1. 设计信息
以河南某加工厂为例：
河南某加工厂厂房为单跨双坡门式刚架单层建筑，框架跨度18m，柱高6m，共12个框架，柱距6m，屋面坡度1：10。设计烈度6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g。框架平面布置图如图1(a)所示，框架形式及几何尺寸如图1(b)所示。屋面及墙板均为聚氨酯复合保温板；考虑经济性和制造安装方便，檩条、墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距1.5m。钢材为Q235型钢，焊条为E43。
2. 荷载计算
1. 荷载值的计算
1、屋面永久荷载标准值（水平投影面）
YX51-380-760彩色压型钢板0.15KN/m2
50mm厚保温玻璃棉板0.05KN/m2
PVC铝箔+不锈钢丝网 0.02KN/m2
檩条及支撑 0.10 KN/m2
钢架斜梁自重：0.15KN/m2
悬挂设备 0.20 KN/m2
总计 0.67 千牛/平方米
2. 可变屋面荷载标准值
屋顶活荷载：视为不可行走屋顶，其值为0.50 KN/m2。
雪荷载：基本雪压S0=0.45KN/m2。单跨双坡屋面，屋面坡度角
α=5°42′38″，μr=1.0钢结构设计计算公式，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
屋面活荷载与雪荷载取较大值0.50 KN/m2,不考虑粉尘荷载。
3、轻质墙、柱（含柱、墙架等）自重标准值0.50KN/m2
4.风荷载标准值
按《门式刚架灯塔钢结构技术规范》CECS102:2002附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B级；风荷载高度变异系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用，当高度小于10m时，以10m高度处的值为μz=1.0。风荷载体形系数μs：迎风柱、屋面分别为+0.25、-1.0，背风柱、屋面分别为+0.55、-0.65（CECS102：2002中间带）。
5.地震影响
根据《国家民用建筑工程设计技术措施-结构》18.8.1建议：在抗震设防烈度小于或等于7度的地区，单层门式刚架轻钢结构房屋一般不需要进行抗震计算，设计时不考虑地震影响。
（二）作用于各部位的标准荷载值的计算
屋顶：
恒荷载标准值：0.67×6=4.02KN/m
活载标准值：0.50×6=3.00KN/m
柱负载：
恒荷载标准值：0.5×6×6+4.02×9=54.18KN
活载标准值：3.00×9=27.00KN
风荷载标准值：
迎风面：柱上qw1=0.47×6×0.25=0.71KN/m
梁上qw2=-0.47×6×1.0=-2.82KN/m
背风面：柱上qw3=-0.47×6×0.55=-1.55 KN/m
梁上qw4=-0.47×6×0.65=-1.83KN/m
3.内力分析
考虑到钢框架跨度较小、厂房高度较低、荷载条件及钢框架加工制造的方便性，钢框架采用等截面，梁、柱采用相同截面。柱脚设计为铰接支撑。采用弹性分析法确定钢框架内力。框架内力计算引用《钢结构设计与计算》（包头钢铁设计院编，机械工业出版社）中表2-29（铰接柱脚门式刚架计算公式）。
1. 恒定负载下
λ=l/h=18/6=3
ψ=f/h=0.9/6=0.15
k = h / s = 6 / 9.0449 = 0.6634
μ=3+k+ψ(3+ψ)=3+0.6634+0.15×(3+0.15)=4.1359
HA=HE=qlλΦ/8=4.02×18×3×0.5289/8=14.35KN
MC=ql2[1－(1+ψ)Φ]/8=4.02x182[1－(1+0.15)×0.5289]=63.78KN·m
MB=MD=-ql2Φ/8=-4.02×182×0.5289/8=-86.11KN·m
图中显示了恒定荷载作用下刚架的内力。
内力计算的“+”、“-”号规定：框架外侧受拉时弯矩图为正，在弯矩图上画在受拉侧；杆件受压缩时轴力为正，杆件受压缩时剪力为正钢结构设计计算公式，杆件受压时顺时针旋转为正。
2. 活载作用下
伏安=伏特=27.00千牛
平均牛顿半径=平均牛顿半径=3.00×18×3×0.5289/8=10.71千牛
MC=3.00×182[1-（1+0.15）×0.5289]/8=47.60千牛·米
MB=MD=-3.00×182×0.5289/8=-64.26KN·米
图中显示了活载作用下刚架的内力。
3. 风荷载作用下
作用于屋面的风荷载可分解为水平分量qx和垂直分量qy，现分别计算，然后相加。
（1）迎风梁受垂直分力风荷载qw2y作用时
伏安=2.82×9－6.35=19.03千牛
HA=HE=qlλΦ/4=2.82×18×3×0.1322/4=5.03KN
中速=10.03×6=30.18KN·米
MC= ql2[α2－(1+ψ)Φ]/4=2.82×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=22.38KN·m
qw2y作用下框架的内力如图所示
（2）在风荷载垂直分力qw4y作用于背风梁时
伏安=1.83×9－4.12=12.35千牛
HA=HE=qlλΦ/4=1.83×18×3×0.1322/4=3.27KN
中速=3.27×6=19.62KN·米
MC= ql2[α2－(1+ψ)Φ]/4=1.83×182×[0.52－1.15×0.1322]/4=14.52KN·m
qw4y作用下刚架内力如图所示。
（3）迎风柱受风荷载qw1作用时
α=1，
VA=-VB=-qh12/2L=-0.71×62/(2×18)=-0.71KN
刚架在qw1作用下内力如图所示。
（4）风荷载qw3作用于背风柱时
VA=-VB=-qh12/2L=-1.55×62/(2×18)=-1.55KN
HA=1.55×6－7.02=2.28千牛
MD=7.02×6-1.55×62/2=14.22千牛·米
兆瓦=2.28×6=13.68千牛·米
qw3作用下刚架内力如图所示。
(5) 迎风梁受水平分力风荷载qw2x作用时
α=1，β=0
刚架在qw2x作用下内力如图所示。
(6) 背风梁受水平分力风荷载qw4x作用时
qw4x作用下刚架内力如图所示。
(7) 利用叠加法绘制框架在风荷载作用下的组合内力。
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