蘭州鋼結構設計門式鋼結構的方法及步驟：

    輕型門架鋼結構具有造價低、重量輕、安裝方便、施工周期短等優點，因此近幾年來發展較快，在工業廠房中已得到了較廣泛的應用。但是在實際工程設計中，由于鋼結構桿件特別是門架鋼結構變截面尺寸需要經過多次試算才能確定，加之目前設計人員對這種結構的設計經驗還不豐富，因此設計效率不高，桿件截面尺寸的選擇也不盡合理，容易造成整體結構各桿件應力不均，不僅經濟指標不夠理想，而且整體結構的安全度也不高，甚至一些工程會出現個別桿件應力過大，超過材料的設計強度。即使考慮鋼結構材料塑變后的(de)應力重(zhong)分布(bu)，但仍有(you)可能使整體結(jie)構存(cun)在某些安全隱(yin)患。

優化目標在進行門架鋼結構設計時，應在確保結構安全的前提下，使結構的用鋼量最省、造價最低。這也就是我們采用優化設計方法的優化目標。而在實用設計中，門架鋼結構的(de)用(yong)鋼量(liang)和造(zao)價又是由結(jie)構桿件的(de)截面尺(chi)寸決定的(de)。因此，我(wo)們的(de)優化目標(biao)可以直接簡化為如何選擇經濟(ji)合理的(de)截面尺(chi)寸，使(shi)其在(zai)滿足強度、剛度、穩定性等(deng)要(yao)求的(de)前(qian)提下，截面面積(ji)最小。

    優化方法與網架鋼結構的優化方法相似，門架鋼結構的優化方法也采用漸近滿應力法，即門架鋼結構桿件(jian)通過多(duo)次計(ji)算分析選擇修改(gai)其(qi)(qi)(qi)截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)，使(shi)其(qi)(qi)(qi)達到或盡量接近滿應力(li)狀態，直到門架鋼(gang)(gang)結構(gou)(gou)的(de)(de)全(quan)部桿件(jian)的(de)(de)截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)不(bu)需修改(gai)為止，使(shi)門架鋼(gang)(gang)結構(gou)(gou)的(de)(de)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)量最(zui)小(xiao)，以達到造價(jia)最(zui)低的(de)(de)優(you)化(hua)目標。構(gou)(gou)件(jian)截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)修改(gai)，也就是截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)優(you)化(hua)，其(qi)(qi)(qi)方法是選取(qu)的(de)(de)截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)力(li)求(qiu)其(qi)(qi)(qi)在平面(mian)、出平面(mian)兩個方向的(de)(de)截面(mian)抗彎抵抗力(li)矩最(zui)大，而其(qi)(qi)(qi)截面(mian)面(mian)積最(zui)小(xiao)，即在外(wai)荷載作用(yong)(yong)下(xia)，截面(mian)尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)選擇既要能滿足強度、穩定驗算中構(gou)(gou)件(jian)材料的(de)(de)設(she)計(ji)強度要求(qiu)，又要使(shi)材料用(yong)(yong)量最(zui)省。具體優(you)化(hua)方法這里從略。

    門架鋼結構優化分析步驟根據采用的優化方法和約束條件，門架鋼結構的優化分析步驟如下：第一步：確定門架結構構件的初定截面尺寸，一般則軟件根據門架結構的跨確定，也可由設計人員確定;第二步：采用變截面桿件有限元進行各種工況下的門架結構力學分析、荷載組合，強度及穩定驗算;第三步：根據實際荷載效應，各種約束條件，采用滿應力截面優化方法重新優化選擇門架結構各桿件截面尺寸;以上第二步、第三步可反復循環進行，每循環一次即完成優化選擇，直到所選截面尺寸與上一次截面尺寸完全一致為止。第四步：驗算門架結構梁、柱各點的變形及滿足有關規范的要求，如不滿足則按一定的比例參數參照截面滿應力優化方法優化調整截面尺寸，再重復第二、三步循環優化，直到門架鋼結構所有構件(jian)的各點(dian)變(bian)形滿(man)足規定要(yao)求為止。實(shi)現截面尺(chi)(chi)寸(cun)滿(man)應力優(you)化(hua)，其循環次數較多，一(yi)般在10次以上方可收斂，而實(shi)現門架剛(gang)度(du)滿(man)足變(bian)形要(yao)求的截面尺(chi)(chi)寸(cun)優(you)化(hua)次數較少，一(yi)般1-3次即可滿(man)足要(yao)求。