门式刚架计算书.doc

目 录

2 荷载计算 2
2．1 荷载取值计算 2
2.1.1 永久荷载标准值（对水平投影面） 2
2.1.2 可变荷载标准值 2
2.1.3 风荷载标准值 2
2.1.4 吊车资料 2
2.1.5 地震作用 3
2.2 各部分作用的荷载标准值计算 3
3 内力计算 5
3.1 在恒荷载作用下 6
3.2 在活荷载作用下 7
3.3 在风荷载作用下 8
3.4 在吊车荷载作用下 9
3.5 内力组合 10
4 刚架设计 14
4.1 截面形式及尺寸初选 14
4.2 构件验算 14
4.2.1 构件宽厚比验算 15
4.2.2 有效截面特性 15
4.2.3 刚架梁的验算 18
4.2.4 刚架柱验算 19
4.2.5 位移计算 21
4.3节点设计 21
4.3.1 梁柱节点设计 21
4.3.2 梁梁节点设计 23
4.3.3 刚接柱脚节点设计 26
5 吊车梁及牛腿设计 28
5.1 吊车梁设计 28
5.2 牛腿设计 31
6 其它构件设计 34
6.1 隅撑设计 34
6.2 檩条设计 34
6.2.1 基本资料 34
6.2.2 荷载及内力 34
6.2.3 截面选择及截面特性 34
6.2.4 强度计算 36
6.2.5 稳定性验算 37
6.3 墙梁设计 37
6.3.1 基本资料 37
6.3.2 荷载计算 37
6.3.3 内力计算 37
6.3.4 强度计算 37
7 基础设计 38
7.1 刚架柱下独立基础 38
7.1.1 地基承载力特性值和基础材料 38
7.1.2 基础底面内力及基础底面积计算 38
7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力 39
7.1.4 基础底面配筋计算 39
7.2 山墙抗风柱下独立基础 39
结 论 41
参考文献 42
致 谢 44

1 绪论

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
50mm厚保温玻璃棉板 0.05 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 0.3 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21×6=126m2>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。
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》CECS102：2023附录A的规定计算。
基本风压ωk=1.05×0.8=0.84 KN/m2，地面粗糙度类别为C类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2023)的规定采用，当高度小于15m时，按15m高度处的数值采用，μz=0.74。风荷载体型系数μs：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(CECS102：2023中间区)。如下图3：

图3 风载体形系数示意图
2.1.4 吊车资料
两台10t（中级工作制）桥式吊车：吊车跨度19500mm，最大轮压11.8t，最小轮压2.85t，起重量10t，小车重3.51t，吊车轨道高140mm，吊车宽度5290mm，轮距4050mm。
（当同时考虑两台吊车作用时）

图4 吊车支座反力影响线及竖向荷载
2.1.5 地震作用
据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。
2.2 各部分作用的荷载标准值计算
恒荷载标准值：1.8KN/m
活荷载标准值：0.35×6=2.1KN/m
风荷载标准值：
迎风面：柱上q1=0.84×6×0.25×0.74=0.93KN/m
横梁上q2=－0.84×6×1.0×0.74=－3.73KN/m
背风面：柱上q3=－0.84×6×0.55×0.74=－2.05KN/m
横梁上q4=－0.84×6×0.65×0.74=－2.42KN/m
吊车荷载（当同时考虑两台吊车作用时）：
吊车竖向荷载：KN
KN
吊车横向荷载：KN
KN
吊车纵向水平荷载：KN

3 内力计算
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。

图5 恒载图(kN/m)

图6 活载图(kN/m)

图7 风载图(kN/m)

图8 吊车荷载图(kN)

3.1 在恒荷载作用下

图9 弯矩图(kN·m)

图10 轴力图(kN)

图11 剪力图(kN)
3.2 在活荷载作用下

图12 弯矩图(kN·m)

图13 轴力图(kN)

图14 剪力图(kN)
3.3 在风荷载作用下
（以左风为例，右风同理）

图15 弯矩图(kN·m)

图16 轴力图(kN)

图17 剪力图(kN)
3.4 在吊车荷载作用下

图18 弯矩图(kN·m)

图19 轴力图(kN)

图20 剪力图(kN)
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》(GB50009－2023)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拟定：
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。
对于刚架梁，截面也许的最不利内力组合有：
梁端截面： (1)Mmax及相应的N、V； (2)Mmin及相应的N、V
梁跨中截面：(1)Mmax及相应的N、V； (2)Mmin及相应的N、V
对于刚架柱，截面也许的最不利内力组合有：
(1)Mmax及相应的N、V； (2)Mmin及相应的N、V
(3)Nmax及相应的±Mmax、V ； (4)Nmin及相应的±Mmax、V

内力组合表1 （以左半跨为例）

梁截面
内力
恒载G
活载L
左风F
右风F
吊车荷载D
Mmax相应的V、N
Mmin相应的V、N
|V|max相应的M、N
组合项目
组合值
组合项目
组合值
组合项目
组合值
截面4-4
M(KN·m)
93.7
105.8
180.82
126.26
67.22
G
533.51
C
206.55
A
260.56
V(KN)
25.6
21.06
-36.72
24.67
-6.39
4.48
21.77
60.2
N(KN)
14.8
15.56
25.35
24.55
-13.87
49.94
-1.66
39.54
截面5-5
M(KN·m)
4.0
32.15
52.97
39.45
38.41
G
151.8
A
49.81
A
49.81
V(KN)
14.1
11.63
-19.97
13.80
-6.39
-0.61
33.2
33.2
N(KN)
14.1
14.93
24.23
23.82
-13.87
47.02
37.82
37.82
截面6-6
M(KN·m)
36.0
0.19
-0.75
-0.75
0
A
43.47
B
42.15
C
43.2
V(KN)
0.9
0.9
3.36
-0.68
-6.39
2.34
5.78
-6.87
N(KN)
13.1
14.1
22.86
22.75
-13.87
35.46
47.73
-3.77
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。

内力组合表2 （以左半跨为例）

柱截面
内力
恒载G
活载L
左风F
右风F
吊车荷载D
Nmax相应的V、M
Nmin相应的V、M
|M|max相应的V、N
组合项目
组合值
组合项目
组合值
组合项目
组合值
截面3-3
M(KN·m)
-93.7
-105.87
180.82
-126.26
67.22
G
56.74
C
-18.32
A
-260.66
V(KN)
-13.1
14.13
22.85
-22.85
-14.27
11.31
-35.7
4.06
N(KN)
14.8
22.05
38.33
26.25
5.45
96.09
25.39
48.63
截面2-2
M(KN·m)
53.1
62.08
105.51
-65.21
111.45
D
263.15
C
219.75
G
395.77
V(KN)
-13.1
14.13
25.74
-16.50
-14.27
31.73
-35.69
14.74
N(KN)
31.0
22.05
38.33
26.25
-363.94
109.05
-472.32
-324.04
截面1-1
M(KN·m)
-58.1
-58.01
-146.84
0.96
11.70
D
-313.49
C
-53.34
D
-313.49
V(KN)
-13.1
-14.13
33.64
0.93
-14.27
7.49
-35.69
7.5
N(KN)
43.1
22.05
38.33
26.25
-363.94
123.57
-457.79
123.57
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。

4 刚架设计
4.1 截面形式及尺寸初选
采用变截面梁：取H(500~300)×250×8×10 H(300~350)×250×8×10
H(350~300)×250×8×10 H(300~500)×250×8×10
采用等截面柱：取H700×300×10×14
初选梁柱截面及截面特性见表3
表3 梁柱截面特性表
部位
截面简图
截面特性
刚架横梁

4—4
截面

2-250×10
-480×8
截面积A=88.40cm²
惯心矩I=37300cm I=2606 cm
回转半径i=20.56cm i=5.42cm
抵抗矩W=1495cm W=208cm

5—5
截面

2-250×10
-280×8
截面积A=72.40cm²
惯心矩I=11900cm I=2606 cm
回转半径i=12.86cm i=5.99cm
抵抗矩W=798cm W=208cm

6—6
截面

2-250×10
-330×8
截面积A=76.40cm²
惯心矩I=16800cm I=2606 cm
回转半径i=14.85cm i=5.83cm
抵抗矩W=962cm W=208cm

刚架柱

1—1
2—2
3—3
截面

2-300×14
-672×10
截面积A=151.20cm²
惯心矩I=124000cm I=6305 cm
回转半径i=28.65cm i=6.45cm
抵抗矩W=3546cm W=420cm

4.2 构件验算
4.2.1 构件宽厚比验算
（1）梁翼缘
（满足规定）
（2）柱翼缘
（满足规定）
（3）梁腹板
4—4截面
（满足规定）
5—5截面
（满足规定）
6—6截面
（满足规定）
（4）柱腹板
1-1、2-2、3-3截面
（满足规定）
4.2.2 有效截面特性
（1）柱有效截面特性
翼缘：
柱受压翼缘为一遍支承、一遍自由的均匀受压杆件，当其只有外伸宽厚比不超过《规范》所规定的允许宽厚比时，柱受压翼缘全截面有效。
翼缘最大应力

由，查表得。
（满足规定）
腹板：
柱腹板为两边支承非均匀受压杆件，其有效宽度按、计算。
柱截面腹板最大、最小应力之比

腹板受压区高度

故取

取，又式知，腹板全截面有效。
(2) 梁有效截面特性
翼缘
梁受压翼缘为一遍支承、一边自由的均匀受压板件，当其自由外伸宽厚比不超过《规范》所规定的允许宽厚比时，梁受压翼缘全截面有效。
4—4截面

(满足规定)
5—5截面

(满足规定)
6—6截面

(满足规定)

腹板
梁腹板为两边支承非均匀受压板件，其宽度按式、计算。
4—4截面
腹板最大、最小应力之比

腹板受压区高度

故取

取，又式知，腹板全截面有效。
5—5截面
腹板最大、最小应力之比

腹板受压区高度

故取

取，又式知，腹板全截面有效。
6—6截面
腹板最大、最小应力之比

腹板受压区高度

故取

取，又式知，腹板全截面有效。
4.2.3 刚架梁的验算
（1）抗剪承载力验算
梁截面的最大剪力
考虑仅有支座加劲肋，取

（2）弯剪压共同作用下的强度验算
4—4截面验算：
M=260.56kN·m ， N=39.54 kN ， V=60.20 kN

5—5截面验算：
M=151.80kN·m，N=47.02 kN，V=-0.61 kN

6—6截面验算：
M=43.46kN·m，N=35.46 kN，V=2.34kN

（3）横梁平面内的整体稳定性验算
当斜梁坡度不超过1:5时，因轴力较小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。
（4）横梁平面外的整体稳定性验算
考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，有蒙皮作用，檩条可作为平面外的支承点，但为了安全起见计算长度按两个檩条或隅撑间距考虑，及
因，可不需计算斜梁平面外整体稳定。
4.2.4 刚架柱验算
（1）抗剪承载力验算
柱截面的最大剪力
考虑仅有支座加劲肋，取

（2）弯剪压共同作用下的强度验算
M=219.75kN·m ， N=472.32 kN ， V=-35.69 kN

（3）刚架柱平面内整体稳定验算
刚架柱高H=11600m，梁长L=21000m，可计算的梁柱线刚度比：

柱为等截面，查的柱的长度系数
平面的计算长度
，查表得，取

（4）刚架柱平面外整体稳定验算
考虑压型钢板墙面与墙梁紧密连接，起到蒙皮作用，与柱连接的墙梁可作为柱平面外的支承点，但为了安全起见，计算长度按连个墙梁或隅撑间距考虑，即
对等截面构件

4.2.5 位移计算
柱顶水平位移验算，梁、柱平均惯性矩如下：

柱顶水平位移

满足规定。
4.3节点设计
4.3.1 梁柱节点设计
梁柱节点形式见下图21

图21 梁柱节点图
（1）连接螺栓计算：采用10.9级，M20摩擦型高强螺栓，构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆。预拉力P=155kN，抗滑移系数查表得。
M=260.56kN·m, V=60.204kN, N=39.54kN
顶排螺栓的拉力为

第2排螺栓
第3排螺栓
第4排螺栓
第5排螺栓

②端板计算
第1排螺栓位置端板厚度
第2排螺栓位置端板
第3排螺栓位置端板

取端板厚度为t=16mm
③节点域剪应力验算

④端板螺栓处腹板强度验算
由于

4.3.2 梁梁节点设计
（1）5—5截面设计

图22 梁梁节点图1
采用10.9级，M20摩擦型高强螺栓，构件接触面经喷砂后涂无机富含锌漆。预拉力P=155kN，抗滑移系数查表得。
M=151.80kN·m, V=-0.61kN, N=47.02kN
顶排螺栓的拉力为

第2排螺栓
第3排螺栓
第4排螺栓

②端板计算
第1排螺栓位置端板厚度
第2排螺栓位置端板厚度
取端板厚度为t=16mm

（6）6—6截面设计

图23 梁梁节点图2
采用10.9级，M20摩擦型高强螺栓，构件接触面经喷砂后涂无机富含锌漆。预拉力P=155kN，抗滑移系数查表得。
M=43.46kN·m, V=2.34kN, N=35.46kN
顶排螺栓的拉力为

第2排螺栓
第3排螺栓
第4排螺栓

②端板计算
第1排螺栓位置端板厚度
第2排螺栓位置端板厚度
取端板厚度为t=10mm
4.3.3 刚接柱脚节点设计

图24 刚接柱脚节点图
柱底板，地脚锚固栓采用Q235，地脚锚固栓选用M39，基础材料采用C20混凝土,,柱底轴力N=457.79kN,剪力V=35.69kN，弯矩M=53.34kN·m
柱脚底板面积A=1030×530=545900mm2。
柱脚底板应力验算

 由于为负值底板与基础开始脱离，柱脚另一端为拉应力，现计算锚栓。
锚栓拉力
故选用直径d=44、M39锚固栓，一侧的锚固栓的数目是3，每个锚栓的受拉承载力设计值156.9kN,3470.7>，锚板厚度t=25mm。
底板与基础顶面摩擦力
应设立抗剪键。

5 吊车梁及牛腿设计
5.1 吊车梁设计
1、吊车梁内力计算（采用简支吊车梁）

图25 吊车梁设计图
吊车荷载（当只考虑一台吊车作用时）：
吊车竖向荷载：KN
KN
吊车横向荷载：KN
KN
吊车纵向水平荷载：KN

（1）最大弯矩

(2)最大剪力

2、吊车梁截面选择
（1）根据允许挠度拟定吊车梁截面

选用H550×300×10×14。
(2)按剪力拟定吊车梁腹板
采用Q345钢。

(3)按经验公式拟定吊车梁腹板

综上所述三种情况,初选吊车梁截面为: H550×300×10×14
截面积A=136.20cm²
惯心矩I=72190cm I=6305 cm
回转半径i=23.02cm i=6.8cm
抵抗矩W=2625cm W=420cm 图26 吊车梁截面

3、吊车梁稳定性验算
（1）整体稳定验算:
1）弯矩计算
轨道及吊车梁自重产生的弯矩（轨道采用24kg/m轻轨）：

最大轮压产生的弯矩设计值:

2）水平弯矩

3）整体稳定系数

整体稳定满足满足规定。
局部稳定验算

按构造配置横向加加劲肋,按最大间距配置，，在腹板两侧成对配置。加劲板尺寸为：外伸，取；厚度，取。
4、吊车梁的强度验算
（1）上翼缘的正应力计算

满足规定。
（2）下翼缘的正应力计算

（3）吊车梁支座处截面的剪应力设计值

1）吊车梁及轨道自重产生的剪力设计值

2）最大轮压产生的剪力设计值：

面积矩S：

满足规定。
(4)局部承压强度验算

经验算:吊车梁截面选用H550×300×10×14

5.2 牛腿设计

图27 牛腿设计图
（1） 拉应力计算
牛腿根部弯矩；
牛腿根部截面惯性矩 ；
牛腿根部截面抗弯模量 ；
最大拉应力；
, 满足规定。
（2）剪应力计算
力作用点处腹板中点剪应力最大。
截面惯性矩；
腹板中点以上截面面积矩；
最大剪应力 ；
, 满足规定。
（3）折算应力计算
验算牛腿根部腹板与翼板相交点折算应力。
该点以上截面面积矩 ；
该点剪应力
该点拉应力；
该点折算应力 f = , 满足规定。
（4）焊缝计算
角焊缝抗拉，抗剪强度设计值 。
翼板周边角焊缝长；
腹板周边角焊缝长；
翼板角焊缝高度；
腹板角焊缝高度 。
取
抗弯验算
抗剪验算
腹板边沿的折算应力

则折算应力为
满足规定。

6 其它构件设计
6.1 隅撑设计
隅撑按轴心受压构件设计。轴心力N按下式计算：

连接螺栓采用普通C级螺栓M14。
隅撑的计算长度取两端连接螺栓中心的距离：l0=600mm。
选用L50×4，截面特性：
A=3.90cm2，Iu=14.69cm4，Wu=4.16cm3，iu=1.94cm，iv=0.99cm
λu=l0/ iu=600/19.4=30.92<[λ]=200，
b类截面，查表得ψu=0.927
单面连接的角钢强度设计值乘以折减系数αy：λ=600/9.9=60.61，
αy=0.6+0.0015λ=0.696
，满足规定。
6.2 檩条设计
6.2.1 基本资料
檩条选用冷弯薄壁卷槽形钢，按单跨简支构件设计。屋面坡度1/15，檩条跨度6m，于跨中设一道拉条，水平檩距1.5m。材质为钢材Q235。
6.2.2 荷载及内力
考虑永久荷载与屋面活荷载的组合为控制效应。
檩条线荷载标准值：Pk=(0.27+0.5)×1.5=1.155KN/m
檩条线荷载设计值：Pk=(1.2×0.27+1.4×0.5)×1.5=1.536KN/m
Px=Psinα=0.153KN/m，Py=Pcosα=1.528KN/m；
弯距设计值：
Mx=Pyl2/8=1.528×62/8=6.88KN·m
My=Pxl2/8=0.153×62/32=0.17KN·m
6.2.3 截面选择及截面特性
选用C200×70×2.0×2.5
Ix=538.21cm4，Wx=53.82cm3，ix=7.74cm；
Iy=56.27cm4，Wymax=28.18cm3，Wymin=11.25cm3，iy=2.50cm，z0=2.0cm；
先按毛截面计算的截面应力为：
（压）
（压）
（拉）
(2)受压板件的稳定系数
A．腹板
腹板为加劲板件，ψ=σmin/σmax=－127.83/133.87=－0.95>－1，
k=7.8－6.29ψ+9.78ψ2=21.743
B．上翼缘板
上翼缘板为最大压力作用于部分加劲板件的支承边，
ψ=σmin/σmax=112.72/133.87=－0.85>－1，
kc=5.89－11.59ψ+6.68ψ2=0.864
(3)受压板件的有效宽度
A．腹板
k=21.743，kc=0.863，b=200mm，c=70mm，t=2.5mm，σ1=133.87N/mm2

板组约束系数k1=0.11+0.93/(ξ－0.05)2=0.367

由于ψ=σmin/σmax<0，取α=1.15，
bc=b/(1－ψ)=200/(1+0.85)=108.11mm
b/t=200/2.5=80
18αρ=18×1.15×3.49=72.24，38αρ=38×1.15×3.49=152.5
所以18αρ<b/t<38αρ
则截面有效宽度

be1=0.4be=0.4×102.25=40.9mm，be2=0.6be=0.6×102.25=61.35mm
B．上翼缘板
k=0.864，kc=21.743，b=70mm，c=200mm，σ1=133.87N/mm2

板组约束系数

由于ψ=σmin/σmax>0，则α=1.15－0.15ψ=1.15－0.15×0.85=1.02，
bc=b=70mm，b/t=70/2.5=28
18αρ=18×1.02×0.69=12.67，38αρ=38×1.02×0.69=52.71
所以18αρ<b/t<38αρ
则截面有效宽度

be1=0.4be=0.4×65.75=26.3mm，be2=0.6be=0.6×65.75=39.45mm

C．下翼缘板
下翼缘板全截面受拉，所有有效。
(4)有效净截面模量
上翼缘板的扣除面积宽度为：70－65.75=4.25mm；腹板的
扣除面积宽度为：108.11－102.25=5.86mm，同时在腹板的计算
截面有一φ13拉条连接孔（距上翼缘板边沿35mm），孔位置
与扣除面积位置基本相同。所以腹板的扣除面积按φ13计算。
有效净截面模量为：

Wenx/Wx=0.943，Wenymax/Wymax=0.985，Wenymin/Wymin=0.725
6.2.4 强度计算
按屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转考虑：

满足规定。
6.2.5 稳定性验算

6.3 墙梁设计
6.3.1 基本资料
本工程为单层厂房，刚架柱距为6m；外墙高11.6m，标高1.200m以上采用彩色压型钢板。墙梁间距1.5m，跨中设一道拉条，钢材为Q235。
6.3.2 荷载计算
墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢C220×75×20×2.5，自重g=7kg/m；
墙重0.22KN/m2；
风荷载
基本风压ω0=1.05×0.8=0.84KN/m2，风荷载标准值按CECS102：2023中的围护结构计算：ωk=μsμzω0，μs=－1.1（+1.0）
本工程外墙为落地墙，计算墙梁时不计墙重，另因墙梁先安装故不计拉条作用。
qx=1.2×0.07=0.084KN/m，qy=－1.1×0.84×1.5×1.4=－1.94KN/m
6.3.3 内力计算
Mx=0.084×62/8=0.378KN·m，My=1.94×62/8=8.73KN·m
6.3.4 强度计算
墙梁C220×75×20×2.5，平放，开口朝上
Ix=703.76cm4，Wx=63.95cm3，ix=8.50cm；
Iy=68.66cm4，Wymax=33.11cm3，Wymin=12.65cm3，iy=2.66cm，z0=2.07cm；
参考屋面檩条的计算结果及工程实践经验，
取Wenx=0.9 Wx，Weny=0.9 Wy

在风吸力下拉条位置设在墙梁内侧，并在柱底设斜拉条。此时压型钢板与墙梁外侧牢固相连，可不验算墙梁的整体稳定性。

7 基础设计
7.1 刚架柱下独立基础
7.1.1 地基承载力特性值和基础材料
本工程地质情况如下：
根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平均厚度0.5m左右的杂填土，，以下为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘土层，，其承载力的特性值为250kN/m2，可作为天然地基持力层，基础埋深1.5m。平均地下水位-5.0M以下，土壤冻结深度不考虑。
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2023),假定基础宽度小于3m，即按3m考虑，埋深1.5m，持力层粉质粘土的空隙比e=0.94(>0.85),查得

基础采用C20混凝土，fc=9.6 N/mm2，ft=1.10N/mm2
钢筋采用HPB235，fy=210N/mm2，钢筋的混凝土保护层厚度为40mm；垫层采用C10混凝土，厚100mm。
7.1.2 基础底面内力及基础底面积计算
相应的荷载效应标准组合时的内力值为：
Nk=457.79KN，Vk=35.69KN，Mk=53.34
采用锥形基础，假定基础高度H0=400mm，

A0估计偏心受压基础的底面积A：
A=1.2×1.92=2.3m2
取A=bl=1.5×2m=3m2，且b<3m，不需要对地基承载力特性值修正。基础的形状、尺寸及布置如图。
基础和回填土重
基础底面压力验算：

故基础底面尺寸满足规定。
本工程地基基础设计等级按丙级考虑，按规范规定，地基可不作变形验算。
7.1.3 验算基础变阶处的受冲切承载力
N=438.03KN，V=53.74KN，M=206.80KN·m

7.1.4 基础底面配筋计算
长边方向:

=32.40KN·m

选配6φ10@200，As=471mm2。
短边方向：

=9.75KN·m

选配8φ10@200，As=628mm2。

7.2 山墙抗风柱下独立基础
考虑抗风柱所承受的荷载及工程地质、水文地质条件等， 图28 基础JC-1
参考刚架柱基础的设计结果，抗风柱基础埋深取d=1.5m，
基底尺寸B×L=1.5×2.0m，基础底板配筋按构造选用
6φ10@200。经验算均满足设计规定。

图29 基础JC-2

结 论

参考文献

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[4] 张其林. 轻型门式刚架. 济南：山东科学技术出版社，2023.
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[6] 周克荣.混凝土结构设计.上海：同济大学出版社，2023.
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[8] 赵明华.土力学与基础工程.武汉：武汉工业大学出版社，2023
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[12]周绥平.钢结构.武汉.武汉理工出版社。2023
[13]石建军，姜袁.钢结构设计原理.北京.北京大学出版社.2023
[14]上海市标准，《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97），上海，1998；
[15]中国工程建设标准化协会标准，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98），北京，1999；
[16]中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2023）(送审稿)
[17]中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB500018-2023），中国建筑工业出版社，2023，北京；
[18]中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18-87），北京；
[19]中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17-88),北京；
[20]中华人民共和国国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2023），中国建筑工业出版社，2023，北京；
[21]建筑用压型钢板GB/T 12755-91，北京，中国标准出版社，1991；

致 谢

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