轻型门式刚架钢结构-荷载计算

轻型门式刚架钢结构——荷载计算

恒载

恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值：

檩条＋屋面板（0.5mm）： 0.10 KN/m2

檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2

檩条＋夹芯板： 0.15 KN/m2

具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。

活载及屋面悬挂荷载

屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。

屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。

常用的屋面悬挂荷载值可参考如下：

石膏天花板吊顶 0.15 KN/m2

空调管道 0.05 KN/m2

灯具 0.05 KN/m2

喷淋 0.15 KN/m2

需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。

雪荷载

在考虑雪荷载时需要注意：

1．需要按照规范50009-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值；

2．在设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况：

（1）屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用；

（2）屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；

（3）框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。

风荷载

门式刚架的风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002，2012版)。请注意以下事项：

1．基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。

2．并非所有门式刚架的体型系数都可以按CECS，门规仅适用于：屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m，房屋高宽比≤1，且檐口高度≤房屋最小水平尺寸；

3．当柱脚铰接且刚架的l/h小于2.3和柱脚刚接且l/h小于3.0， 采用GB50009-2012规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全，而在其他各种情况用GB50009-2012取值，将会导致设计不安全；

4．任何情况下，横向刚架两侧墙面体型系数的代数和不宜小于1.2。

吊车荷载

1．桥（梁）式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值；

2．对手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。

地震荷载

当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高，或宽度方向有很多摇摆柱时，可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算。计算时，阻尼比可取为0.05。

一、 承载力验算的荷载组合

（一）由可变荷载效应控制基本组合：

1.2 x 永久荷载 + 1.4 x 最大可变荷载

1.2 x 永久荷载 + 0.7 x 1.4 x 可变荷载

1.0 x 永久荷载 + 1.4 x 最大风吸力

（二）由永久荷载效应控制的基本组合：

1.35 x 永久荷载 + 1.4 x 可变荷载 x 相应的组合系数

（三）地震作用组合:

1.2 (或1.0) x （重力荷载代表值效应）+ 1.3 x 水平地震作用标准值效应 计算时不考虑风荷载作用，重力荷载代表值应按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第5.1.3条计算。

二、 荷载组合的注意事项

1．屋面活荷载不与雪荷载同时组合；

2．地震作用不与风荷载同时考虑；

3．由于风荷载效应与永久荷载效应二者符号相反，当恒载与风载进行组合时，恒载的组合系数应取为1.0，并且恒载不应取得过大，不应将屋面悬挂荷载等考虑在恒载中。

三、 门式刚架常用的荷载组合方式

为了使内力组合更为合理，笔者将悬挂荷载作为单独工况列出。以下为常用的荷载组合（无吊车的情况），用于承载力验算，可供读者参考。

1． 1.2(恒载 + 悬挂荷载)+ 1.4屋面活载＋1.4楼面活载

2． 1.2(恒载 + 悬挂荷载)+ 1.4屋面雪载＋1.4楼面活载

3． 1.0恒载 + 1.4左风载

4． 1.0恒载 + 1.4右风载

5． 1.2(恒载 + 悬挂荷载+ 0.5楼面荷载 + 0.5屋面雪载) + 1.3左地震

6． 1.2(恒载 + 悬挂荷载+ 0.5楼面荷载 + 0.5屋面雪载) + 1.3右地震

7． 1.0(恒载 + 悬挂荷载+ 0.5楼面荷载 + 0.5屋面雪载) + 1.3左地震

8． 1.0(恒载 + 悬挂荷载+ 0.5楼面荷载 + 0.5屋面雪载) + 1.3右地震

9． 1.2(恒载 + 悬挂荷载) + 0.9(1.4楼面荷载+ 1.4雪载 + 1.4左风) 10．1.2(恒载 + 悬挂荷载) + 0.9(1.4楼面荷载+ 1.4雪载 + 1.4右风) 11．1.35(恒载＋悬挂荷载)+ 1.4x0.7(楼面活载 + 屋面活载)

12．1.35(恒载＋悬挂荷载)+ 1.4x0.7(楼面活载 + 屋面雪载)