pkpm~门式刚架设计操作(精)

钢结构设计 学习指南

学习指南 1、课程的重要性和学习目标 本课程是土木工程专业的一门重要的专业课，是一门理论和实际结合较强的课程。通过本课程的学习，在钢结构基本原理的基础上掌握常用钢结构的设计计算方法，为今后从事钢结构设计、施工与安装等奠定坚实的基础，养成基本的工程设计能力。 2、前导课程 材料力学、结构力学、房屋建筑学、土力学与地基基础、建筑结构与选型、荷载与结构设计方法、建筑施工、建筑结构CAD、工程抗震、钢结构基本原理。 3、后续课程 后续课程为钢结构课程设计、钢结构毕业设计实践教学环节，通过课程学习掌握钢结构构件及整体结构的内力计算及组合、杆件验算、节点计算、钢结构图纸绘制及表达，具备从事钢结构设计的基本素质和能力。 4、必要学习工具 绘图工具：AutoCAD； 计算分析工具：Ansys、Sap、Abaqus； 设计工具：PKPM、MTS、天正等建筑、结构分析软件。 5、课程能力点 在学习“钢结构基本原理”的基础上，走向应用阶段，即通过本课程的学习，系统地掌握钢结构的基本计算方法和应用技能，具备进行轻型门式刚架结构、重型单层工业厂房钢结构、多层房屋钢结构及高层房屋钢结构等设计计算的能力，了解相关的设计依据、成果及施工验收等知识，同时也为从事建筑钢结构制造、安装及施工管理打下必要的基础。 6、学习方法 以规范为依据，以教材为基础，借助课堂和网络资源，结合理论课、案例实训课及已完成的实习实践环节，认真做好预习、复习、作业、阅读等课外学习，积极参与课堂或课下讨论、科技创新活动、结构设计大赛等活动，提高综合应用能力。

7、与课程相关的国家标准及图集 [1] 钢结构设计规范GB 50017-2003.北京：中国计划出版社，2003 [2] 建筑结构荷载规范GB 50009-2012.北京：中国建筑工业出版社，2012 [3] 建筑抗震设计规范GB 50011-2010. 北京：中国建筑工业出版社，2010 [4] 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002. 北京：中国计划出版社，2002 [5] 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102：2002. 北京：中国计划出版社，2003 [6] 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98. 北京：中国建筑工业出版社，1998 [7] 钢结构工程施工质量验收规范GB50205_2001.北京：中国建筑工业出版社，2002 [8] 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81-2002. 北京：中国建筑工业出版社，2002 [9] 12m实腹式钢吊车梁-轻级工作制05G514-1 [10] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-2 [11] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-3 [12] 12m实腹式钢吊车梁-重级工作制05G514-4 [13] 单层房屋钢结构节点构造详图(工字型截面钢柱柱脚连接)06SG529-1 [14] 吊车轨道联结及车挡05G525 [15] 多高层民用建筑钢结构节点构造详图01(04)SG519 [16] 钢吊车梁(H型钢_工作级别A1-A5)08SG520-3 [17] 钢结构建筑构造图集CDI02J [18] 钢抗风柱10SG533 [19] 钢梯02J401 [20] 轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）06SG515-1 [21] 轻型屋面梯形钢屋架（剖分T型钢）06SG515-2 [22] 轻型屋面梯形钢屋架01SG515 [23] 梯形钢屋架05G511 [24] 柱间支撑05G-336 [25] 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造01J925-1 [26] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(上册).北京：北京：中国建筑工业出版社，2004 [27] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(下册).北京：北京：中国建筑工业出版社，2004

YJK门式刚架设计

YJK门式刚架设计用户例题展示：

例题：单跨双坡门式刚架 1.设计条件 刚架跨度30m，柱高6m，柱距6m，屋面坡度1/10，柱网及平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图，屋面及墙面为压型钢板复合板。檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢，檩条间距1.5m，钢材采用Q345钢。 2.荷载 （1）永久荷载标准值(水平投影) 屋面板及保温屋 0.35 KN/m2 檩条、拉条、支撑等 0.05 KN/m2 悬挂设备及照明灯 0.10 KN/m2 合计 0.5KN/m2; （2）可变荷载标准值 屋面活荷 0.5KN/m2 （3）风荷载标准值 基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值；风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷 载规范》的规定采用。当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用，；风荷载体型系数按荷载 规范表8.3.1取用。 3.构件设计 （1）门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为：变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为：变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12; （2）压型钢板厚度0.6mm。 （3）檩条选用C型薄壁卷边槽钢，檩条间距1.5m， （4）屋面支撑系统：水平交叉支撑采用 （5）边跨及屋脊系杆采用圆钢管 （6）柱间交叉支撑采用角钢L80x6； （7）抗风柱截面为H400x250x8x10.

一：建模型采用普通建模方式 1：布置网格 2：布置门式刚柱、门式刚梁 （1）变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边 （2）由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮，可以填写偏轴偏心来实现，并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心；

PKPM节能软件操作步骤

PKPM节能软件操作步骤； 一、对于天正5.0以上的版本： 1、将建筑师设计的平面图层，以写块的方式，把需要；文件中； 2、插上锁，运行节能程序，点击模型转换主菜单，点；路径里点击预览找到需要进行节能计算的图形，然后点； 3、点击总参设置主菜单，点击项目信息子菜单，在选；选择城市中选择城市如：济南；建筑物朝向与实际建筑； 4、点击模型编辑主菜单，点击移动基点子菜单。 对于天正5.0以上的版本： 1、将建筑师设计的平面图层，以写块的方式，把需要转换的每一层保存到一个.dwg 文件中。（不必每个楼层都提取过去，主要看外围护结构是否相同，内部构造差别不大可按一层处理），地下室也需要考虑，因为要计算与不采暖空间相邻的楼板一项。 2、插上锁，运行节能程序，点击模型转换主菜单，点击天正转换子菜单，在保存工作 路径里点击预览找到需要进行节能计算的图形，然后点击提取，进行第一标准层的转换，其他标准层依此类推。这时软件会自动将图形保存到PBECA的WORK文件夹中。（此处注意，在提取过程中“从第几标准层开始”对话栏中不要填写任何数字，所有标准层提取完毕点击确定退出转换步骤） 3、点击总参设置主菜单，点击项目信息子菜单，在选择省份处选择一个省份如：山东； 选择城市中选择城市如：济南；建筑物朝向与实际建筑物朝向一致如：南向；建筑类型如居住建筑，建筑形式如条式；审查标准选择地方标准；其他项按实际情况填写。其中系统选项子菜单中的一系列项可参照规范做修改，若不是很了解不建议修改。 4、点击模型编辑主菜单，点击移动基点子菜单，在选择参照标准层中，选择第一标准 层为参照标准层，选取移动其他标准层如第二标准层，点击移动，先选择参照标准层的基准点，再选择需要移动标准层的基准点，注意：两个标准层的基准点要选择同一点。其他标准层类似。移动完毕点击确定。 5、点击墙编辑子菜单，选择第一标准层，在此命令下，软件执行AutoCAD画墙线和 修改墙线的所有命令。（此处注意，对墙线的修改必须在墙编辑菜单下进行，否则软件不能对其识别）其他标准层类似，修改完毕后点击确定。程序将跳出对话框，点击“是”将对以上所有操作进行保存，重新封闭的房间将被分配房间号，注意：重新进行墙编辑的标准层的房间类型将恢复为其他类型，需重新指定。居住建筑此处需注意删除所有不采暖阳台，阳台构件须在后面单独设置。注意此处考虑的是不采暖阳台，而不是阳台是否封闭。青岛地区若阳台为封闭阳台，则此处按设计建筑外轮廓建立标准模型，无须在后面添加阳台构件，若阳台不封闭，则删除，在后面节能设计里面的阳台设置里面添加阳台构件。南方地区不考虑任何阳台，一律删除，也无须在后面添加阳台构件。

PKPM框架结构步骤

一、执行PMCAD主菜单1，输入结构的整体模型 (一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1)结构图中尺寸是指中心线尺寸，而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2)根据上一层建筑平面的布置，在本层结构平面图中适当增设次梁 3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料)，并且层高相同时，才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 (二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸，并进行“构件定义” 1、梁 1)抗震规范第6.3.6条规定：b≥200 2)主梁：h = (1/8～1/12) l ，b=(1/3～1/2)h 3)次梁：h = (1/12～1/16) l ，b=(1/3～1/2)h 2、框架柱： 1)抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱bc、hc≥300，圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比 ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响， =1.2～1.4 ——楼面竖向荷载单位面积的折算值， =13～15kN/m2 ——柱计算截面以上的楼层数 ——柱的负荷面积

3、板 楼板厚：h = l /40 ～ l /45 (单向板) 且h≥60mm h = l /50 ～ l /45 (双向板) 且h≥80mm (三)选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 1、构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 2、偏心，主要考虑外轮廓平齐。 3、本层修改，删除不需要的梁、柱等。 4、本层信息，给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、截面显示，查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、换标准层，进行下一标准层的构件布置，尽量用复制网格，以保证上下层节点对齐。 (四)定义各层楼、屋面恒、活荷载，“荷载定义” 1、荷载标准层，是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。 2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载，个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改 (五)根据建筑方案，将各结构标准层和荷载标准层进行组装，形成结构整体模型，“楼层组装” 1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。 2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。 3、确定“设计参数”，总信息、地震信息、风荷载信息等。 二、执行PMCAD主菜单2，布置次梁楼板 1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁，对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁，不得重复布置。 2、对楼梯间进行全房间开洞，“楼板开洞”

对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议

对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议 最近，美国金属房屋制造商协会（MBMA）发表了一本《金属房屋体系抗震设计指南》，是以2000 年建筑法规IBC为依据，由制定IBC和AISC有关标准的抗震专家会同MBMA的抗震专家共同编制的。由于美国的抗震设计是按中震考虑结构延性影响，根据结构体系对设计地震作用作不同程度的折减，设计规定也与我国抗震设计方法有很大差异，很难直接搬用。但其中的一些基本原则是可以而且应该借鉴的。下面参考MBMA的这本指南，结合我国的有关规定，提出几点意见供参考，用于适用范围符合CECS：102规定的房屋。 1. 门式刚架轻房屋钢为单层单跨或多跨结构，根据其跨高比等具体情况，构件截面有时受风荷载组合控制，有时受地震作组合控制。当受风荷载组合控制时，可以不作抗震分析，此时，7度及以下一般可不采取抗震构造措施。MBMA抗震指南也有类似规定。美国按地震烈度由低到高将地区分为A、B、C、D、E、F等级，其中A～C为低烈度区，C级接近我国7度。当结构位于A～C级时，若取结构的抗震系数R＝3时（约相当于我国抗震规范的地震影响系数），可不采取抗震构造措施，但此规定不适用于更高烈度。8度及以上时，或大跨度结构，或其它无法预计的特殊情况时，应采取适当的抗震构造措施。 2.门式刚架构件与普通钢结构相比，长细比和板件宽厚比较大，结构具有较大柔性，截面受地震组合作用控制时，可能出现较大位移。根据MBMA规定，柱顶位移计算必要时应计入P-Δ效应，并符合下列规定，此时柱顶位移采用压型钢墙板时不应大于柱高的1/80. 3.普通单层门式刚架允许高度为18m.采用端板螺栓连接时，恒载不应超过72kg/m2（15psf）。采用砌体外墙时，柱顶侧移不得大于柱高的1/240. 4.门式刚架的抗震分析，可采用单自由度计算模型，根据受载面积，将框架质量集中在柱顶。当屋面坡度小于10°时，房屋高度可取檐口高度；当屋面坡度大于10°时，房屋高度取檐口高度和屋脊高度的平均值。山墙框架当房屋跨度较大应设置支撑。MBMA的例题对宽度为60m的房屋，在山墙两端2、3墙架柱之间，分别设置了支撑。据此，建议当房屋宽度等于或大于60m时，山墙框架宜对称设置支撑。 5.结构计算时，设计地震作用宜分别作用于刚架的两端，类似风荷载计算。有人在计算时为了方便将水平荷载作用于刚架一端，但MBMA指南特别指出，无论风荷载或地震作用，均应将水平力分别作用于刚架两端。门式刚架为单层房屋，高度相对较小而长度较大，计算时将地震作用施加在山墙（侧墙）两端更接近地震惯性力的实际位置，若将地震作用仅作用于一端，将过于保守，得出的梁轴力将非常保守。另外，应对门式刚架、纵向支撑框架和山墙支撑框架（或框架）分别进行抗震分析。 7.当轻钢厂房带有与钢框架相连的混凝土楼板夹层时，应考虑夹层重力由于刚心偏置所产生的剪力和扭矩。进行结构抗扭分析时，可忽略屋面刚度的影响，

门式刚架设计经验知识

门式刚架设计经验知识

一知识点： 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。 二知识点： 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。

pkpm结构设计详细步骤

PM操作步骤（第二题卓老师） ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单 一、模块（PM整体结构建模与形成数据文件） （当前工作目录要自己先指定好路径） 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后，选 柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入

选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入 布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示 5.楼层组装 1） 2） ①保存退出

节能设计操作步骤

斯维尔节能设计操作步骤 1，打开图纸：建议导入天正7图纸 A:导入天正7以上，8以下的图纸，直接可利用建立模型; B:导入天正3图纸：需要重新插入墙体和窗户以及柱体；或者通过软件：2D条件图模块下命令进行转换，进行图纸上 墙体、柱体、门窗的图层识别 2，模型检查- 关键显示GJXS命令：“H”保留施工图上有关于外围护结构的所有信息，其他信息暂时关闭；需要重新查看其他内容，关键显示：“U”可以恢复； 3，重叠检查CDJC:检查围护结构的重叠线条：注意删除重叠线条时候要正确选择； 4，柱墙检查ZQJC:检查外围护结构的柱墙连接性； 5，重复3，4步，直至检查均无错误为止 6，门窗整理MCZL：对照门窗大样重新核对门窗的编号、长、宽、高度等信息，并进行修改

7,闭合检查：BHJC：软件无该命令的按钮，直接输入BHJC 即可；检查每一个房间的闭合性； 8，房间楼层->搜索房间SSFJ:逐次框选每一层的建筑轮廓 注：搜索完房间后，注意点击建筑轮廓四个字：观察搜索出的轮廓是不是实际应该参与计算的建筑轮廓；如果不是，请检查未搜索出的区域的墙体的连接性，并修改。修改后重新进行第8步，直至是为止； 9，热工设置：房间类型FJLX:根据施工图上每个房间类型的不同，将房间类型赋给该房间 10，建楼层框JLCK:注意3点； A，框选该楼层外围护结构，并要包含“建筑轮廓”四个子B，给定对齐点：应该为所有楼层都有的一个点； C，修改楼层高度：为实际的楼层高度

11，改高度GGD：软件无该命令的按钮，直接输入GGD修改图中的墙体高度；使得墙体高度=建筑层高 12，工程设置：GCSZ；注意根据实际工程进行红框内的数据的设置 13，工程构造GCGZ:注意图上画红框的地方的数据设置 14，选择浏览->选择外墙xzwq:框选全部楼层，右键点击确定使得图层处于选中状态：ctrl+1打开图层属性表

PKPM建模步骤

PKPM建模步骤 常识：1KN相当于100KG物体的重量，10KPa约等于1t/m2(即1m2上1t重的物体产生的压强) 第一步：看建筑图 主要看轴线尺寸，柱位，墙的位置，楼梯的位置，建筑标高，室内外高差，层高，檐口的高度，看立面图确定层高，根据建筑平面图及使用功能确定荷载，根据建筑物的总高度确定抗震等级。 初步从建筑图中获取信息，估算外圈梁高，柱截面尺寸，板厚，以及确定要建模型的标准层数。一般情况下边柱和中柱尺寸做成一样。结构高度是建筑标高减去面层的高度。 梁的截面尺寸，宜符合下列要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4（抗规6.3.1 第60页）。框架梁的经济跨度一般为6到8米。框架结构主梁截面高度可按主梁计算跨度的十五分之一到十分之一确定，主梁截面的宽度可取主梁高度的二分之一到三分之一。主梁比次梁至少高50mm。 当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。 尽量避免长高比小于4的短梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。 梁宽大于350时，应采用四肢箍。 柱的截面尺寸，宜符合下列要求：1.截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一二三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm,一二三级且超过2层时不宜小于450mm。2.剪跨比宜大于2（简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a与截面有效高度h之比）。3.截面长边与短边的边长比不宜大于3。（抗规6.3.5 第61页）。 所有框架柱的配筋要进行优化归并，减少柱的种类和钢筋的种类，并且柱配筋每一侧至少要有1.2的放大系数，不能采用pkpm自动生成的结果。 板厚取值：取板跨短边1/35——1/40，一般现浇板厚取100mm，屋面板厚取120mm。异型板厚取110——150mm，一般取120mm。 开洞和板厚为零的区别：全房间开洞则板上无荷载；板厚为零则荷载仍然可以传递。 第二步：建立模型 建立工作目录，进入PKPM软件中的PMCAD，定轴网，布置梁柱。 第三步：荷载输入 楼梯间一般定义板厚为零 若勾选自动计算现浇楼板自重，则只需输入附加恒载即可，附加恒载，住宅取1.5KN/m2,商铺取2.5 KN/m2,楼梯取7 KN/m2。活载查荷载规范，一般民用住宅，宿舍，办公楼2KN/m2，食堂餐厅2.5KN/m2，非上人屋面0.5KN/m2，上人屋面2.5KN/m2，消防楼梯3.5KN/m2。 屋面恒载可取4KN/m2 楼梯间的导荷方式为对边导荷 梁上荷载主要是墙重及其他作用与梁上的荷载，自定义荷载数值，然后布置到梁上，梁上无活荷载 SATWE参数设置 混凝土容重考虑抹灰等，一般框架结构取26KN/m2，框剪结构取27KN/m2，纯剪力墙结构取28KN/m2 梁柱板保护层厚度：梁一般为25mm；柱一般为30mm；板一般为15mm。 一般认为计算振型个数应该大于9，多塔结构振型应该更多些，但应该注意一点，此处指定的

门式刚架设计实例

轻型门式刚架 ——计算原理 和设计实例 <9> 来源：https://www.360docs.net/doc/a616641473.html, 发布时间：06-06 编辑：段文雁

二、设计实例一 1 设计资料 门式刚架车间柱网布置：长度60m；柱距6m；跨度18m。 刚架檐高：6m；屋面坡度1：10；屋面材料：夹心板；墙面材料：夹心板；天沟：钢板天沟；基础混凝土标号为C25，fc=12.5 N/mm2；材质选用：Q235-B f=215 N/mm2 f=125 N/mm2。 2 荷载取值 静载：为0.2 kN/m2；活载：0.5 kN/m2 ；雪载：0.2 kN/m2；风载：基本风压W0=0.55 kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数如下图： 图3-41 风载体型系数示意图 3 荷载组合 (1). 1.2 恒载+ 1.4 活载 (2). 1.0 恒载+ 1.4 风载 (3). 1.2 恒载+ 1.4 活载+ 1.4×0.6 风载 (4). 1.2 恒载+1.4×0.7 活载+ 1.4 风载 4 内力计算 （1）计算模型 图3-42 计算模型示意图 （2）工况荷载取用 恒载活载 左风右风 图3-43 刚架上的恒载、活载、风载示意图 各单元信息如下表：

表3-5 单元信息表 单元号截面名称长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性矩(x104mm4) 1 Z250~450x160x8x10 5700 54407040 973974 599822728 2 L450x180x8x10 9045 7040 974 22728 3 L450x180x8x10 9045 7040 97 4 22728 表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值 图3-44 梁柱截面示意简图 （3）计算结果 刚架梁柱的M、N、Q见下图所示： 图3-45 恒载作用时的刚架M、N、Q图 图3-46 活载作用时的刚架M、N、Q图 图3-47 （左风）风载作用时的刚架M、N、Q图 选取荷载效应组合：（1.20 恒载+ 1.40 活载）情况下的构件内力值进行验算。组合内力数值如下表所示： 表3-6 组合内力表 单元号小节点轴力N(kN) 小节点剪力Q2(kN) 小节点弯距M(kN.m) 大节点轴力N(kN) 大节点剪力Q2(kN) 大节点弯距M(kN.m) 1 -67.97 23.16 0.00 -56.89 -23.16 132.03 2 -28.71 -54.30 -132.0 3 -23.05 -2.30 -103.14 3 -23.05 -2.30 103.1 4 -28.71 -54.30 132.03 4 -56.89 -23.16 -132.03 -67.97 23.16 0.00 5构件截面验算

单跨双坡的门式刚架结构单层厂房设计说明书文档word文档

前言 设计题目来源于山西省某机械厂的二期机械配件加工厂房计划。本次毕业设计主要任务是加工厂房的结构设计。课题来源于实际，其成果可直接或间接的满足市场的需求，为社会服务，实现了毕业设计的社会经济效应。 此次设计的目的是为了培养我正确的设计思想，严谨的设计态度，掌握国内外先进的设计方法（PKPM、3DS钢结构设计软件的学习）。通过解决具有一定复杂程度的实际工程问题，使所学的专业知识与实践相结合，进一步掌握轻型钢结构的设计方法和设计原理。 设计说明书内容详实、完整、涉及面广，对众多参考资料进行了比较和校正，然后选择采用双跨四坡门式刚架的结构形式。依次按照主结构、次结构、支撑体系、围护体系的顺序进行详细的设计计算。从材料、设计计算到构造要求等作了充分的考虑，在细节中附有大量的图表加以说明。本设计还涉及到了薄壁型钢和压型钢板以及保温材料。这些材料性能十分优越，并获得了较好的技术、经济效果。 从第一本《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁发以来，门式刚架轻型钢结构经历了数十年的发展。门式刚架是工业厂房发展的趋势，国内外对门式刚架的研究已相当成熟，正逐步向技术标准定型化、加工过程工厂化、施工工艺机械化的目标发展。国内外关于门式刚架设计的争议主要集中在荷载取值和计算理论体系。本设计依据我国相关钢结构设计规范，采用以概率论为基础的极限状态设计方法。 在设计过程中，我收集了较多的工程设计资料，并深入现场进行实践，从工程概况、方案论证、总体设计到结构设计，以科学的理论知识为基础，以工程实例为依据，根据国家标准规范，结合科学手段精心设计完成。 由于缺乏实践经验，错误在所难免，敬清诸位老师批评指正。 1设计资料与依据 1.1 工程概述 本设计是长春市一汽轻型车厂机械加工装配车间设计，该车间采用单跨双坡的门式刚架结构。设计使用年限50年，安全等级二级，抗震等级丙类。车间跨度21m，长度51.8 m，柱间距7.4m，柱高9.3m，屋面坡度1/20，带一个起重量为5t的电动单梁吊车。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充保温玻璃纤维棉，檩条间距1.47m 。当地屋面活荷载标准值0.30KN/m, 屋面恒荷载0.30KN/m2，基本风压0.55 KN/m2，基本雪压0.55KN/m2。

PKPM节能设计操作步骤

一、对于天正5.0以上的版本： 1、将建筑师设计的平面图层，以写块的方式，把需要转换的每一层保存到一个.dwg 文件中。（不必每个楼层都提取过去，主要看外围护结构是否相同，部构造差别不大可按一层处理），地下室也需要考虑，因为要计算与不采暖空间相邻的楼板一项。 2、插上锁，运行节能程序，点击模型转换主菜单，点击天正转换子菜单，在保存工作 路径里点击预览找到需要进行节能计算的图形，然后点击提取，进行第一标准层的转换，其他标准层依此类推。这时软件会自动将图形保存到PBECA的W ORK文件夹中。（此处注意，在提取过程中“从第几标准层开始”对话栏中不要填写任何数字，所有标准层提取完毕点击确定退出转换步骤） 3、点击总参设置主菜单，点击项目信息子菜单，在选择省份处选择一个省份如：； 选择城市中选择城市如：；建筑物朝向与实际建筑物朝向一致如：南向；建筑类型如居住建筑，建筑形式如条式；审查标准选择地方标准；其他项按实际情况填写。其中系统选项子菜单中的一系列项可参照规做修改，若不是很了解不建议修改。

4、点击模型编辑主菜单，点击移动基点子菜单，在选择参照标准层中，选择第一标准 层为参照标准层，选取移动其他标准层如第二标准层，点击移动，先选择参照标准层的基准点，再选择需要移动标准层的基准点，注意：两个标准层的基准点要选择同一点。其他标准层类似。移动完毕点击确定。 5、点击墙编辑子菜单，选择第一标准层，在此命令下，软件执行AutoCA D画墙线和 修改墙线的所有命令。（此处注意，对墙线的修改必须在墙编辑菜单下进行，否则软件不能对其识别）其他标准层类似，修改完毕后点击确定。程序将跳出对话框，点击“是”将对以上所有操作进行保存，重新封闭的房间将被分配房间号，注意：重新进行墙编辑的标准层的房间类型将恢复为其他类型，需重新指定。居住建筑此处需注意删除所有不采暖阳台，阳台构件须在后面单独设置。注意此处考虑的是不采暖阳台，而不是阳台是否封闭。地区若阳台为封闭阳台，则此处按设计建筑外轮廓建立标准模型，无须在后面添加阳台构件，若阳台不封闭，则删除，在后面节能设计里面的阳台设置里面添加阳台构件。南方地区不考虑任何阳台，一律删除，也无须在后面添加阳台构件。 6、点击门窗编辑子菜单，在此命令下，修改门窗高度。选择标准层，需要修改那些参

门式刚架钢结构设计说明

门式刚架钢结构设计说明 1、根据甲方提供的基地平面图. 2、本工程抗震设防烈度为七度.建筑抗震设防类别为丙类；场地类别为II类.设计基本加速度0.15g；设计地震分组第二组. 3、本工程室内设计标高%%p0.000相当于绝对标高(罗零或黄海标高) 32.80 . 4、标高以米计,其余尺寸以毫米计.图纸中所有尺寸均以标注为准，不得以比例尺量取图中尺寸. 5、本工程合理使用年限50年.结构安全等级为二级. 6、本工程上部结构为单层门式刚架结构体系.跨度12米,柱距6米.屋面彩钢板,墙面标高3米以下砖墙,以上彩钢板.基础采用独立基础. 7、设计遵循的主要规范:国家现行建筑结构设计规范、规程. <<钢结构设计规范>> GB50017-2002 <<钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程>> JGJ82-2001 <<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>> CECS102:2002 <<建筑钢结构焊接规程>> JGJ81-2002 <<冷弯薄壁型钢结构技术规程>> GB50018-2002 <<涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级>> GB8923 8、设计荷载取值 （1）屋面静荷载：檩条+单层彩钢暗扣板426＋保温棉50=0.2KN/m （2）屋面活荷载：0.30KN/m （3）基本风压:0.80KN/m,地面粗糙度为B类，刚架、檩条、墙梁及围护结构体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002. （4）未经本院同意，施工，使用过程中荷载标准值不得超过上述载限值.

9、本工程施工时，应严格按现行<<钢结构工程施工及验收规范>> GB50205-2001的规定执行. 10、钢结构施工中必须密切配合建施、电施、水施、暖通及空调等有关图纸施工，如：配合建施预留孔洞及柱与墙身的拉结钢筋等；电施的预埋管线、防雷接地；水施的预埋管及预留洞等. 11、本说明为本工程钢结构部分，基础及钢筋混凝土部分结构设计说明详结施. 二、材料选用： 1、型钢、组成钢柱、钢梁的钢板及梁柱端头板、加劲肋材质均采用SS400及Q235.B钢，其质量标准应符合<<碳素结构钢>> GB/T700-2006<<低合金高强度结构钢>> GB/T1591-2008规定的要求,保证其抗拉强度、伸长率、屈服点，碳、硫、磷的极限含量. 2、檩条采用Q345镀锌冷弯檩条.隅撑、柱间支撑、屋面水平支撑及拉条均采用Q235.B钢. 3、高强度螺栓、螺母和垫圈采用摩擦型，其性能应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231-2006中的规定.强度等级为10.9s. 4、钢结构焊接所需的焊条型号选用E4301或E4303，埋弧自动焊焊丝及焊剂型号选用HJ401-H09；焊条性能需符合《碳钢焊条》GB/T5117-95规定，焊丝性能需符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94规定. 5、檩条与檩托、隅撑与刚架斜梁等次要连接采用普通螺栓，符合现行国家标准《六角头螺栓－C级》GB5780的规定.基础锚栓采用Q235. 6、屋面压型钢板为0.426mm厚（基材厚度）镀锌彩色钢板.单层，波高>41mm,波宽为215mm.墙板采用950型，0.426mm厚（基材厚度）.单层，波高>35mm,波宽为195mm.彩色钢板收边泛水基材厚度0.426mm. 7、钢板镀层：冷轧钢板经连续热浸镀铝处理，其镀铝锌量为275g/m2. 8、固定屋、墙面钢板自攻螺丝应经镀锌处理，螺丝之帽盖用尼龙头覆著，且钻尾能够自行钻孔固定在钢结构上. 9、止水胶泥：应使用中性之止水胶泥(硅胶). 10、本工程所有钢构件规格、型号未经本院同意严禁任意替换. 三、钢结构的制作与安装

节能设计基本操作步骤

节能设计基本操作步骤（居住建筑只关注外墙窗，公共建筑需关注内墙、门窗）（天正5、6）1、修改墙、柱、门窗高度（均可以通过过滤选择和其他方法选择，选择后通过CTRL+1在 属性对话框中修改） 2、检查墙体连接准确性（方法：通过“隔离图层”命令隔离墙线，并通过命令把墙体变为 单线，把不相交的地方通过节点拉伸封闭外墙。注意：柱体中不能包括有短墙，如果在生成建筑轮廓时提示删除短墙，则可能是因为这个原因，只要删除柱内的短墙就可以，方法：把图象放大，选择建筑轮廓命令，在弹出对话框中选择做标记，关闭对话框后删除柱内的短墙，再进行墙体连接） 3、建楼层框（注意：对齐点必须是各层中相同位置） 4、搜索建筑外轮廓（如果一层中有多个轮廓，需要搜索多个轮廓，软件会自动把同层中的 所有轮廓面积相加） 5、工程设置 6、构造设置 7、设置梁体（方法：通过过滤选择，选择外墙，ctrl+1属性对话框中，设置梁高和梁构造） 8、设置外遮阳（方法：通过过滤选择，选择窗户，ctrl+1选择窗户，设置外遮阳。注意：阳台门等如果是玻璃透光门，需要通过“墙窗屋顶”-“门转窗”命令把门转为“透光门”，再设置外遮阳） 9、计算平均K值，赋予构造（方法：左边菜单“节能设计”－“平均K值”，计算K值和D 值，分别赋予构造） 10、通过“节能检查”检查规定性指标是否满足节能标准 11、通过“耗电指数”分析设计建筑和参照建筑的耗电指数 12、生成节能报告，分析建筑是否符合节能要求 13、如果节能报告分析不能通过，通过改进措施，使建筑物节能 （1）方案设计阶段的节能改进 在方案设计阶段就考虑节能并用清华节能辅助节能计算可以更好的控制节能成本，通过调整建筑朝向、外窗面积、外窗固定外遮阳、外墙、屋顶颜色等手段，几乎不需要增加什么造价，就可以有效的降低建筑能耗，外墙、外窗无需太大改动就可以满足节能标准的要求。 （2）施工图设计阶段的节能改进 施工图设计阶段利用清华节能进行节能计算主要为了通过施工图审查，一般不愿修改平立剖面，对夏热冬暖地区，节能改进措施主要有更改外窗类型；增加外墙保温；增加活动遮阳等。更改外窗种类以降低遮阳系数为主要目的，可将铝合金窗框改为塑钢窗框，热反射玻璃及单层LOW-E玻璃都是较好的选择，节能效果显著；外墙一般可采用加气混凝土或加保温砂浆降低外墙传热系数，优先修改东西墙；屋顶对节能潜力较小，一般满足标准限制即可；增加活动遮阳的节能效果很好，但造价较高，一般在不能更改外窗类型的情况下采用。 14、生成报审表 （如果是公共建筑，需要在工程设置中设置为公共建筑，并需要搜索所有房间，再指定每个房间的类型，再做能耗分析。做能耗分析必须保证每个房间的墙体完全闭合，能耗分析才能进行）

钢结构轻钢标准化手册汇总

轻钢结构设计技术标准化手册 2011-9

目录 1.总则 (1) 2.钢结构材质 (2) 3.钢结构用材规格 (3) 4.建筑定位轴线与基准线 (4) 5.主刚架设计 (5) 5.1主刚架标准化连接构造 (5) 5.2主刚架构件的焊缝标准 (8) 5.3主刚架构件的加劲肋设置 (9) 5.4 抗风柱的挠度规定 (9) 5.5 主刚架构件端板式连接的安装 (10) 6.支撑体系设计 (11) 6.1支撑布置 (11) 6.2支撑设计 (11) 6.3圆钢支撑标准配件 (12) 7.檩条和墙梁设计 (13) 7.1檩条和墙梁的标准规格 (13) 7.2各种檩条与墙梁的分类设计 (15) 7.3标准檩托板 (18) 7.4墙梁的标准连接配件 (20) 7.5檩条和墙梁的安装定位尺寸 (24) 7.6内天沟支架 (26)

1总则 1.1本手册的技术条件主要依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002》、《冷弯 薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构设计规范GB50017-2003》、《钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001》，同时结合公司多年来技术水平、工程经验和工艺特点编写本手册。 1.2本手册所给出的技术规定主要是配合本公司技术标准化开发，指导设计人员进行轻钢结 构标准化、系列化设计，以提高设计效率和设计质量，方便制作和安装，取得综合性的经济效益。其设计原理和计算公式可直接参考上述所列技术规范和规程，本手册不再重复罗列。 1.3本手册的应用范围符合《门式刚架轻房屋钢结构技术规程CECS102:2002》所列范围。 1.4本手册未作规定的，应按现行有关标准执行。

轻型门式刚架(手算)计算说明书分解

1.设计资料 南京的某厂房采用单跨双坡门式刚架。长度90m，柱距6m，跨度15m。门式刚架檐高6m，屋面坡度为1:10。刚架为变截面梁、柱，柱脚铰接。钢材选用Q345钢，焊条采用E43型。基础混凝土C25。 屋面材料：夹芯板0.25kN/㎡。 墙面材料：夹芯板0.25kN/㎡。 天沟：钢板天沟。 自然条件：基本雪压0.65 kN/㎡基本风压0.4 kN/㎡不考虑地震作用，屋面无积灰，厂房无吊车。 恒载0.25 kN/㎡活载0.5 kN/㎡ 经过验算可以选择檩条为C160×60×20×3.0 水平间距1.5m 2.梁柱界面选择及截面特性 截面简图截面特性

1-1剖面 2-2（3-3）剖面 4-4剖面 5-5剖面

3.荷载计算 （1）荷载取值计算 屋面自重（标准值，沿坡向）： 夹芯板 0.25kN/㎡ 檩条及支撑 0.15kN/㎡ 刚架横梁 0.10kN/㎡ 总计 0.50kN/㎡ 屋面雪荷载（标准值） 0.65kN/㎡ 屋面均布活荷载（标准值） 0.50kN/㎡ 柱及墙梁自重（标准值） 0.55kN/㎡ 风载 基本风压w 0=0.4 kN/㎡，地面粗糙度为B 类，按封闭建筑选取中间区单元，刚架风载体型系数如下： （2）分项荷载作用计算 1）屋面永久荷载作用 标准值为 0.5×α cos 1 ×6=3.01 kN/㎡ 2）屋面可变荷载作用

1×6=3.92 kN/㎡ 标准值为0.65× α cos 3）柱及墙梁自重 标准值为0.55×6=3.3 kN/㎡ 4）风载 墙面风荷载变化系数按柱顶标高计算取为1.0，则 W=1.0×0.4=0.4 kN/㎡ 墙面风雅标准值为q w AB=0.4×（+0.25）×6=+0.6 kN/㎡ q w =0.4×（-0.55）×6=-1.32 kN/㎡ DE 屋面负风压标准值为q w BC=0.4×(-1.00) ×6=-2.4 kN/㎡ q w =0.4×(-0.65) ×6=-1.56 kN/㎡ CD 4.刚架内力计算及组合 （1）刚架内力计算

pkpm结构设计详细步骤

P M操作步骤（第二题卓老师） ?????????? ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单 一、模块（P M整体结构建模与形成数据文件） （当前工作目录要自己先指定好路径） 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP 键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后，选 柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400 200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入 选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入

布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置 1.5KN/m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入1.5kn/m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示5. 楼层组装 1） 2） ①保存退出 ②确定（pmcad 的第一部就完成了） 6. 全房间开洞、修改板厚、荷载修改 ①单击“应用”出现如下图标 保存退出

天正节能设计基本操作步骤

天正节能设计基本操作步骤 （居住建筑只关注外墙窗，公共建筑需关注内墙、门窗） 1、修改墙、柱、门窗高度（均可以通过过滤选择和其他方法选择，选择后通过CTRL+1在属性对话框中修改） 2、检查墙体连接准确性（方法：通过“隔离图层”命令隔离墙线，并通过命令把墙体变为 单线，把不相交的地方通过节点拉伸封闭外墙。注意：柱体中不能包括有短墙，如果在生成建筑轮廓时提示删除短墙，则可能是因为这个原因，只要删除柱内的短墙就可以，方法：把图象放大，选择建筑轮廓命令，在弹出对话框中选择做标记，关闭对话框后删除柱内的短墙，再进行墙体连接） 3、建楼层框（注意：对齐点必须是各层中相同位置） 4、搜索建筑外轮廓（如果一层中有多个轮廓，需要搜索多个轮廓，软件会自动把同层中的所有轮廓面积相加） 5、工程设置 6、构造设置 7、设置梁体（方法：通过过滤选择，选择外墙，ctrl+1属性对话框中，设置梁高和梁构造） 8、设置外遮阳（方法：通过过滤选择，选择窗户，ctrl+1选择窗户，设置外遮阳。注意：阳台门等如果是玻璃透光门，需要通过“墙窗屋顶”-“门转窗”命令把门转为“透光门”，再设置外遮阳） 9、计算平均K值，赋予构造（方法：左边菜单“节能设计”－“平均K值”，计算K值和D值，分别赋予构造） 10、通过“节能检查”检查规定性指标是否满足节能标准 11、通过“耗电指数”分析设计建筑和参照建筑的耗电指数 12、生成节能报告，分析建筑是否符合节能要求 13、如果节能报告分析不能通过，通过改进措施，使建筑物节能 （1）方案设计阶段的节能改进 在方案设计阶段就考虑节能并用清华节能辅助节能计算可以更好的控制节能成本，通过调整建筑朝向、外窗面积、外窗固定外遮阳、外墙、屋顶颜色等手段，