门式刚架计算怎么完成

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1．  适用范围
规定本规程仅适用于吊车起重量不大于20  t的房屋，取消6  m柱距可以采用30  t吊车的规定。此外，也规定这种结构不适用有强烈侵蚀性介质的环境。由于构件都较薄，用于此种环境是不适合的。
鉴于不少多层钢结构房屋的顶层采用了门式刚架轻型房屋钢结构及其屋盖，在总则的说明中指出，该部分结构的设计、制作和安装可参照本规程执行，但应进行整体分析，包括抗震分析，考虑其下部结构对顶层内力和位移的影响。
2．  抗震设计
门式刚架采用轻型屋面和轻型墙面，自重较轻，与传统的单层钢结构厂房有所不同。《建筑抗震设计规范》  (GB50011)规定，单层钢结构厂房的规定不适用于单层轻型钢结构厂房。本规程对此作了下列规定：
(1)提出“当地震作用组合控制结构设计时，尚应采取抗震构造措施”，因为按抗震规范关于在6～8度时抗震措施应提高1度的规定，将因构件宽厚比普遍减小使这种房屋失去其固有的轻型特点。
(2)规定了单层轻型钢结构房屋抗震计算可采用底部剪力法，结构阻尼比可取0．05，按抗震规范的规定计算。这种房屋的高度不超过18  m，为低矮型，以剪切变形为主，而且质量集中在上部，符合采用底部剪力法的条件。阻尼比取值也符合抗震规范(P282)的规定。
(3)关于在什么情况下要进行抗震验算。设计计算表明，7度时可不作抗震验算，但8度时无论有无吊车，横向刚度和纵向框架均需作抗震验算。此外，当局部有多于l层且与门式刚架相连接的附属房屋时，也需作抗震验算。此处，局部多层仅限于面积较小的内置轻型办公类房屋。
 (4)当设计由抗震控制时，需要采取哪些构造措施。规程提出以下措施：例如，构件之间应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接宜采用加腋的方式加强；该处附近翼缘受压区的宽厚比应适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力应适当提高，柱脚底板应设置抗剪键，锚栓应采取构造措施提高抗拔力；支撑的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等。
3．  结构荷载
（1）将屋面活荷载由0．3  kN／m2提高到0．5  kN／m2。这是考虑到原(规定活荷载偏低，近年北方大雪曾出现局部雪荷载较大将结构压坏的情况，而荷载规范规定的雪荷载不易调整。但同时规定，对于荷载水平投影面积大于60  m2的构件可取不小于0．3  kN／m2。由于刚架斜梁在绝大多数情况均符合此条件，因此对刚架用钢量并无实际影响，仅对屋面板和檩条有影响。屋面活荷载大丁刚架活荷载是合理的，因为局部的荷载集度总大于整体平均的荷载集度。美国的金属房屋体系屋面活荷载也是按此规定，但活荷载取值高于我国规定。因此对屋面活荷载的适当提高是必要的、合理的。有人担心会使国内企业在投标竞争中处于不利地位。该规程中的荷载和材料的强度设计值都是强制性条款，我国境内的工程设计应执行此规定。
(2)  对檩条风荷载的体型系数作了补充。原规定仅列入了檩条有效受风面积大于10  m2时的风荷载体型系数。但小于10  m2的情况经常遇到，而且数值增大很多。例如，对封闭式建筑，当檩条有效受风面积大于10  m2时，中间区和角部的风荷载体型系数分别为一1.2和  1.4，而当该面积小于1  m2时，相应的体型系数分别为一1.3和一2.9。这次修订，补充了檩条和挑檐构件位于10  m2和1  m2之间的体型系数计算公式(该式为对数公式，经单位换算后给出)和小于1  m2的体型系数。屋角风荷较大，是一种普遍现象，轻型钢结构房屋的风灾大多将屋角掀起，因此屋角属于结构的要害部位，此处屋面板的连接要加强，特别是位于边缘带的面板和檩条的固定。有单位曾认为，在这种情况下风荷载体型系数可以减小，情况正好相反。对檩条风荷载体型系数的补充，虽然修改不大，但对结构安全影响很大，是这次修订的重要内容之一。
(3)重新明确风荷载采用美国MBMA规定。荷载规范对此有专门说明，现将其中有关说明列出如下：“对于低矮房屋的围护结构，按本规范提供的阵风系数确定的风荷载，与某些国外规范专为低矮房屋制订的规定相比，有估计过高的可能。考虑到近地面湍流的复杂性，在取得更多资料以前，本规范暂不明确低矮房屋围护结构风荷载的具体规定，容许设计者参照对国外低矮房屋边界层风洞试验资料或有关规定进行设计”。由于  MBMA手册中规定的风荷载体型系数已经包含了阵风系数，因此在本规程的式(A．0．1)中不再考虑阵风系数。
 (4)风荷载和雪荷载都改用50年一遇。按荷载规范的规定采用。其中，我国风荷载由30年一遇的10  min最大平均风速改为50年一遇后，为了与以最大英里风速为单位的美国规范配套使用，需乘以平均换算系数1．4。此外，美国规范在组合时，构件设计的允许应力可提高1．33倍。考虑到这两个因素的影响，引用MBMA的体型系数时，我国的基本风压需乘综合调整系数1.05(即1.4／1.33)。
 (5)房屋高宽比不大于1。这次修订，补充_r风荷载规定的适用范围，除不应大于18  m(60英尺)外，高宽比不应大于1，这两点都是所采用的风荷载试验条件要求的。过去设计的少数工程高度超过了18  m，也有高宽比大于1的。有的设计采取了将风荷载设计值适当增大的方法，但这是缺乏根据的。今后再遇到此种情况，风荷载均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定计算。
4关于钢材的选用
规程规定，门式刚架、吊车梁、焊接墙架构件及焊接檩条和墙梁，宜采用Q235B级或Q345A级以上钢材制作；非焊接的檩条和墙梁可采用Q235A钢材制作。Q345A含碳量可满足焊接要求，但焊接性能不佳，重要结构，如起重量较大时的吊车梁，宜采用Q345B及其以上等级的钢材。
5关于钢材强度设计值指标和柱顶位移限值的规定
 强度设汁值指标，根据《钢结构设计规范》(GB50017)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)的规定，作了相应修改。由于Q345钢材的分项系数由1．087改为1．111，其抗拉、抗压、抗弯强度设计值对于16  mm以下的钢材，由过去的315  MPa改为310MPa，增添了承压型高强度螺栓的抗拉强度设计值，对8．8级和10．9级分别为400  MPa和500MPa。普通螺栓的抗拉强度设计值也有所提高。
 关于刚架柱顶位移限值，是大家关心的问题。“薄钢规范”规定的冷弯型钢刚架柱顶位移角限值为：无吊车且采用轻型钢墙板时取1／75，有桥式吊车且有驾驶室时取1／400，有桥式吊车由地面操作时取1／180。普钢规范规定，有吊车房屋的柱顶位移角限值为1／400。本规程对于无吊车且采用轻型钢墙板的刚架，使用过程中未感到位移明显偏大，现在风荷载又已改为50年一遇，审查组认为改为1／60即可，此值与美国大多数轻型钢结构房屋企业标准规定一致。对于有吊车且采用轻型钢墙板的，取柱顶位移角限值为1／300，是考虑钢结构设计规范修订组的建议。对有地面操作吊车的房屋，参照“薄钢规范”规定采用。应当指出，这些规定只是计算限值。根据过去所做的凋查和分析研究，由于有钢屋面板和墙板的加强作用以及平板柱脚的嵌固作用等，实际结构的柱顶位移远小于计算值，一般只有它的一半左右。因此，这些位移限值并非过大。
6对腹板屈后强度计算规定的补充
 变截面刚架构件利用腹板屈后抗剪强度时，抗剪强度有三种情况：即
 当λw≤0.8时，    ．fv’=．fv
 当0.8<λw<1.4时，  fv’=[1.064(λw-0.8)]fw
 当λw≥1.4时，    fv’=(1-0.275λw)fv
 其中，第一种情况的腹板虽然也已进入屈后状态，但此时其抗剪强度设计值并未降低，可不设置横向加劲肋。因此，本规程中作了相应补充，规定利用腹板屈后抗剪强度时，横向加劲肋的设置应满足M、V和M、N、V两个相关公式的要求，但不必要时可不设。此项补充表明，当λw≥0.8时才需考虑设置横向加劲肋，因此也回答了设计人员关心的一个问题。
加劲肋的间距一般宜取(1～2)hw。在本规程的条文说明中提到，为了与檩条的位置相协调(檩条常用间距为1．5m，常用斜梁高度约为0．6  m)，若允许加劲肋间距为(1～2．5)hw，则在某些情况下可使加劲肋与檩条在竖向对齐，有利于隅撑设置，但这是考虑特定情况提出的。
7有15t以上吊车的厂房设屋盖纵向支撑和掣动桁架
考虑到吊车吨位较大时，有些房屋在吊车运行时出现扭转和晃动，这主要是由于房屋的整体刚度不足引起的。规程规定，对吊车起重量大于或等于15t的房屋，要设置屋盖纵向支撑和连续掣动桁架。这样屋盖有纵向支撑和横向支撑，将使房屋的整体刚度大大加强。连续掣动桁架可使吊车掣动力由若干刚架分担，发挥结构的空间作用。这次修订，还规定了设置5  t以上吊车时，柱间支撑应采用型钢支撑，也有助于提高有吊车厂房的刚度。这些措施是从设计和使用实践中提出的，对于设置有起重量较大吊车的厂房，可有效地提高结构的整体刚度。
8纵向支撑不应忽略
不少工程特别是多跨厂房，注意了在边柱设置柱间支撑，却忽略了在中间柱列设置柱间支撑。当由于建筑或工艺上的原因不能在中间柱列设置柱问交叉支撑时，规程建议可设置其它形式的支撑，如人字支撑等。当不能设置任何形式的支撑时，建议采用纵向刚架。因为对结构纵向的柱顶位移未作规定，纵向支撑的布置往往被忽视，此情况带有普遍性，值得引起注意。此外，还规定了多跨房屋的横向必要时也应设置支撑。
9对隅撑设置的规定
 隅撑的作用是保证刚架斜梁受压下翼缘和刚架柱受压翼缘的出平面稳定，对结构安全很重要。有的业主出于建筑上或功能上的需要(特别是采用双层屋而板时)，不愿意看到隅撑外露，使得不少工程中未设置隅撑，造成结构安全上的隐患，这也与对隅撑作用的认识不足有关。
 研究表明，门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大的翼缘屈曲引起的，而斜梁下翼缘与刚架柱的相交处压应力最大，是结构的关键部位。本规程规定，“在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处应各设置一道隅撑”，就是为了确保该处的稳定性。此外，还规定在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，其间距不得大于相应受压翼缘宽度的16  (235/fy)1/2倍。该规定便于执行，也便于施工质量检查。若翼缘宽度较窄，理所当然地应使隅撑间距减小。规程还特别规定，当斜梁下翼缘不设隅撑时，应采取保证刚架稳定的可靠措施，如设置刚性撑杆或加大截面等。这就较好地保证了结构的安全。
至于柱的隅撑，应根据具体情况设置。当柱高较大时，要求分段进行平面外稳定性验算，一道隅撑通常是不够的，此时一般应设几道隅撑。
10关于轻型钢屋面系统
 (1)规程删去了当“屋面刚度较大且与檩条有可靠连接时可少设或不设檩间拉条”的规定。美国1980年版AISI规范第Ⅲ部分的第3节中，曾提出不设檩间拉条的冒进设计法，基于所谓“帽形截面相似法概念”，认为由钢屋面板相连的两根檩条形成一个“帽形截面”，在无支撑情况下可做到承载力几乎不降低。但这种方法在美国1986年版的一本手册中指出，它是根据单独构件试验而不是整个屋面试验的结果提出的，认为不能成立。因此，在一般情况下不设檩间拉条是不适合的。
 (2)补充规定了斜拉条的设置要求。当z型檩条主轴的倾角接近或大于屋面倾角时，檩条有可能向屋脊方向倾倒，此时需在檐口处设置斜拉条或在屋脊处设置斜撑杆。采用扣合式屋面板时，情况较复杂，拉条的设置应根据檩条的稳定计算确定。
 (3)对于上翼缘与屋面板无连接的檩条，原则规定拉条的设置应根据檩条的稳定计算确定。
 (4)关于圆钢拉条的直径取值，少数企业认为可以小些，规程采纳了多数专家的意见，规定采用10  mm。
(5)鉴于墙梁除采用C型截面型钢外，也有采用z型冷弯型钢的，即这两种截面既可用于檩条也可用于墙梁，故作了相应修改。
11对檩条稳定计算的修改
 鉴于采用扣合式屋面板时，屋面板不能作为檩条的侧向支承，檩条应根据不同情况分别按不同方法进行计算。规程规定：①上翼缘与屋面板有可靠连接时，可按附录E的规定计算；②屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时，可按规程的有关公式计算；③采取构造措施能有效防止檩条扭转时，可仅计算檩条的强度。
对附录E“檩条在风吸力作用下稳定计算”的规定，按欧洲规范EC3-ENV-1996的原条文作了核对和修订，表达了檩条在风吸力作用下，上翼缘与屋面板连接，下翼缘弯曲受压屈曲时的承载力，并给出了算例。
12关于高强度螺栓连接摩擦面处理的规定
 门式刚架轻型钢结构房屋的设计和施工单位反映最强烈的问题之一，是高强度螺栓摩擦面的处理。因为这种房屋的屋面自重很轻，端板连接承受的剪力一般很小，在很多情况下连接的摩擦面不处理也能承受此剪力，而按钢结构设计规范的规定，凡是高强度螺栓，摩擦而都得处理，为此给施工单位增加了工程费用，并成为施工和监理单位经常扯皮的问题之一。这次规程修订，保留了主刚架构件间的连接宜采用高强度螺栓承压或摩擦型连接的规定，但补充了当端板连接只受轴向力和弯矩时，或剪力小于其实际抗滑移承载力(此时抗滑移系数取0．3)时，表面可不做专门处理。抗滑移系数0．3是考虑表面涂刷防锈漆或不做任何处理的不利情况。
 当由于螺栓内力很小或其它原因采用普通螺栓时，应采用双螺母或其它防松措施。但普通螺栓不能抗剪，一般不宜采用。
关于端板连接设计，将端板厚度不小于12  mm改为16mm。曾有一种方案建议不小于所用连接螺栓的直径，讨论认为，还是不要规定太死，要强调计算。现实情况是，少数单位用自行编制未经认可的软件计算，取端板厚度为12  mm或接近12  mm，这种情况令人担心。应该指出，端板连接是一种半刚性连接，其传递弯矩的能力与端板厚度、螺栓直径和布置等有很大关系。若端板太薄，就可能传递不了该截面的弯矩，这样，刚架能否承受设计荷载将成为问题。我们建议设计人员阅读有关文献，增加对端板连接受力特点的了解，以便合理地进行设计。在高强度螺栓按规定施加预拉力的情况下，端板连接应按绕中和轴进行抗弯计算。
13关于连接构造的几个问题
 (1)补充了单面焊的规定，列入附录。根据同济大学所做的试验，参考上海市《轻型钢结构制作安装验收规程》(DG／T  J08-010-2001  J10125-2002)，列入了T型连接单面焊的技术要求。单面焊仅可用于承受静荷载和间接动荷载、非露天和无强腐蚀性介质的结构构件。柱与底板的连接、柱与牛腿的连接、梁与端板的连接、吊车梁及支承局部悬挂荷载的吊架等，不得采用单面焊。单面焊适用于腹板厚度不大于8  mm的板件，经工艺评定合格后方可采用。根据我国当前的现实情况，强调了在设备和其它技术条件具备时才能采用单面焊。
 (2)明确了钢构件与腹板的连接中，翼缘与端板的连接仍应采用全熔透对接焊缝，腹板与端板的连接改为应采用角对接焊缝或与腹板等强的角焊缝。
 (3)明确规定圆钢支撑和锚栓的承载力计算，应采用螺纹处的有效截面面积。这是为了制止在实际工程中出现的按毛面积计算承载力的不安全做法。对圆钢支撑，还强调宜采用花兰螺栓张紧。目前广泛采用的在圆钢支撑端部用螺母张紧的做法，在使用过程中普遍出现松弛现象，在大风和吊车行走时出现摇晃，表明不是好办法。采用花兰螺栓虽然增加少量费用，但能有效地消除支撑松驰引起的负而影响。
 (4)近年来，门式刚架轻钢房屋出现了多起大风将锚栓拔起造成工程事故的情况，带来不应有的损失。有的工程设计，锚栓只起定位作用，根本不做抗拔计算。并交由土建施工队随意施工。锚栓直径小，长度也短，有的构造极不合理，成为轻钢房屋工程中的薄弱环节。为此，新规程将锚栓抗拔设计和施工列为强制性条文，希望杜绝类似情况的发生。
规程还明确规定，锚栓不能参加抗剪，水平反力应由底板与混凝土基础间的摩擦力承受，超过时应设置抗剪键。过去曾有过锚栓在特定条件下可参加抗剪的建议。本规程遵照《钢结构设计规范》(GB50017)的规定，不考虑锚栓参加抗剪，有关说明可参见钢结构设计规范。
14与施工有关的几个问题
 (1)刚架在施工中以及人员离开现场时，应及时安装支撑，必要时增设临时支撑和缆风绳充分固定。过去虽有规定，但往往被忽视，并造成不应有的损失。规程现将其列为强制性要求，希望杜绝类似事件的发生。
 (2)新规程要求柱脚底面就位后，通过预先设置的调整螺母进行水平度调整，然后进行二次灌浆。过去有些工程出现柱列东倒西歪的情况，成为轻钢房屋的“特点”。这种现象是锚栓不铅直和底板不水平造成的。实践表明，用垫块找平是很难做到严格水平的。柱脚水平度是工程质量中的关键问题，工程中反映的很多问题与此有关。本规程要求在设计、施工中认真执行，底板应预留注浆孔。
 (3)对压型钢板的搭接，规定了搭接长度范围，可根据屋面坡度和所用胶条情况确定。屋面漏水仍然是房屋使用中经常出现的问题。建议采用丁基橡胶胶条对屋面板搭接处进行密封。规程对屋面板与檩条和墙梁连接的最大钉距作了规定，房屋端部风吸力较大时，屋面板端头搭接的钉距应适当减小。
 (4)规程规定了在房屋的檐口、角部等部位，应设置具有良好密封性能和外观的泛水板或包边板。泛水板和包边板对提高工程质量和耐久性有重要作用，目前除少数企业外，大多企业对此尚未认真重视。泛水板和包边板与设计、施工都有关系。过去未作规定，为了不断提高工程质量，今后有必要对此提出要求。

】对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。控制截面的内力组合主要有：
　　（1）最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。
　　（2）最大弯矩Mmax和同时出现的N及V的较大值。
　　（3）最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0.
　　以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

门式刚架计算基础，在本模块内部计算，软件不出图，只出结果。  你肯定是又去执行基础模块了，肯定是没有荷载。  先看看软件使用手册，再进行设计吧。无照驾驶..

门式钢架的基础一般均为独立基础,建议采用STS直接计算出基础的大小及配筋;也可以将STS内力导入JCCAD进行基础设计;无论采用何种方法均应查看内力基本组合中是否有柱受拉力的情况,对柱受拉力的情况应该手算复核.然后就可以计算出门式刚架了。