并繪制鋼結構施工圖。《鋼結構設計》課程設計題目

一、設計題目

某24m跨度廠房的門式剛架設計，剛架柱、梁均采用等截面（或變截面）。

二、設計任務

1、選擇鋼屋架的材料；

2、柱網及屋面結構布置（包括支撐體系布置）；

3、門式剛架選型；

4、確定門式剛架梁、柱截面形式，并初估截面尺寸；

5、鋼屋蓋及支撐的布置；

6、鋼屋架的結構設計；

7、繪制門式剛架施工圖及材料表。

三、設計資料

建造于某市的輕工廠房，建筑面積1500m2廠房平面及剖面如圖所示，據生產要求無吊車，屋面采用0.6mm厚鍍鋅壓型彩涂板，剛架柱、梁均采用等截面（或變截面），柱梁節點處為構造加腋（視為剛接，計算時可不考慮加腋之影響），柱與基礎為鉸接，擬在剛架平面外設柱間支撐及檁條端部隅撐，在a,b點分別提供柱梁的側向支撐點，設計時考慮積灰荷載0.4kN/m2，該地區的基本雪壓為0.5kN/m2, 基本風壓為0.5kN/m2，輕質屋面，屋面活荷載取0.4kN/m2。檁條及支撐重0.2kN/m2，剛架斜梁自重0.2kN/m2；輕質墻面及柱自重（包括柱、墻骨架）0.7kN/m2。

剛架簡圖及其風荷載體型系數

（a）平面圖（b）剛架簡圖（c）剛架風荷載體型系數 門式剛架設計計算

一、材料選擇

剛架結構中所采用的鋼材應符合國標要求，一般采用Q235鋼或Q345鋼，Q345鋼多用于剛架斜梁與柱，但當構件是以變形控制時應慎用。焊條可選用E43型，手工焊。

二、結構平面布置

結構平面布置主要是確定剛架的柱網布置。柱網布置首先應滿足工藝要求，面積大的廠房考慮溫度區段的控制，依據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》規定：“縱向溫度區段不大于300m；橫向溫度區段不大于150m；當有計算依據時溫度區段可適當加大”。門式剛架的柱距的選擇應依據屋面的受載情況與功能要求綜合確定，并應滿足工藝要求，一般宜采用6-9m的柱距。柱距的選擇合理與否直接影響結構單位面積的耗鋼量，經濟柱距的選擇不應僅從剛架的用鋼量進行評價，而應計及檁條與墻梁的用鋼指標進行綜合評估。在多跨剛架中，當由于工藝要求或建筑功能需要局部抽掉邊柱或中柱時，可在相鄰柱間設置托梁或托架支承。

三、門式剛架選型

剛架的選型應同時滿足建筑和結構上的要求，對工業建筑如廠房、倉庫等應遵循“形式服從功能”的基本原則，而對于一些民用建筑和公共建筑，剛架的選型則應服從建筑設計要求。剛架選型的內容包括跨度大小和數量的確定及剛架截面形狀的選擇。剛架選型考慮的主要因素包括：房屋尺寸（長、寬、高）、屋面坡度、所需柱網的柱間凈距、跨度、房屋的功能要求及擬采用的屋面與墻面材料等。

單跨剛架多用于橫向空間要求不太大的建筑，適用于要求無障礙工作情況下的建筑，如影劇院、體操房、機房等，一般來說，其跨度在18-36m。單跨剛架多采用焊接“工”字型截面或軋制H型截面。合理截面是依據其彎矩圖確定變截面梁柱高度，此類截面用鋼量較小，具有良好的經濟性，但制造過程相對復雜。設有橋式吊車時，柱宜采用等截面構件。多跨剛架，亦稱為連續柱剛架或多元剛架。多跨剛架從理論上講對房屋的寬度尺寸沒有限制，但當寬度超過一定限度時應設置伸縮縫。多跨剛架通常是大型建筑物的備選方案之一，多跨剛架由于使用連續剛架，因此較為經濟。多跨剛架不利之處是對不均勻沉降敏感，在沉降較大的軟土場上使用時應詳細考察基礎的沉降情況。同時，多跨剛架內柱的位置在建成后不易改變，故還應考慮未來設備布置改變的情況。多跨剛架截面選擇類似于單跨剛架，但中柱一般采用等截面。

四、支撐系統

門式剛架鋼結構中，支撐系統可分為屋蓋水平支撐、柱間支撐及其隅撐。

支撐系統應能明確、合理簡捷地傳遞縱向水平荷載，盡量縮短傳力途徑；并保證結構體系的整體穩定性，為結構和構件提供側向支撐點；方便結構的安裝；滿足必要的強度、剛度要求，須具有可靠的連接。

一般情況下，門式剛架房屋均需設置屋蓋橫向水平支撐，以傳遞山墻水平風荷載，對于此類支撐的設置《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》給出了具體的規定。對于一些結構形式復雜的建筑，如存在局部抽柱、局部突出及平面布置不規則的結構，除設置屋蓋橫向水平支撐外，還需設置縱向支撐，以提高結構的整體性，同時調整剛架的內力分布。縱向支撐的設置應具有連續性，同時必須保證具有明確的傳力路徑。柱間支撐一般應設置在柱列的中部。柱頂水平系桿需設計成剛性系桿，以便將屋蓋水平支撐所承受的荷載傳遞到柱間支撐上。如建筑物較長，可增設柱間支撐。當有兩道柱間支撐時，宜分別放在縱向1/3處。

隅撐是實腹式門式剛架輕型號鋼結構房屋中特有的構件。隅撐設置在剛架斜梁下翼緣與檁條之間或剛架邊柱內翼緣與墻梁之間。對剛架斜梁和剛架邊柱的穩定性起支撐作用。

五、檁條與墻梁

檁條的布置較為簡單，當跨度不超過9.0m時，通常檁條直接擱置在剛架斜梁上，并通過檁托與斜梁連接。當剛架間距即檁條跨度較大時（如超過12.0m），若兩端仍采用斜梁支承，則可能導致設計不經濟，此時可考慮增設托梁、斜梁或增設檁條梁、次梁以減小檁條跨度。檁條的間距依屋面板材料的力學性能和屋面荷載的大小而定，一般在1.0-1.5m范圍內。在檁條間應根據檁條跨度設置拉條和撐桿等構件。墻梁的布置原則與檁條類似，此不贅述。

六、分析模型的建立

剛架的內力分析與設計是基于初步設計確定的結構體系建立力學模型，計算結構構件的內力與變形，根據內力分析結果校核構件的承載力，并對剛架的節點進行設計和驗算。力學計算模型涉及的內容包括構件單元類別的確定、節點定義、幾何模型的建立、荷載的取值與導算、荷載組合、分析方法的選擇等；構件和節點設計主要內容為構件的承載力、變形及穩定性驗算，并依據選擇的構件截面設計節點，校核節點承載力。門式剛架系超靜定結構，內力計算一般采用彈性分析方法。門式剛架結構的內力分析依據結構布置情況的規則性與復雜程度的不同，可采用簡化的平面結構或考慮空間整體作用建立計算模型。一般情況下，結構平面布置較規則、構件分布對稱，剛架無局部不規則的夾層與凸起，所受外部荷載較為均勻，則可簡化為平面結構計算剛架的內力。當結構平面布置或豎向布置呈不規則時，或受載情況復雜等條件下，如按傳統的平面門式剛架簡單分析，其結構走出工程設計允許誤差范圍，且情況復雜時簡化工作更是困難，尤其是對于縱向水平支撐與屋面系統的簡化，此時應采用空間結構進行計算。（1）幾何尺寸的確定

建立幾何模型涉及的主要尺寸有：剛架的跨度、柱距、剛架高度、屋面坡度。剛架的跨度可定義為橫向剛架柱軸線間的距離，對變截面柱其軸線可取通過柱下端（較小端）中心的豎向軸線。

剛架柱距取相鄰剛架橫向軸線間的距離。

剛架的計算高度為自柱底至剛架斜梁軸線與柱軸線交點處的長度。對變截面剛架斜梁，其軸線可取通過變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平等的軸線。門式剛架的脊頂高度可依據檐口處的高度與屋面坡度在建模型時自動推算出。（2）構件單元類別與節點類型的定義

當采用平面剛架建模時，涉及的主要構件為剛架斜梁與柱，而采用空間計算模型時，除上述單元外還包括屋蓋支撐系統、柱間支撐、剛性系桿等。有些較為復雜的結構可能還包括平臺、雨篷及托架或托梁等。下表列出了門式剛架結構常用單元與節點類型的定義。構件名稱

單元類別

連接節點類別

主剛架

梁

梁單元

兩端均為剛接

柱

與基礎連接端鉸接、與梁連接端剛接 墻架柱

梁單元

兩端均為鉸接，且與剛架斜梁連接端釋放豎向約束

水平支撐

壓桿

拉壓二力桿

兩端鉸接

交叉桿

拉桿單元

柱間支撐

壓桿

拉壓二力桿

兩端鉸接

交叉桿

剛性系桿

拉壓二力桿

兩端鉸接

托架

弦桿

梁單元

兩端鉸接

腹桿

拉壓二力桿

雨篷梁

梁單元

一端剛接、一端懸臂

（3）截面的初步選擇

主剛架構件可采用軋制或焊接形成的H型鋼、工字鋼、槽鋼等。建立計算模型時必須初步確定構件的截面尺寸，選擇截面時必須保證構件各板件的尺寸能滿足基本構造要求，以保證構件整體穩定與局部穩定的前提，主要由構件的長細比與寬厚比（或高厚比）確定。下表給出了受壓與受拉構件的長細比限值。主剛架構件截面一般由穩定控制，其長細比取值不宜太高。受壓構件長細比限值 構件類別

長細比限值

備注

主要構件

180

在永久荷載與風荷載組合作用下受壓構件，其長細比不宜大于250

其他構件、支撐與隅撐

220

受拉構件長細比限值 構件類別

受靜態荷載或間接承受動態荷載的結構

直接承受動態荷載的結構

桁架構件

350 250

吊車梁與吊車桁架以下的柱間支撐

300--

其他支撐（張緊的圓鋼或鋼鉸線支撐除外）

400--

初選剛架斜梁、柱截面的高度和寬度時，可參考相關資料或已建成的類似結構，結合擬分析結構的跨度、高度及荷載情況估算。一般斜梁截面的高度可取跨度的1/20-1/55，柱截面高度取柱高的1/10-1/20，上述取值區間較大，當跨度或荷載較大時可取較大值。截面高度與寬度之比h/b可取2-5，剛架柱為壓彎構件，其h/b可取較小值，但有的梁端為了與柱連接（豎板連接）梁端可取h/b≤6.5。（4）建立分析模型

建立分析模型的主要工作是依據初選的構件斷面及構件的受力特點，利用有限元軟件分析模型中之幾何模型，并定義結構的材料屬性。

建立分析模型要解決的關鍵問題是確定擬分析結構所需建立模型的類別，即是建立簡化的平面結構模型還是空間整體模型。

采用平面模型分析時一般應將整體結構簡化為橫向平面剛架體系和柱間支撐體系。橫向水平剛架承受跨間的全部豎向荷載和橫向水平荷載，柱間支撐體系承擔縱向水平荷載，包括屋蓋支撐和柱間支撐兩部分。對于可簡化為平面模型分析的門式剛架結構，應根據各剛架的受載情況和截面特征選擇典型剛架進行內力分析，由于橫向風荷載在縱墻中部和靠近山墻端分布存在差異，因此在各開間尺寸相等且豎向荷載等值均勻的結構中，至少應分析三榀剛架的內力。

采用空間模型時，通常是根據結構布置圖，選擇其中的主要受力構件建立有限元分析模型。空間模型中應包括的主要構件有剛架斜梁、剛架柱、屋蓋支撐、柱間支撐、剛性系桿及山墻墻架柱或山墻構架系統，對于存在平臺或吊車的結構，平臺與吊車梁是否應在模型中反映或簡化為相應的荷載則需視具體情況確定。空間模型中一般不建入檁條與墻梁單元，而是將屋面荷載和墻面荷載等價作用在剛架系統中。

七、荷載和內力計算

（一）荷載計算

設計門式剛架結構所涉及的荷載，包括永久荷載和可變荷載。（1）永久荷載

永久荷載包括結構構件的自重和懸掛在結構上的非結構構件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、吊頂、場面構件和剛架自身等。（2）可變荷載 屋面活荷載

當采用壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布括荷載的標準值（按水平投影面積計算）應取0.5kN/m2；對受荷水平投影面積超過60m2的剛架結構，計算時采用的豎向均布活荷載標準值可取0.3kN/m2。設計屋面板和檁條時應考慮施工和檢修集中荷載（人和小工具的重力），其標準值為1kN。

屋面雪荷載和積灰荷載

屋面雪荷載和積灰荷載的標準值應按《荷載規范》的規定采用，設計屋面板、檁條時并應考慮在屋面天溝、陰角、天窗擋風板內和高低跨連接處等的荷載增大系數或不均勻分布系數。吊車荷載

包括豎向荷載和縱向及橫向水平荷載，按照《荷載規范》的規定采用。地震作用

按現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011-2001的規定計算。風荷載

按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》附錄A的規定，垂直于建筑物表面的風荷載可按下列公式計算：

（二）荷載效應組合

荷載效應的組合一般應順從《荷載規范》的規定。針對門式剛架的特點，《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》給出下列組合原則：

（1）屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應取兩者中的較大值；（2）積灰荷載應與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時考慮；

（3）施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮：（4）多臺吊車的組合應符合《荷載規范》的規定；

（5）當需要考慮地震作用時，風荷載不與地震作用同時考慮。在進行則架內力分析時，所需考慮的荷載效應組合主要有：（1）1.2×永久荷載+ 0.9×1.4×（積灰荷載+max{屋面均布活荷載、雪荷載}）+0.9×1.4×（風荷載+吊車豎向及水平荷載）；（2）1.0×永久荷載+ 1.4×風荷載

組合（1）用于截面強度和構件穩定性計算。在進行效應疊加時，起有利作用者不加，但必須注意所加各項有可能同時發生。為此，不能在計入吊車水平荷載效應的同時略去豎向荷載效應。組合（2）用于錨栓抗拉計算，其永久荷載的抗力分項系數取1.0。當為多跨有吊車框架時，在組合（2）中還應考慮鄰跨吊車水平力的作用。

由于門式剛架結構的自重較輕，地震作用產生的荷載效應一般較小。設計經驗表明：當抗震設防烈度為7度而風荷載標準值大于0.35kN/m2，或抗震設防烈度為8度而風荷載標準值大于0.45kN/m2時，地震作用的組合一般不起控制作用。

八、桿件截面設計

剛架截面校核包括：剛架柱與斜梁兩部分。由于受壓強度驗算按有效凈截面，穩定性驗算要采用有效截面，因此在校核截面承載力前需確定構件的有效截面。

剛架柱為壓彎構件，主要承受彎矩、軸力作用，剪力一般相對較小。壓彎構件截面承載力的驗算包括強度驗算和穩定性驗算，其中穩定性驗算可分為整體穩定性驗算與局部穩定性驗算。按彈性狀態設計式，局部穩定性驗算多由構件的板件的寬厚比或高厚比控制。整體穩定性可分為平面內穩定與平面外穩定兩種情況。

實腹式剛架斜梁在平面內可按壓彎構件計算強度，在平面外按壓彎構件計算穩定性，強度與穩定計算可參照壓彎剛架柱的計算公式。實腹式斜梁的出平面計算長度，應取側向支撐點的距離；當斜梁兩翼緣側向支撐點間距離不相等時，應取較大受壓翼緣側向支撐點的距離。當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必須在受壓翼緣側面布置隅撐作為斜梁的側向支撐，隅撐的另一端連接在檁條上。

九、節點設計

節點設計內容包括：剛架斜梁與柱的連接、斜梁的拼接和脊節點的連接及柱腳的連接。節點設計要求構件受力明確，傳力路徑清晰，計算模型與其實際受力狀態相一致。

十、施工圖

施工圖是指導鋼結構構件制造和安裝的技術文件，同時也是編制工程預算的依據和工程竣工后的存檔資料。因此，務須做到清晰、明確，準確無誤，表達詳盡。

1．施工圖通常采用兩種比例尺繪制。屋架桿件的軸線一般用1：20～1：30，而節點尺寸和桿件截面尺寸用1：10～1：15的比例尺繪制。對重要節點和特殊零部件還可加大些，以清楚地表達節點的細部尺寸。

2．施工圖上應注明各零部件的型號和主要幾何尺寸，包括加工尺寸（宜取5mm的倍數）、定位尺寸、孔洞位置以及對工廠制造和工地安裝的要求。定位尺寸主要有：節點中心至各桿件桿端和至節點板邊緣（上、下和左、右）的距離、軸線至角鋼肢背的距離等。螺栓孔位置要符合螺栓排列的要求。工廠制造和工地安裝要求主要包括：零部件切角、切肢、削棱、孔洞直徑和焊縫尺寸等均應在施工圖中注明。工地安裝焊縫和安裝螺栓應標注其符號。

3．施工圖中的各零部件應加以詳細編號，其次序按主次、上下和左右排列。完全相同的零部件用同一編號，如兩個零部件形狀和尺寸完全一樣，僅因開孔位置或切角等不同，使兩構件成鏡面對稱時，可采用同一編號而只須在材料表中用正、反字樣注明，以示區別。

4．施工圖上還應有文字說明。其內容主要有：鋼材的鋼號、焊條型號和焊接方法、質量要求，圖中未注明的焊縫和螺栓孔尺寸，防銹處理方法，以及運輸、安裝和制造要求等。此外，對一些在施工圖上難以用圖而宜用文字表達清楚的內容亦可用文字加以說明。

十一、參考資料 1．中華人民共和國國家標準.鋼結構設計規范（GB50017-2003）．中國建筑工業出版社，2003 2.中華人民共和國國家標準.建筑結構荷載規范(GB50009-2001).中國建筑工業出版社,2006 3.中華人民共和國國家標準.建筑抗震設計規范(GB50011-2001).中國建筑工業出版社, 2001 4.中華人民共和國國家標準.冷彎薄壁型鋼結構技術規范(GB50018-2002).中國計劃出版社, 2002 5.中國工程建設標準化協會標準.門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS102：2002).中國計劃出版社, 2003 6.陳紹蕃顧強主編．鋼結構(上冊鋼結構基礎).中國建筑工業出版社，2007 7.陳紹蕃主編．鋼結構(下冊房屋建筑鋼結構設計).中國建筑工業出版社，2007 8.董軍,曹平周.鋼結構原理與設計.中國建筑工業出版社，2008 9.魏明鐘主編.鋼結構(第二版).武漢理工大學出版社,2006

第三篇：寧波某輕型鋼結構門式剛架廠房畢業設計計算書（模版）

寧波某輕型鋼結構門式剛架廠房畢業設計

專業：土木工程 姓名：張驍 學號：3020913094

指導教師：吳姍姍，查支詳

前 言

畢業設計是大學本科教育培養目標實現的重要階段，是畢業前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教和學的重要過程,是對大學期間所學專業知識的全面總結。

本組畢業設計題目為《寧波市某廠房設計》。在畢業設計設前期，我溫習了《房屋建筑學》、《結構力學》、《鋼結構設計》等知識，并借閱了《鋼結構設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《建筑結構荷載規范》、《建筑地基基礎設計規范》、《輕型鋼結構設計手冊》等規范。在畢業設計中期，我們通過所學的基本理論、專業知識和基本技能進行建筑、結構設計，本組在校成員齊心協力、分工合作，發揮了大家的團隊精神。在畢業設計后期，主要進行設計手稿的電腦輸入，并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。

畢業設計的三個月里，在指導老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規范、規程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行內力組合的計算時，進一步了解了Word,Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，天正，PKPM，STS，以上所有這些從不同方面達到了畢業設計的目的與要求。

輕型門式剛架結構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。

二零零六年六月十五日

內容摘要

本設計主要進行了結構方案中橫向框架2、3、7、8軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內力。是找出最不利的一組或幾組內力組合。選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內力和配筋計算及施工圖繪制。

關鍵詞： 框架

結構設計

抗震設計

Abstract

The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8.When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated.Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method.The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis.Then the internal force(bending moment, shearing force and axial force)in the structure under the horizontal loads can be easily calculated.After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components.The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames, structural design,anti-seismic design

畢業設計進度計劃安排:

第三周 組成設計組，查閱資料，搜集規范。第四周 熟悉AutoCAD,天正軟件。

第五周 繪制建筑平、立、剖面及建筑詳圖。第六周 確定建筑方案，構思結構布置。

到七周 結構方案布置，熟悉結構分析計算軟件PKPM。第八周 選擇梁柱截面，荷載分析和組合。第九周 內力和變形計算。

第十周 構件設計，構件驗算，基礎設計。第十一周 中期報告與檢查。

第十二周 熟悉有限元軟件ANSYS（選做）

第十三到十六周 編制完成設計計算書，繪制施工詳圖，畢業設計文檔整理，為答辯做準備。

目錄

第一部分：工程概況…………………………………………………………1 建筑地點、建筑功能、建筑類型、建筑介紹、門窗使用、地質條件 ……………………1

柱網與層高 ………………………………………………………………………1 框架結構承重方案的選擇 ………………………………………………………2 框架結構的計算簡圖 ……………………………………………………………2 梁、柱截面尺寸的初步確定 ……………………………………………………3

第二部分：框架側移剛度的計算…………………………………………5 橫梁、縱梁、柱線剛度的計算 …………………………………………………5 各層橫向側移剛度計算 …………………………………………………………6 各層縱向側移剛度計算…………………………………………………………12

第三部分：重力荷載代表值的計算 ……………………………………13

資料準備…………………………………………………………………………13 重力荷載代表值的計算…………………………………………………………14

第四部分：橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算……23

橫向自振周期的計算……………………………………………………………23 水平地震作用及樓層地震剪力的計算…………………………………………24 多遇水平地震作用下的位移驗算………………………………………………27 水平地震作用下框架內力計算…………………………………………………28

第五部分：豎向荷載作用下框架結構的內力計算…………………32

計算單元的選擇確定……………………………………………………………32 荷載計算…………………………………………………………………………33 內力計算…………………………………………………………………………40 梁端剪力和柱軸力的計算………………………………………………………45 橫向框架內力組合………………………………………………………………46 框架柱的內力組合………………………………………………………………54 柱端彎矩設計值的調整…………………………………………………………57 柱端剪力組合和設計值的調整…………………………………………………60

第六部分：截面設計…………………………………………………………62

框架梁……………………………………………………………………………62 框架柱……………………………………………………………………………68 框架梁柱節點核芯區截面抗震驗算……………………………………………78

第七部分：樓板設計…………………………………………………………82

樓板類型及設計方法的選擇……………………………………………………82 設計參數…………………………………………………………………………82 彎矩計算…………………………………………………………………………83 截面設計…………………………………………………………………………87

第八部分：樓梯設計…………………………………………………………91 設計參數…………………………………………………………………………91 樓梯板計算………………………………………………………………………91平臺板計算………………………………………………………………………93平臺梁計算………………………………………………………………………94

第九部分：框架變形驗算…………………………………………………96

梁的極限抗彎承載力計算………………………………………………………96 柱的極限抗彎承載力計算………………………………………………………97 確定柱端截面有效承載力Mc……………………………………………………98 各柱的受剪承載力Vyij的計算 …………………………………………………99 樓層受剪承載力Vyi的計算……………………………………………………100 罕遇地震下彈性樓層剪力Ve的計算 …………………………………………101 樓層屈服承載力系數ξ

yi的計算………………………………………………101

層間彈塑性位移驗算 …………………………………………………………103

第十部分： 科技資料翻譯………………………………………………104

科技資料原文 …………………………………………………………………104 原文翻譯 ………………………………………………………………………113

第十一部分：設計心得……………………………………………………120 參考資料 …………………………………………………123

第一部分：工程概況

建筑地點：寧波市

建筑功能：某集團擬建設一單層輕型鋼結構廠房，擬做檢

測產品用。

建筑類型：單層輕型門式鋼結構。

建筑介紹：建筑總面積約3000平方米，跨度為2×15m，設置3噸單軌吊車，柱網間距6.0米，建筑平、立、剖面圖詳見建施圖。屋面板采用彩色壓型鋼板（雙波型W-600，巖棉填充），外墻板采用彩色壓型鋼板夾聚苯乙烯保溫板，外墻底部采用陶粒混凝土空心砌塊，內墻采用輕質隔墻。

門窗使用：

地質條件：經地質勘察部門確定，此建筑抗震設防烈度為6度，場地為2類，地面粗糙度B。

柱網與層高：本廠房為單層廠房，采用柱距為6m，跨度為2

×15m，在10軸和11軸處設置一道寬30mm伸縮縫，如下圖所示：

第四篇：單層輕型門式剛架結構的設計要點

單層輕型門式剛架結構的設計要點

摘要： 本文介紹了單層輕型門式剛架結構的特點，并就整個結構體系的布臵、單個構件的設計要點、設計中應注意的一些 問題 做了系統闡述。

關鍵詞： 輕型門式剛架結構 設計 計算 輕型門式剛架房屋結構在我國的 應用 大約始于20世紀80年代初期。近十多年來得到迅速的 發展，目前 國內每年有上千萬平方米的輕鋼建筑工程，主要用于輕型的廠房、倉庫、體育 館、展覽廳及活動房屋、加層建筑等。

單層輕型門式剛架結構是指以輕型焊接H形鋼（等截面或變截面）、熱軋H形鋼（等截面）或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼（槽形、Z形等）做檁條、墻梁；以壓型金屬板（壓型鋼板、壓型鋁板）做屋面、墻面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當設臵支撐的一種輕型房屋結構體系。

在目前的工程實踐中，門式剛架的梁、柱多采用焊接H形變截面構件，單跨剛架的梁柱節點采用剛接，多跨者大多剛接和鉸接并用；柱腳可與基礎剛接或鉸接；圍護結構多采用壓型鋼板；保溫隔熱材料多采用玻璃棉。1 單層輕型門式剛架結構的特點和設計中的注意事項

1.1 單層輕型門式剛架結構相對于鋼筋混凝土結構具有以下特點：

(1)質量輕

圍護結構采用壓型金屬板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等材料組成，屋面、墻面的質量都很輕。根據國內工程實例統計，單層輕型門式剛架房屋承重結構的用鋼量一般為10~30kg/m2，在相同跨度和荷載情況下自重僅約為鋼筋混凝土結構的1/20~1/30。由于結構質量輕，相應地基礎可以做得較小，地基處理費用也較低。同時在相同地震烈度下結構的地震反應小。但當風荷載較大或房屋較高時，風荷載可能成為單層輕型門式剛架結構的控制荷載。

(2)工業 化程度高，施工周期短

門式剛架結構的主要構件和配件多為工廠制作，質量易于保證，工地安裝方便；除基礎施工外，基本沒有濕作業；構件之間的連接多采用高強度螺栓連接，安裝迅速。

(3)綜合 經濟 效益高

門式剛架結構通常采用計算機輔助設計，設計周期短；原材料種類單一；構件采用先進自動化設備制造；運輸方便等。所以門式剛架結構的工程周期短，資金回報快，投資效益相對較高。

(4)柱網布臵比較靈活

傳統鋼筋混凝土結構形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制，柱距多為6米，當采用12米柱距時，需設臵托架及墻架柱。而門式剛架結構的圍護體系采用金屬壓型板，所以柱網布臵不受模數限制，柱距大小主要根據使用要求和用鋼量最省的原則來確定。

1.2 設計中的注意事項

(1)由于門式剛架結構構件的抗彎剛度、抗扭剛度較小，結構的整體剛度較弱，因此設計時應考慮運輸和安裝過程中要采取的必要措施，防止構件發生彎曲和扭轉變形。

(2)要重視支撐體系和隅撐的布臵，重視屋面板、墻面板與構件的連接構造，使其能參與結構的整體工作。

(3)組成構件的桿件較薄，設計中應考慮對制作、安裝、運輸的要求。

(4)設計中應充分考慮銹蝕對結構構件截面削弱的 影響。

(5)門式剛架的梁柱多采用變截面桿件，梁柱腹板在設計時考慮利用屈曲后的強度，所以塑性設計不再適用。

(6)設計中對輕型化帶來的后果必須注意和正確處理，比如風力可使輕型屋面的荷載反向等。2 結構形式和結構布臵

2.1 結構形式

門式剛架的結構形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨，按屋面坡脊數可分為單脊單坡、單脊雙坡、多脊多坡。屋面

坡度宜取1/20~1/8。單脊雙坡多跨剛架，用于無橋式吊車的房屋時，當剛架柱不是特別高且風荷載也不是很大時，依據“材料集中使用的原則”，中柱宜采用兩端鉸接的搖擺柱方案。門式剛架的柱腳多按鉸接設計，當用于工業廠房且有橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接。門式剛架上可設臵起重量不大于3t的懸掛吊車和起重量不大于20t的輕、中級工作制的單梁或雙梁橋式吊車。

2.2 結構布臵

2.2.1 剛架的建筑尺寸和布臵。

門式剛架的跨度宜為9~36m，當柱寬度不等時，其外側應對齊。高度應根據使用要求的室內凈高確定，宜取4.5~9m。門式剛架的合理間距應綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。縱向溫度區段小于300m，橫向溫度區段小于150m（當有計算依據時，溫度區段可適當放大）。

2.2.2 檁條和墻梁的布臵

檁條間距的確定應綜合考慮天窗、通風屋脊、采光帶、屋面材料、檁條規格等因素按計算確定，一般應等間距布臵，但在屋脊處應沿屋脊兩側各布臵一道，在天溝附近布臵一道。側墻墻梁的布臵應考慮門窗、挑檐、雨蓬等構件的設臵和圍護材料的要求確定。

2.2.3 支撐和剛性系桿的布臵

(1)在每個溫度區段或分期建設的區段中，應分別設臵能獨立構成空間穩定結構的支撐體系。

(2)在設臵柱間支撐的開間，應同時設臵屋蓋橫向支撐，以構成幾何不變體系。

(3)端部支撐宜設在溫度區段端部的第一或第二個開間。柱間支撐的間距應根據房屋縱向受力情況及安裝條件確定，一般取30~45m，有吊車時不宜大于60m。

(4)當房屋高度較大時，柱間支撐應分層設臵；當房屋寬度大于60m時，內柱列宜適當設臵支撐。

(5)當端部支撐設在端部第二個開間時，在第一個開間的相應位臵應設臵剛性系桿。

(6)在剛架的轉折處（邊柱柱頂、屋脊及多跨剛架的中柱柱頂）應沿房屋全長設臵剛性系桿。

(7)由支撐斜桿等組成的水平桁架，其直腹桿宜按剛性系桿考慮。

(8)剛性系桿可由檁條兼做，此時檁條應滿足壓彎構件的承載力和剛度要求，當不滿足時可在剛架斜梁間設臵鋼管、H型鋼或其他截面形式的桿件。

(9)當房屋內設有不小于5t的吊車時，柱間支撐宜用型鋼；當房屋中不允許設臵柱間支撐時，應設臵縱向剛架。3 剛架設計

3.1 荷載及荷載組合

3.1.1 永久荷載

永久荷載包括結構構件的自重和懸掛在結構上的非結構構件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構件和剛架自重等。

3.1.2 可變荷載

可變荷載包括屋面活荷載（設計屋面板和檁條時應考慮施工和檢修集中荷載，其標準值為1KN）、屋面雪荷載和積灰荷載、吊車荷載、地震作用、風荷載等。

3.1.3 荷載組合

荷載組合一般應遵從《建筑結構荷載設計規范》GB50009-2002的規定，針對門式剛架的特點，《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:98給出下列組合原則：

(1)屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應取兩者中較大值。

(2)積灰荷載應與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時考慮。

(3)施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮。

(4)多臺吊車的組合應符合《建筑結構荷載設計規范》的規定。

(5)當需要考慮地震作用時，風荷載不與地震作用同時考慮。

3.2 剛架內力和側移計算

3.2.1 內力計算

對于變截面門式剛架，應采用彈性 分析 方法 確定各種內力，只有當剛架的梁柱全部為等截面時才允許采用塑性分析方法。變截面門式剛架的內力通常采用桿系單元的有限元法（直接剛度法）編制程序上機計算。地震作用的效應可采用底部剪力法分析確定。

根據不同荷載組合下的內力分析結果，找出控制截面的內力組合，控制截面的位臵一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。控制截面的內力組合主要有：

(1)最大軸壓力Nmax和同時出現的M及V的較大值。

(2)最大彎矩Mmax和同時出現的N及V的較大值。

(3)最小軸壓力Nmin和相應的M及V，出現在永久荷載和風荷載共同作用下，當柱腳鉸接時M=0。

3.2.2 側移計算

變截面門式剛架的柱頂側移應采用彈性分析方法確定，計算時荷載取標準值，不考慮荷載分項系數。如果最后驗算時剛架的側移剛度不滿足要求，需采用下列措施之一進行調整：放大柱或（和）梁的截面尺寸，改鉸接柱腳為剛接柱腳；把多跨框架中的個別搖擺柱改為上端和梁剛接。

3.3 剛架柱和梁的設計

(1)梁柱板件的寬厚比限值和腹板屈曲后的強度利用。（主要包括梁柱板件的寬厚比限值驗算、腹板屈曲后強度利用驗算、腹板的有效寬度驗算等 內容）

(2)剛架梁柱構件的強度驗算。

(3)梁腹板加勁肋的配臵。（梁腹板應在中柱連接處、較

大固定集中荷載作用處和翼緣轉折處設臵橫向加勁肋）

(4)變截面柱在剛架平面內的計算長度確定。

(5)變截面柱在剛架平面內的整體穩定計算。

(6)變截面柱在剛架平面外的整體穩定計算。

(7)斜梁和隅撐的強度和穩定性計算。

(8)節點設計。（包括斜梁與柱的連接及斜梁拼接、柱腳設計、牛腿設計、搖擺柱與斜梁的連接構造等內容）4 輔屬結構構件設計

4.1壓型鋼板設計

(1)壓型鋼板材料的選擇可根據建筑功能、使用條件、使用年限和結構形式等因素考慮，鋼板基板的材料有Q215鋼和Q235鋼，工程中多用Q235-A鋼。

(2)壓型鋼板的截面形式較多，根據波高的不同，一般分為低波板、中波板和高波板。波高越高，截面的抗彎剛度就

越大，承受的荷載也就越大。

(3)壓型鋼板的強度和撓度可取單槽口的有效截面按受彎構件 計算。計算 內容 包括壓型鋼板腹板的剪應力計算、支座處腹板的局部受壓承載力計算、撓度限值驗算等。

(4)壓型鋼板尚應滿足其他相關構造規定。

4.2檁條設計

(1)檁條的截面形式可分為實腹式和格構式兩種。當檁條跨度不大于9m時，應優先選用實腹式檁條。

(2)檁條屬于雙向受彎構件，在進行內力 分析 時應沿截面兩個形心主軸方向計算彎矩。

(3)檁條應進行強度計算、整體穩定計算、變形計算。

(4)檁條尚應滿足其他相關構造規定。

4.3墻梁、支撐設計

(1)墻梁一般采用冷彎卷邊槽鋼，有時也可采用卷邊Z形鋼。

(2)墻梁在其自重、墻體材料和水平風荷載作用下，也是雙向受彎構件。

(3)墻梁應盡量等間距設臵，在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處應設臵一道墻梁。為減少豎向荷載作用下墻梁的豎向撓度，可在墻梁上設臵拉條，并在最上層墻梁處設斜拉條將拉力傳至剛架柱。

(4)墻梁可根據柱距的大小做成跨越一個柱距的簡支梁或兩個柱距的連續梁。

(5)門式剛架結構中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設計，非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設計。

(6)剛架斜梁上橫向水平支撐的內力，根據縱向風荷載按支承于柱頂的水平桁架計算，并計入支撐對斜梁起減少計算長度作用而承受的力，對于交叉支撐可不計入壓桿的受力。

(7)剛架柱間支撐的內力，應根據該柱列所受縱向風荷載

按支承于柱腳的豎向懸臂桁架計算，并計入支撐對柱起減少計算長度而應承受的力，對于交叉支撐可不計壓桿的受力。當同一柱列設有多道柱間支撐時，縱向力在支撐間可平均分配。5 小結綜上所述，輕型門式剛架結構設計應遵守以下原則：

(1)保證結構的整體性。門式剛架屬于平面結構，它們在縱向構件、支撐和圍護結構的聯系下形成空間的穩定體系，結構只有組成空間穩定整體，才能承擔各種荷載和其他外在效應。

(2)明確各類外力從作用點到基礎的傳遞路徑和傳遞全過程中產生的效應。

(3)設計必須體現計算和構造的一致性。

第五篇：奧鵬大連理工大學論文-淺談門式剛架的發展概況及工程應用-土木工程

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本 科 生 畢 業 論 文（設 計）

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題 目：淺談門式剛架的發展概況及工程應用

學習中心： 層 次： 專科起點本科

專 業： 年 級： 年 春/秋 季

學 號： 學 生： 指導教師： 完成日期： 年 月 日

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板

內容摘要

目前,輕型門式剛架結構因其用鋼量少,結構自重輕,施工速度快,綜合經濟效益高等優點,得到了迅猛的發展。往往在實際結構中,輕型門式剛架的構件與不在同一平面內的其他構件相聯系,形成了三維的空間傳力體系。但現有的門式剛架計算基本上以平面模型為主,難以考慮結構的空間共同作用。因此,本文分別對豎向荷載和水平荷載作用下輕型門式剛架的空間共同工作特性進行了分析研究,對影響輕鋼門式剛架空間共同作用的構件選取進行了優化,以期在設計和應用中達到科學經濟的目的。

關鍵詞：門式鋼架；發展；應用

I

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目 錄

內容摘要...........................................................................................................................I 引

言............................................................................................................................1 1 門式剛架的發展概況................................................................................................2

1.1 適用范圍.........................................................................................................2 1.2 門式剛架的應用概況.....................................................................................2 2 門式剛架的主要結構特點........................................................................................3

2.1 結構優點.........................................................................................................3 2.2 力學模型.........................................................................................................3 2.3 屋面支撐設計.................................................................................................3 3 門式剛架的主要設計要點........................................................................................4

3.1 屋面活荷載的取值.........................................................................................4 3.2 斜梁計算長度及鋼梁高厚比問題.................................................................4 3.3 結構布置及撓度問題.....................................................................................5 4 門式剛架的主要工程應用........................................................................................6

4.1 門式剛架選型原則.........................................................................................6 4.2 門式剛架的發展應用前景.............................................................................6 5 常見的技術問題及解決辦法....................................................................................7 6 結論與展望................................................................................................................8 參考文獻..........................................................................................................................9 附

錄..........................................................................................................................10

II

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板

引 言

鋼結構通常是由型鋼和鋼板等制成的梁、析架、柱、板等構件組成的工程結構。各部分之間用焊縫、螺栓或鉚釘連接,有些鋼結構還部分采用鋼絲繩或鋼絲束。鋼結構與鋼筋混凝土結構、木結構和磚石等砌體結構都是工程結構的不同分支。它按行業通常分為輕型鋼結構!高層鋼結構!住宅鋼結構!空間鋼結構和橋梁鋼結構五大子類。

鋼結構體系具有材質均勻、強度高、塑性韌性好、自重輕、密封性好、安裝快捷、施工周期短、投資回收快、環境污染少等優點。與鋼筋混凝土結構相比,更具有在，高、大、輕。三個方面發展的獨特優勢。在全球范圍內,特別是發達國家和地區,鋼結構在建筑工程領域中得到了合理、廣泛的應用。鋼結構的發展與應用和當時的鋼鐵冶煉技術和鋼鐵產量有著密切地關系。我國古代鋼鐵冶煉技術在世界處于領先地位,因此我國鋼結構有著悠久的歷史。公元前200多年的秦始皇時代就己用生鐵建造橋墩,公元60年左右漢明帝時代就建造了鐵鏈懸橋(蘭津橋),在宋朝建造了13層高的湖北荊州玉泉寺鐵塔。在西方隨著18世紀工業革命的興起,冶煉出了抗拉性能好于生鐵的熟鐵;19世紀20-30年代出現了鉚釘,之后又出現鉚接熟鐵結構,使橋梁和其它建筑的跨度得以增大。

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 門式剛架的發展概況

（門式剛架輕型房屋鋼結構是我國發展最快的一種新型鋼結構。在本章要分別對門式剛架的種類進行詳細闡述。可以寫的內容有：門式剛架結構的適用范圍，發展概況，結構種類等，但不局限于此。閱后刪除紅字。）

1.1 適用范圍

（可以從不同結構體系的使用情況等方面進行寫作，內容可以自擬）紅字部分閱讀后刪除。

1.2 門式剛架的應用概況

（可以從以下方面：門式剛架的主要發展歷史，結構種類等選擇一方面或者幾方面進行寫作，但內容不拘泥于此。）紅字部分閱讀后刪除。

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 門式剛架的主要結構特點

（門式剛架結構自重小、施工周期短、造價低等優點而為廣大建筑師、結構師所接受和采用。在本章要分別對門式剛架的主要結構特點進行詳細闡述。可以寫的內容有：門式剛架結構的主要優點，例如縮短工期、節約投資等，門式剛架的計算力學模型，屋面支撐設計等，但不局限于此。閱后刪除紅字。）

2.1 結構優點

（本節可以主要討論門式剛架的優點，例如縮短工期，節約投資，供貨迅速，外形美觀等方面內容，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

紅字部分閱讀后刪除。

2.2 力學模型

（本節可以主要討論剛架的計算模型，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

紅字部分閱讀后刪除。

2.3 屋面支撐設計

（本節可以主要討論剛架的屋面支撐系統的設計內容、連接做法等，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

紅字部分閱讀后刪除。

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 門式剛架的主要設計要點

（門式剛架結構受力簡單、傳力路徑明確、構件制作快捷、便于工廠化加工。在本章要分別對門式剛架的主要設計要點進行詳細闡述。可以寫的內容有：門式剛架結構設計屋面活荷載的取值，斜梁計算長度取值及鋼梁高厚比問題，結構布置及撓度問題等，但不局限于此。閱后刪除紅字。）

3.1 屋面活荷載的取值

（本節可以主要討論剛架的屋面活荷載的取值原則、荷載組合原則等，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

紅字部分閱讀后刪除。

3.2 斜梁計算長度及鋼梁高厚比問題

（本節可以主要討論剛架的屋面斜梁的計算長度取值問題，變截面鋼梁的設計內容、高厚比問題，連接做法等，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

紅字部分閱讀后刪除。

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板

3.3 結構布置及撓度問題

（本節可以主要討論剛架中的大跨度梁的撓度問題，結構布置形式及主要構件的截面形式等，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。還可以討論屋蓋的鉸接問題，抽柱問題，有吊車荷載的剛架的設計問題等等。）

紅字部分閱讀后刪除。

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 門式剛架的主要工程應用

（本章主要對門式剛架的選型原則進行詳細闡述。可以寫的內容有：門式剛架結構與內部吊車系統的相互影響關系，結構形式選擇的影響因素，門式剛架的發展前景等，但不局限于此。閱后刪除紅字。）

4.1 門式剛架選型原則

（本節可以主要討論剛架與內部吊車系統相互影響，其結構形式也受吊車荷載的影響，可以從上述內容進行討論，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

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4.2 門式剛架的發展應用前景

（本節可以主要討論門式剛架廠房在結構計算理論設計，空間體系的發展等，但也可以根據自己掌握的實際情況來安排內容。）

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大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 常見的技術問題及解決辦法

（結合查閱的資料及自己的工作實際，談談當今門式剛架結構施工存在的問題并給出適當的解決辦法。閱后刪除紅字。）

大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板 結論與展望

（本章可以對全文進行總結，提出自己對本課題的看法，并對課題的發展趨勢進行適當展望。閱后刪除紅字。）

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參考文獻

[1] 張萬山，王小四.空氣質量的研究.環境學報，2000，34(6):13-17.[2] 張完善.有色金屬材料.第二版.大連：金屬工業出版社，1998.89-90.[3] 張完善，劉六，等.第五屆科學管理國際會議論文集.北京：管理工程出版社，2001.18-19.[4] 張完善，劉六.校園環境與學風建設.城市日報，2002年3月5日，第2版.[5] Borko H, Bernier C L.Indexing concepts and methods.New York: Academic Pr.,1978.大連理工大學網絡教育學院畢業論文（設計）模板

附 錄

以下內容可放在附錄之內：(1)正文內過于冗長的公式推導；

(2)方便他人閱讀所需的輔助性數學工具或表格；(3)重復性數據和圖表；

(4)論文使用的主要符號的意義和單位；(5)程序說明和程序全文。

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