钢结构门式刚架内力计算及方法分析

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由于钢结构工程中门式刚架结构的自重比较轻，地震作用产生的荷载效应一般较小。钢结构设计经验表明，当抗震设防烈度为7度而风荷载标准值大于350牛顿每平方米，或抗震设防烈度为8度而风荷载标准值大于450牛顿每平方米时，地震作用的组合通常不起控制作用。可以只进行基本的门式刚架内力计算。



钢结构门式刚架

对于变截面门式刚架，应当采用弹性分析方法确定各种内力，因为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，但后一种情况在实际工程中已经很少采用了。进行钢结构门式刚架内力分析时，通常是把刚架当作平面结构对待，一般不考虑蒙皮效应，只是把它当作安全储备。当有必要且有条件时，可以考虑屋面板的应力蒙皮效应。蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁，可用来承受平面内的荷载。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。与此类似，矩形墙板也可以按照平面内受剪的支撑系统处理。考虑应力蒙皮效应可以提高门式刚架结构的整体刚度和承载力，但是会对压型钢板的连接有较高的要求。



门式刚架

钢结构工程中的变截面门式刚架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。计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段，每段的几何特性当作常量，也可以采用楔形单元。地震作用的效应可以使用底部剪力法分析确定。当需要手算校核时，则可采用一般结构力学方法，比如：力法、位移法、弯矩分配法等。或是利用静力计算的公式、图表进行校核。

风荷载可能是左风或右风，因此在同一截面上所产生的内力值不止一个；同样，吊车竖向荷载或吊车水平荷载在同一截面上所产生的内力值也不止一个。因此，还需对同一种荷载组合中的内力进行挑选并进行组合。在钢结构门式刚架梁的控制截面上，一般应计算三种最不利内力组合，如图中a、b、c所列举；在刚架柱的控制截面上，一般应计算四种最不利内力组合，如图中d、e、f、g所例举。



钢结构门式刚架内力计算组合

钢结构门式刚架梁中的弯矩以使梁的下部受拉者为正，反之为负；剪力以绕杆端顺时针转者为正，反之为负。钢结构门式刚架柱中的弯矩以使左边受拉者为正，反之为负；轴力以受压为正，反之为负。

以上就是关于钢结构门式刚架内力计算的详细讲解与应当采用的计算方法分析了，希望对读者有所帮助！

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