轻型门式刚架设计与施工论文
轻型钢结构门式刚架的结构设计与优化设计
轻型钢结构门式刚架的结构设计与优化设计摘要:目前国内应用最广泛的轻型钢结构既是门式刚架,它具有施工周期短、造价低、后期维护费用低以及供货责任单一等优点,在工业建筑市场占有非常重要的地位,因此做好门式刚架的结构设计与优化设计对广大钢结构设计人员非常重要,本文对门式刚架轻钢结构设计中有关结构优化设计工作几个着手点进行了探讨。
关键词:轻型钢结构;结构优化设计;造价低Abstract: at present, the domestic the most widely used of light steel structure is not only the door frame, it has the construction period is short, low cost, low cost and later period maintenance supply responsibility such advantages as a single, in industrial construction market occupied a very important position, so do the door frame of the structural design and optimization design of the steel structure design personnel is very important, this paper steel portal frame structure design of the light steel structure optimization design work on several points are discussed.Keywords: light steel structure; The structure optimization design; Low cost现在越来越多的轻型钢结构门式刚架被用在工业厂房、公路(铁路)库、仓库、飞机库、集贸市场、现代农业建筑、现代牧野建筑、体育场馆、展厅、航空港、商业建筑中,这种广泛的应用必将要求结构设计工作者具有扎实的专业功底、丰富的工程经验,能根据具体的工程实际情况,对轻钢厂房进行结构设计优化,达到结构设计的最小用钢量。
门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工(1)(精)
门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工(1)自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:98)公布已来,此类工程发展很快,但也陆续听到一些令人不安的情况。
去年雨水较大,降雪较多,有些地方雪特别大,结构被压坏恐怕很难避免,但有的地方雪不大房子也有垮的,漏水的更多。
另外,也看到一些工程,有的框架梁太细,令人担心,遇到大雪很可能出问题。
有的骨架立起来摇摇晃晃,没有支撑,说装上墙板就好了,好象有了墙板就可以不支撑。
现在排架多起来。
用钢筋砼柱、轻钢梁,造价较低,但有的严重不合规定。
以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。
关键词:门式刚架钢结构一。
设计方面1.屋面活荷载取值框架荷载取0.3kN/m2 已经沿用多年,但屋面结构,包括屋面板和檩条,其活荷载提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2,但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.门式刚架一般符合此条件,所以可用0.3kN/m2,与钢结构设计规范保持一致。
国外这类,考虑0.15 -0.5N/m2的附加荷载,而我们无此规定,遇到超载情况,就出安全问题。
设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细,檩条太小,明显有人为减少荷载情况,应特别注意,决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。
2.屋脊垂度控制框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180,除验算坡面斜梁挠度外,是否验算跨中下垂度?过去不明确,可能不包括屋脊点垂度。
现在应该是计算的。
一般是将构件分段,用等截面程序计算,每段都计算水平和竖向位移,不能大于允许值,等于验算跨中垂度。
跨中垂度反映屋面竖向刚度,刚度太小竖向变形就大。
的度本来就小,脊点下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。
有的工程由于屋面竖向刚度过小,第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡,使屋面变形。
本人有此想法,刚架侧移后,当山尖下垂对坡度影响较大时(例如使坡度小于1/20),验算山尖垂度,以便对屋面刚度进行控制。
浅析门式刚架轻型钢结构设计与施工
3 抗 剪 键 的设 计
由于 门 刚 结构 自重 较 轻 ,在 风 荷 载 较 大 地 区 的 工 程 设 计 中 ,有 时
会 出现 剪力 较大 ,而 竖 向力较 小 ,甚 至会 出现 拔 力的情 况 ,此 时 , 单单靠柱底板 与基 础顶面 的摩擦 力难 以抵抗 水平力 ,因而 ,需要设 置 抗剪键来分担 水平 剪力。抗剪键一 般采用截面 刚度 较大的槽钢或工字
柱距 7 2 ,边柱柱顶标 高 8 7 0 .m . 3 m,【柱为摇摆柱 。仓库屋面为压型 } 1
钢 板 屋 面 , 四 周 为 砌 体 围 护 结 构 。 每 列 柱 ,沿 纵 向共 布 置 四 道 柱 问
距或 两倍 隅撑 间距 ,实 际上 , 由于 隅撑 都是 采用 普通 螺栓连 接 ,且 与隅 撑 卜端相 连 的檩条 也是 通过普 通 螺栓 与刚架 梁上 翼缘 连接 ,因 此 ,只有 梁下翼缘发 生一定的侧 向位 移时 ,隅撑才 能起到侧 向支撑 点 的作用 ,考虑到梁 缘 同时也会 发生侧 向移动 ,粱 卜 翼缘侧 向支 撑 点 t部位 置 的隅 撑作为支撑 点的作用将进 一步削弱 。因此 ,如考虑 隅 ” 撑作 为 卜翼缘 侧 向支 撑点 ,应取 靠近 系杆所 在位 置 的隅 撑 。
设计计 算一般只考虑 正面角焊缝 的作用 ,计算公式 如 F:
L ( 一 0 4 v . N)/ ( . B )+ 0 0 7f 4
大高 度 ,减 小腹 板 厚度 , 以便 实现 截面 最 大抗 弯承 载 能力 。因 此 ,
在 门 式 刚 架 的 实 际 设 计 一 , 刚 架 梁 的 截 面 通 常 是 由 整 体 稳 定 控 制 ,计 } 1
浅谈轻型门式钢结构设计
期 短 且 不 需要 大 型 施 工 机具 , 受 制 作 , 深 安 装 企业 和广 大 用户欢 迎 。 设部 于 2 0 年 颁 建 00 布 了 轻 型钢 结 构 制 作 安 装企 业 申报 和 评 定 轻 型 房 屋 钢 结 构 设 计 资 质 的规 定 , 符 合 对 条件 的制 作 安 装单 位 和 专 业 钢 结 构 设 计 单 位 进 行 资 质 评 定 , 一 步 推 动 了以 轻 型 门 进
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Sci nce e an d Tech no[ ogy n f nova i Her i t on ad
浅 谈 轻 型 门式 钢 结 构 设 计
工程技术
黄岩 ’ 宋锴 ( . 宁北方建筑 设计院有 限责任公 司 1辽 辽宁沈 阳 1 0 1 2 协 兴建筑 ( 1 0 ; . 0 中国) 限公司 辽宁沈 阳 有 10 0 ) 1 0 3 摘 要 : 轻型门式刚架结构 的优 点 出发, 从 系统地阐述 了轻 型门式刚结构的平 面布 置方案以及结构设 计与 内力分析等 , 并得 出了一些参考 性的建议 , 出轻型 门式 刚架结构 仍具有很好 的发展 潜力 , 工程 中会得 到越来越 广泛 的应 用 指 在 关键 词 : 门式刚架 平 面布置 结构设 计 内力分析
5檩条 的设 计
屋面 檩条一 般设计成单 跨简支构 件 , 实 腹 檩 条 也 可 设 计 成 连 续 构 件 。 续 檩 条 连 在 不 同 跨 度 受 到 不 同 的 弯 矩 , 最 大 弯 应 其 力 发 生 在 端 跨 , 端 跨 宜 比 中 间 跨 檩 条 有 故 更 强的 截 面 , 并提 供 较 大 的 搭 接长 度 , 续 连 檩 条 宜 选用 “ ” 檩 条 , 檩座 连 接 处宜 采 z形 在 用 螺 栓 连 接 , 免 连 续 檩 条 因 温 差 作 用 产 避 生 内 应 力 , 响 构 件 的受 力 。 考虑 施 工 方 影 为 便 , 跨 檩 条 与 中 间 跨檩 条高 度 尽 量等 高 , 端 可 采 用 不 同 厚 度 的 檩 条 , 增 加 拉 条 来 满 或 足 要 求 。 计 时 可 以利 用 屋 脊 处 、 根 檩 条 设 两 连 成 格 构 式 平 面 桁 架 兼做 屋脊 处 刚 性 水平 系杆。 用屋脊处 的檩条兼做屋脊刚性 系 利 杆是 可行的 。 因为 在 屋 脊 处 附 近 的 两 根 檩 条 每 根 檩 条 承 受 屋面 板 传 来 的 竖 向荷 载 约 为 中间檩 条 的 1 2 将 屋 脊 处的 两 根 檩 条用 / , 水 平 杆 件 连 成 一 个 水 平 格 构 构 件 , 证 平 保 面外有足够 的刚度。
轻型门式刚架的应用及设计
轻型门式刚架的应用及设计摘要:主要介绍了轻型门式刚架结构的形式、特点、应用范围及设计要点,重点分析了门式刚架钢结构的主要组成结构的设计要求,以期和同行共同交流。
关键词:门式刚架形式特点应用设计Abstract:The light door frame structure’s form, characteristics, application scope and the key points of design are introduced. The main component of structure’s key points of design is analyzed. The purpose is to communicate with counterparts.Key Words: door frame structureformcharacteristicsapplicationdesign1.引言门式刚架作为一种房屋结构形式用途十分广泛,具有造型美观、价格便宜、抗震性能好、布置灵活、施工速度快等优点,近年来在中小型厂房、仓库、大型超市等方面得到广泛的应用,许多国家如英、美、日、澳大利亚等已把它作为一种经济快捷的建筑结构体系,以商品的形式出售。
随着我国彩色钢板数量的增加和焊接H型钢的出现,门式刚架轻钢房屋钢结构大量涌现,应用越来越多,不仅国外的轻钢生产厂家纷纷进入我国市场,国内的钢结构生产厂家和设计单位也纷纷转入此类结构的设计,使其达到标准化、规范化、通用化、经济化在必行[1-2]。
2.轻型门式刚架的形式单层刚架中,门式刚架应用最普遍。
它是现阶段国内轻型钢结构的代表,也是市场需求量最大的一种钢结构形式。
门式刚架又称山形门式刚架,因为它在多跨的建筑中常常做成一个屋脊的大双坡屋面,此时压型钢板屋面为长坡面排水创造了条件。
门式刚架形式多样,分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架等形式,除双坡外还可做成单坡的。
浅谈轻型门式刚架结构设计
浅谈轻型门式刚架结构设计摘要:门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用范围越来越广泛,技术日趋成熟,但需要总结、完善和研究的问题仍然较多,工程技术人员应根据工程实际选择计算模型,注重整体分析,进行优化设计,除主刚架强度和稳定计算外,还应注重支撑体系的布置。
只有遵循上述原则,才能保证结构设计的安全性和经济合理性。
关键词:轻钢结构;结构设计;门式刚架引言本文对门式刚架钢结构房屋的设计,总结了钢结构设计中存在的一些问题,并从结构布置、拉条设置、拉条节点、支撑设置等几方面进行分析和讨论。
1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现及发展1.1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现上世纪八十年开始,我国对门式刚架轻型房屋钢结构进行应用,经过近几十年来的不断发展,现阶段已经成为我国房屋建筑的一种重要组成方式。
在结构设计方面门式刚架轻型钢结构房屋主要通过应用H型钢等组成一种门式刚架承重的房屋骨架,实际的应用中这种设计非常广泛。
因为门式刚架轻型房屋结构的布设非常灵活,而且其柱网不会受到构建模数的限制。
并且,门式刚架轻型房屋在拆卸时比较方便,利于我们的回收应用,对于施工工期可以大大的减少。
此外,钢结构的应用有利于降低对能源的消耗,有效的保证了环境不被破坏,并且其应用的综合经济效益比较高,能够为企业带来很大的利益。
1.2门式刚架轻型房屋建筑的发展随着近年来我国科学技术的不断发展,对于门式刚架轻型结构的发展与应用也比较广泛。
在我国相关质量部门对门式刚架轻型房屋钢结构技术规程进行很好的规范后,对整个钢结构施工的水平及经验方面都起到了很好的提升作用。
但是,我国目前的钢结构应用设计上和一些发达国家相比,在很多方面上还需要进一步提高。
一般我国在轻型钢结构的应用形式上,主要是采用无铰门式刚架和两铰门式刚架,结构的自身截面是通过焊接H型钢保证稳定。
而对于刚架节点方面的设计,则大多都是相同的,主要是通过摩擦面处理的高强度螺栓进行连接。
在结构的维护系统方面则采用的设计标准化机制。
门式刚架设计论文
浅谈门式刚架设计【摘要】本文针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于结构选型、材质和截面选择、节点设计、支撑系杆设置、檩条墙梁设计、围护设计等各方面的问题发表个人的一点心得【关键词】结构;材质;截面;节点;支撑系杆;檩条墙梁;围护在日常进行的钢结构设计中,我们大部分遇到的是门式轻型刚架,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs 102:2002)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的a1~a5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。
下面按照设计的几个环节,浅谈一下如何进行门式轻型刚架的设计。
一、结构选型:门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
合理选择结构形式,包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等。
柱距和跨度首先应满足工艺布置的要求。
当工艺无特别要求时,柱距应以6~9m为宜。
一般说来,有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近6m;无吊车及屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近9m。
具体工程应通过试算比较来最终确定。
门式刚架跨度宜采用9~36m,当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。
屋面坡度一般以3%~5%为宜。
伸缩缝的设置:门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度(伸缩缝间距),应符合纵向温度区段长度不大于300m,横向温度区段长度不大于150m,当有计算依据时,温度区段长度可适当加大。
温度区段范围内按规范规定设计独立的稳定的空间体系。
当需要设置伸缩缝时,可采用两种做法:在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔,并使该处屋面板在构造上允许涨缩或设置双柱。
二、主刚架的材质和截面选择门式刚架的横梁和刚架柱根据建筑物的跨度、高度、荷载大小及荷载种类可采取变截面或者等截面。
主钢架h型钢的材质应采用q235b或q345b的钢材,对于其他非焊接构件可采用q235a。
实腹式刚架横梁截面高度宜采用跨度的1/30~1/45,轻型刚架选用比值的下限,截面开展,即截面尺寸大,但板厚较薄,这样在同样的用钢量下截面抗弯摸量大。
门式刚架房屋钢结构设计的论文五篇范文
门式刚架房屋钢结构设计的论文五篇范文第一篇:门式刚架房屋钢结构设计的论文摘要:自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98)公布已来,此类工程发展很快,但也陆续听到一些令人不安的情况。
去年雨水较大,降雪较多,有些地方雪特别大,结构被压坏恐怕很难避免,但有的地方雪不大房子也有垮的,漏水的更多。
另外,也看到一些工程,有的框架梁太细,令人担心,遇到大雪很可能出问题。
有的骨架立起来摇摇晃晃,没有支撑,说装上墙板就好了,好象有了墙板就可以不要支撑。
现在排架多起来。
用钢筋砼柱、轻钢梁,造价较低,但有的严重不合规定。
以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。
关键词:门式刚架钢结构一、设计方面1.屋面活荷载取值框架荷载取0.3kN/m2已经沿用多年,但屋面结构,包括屋面板和檩条,其活荷载要提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2,但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.门式刚架一般符合此条件,所以可用0.3kN/m2,与钢结构设计规范保持一致。
国外这类,要考虑0.15-0.5N/m2的附加荷载,而我们无此规定,遇到超载情况,就要出安全问题。
设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细,檩条太小,明显有人为减少荷载情况,应特别注意,决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。
2.屋脊垂度要控制框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180,除验算坡面斜梁挠度外,是否要验算跨中下垂度?过去不明确,可能不包括屋脊点垂度。
现在应该是计算的。
一般是将构件分段,用等截面程序计算,每段都要计算水平和竖向位移,不能大于允许值,等于要验算跨中垂度。
跨中垂度反映屋面竖向刚度,刚度太小竖向变形就大。
要的度本来就小,脊点下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。
有的工程由于屋面竖向刚度过小,第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡,使屋面变形。
本人有此想法,刚架侧移后,当山尖下垂对坡度影响较大时(例如使坡度小于1/20),要验算山尖垂度,以便对屋面刚度进行控制。
门式刚架轻型结构设计优选的讨论论文
关于门式刚架轻型结构设计优选的讨论【摘要】介绍门式刚架轻型结构的特点,从结构形式、钢材选用等诸多方面讨论结构设计优选,以降低工程造价,取得更好的经济效益和社会效益。
【关键词】门式刚架;设计优选;钢结构轻型门式刚架结构以其自重轻、造价低、抗震性能好、柱网布置灵活、构件批量生产、工程施工机械化、连接简单、安装方便、施工周期短、综合经济和社会效益好、能有效利用空间大等优点被越来越广泛地应用于工业厂房、仓库、展览厅,等较大跨度的公共建筑中,并成为我国钢结构房屋体系中重要的一种结构形式,笔者通过几年的工程设计,累积了一些关于门式刚架结构设计优选的经验和体会,已达到更好的经济效益和社会效益。
1. 结构布置优选1.1 结构形式对于门式刚架轻型房屋钢结构体系,屋面结构宜采用轻型压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条;门式刚架是主要的承重构件,一般由等截面或变截面的实腹焊接工字型或轧制h型截面柱和梁组成,设有桥式吊车时,刚架柱宜采用等截面构件;外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙粱的组合墙面系统。
刚架形式可以是单跨或多跨,相应屋面形式可以是单坡或多坡,常用屋面坡度1/8~1/20,在雨水较多地区取较大值。
1.2 柱距与跨度对于门式刚架结构,在满足建筑功能及工艺布置要求的前提下,最优柱距和跨度是结构设计中应优先考虑的问题。
一般情况下,门式刚架的最优间距应在6m~9m之间,一般来讲,6m~7.5m左右较为经济。
柱距小于7m时,总用钢量随柱距的增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增大;柱距7 m~9m内,柱距对用钢量的影响很小;柱距超过9m后,总用钢量逐步上升,主要是由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升造成的。
竖向荷载(如屋面荷载、吊车荷载等)是影响经济柱距的主要因素,当无吊车或吊车吨位较小时,柱距可取6m~7m;当吨位较大时,柱距可取7m左右,用钢量比常规6m柱距可节省3~12%,总造价可节省2~6%,经济效益非常可观。
有关门式刚架轻钢结构设计论文
有关门式刚架轻钢结构设计的思考摘要:本文首先论述门式刚架轻钢结构体系的组成,进而论述门式刚架的材质与断面选取,最后就门式刚架轻钢结构的设计进行简单阐述,以供参考。
关键词:门式刚架;轻型钢结构;设计abstract: this paper first discusses the door frame of light steel structure, the composition of the system, and discusses the door frame of material and section selection, finally the door frame of light steel structure design of this simple, for reference.key words: the door frame; light steel structure; design 中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号1前言门式刚架轻钢结构是一种新型的建筑结构形式,近年来在国内发展迅速,并在钢结构建筑中广泛应用。
门式刚架轻钢结构以门形刚架为结构受力体系,围护结构为薄壁c型或z型钢檩条和彩色压型钢板。
这种结构由于采用轻型屋面,可减小梁柱截面及基础尺寸,并具有建筑造型美、强度高、延性好、自重轻、施工速度快、用钢量少等特点。
在此,本文就门式刚架轻钢结构设计展开阐述,以供参考。
2 门式刚架轻钢结构体系的组成2.1 主结构:门式刚架(包括中部和端部刚架)、托梁、支撑体系等。
2.2 次结构:屋面檩条和墙面檩条等。
其既是围护材料的支撑结构,又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用。
2.3 围护结构:屋面板和墙板。
其起的是对整个结构的围护和封闭作用。
2.4 基础。
3 门式刚架的材质与断面选取3.1主刚架h型钢的材质宜采用q345以上的钢材,对于檩托以及其他附件宜采用q235钢。
门式刚架论文
门式刚架论文轻型门式刚架设计研究摘要:与其它结构形式相比,轻型门式刚架具有施工迅速、物廉价美、维护方便以及扩建灵活等特点,其在建筑工程中的应用也十分广泛,因而在当前建筑市场中,占据着主要地位。
文章阐述了轻型门式刚架特点,并分析了其设计要点。
关键词:轻型门式刚架设计结构轻型门式刚架结构最早在我国出现于上世纪80年代,通过几十年的发展,轻型门式刚架结构在我国的应用十分普遍,尤其在轻型厂房、仓库以及大型体育馆、展览馆等等。
1.轻型门式刚架概述随着我国经济的飞速发展以及现代化进程的不断推进,轻钢建筑工程应运而生并在轻型的厂房、仓库、展览厅、体育馆及加层建筑、活动房屋等工程中得到了广泛应用,轻型门式刚架房屋结构凭借其质轻价廉,安装维修方便等特点迅速在建筑市场中占据了主要地位。
轻型门式刚架结构多是由等截面或变截面的轻型焊接H形钢、冷弯薄壁型钢或等截面的热轧H形钢等构成的,而墙梁多采用槽形或Z形冷弯薄壁型钢,以压型钢板、铝板等压型金属板做墙面及屋面等维护结构,并采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料。
独特的结构决定了其不同于钢筋混凝土结构,总的来讲,主要有以下几方面的特点:1)质轻价廉一方面轻型门式钢架结构所采用的材料吨位轻质型材料:屋面及墙面等维护结构采用压型金属板,保温材料采用玻璃棉,钢结构则较多采用了轻型薄壁钢等材料。
另一方面轻型门式钢架结构钢用量较少,一般为0-30kg/m2,与钢筋混凝土结构相比仅为其相同荷载和跨度情况下钢结构用量的5%左右。
鉴于轻型门式钢架结构结构总体质量较轻,相应的基础也可以做得较小,地基处理费用也较低。
2)施工周期短,综合经济效益高门式刚架结构中的构件一般是工厂直接制作,其质量能够有所保证,而且在施工中,安装非常方便,而且构件之间的相互连接多为螺栓连接,安装相当迅速。
而且在门式刚架结构的设计中,大多采用计算机辅助设计,自动化程度高,而且运输非常方便,综合经济效益非常高。
浅谈轻型门式钢架结构设计(一)
浅谈轻型门式钢架结构设计(一)摘要:本文简要介绍了门式轻钢结构的概况,对它的设计方法、设计步骤、材料选型和设计中需要注意的问题,做了简要介绍,有利于对轻型门式钢架结构设计有较为完整的认识。
关键词:轻型门式钢架;设计步骤轻型门式钢架房屋结构在我国的应用自20世纪60年代开始兴起,90年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H型钢的出现,轻刚结构在我国进入兴旺发展的时代。
在目前的工程实践中,门式钢架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件,单跨钢架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。
门式钢架轻型房屋钢结构设计一般采用以概率理论为基础的极限状态设计法,按分项系数设计表达式进行计算;承重构件按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
一、柱网布置的确定轻钢厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置。
在尽可能满足生产工艺和使用功能上,应根据房屋的高度确定合理的跨度。
通过已往多个工程的设计实践,在门式钢架设计过程中对柱网安排得出以下结论:(一)通过大量计算发现,当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致下,跨度在18~30m之间的钢架单位用钢量(Q235B)为18~28kg/m2,当跨度在21~48m之间的钢架单位用钢量为25~40kg/m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨钢架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨钢架节约18%左右,因此设计门式钢架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度。
对门式钢架轻型钢结构而言,钢架用钢量是最主要的,当钢架跨度较小时,钢架用钢量甚至占总用钢量的50%以上,而其它各单用钢量,特别是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑,其用钢量所占比例较小,因此,在设计门式钢架时应精确设计,合理使用。
(二)随着柱距增大,其它各部分结构的用钢量均随柱距的增加而增加,特别是吊车梁,由于柱距较大,须采用格构形式,其用钢量所占比例较大,并最终超过了钢架的用钢量。
学位论文-—轻型门式刚架厂房设计
本科生毕业论文(设计)题目:轻型门式刚架厂房设计此设计有相应的资料和CAD图纸,充值下载或购买者将免费赠送。
联系QQ号;1620812008.姓名:系别:专业:年级:学号:指导教师:职称:讲师20 年月日注:由指导教师填写指导教师签字:20 年月日中文摘要本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。
根据毕业设计任务书的要求,分建筑与结构两部分进行设计。
建筑部分,通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《福建省建筑设计标准图籍》等相关资料,将门式刚架厂房设计为13跨,每跨的间距为30m,总的建筑面积为2160m2。
该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢(变截面)作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(C型)做檩条、墙梁;以压型钢板做屋面、墙面;采用80mm玻璃棉作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
结构部分,根据已形成的建筑图及其相关要求,查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图,对每榀刚架的最不利荷载进行计算,利用PKPM软件完成刚架的合理截面计算,然后通过设计规范的相关要求,对刚架梁、柱、支撑、檩条等构件进行稳定性计算,用AUTOCAD2005分别绘制出设计图。
最后,整理计算书并出图。
关键词轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图AbstractThis project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。
Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《The Fujian Architectural Design Standard Plans》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 2160m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture.Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with AUTOCAD2005 respectively out design. Finally, a finishing account book and plot.Key Words:Lightweight gabled Building Structure Specification Design Sketch目录工程概况 (7)荷载取值 (7)荷载组合 (8)(一) 荷载计算 (8)(二) 荷载组合(设计值) (9)内力计算 (10)内力包络图 (30)截面计算 (34)(一) 选择截面 (34)(二) 截面信息 (34)(三) 截面验算 (37)1. 宽厚比 (37)2. 腹板屈曲后强度利用 (37)3. 强度计算 (38)4. 平面内的整体稳定 (39)5. 平面外的整体稳定 (40)节点计算 (39)1边柱与斜梁连接高强螺栓强度验算 (39)2斜梁与斜梁拼接节点 (42)3屋脊梁梁拼接节点 (43)4钢柱柱脚设计 (44)檩条设计与计算 (45)1设计资料 (45)2荷载情况 (45)3内力计算 (45)4截面特性 (46)5有效截面计算 (46)6强度计算 (47)7挠度计算 (47)墙梁设计与计算 (47)1设计资料 (47)2荷载情况 (48)3内力计算 (48)4截面选择及截面几何特性 (48)5有效截面计算 (48)6强度计算 (49)7挠度计算 (49)隅撑设计与计算 (49)支撑设计与计算 (50)工程概况某公司欲建一座轻型门式刚架厂房。
集装箱安装车间单层轻型门式刚架设计论文
JIU JIANG UNIVERSITY毕业论文题目集装箱安装车间单层轻型门式刚架设计英文题目Single light gantry containerinstallation workshop frame design院系土木工程与都市建立学院专业土木工程姓名郑扬扬年级 A1111 学号指导西席徐芸二零一五年五月摘要近年来,随着产业的快速生长和钢结构技能的不绝进步与更新,新型质料运用越来越遍及,轻型钢结构也大量涌现,尤其是轻型门式钢架结构在单层产业厂房、堆栈、超市等大跨度修建中得到了遍及的应用。
整个设计工程中,修建设计起到决定性的作用。
不但要考虑修建的外观造型和内部结构是否公道,还要考虑帮助成果、采光、消防宁静等问题。
“结构公道、设施完善、设计先进、美观大方”是该设计的主要原则,为的是制作一座宁静、经济、实用、美观、大方的集装箱安装车间。
还在结构摆设上体现了钢框架结构的多种优势,比如跨度大、稳定性好、抗震性能强、自重小、空间摆设灵活等修建外观要求美观、新颖,能够充实体现轻钢结构修建的美学特点。
该修建体现出框架结构结构灵活的优势,所以店肆的位置只做了大要离开,具体的巨细和位置摆设均自行选择摆设。
本设计包罗修建设计和结构设计两部分。
修建设计主要包罗修建设计总说明、平面设计、立面设计、剖面设计以及细部详图;结构设计方面,先凭据平面摆设对梁柱的尺寸进行初选,然后进选出一榀框架进行横向荷载和竖向荷载的盘算,并进行内力组合;凭据盘算结果和结构要求,对框架梁和柱进行验算,最后对节点、楼梯、底子等进行设计。
要害词:轻型钢结构;钢框架结构;修建设计;结构设计AbstractIn recent years, with the continuous progress and updating of industrial rapid development and technology of steel structure and new materials used more and more widely, light steel structure in large numbers, especially lightweight steel portal frame structure in the mono layer workshops, warehouses, supermarkets, and the construction of large span has been widely used.Throughout the design, architectural design plays a decisive role. Not only to consider the architectural appearance and internal layout is reasonable, but also to consider the auxiliary functions, lighting, fire safety and other issues. "Reasonable layout, complete facilities, advanced design, elegant" is the main principle of the design, for is to build a safe, economic, practical, beautiful, container installation workshop. Also in the structure layout reflects the many advantages of steel frame structure, such as large span, good stability, strong shock resistance, light weight, flexible arrangement of space and the exterior of the building requirements of novelty, beautiful appearance, and can fully reflect the aesthetic characteristics of the light steel structure building. This architecture reflects the advantages of the layout of the frame structure, so the position of the shop is only roughly separated, the concrete size and the location arrangement are all chosen for arrangement..This design includes two parts of architectural design and structure design. Architectural design mainly includes general description of architectural design, graphic design, facade design, profile design and details; structural design, first on the behavior of beam to column size according to the layout of the primaries, and then select one pin frame for the calculation of horizontal load and vertical load, and the combination of internal forces; according to the calculation results and construction requirement, carries on the checking calculation of framebeams and columns. Finally, on the node, the stairs, the foundation design.Key words: light steel structure; steel frame structure; architectural design; structure design目录第一章修建设计 (1)1.1 工程表面 (1)1.2 修建设计原理及要求 (1)1.3 修建设计资料 (2) (2) (2)1.4 修建设计说明 (2) (2) (3) (3)第二章结构设计盘算 (4) (4) (4)2.3荷载盘算 (5) (5) (6)第三章内力盘算 (7)3.1在恒荷载作用下 (8)3.2在活荷载作用下 (9)3.3在风荷载作用下 (10)第四章内力组合 (13)第五章刚架设计 (16)5.1截面设计 (15)5.2构件验算 (15)5.3节点验算 (19)第六章吊车梁设计 (25)6.1设计资料及说明 (25)6.2内力盘算 (25)6.3吊车梁截面尺寸确定及多少特征盘算 (28)6.4梁截面承载力核算 (30)6.5梁连接盘算 (33)第七章其他构件设计 (35)7.1檩条的设计 (35)7.2隅撑的设计 (39)7.3墙梁的设计 (39)参考文献 (42)致谢 (44)第一章修建设计1.1 工程表面该修建为集装箱安装车间单层轻型门式刚架设计,主体采取轻型门式刚架结构,外墙体在标高1.200米以下为240砖墙;标高1.200米以上为双层镀锌钢板。
门式刚架轻型房屋钢结构设计论文
门式刚架轻型房屋钢结构设计论文【摘要】门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用已越来越广泛,技术日趋成熟,但需要完善和研究的问题仍较多。
在门式刚架轻型房屋钢结构设计时,应根据工程实际选择适用的规范,学习和理解规范的条文内容,建立清晰的结构概念,总结设计经验,注重整体分析,并根据具体的工程情况选择合理的柱距,并注意屋面活荷载的取值与风荷载计算存在的问题。
1、门式刚架轻型房屋钢结构的主要特征门式刚架轻型房屋钢结构是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。
这类结构体系质量轻,机械化程度高,施工周期短,综合经济效益高,已广泛应用于单层工业厂房、仓库和公共建筑中。
除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构还具有以下特点:(1)采用轻型屋面,大大减轻了屋面重量,从而减小刚架截面尺寸和基础大小。
(2)刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比。
变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度,做到材尽其用。
(3)刚架的腹板可按有效宽度来设计,即允许部分腹板失稳,利用其屈曲后强度,这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比,从而减小腹板厚度。
(4)门式刚架体系的整体性可依靠檩条、墙梁及隅撑来保证,从而减少屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便。
(5)控制荷载通常是竖向荷载,但当房屋较高或风荷载较大时,风荷载的作用不容忽视。
同时由于结构自身轻,地震往往不起控制作用。
(6)门式刚架结构受力小、跨度大,其构件截面比普钢结构更小,结构的刚度、变形及平面外稳定性常成为控制性的因素。
(7)结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。
构件单元可根据运输条件划分,在现场用螺栓连接,安装方便快捷,土建施工量小。
(8)易于拆迁,临时建筑也可以采用。
2、门式刚架轻型房屋钢结构设计应注意的问题2.1 执行规范的选用跨度不大于36m,檐口高度不大于15m(当桥式吊车起重量不大于10t、无较大的吊挂荷载以及基本风压不大于0.6kN/m2且抗震设防烈度不大于7度时,可放宽至18m),主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1~A5工作级梁式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,而超出以上范围的门式刚架则应遵照《钢结构设计规范》GB50017-2003执行。
探讨门式刚架轻型钢结构设计
探讨门式刚架轻型钢结构设计摘要:门式刚架轻型钢结构房屋设计是一个较为复杂的体系,在设计中需要顾及很多方面的内容,需要按照各种原理进行,设计人员只有熟悉门式刚架轻型钢结构的特点、分类,以及使用范围,才能更好的在设计中发挥出门式刚架轻型钢结构的优势。
本文具体分析研究了门式刚架轻型钢结构设计。
关键词:门式刚架;轻型钢结构;设计引言随着社会经济的不断发展进步,轻型门式刚架结构在我国已经普遍应用,并进入繁荣发展阶段。
轻型门式刚架作为轻型房屋钢结构的一种结构形式,具有施工快捷、外型美观、节省耗材、抗震性能好、低成本且环保等优势。
然而这种结构在实际工程中还存在一些问题。
本文就门式刚架在工作实际中经常遇到的一些问题进行探讨,以供结构同行参考。
一、规范的选择门式刚架轻型房屋钢结构是门式刚架的一种特殊情况,主要表现在具有轻型屋盖和轻型外墙、吊车荷载不大、房屋平均高度和跨度均不是太大。
因此当有关工程条件不满足>( CECS 102∶2002)的适用范围时,设计不应依据CECS 102∶2002的规定,而应执行>( GB 50017-2003)的有关规定,有抗震设防要求的地区还应执行GB 50011-2010建筑抗震设计规范的有关规定。
对于底部为多层钢框架上部为门式刚架轻型房屋的钢结构,上部结构可参照CECS 102∶2002设计,下部结构按GB 50017-2003设计,并整体抗震分析。
门式刚架轻型房屋钢结构的构件厚度较薄,因此不适用于有强侵蚀介质的环境,如特殊化工产品的生产车间等。
二、基本规定1、门式刚架活荷载取值门式刚架房屋上作用的活荷载一般有:竖向荷载(雪荷载、积灰荷载等)、水平荷载(风荷载、吊车刹车力)及地震作用。
由于轻钢结构自重较轻,所以对风荷载的反应非常敏感,这一点尤其应注意。
风荷载依据《建筑结构荷载规范》(GB50011-2012)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,需要注意的是两本规范对风载的体型系数及取值都有很大不同,一般来说,《荷载规范》偏于保守。
浅谈轻型门式钢架结构设计
浅谈轻型门式钢架结构设计浅谈轻型门式钢架结构设计摘要:在我国的工业厂房等建设中,门式钢结构因为其诸多的优点被广泛的应用,同时也得到了人们的一致认可,但是在进行设计施工的时候还是有着诸多的问题,本文就这些问题,谈一下轻型门式钢结构的设计。
关键词:门式钢架;结构设计;问题;处理措施中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:引言作为一种被广泛应用的建筑方式,轻型门式钢结构已经变得越来越常见。
其上部主构架一般包括钢架斜梁、钢架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
尤其是最近几年,我国压型钢板和H型钢的发展,轻型门式钢架结构建筑的应用更加的广泛,像是单层工业厂房、展览馆、超市、仓储式建筑等等。
因此加强对轻型门式钢架结构的设计,具有非常重要的作用。
一、轻型门式刚架的荷载荷载是结构设计的原始依据之一,结构设计是否安全可靠、经济合理,荷载的取值大小至关重要。
一般荷载与其他结构形式取值并无区别,对轻型门式钢结构而言,屋面活荷载和雪荷载的取值应引起注意。
我国规范规定不上人屋面的活荷载为0.5 kN/m²,但构件的荷载面积大于60m²的可乘折减系数0.6,门式刚架一般符合此条件,屋面活荷载取0.3 kN/m²,但设计屋面板和檩条等构件时,活荷载要提高到0.5 kN/m²。
要特别注意的是对于一般厂房还要考虑0.15 N/m² ~ 0.3 N/m²的附加荷载,而如果不考虑附加荷载,遇到超载情况,就会出安全问题。
设计轻型门式刚架结构时,雪荷载在屋面活荷载中起控制作用,要保证轻型门式刚架结构在异常雪荷载作用下能够安全,也要做到严格施工和正确使用,增强使用者忧患意识。
设计者除按规范规程要求考虑雪荷载外,特殊情况下要考虑积雪的平均密度: 在我国东北及新疆北部地区积雪的平均密度取150 kg/m³ ; 华北及西北地区取130 kg/m³,其中青海取120 kg/m³ ; 淮河、秦岭以南地区一般取150 kg/m³,其中江西、浙江取200 kg/m³ ; 当遇到冻雨时,要按实际情况取值。
浅议轻型门式钢架厂房的结构设计3900字
浅议轻型门式钢架厂房的结构设计3900字摘要:随着社会的发展与进步,重视轻型门式钢架厂房的结构设计具有重要的意义,本文主要探讨轻型门式钢架厂房的结构设计。
毕业关键词轻型门式钢架结构设计跨度Abstract: Along with the development of social development and progress, and pay attention to the light steel structure workshop door type of design has an important meaning, this paper mainly discusses the light steel structure workshop door type of design.Key words: light door, type, steel, structure, design, span中图分类号:TB482.2文献标识码:A 文章编号:引言门式刚架轻钢结构是一种新型的建筑结构形式,近年来在国内发展迅速,并得到了广泛应用。
门式刚架轻钢结构以门形刚架为结构受力体系,围护结构为薄壁C型或Z型钢檩条和彩色压型钢板。
1、门式刚架轻钢结构的特点1.1用钢量少、自重轻门式刚架轻钢结构采用防水、围护一体化的轻质多功能新型屋面和墙体材料,大大减轻了荷载重量。
其承重构件普遍采用高强钢材,以减轻结构自重。
通常门式刚架轻钢结构的重量只有钢筋混凝土结构的1/8―1/10,是普通钢结构重量的l/2―1/3。
1.2适应性强门式刚架轻钢结构的跨度、柱距布置灵活,单跨、多跨可随意组合,可应用于不同工艺、不同规模、不同用途的各类建筑中。
1.3施工速度快、周期短钢构件工厂化生产效率高、精度高、质量稳定,工地拼装.施工简便、迅速、工期短。
一般5 000~10 000 m2的单层工业厂房工期仅需3个月。
1.4符合“美观、经济、实用”的原则造价合理,投资见效快,综合经济效益好。
轻型门式刚架施工
轻型门式刚架施工摘要:文章中对轻型门式刚架结构在实际工程中的应用进行了探讨,对施工工艺及施工技术进行阐述,希望为同类工程施工提供借鉴。
关键词:门式刚架结构;施工;技术;工艺目前轻型门式刚架结构为人们所熟知,施工周期短、成本造价低,在各类工业厂房、大型商场、活动场所中应用广泛,满足了人们对于房屋建筑高度与空间的要求,在今后的发展中将会有更加广阔的前景。
一、工程概况:某高校大型文体中心,在设计最初,就是为了满足需要而进行这种大空间门式刚架结构的设计的。
该文体中心长、宽、高分别为45.2m、23.6m、7.2m,其结构与参数如图1所示,设计使用年限为25年。
图1 学生活动中心的门式刚架结构图二、大跨度门式刚架的施工技术一般而言,门式刚架的施工顺序为:基础施工→主体刚架施工→彩钢板屋面施工→附属设施施工。
1、门式刚架的基础施工:(1)基础的测量与放线:用DJ6经纬仪定出该活动中心的十字中心线,以十字中心点纵向、横向的边线为基准,并分别确定各结构柱的安装中心位置。
本工程基础部分采用独立基础施工的方法,为保证钢结构柱安装在允许的偏差之内,测量放线采用轴线测量的方法,使用全站仪对主要轴线进行控制,然后使用激光经纬仪进行细部控制,控制桩采用80cm的木桩,桩顶用铁钉作为控制线的中心。
(2)基础的开挖:根据设计要求,为保证柱基础的稳定性,柱基的挖孔深度须嵌入持力层0.5m 以上。
钢柱与混凝土基础的连接采用预埋螺栓连接,浇筑上部桩基混凝土时将螺栓根据要求预埋。
(3)混凝土的浇筑:本工程采用C30商品混凝土,平面运输方式为混凝土搅拌车。
为保证柱基础的质量.柱基础采用一次浇筑法进行施工。
具体做法是:混凝土分层浇筑;浇筑至接近预埋螺栓底标高处约100mm范围时用插入式振捣器进行振捣,再将混凝土浇筑至预埋螺栓标高底部,待混凝土初凝和养护后,预埋倒T形螺栓。
预埋倒T形螺栓时,应反复量测柱距和预埋螺栓间距,其轴线偏差应≤5mm,再用与混凝土配比相同的水泥砂浆埋设倒T形螺检。
浅谈轻型门式刚架的设计和施工
浅谈轻型门式刚架的设计和施工摘要:自从20世纪90年代以来,我国钢结构发展速度越来越快。
轻型门式刚架轻钢结构凭借其自身建筑外形美观、钢结构用量较少以及施工速度较快等多项优势,在工业厂房以及超市中广泛应用,已经成为当前我国经常应用的轻型钢结构。
由于其高速发展,难免也会出现施工质量不合格的工程。
比如:有些地区建筑物容易漏水,有些建筑物缺少支撑,有些建筑物缺少骨架等。
因此,对于工程建设与施工单位而言,必须要重视轻型门式轻钢结构的设计与施工,只有这样才可以大大提高轻型门式刚架房屋的整体施工质量。
关键词:轻型门式钢架;设计;施工1 轻型门式刚架轻钢结构的有关简介1.1 轻型门式刚架轻钢结构的组成轻型门式刚架轻钢结构的形式是多样化的,布置相当灵活,可以满足不同使用功能的厂房设计要求。
通常,轻型门式刚架轻钢结构的组成部分主要体现在以下几点:1.1.1 刚架承重结构通常采取H形截面实腹式刚架,在工厂预制结构梁和柱,现场使用高强螺栓进行连接。
1.1.2 吊车梁一般来说,经常采用加强上翼缘的实腹式工形截面梁,从而更好地满足抵抗吊车横向水平制动力的要求。
1.1.3 抗风柱水平风荷载直接作用于抗风柱,通常利用弹簧板连接屋面梁和上端,下端和基础进行连接,通常采用实腹式H形截面。
1.1.4 屋面与墙体尽可能采用用轻质的高强屋面材料,还要充分考虑满足一些特殊要求。
1.1.5 檩条与墙梁檩条和墙梁,多数采用断面较大的冷弯薄壁型钢,厚度在3mm左右,高度在300mm左右。
1.1.6 支撑支撑主要包括以下两个部分:(1)屋面支撑;(2)柱间支撑。
1.1.7 基础使用多元化的基础形式,比如:桩基础、钢筋混凝土独立基础以及钢筋混凝土条形基础,等等。
1.2 轻型门式刚架轻钢结构的特征1.2.1 用钢量相对少,自重较轻轻型门式刚架轻钢结构,采取围护和防水相结合的多功能墙体及屋面材料,来显著减少作用的荷载重量。
轻型门刚结构的承重构件,广泛采用高强钢材,从而使结构自重显著减少。
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浅谈轻型门式刚架的设计与施工
摘要:近几年来,大量的轻钢结构建筑拔地而起,而在西部大开发的浪潮中,我国轻钢结构的发展更是如火如荼,由于轻钢结构施工周期短、工程造价相对较低等原因,大量的工业厂房、超市、汽车展厅等等都采用了轻钢结构的形式。
对轻型门式刚架而言,通常以h型钢,采用焊接连接作为梁柱,以c形或z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层。
然而,在此类工程迅速发展的同时,也时常见到一些令人触目惊心的场面:房屋被压坏,漏水严重等现象,以下就门式刚架设计及施工,浅谈几点体会。
关键词:轻型门式刚架;屋面活荷载取值;现场施工
中图分类号:tu7文献标识码:a 文章编号:
1 设计方面
1.1 屋面活荷载取值
gb50009-2012《建筑结构荷载规范》不上人屋面活荷载取
0.5kn/m2。
gb50017-2003《钢结构设计规范》规定支撑轻屋面的构件或结构,当仅有一个可变荷载且受载水平投影面积超过60m2时,屋面的活荷载为0.3kn/m2。
框架结构一般符合此条件,但取活荷载为0.3kn/m2时,应同雪荷载比较,取大值。
国外这类,要考虑
0.15~0.5kn/m2的附加荷载,而我们无此规定,所以设计的时候可适当提高一些,绝对不允许在有限的活荷载中做文章。
1.2 内力和侧移计算
对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,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。
变截面门式刚架的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。
地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。
根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。
变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定,计算时荷载取标准值,不考虑荷载分项系数。
如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求,需采用下列措施之一进行调整:放大柱或(和)梁的截面尺寸,改铰接柱脚为刚接柱脚;把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。
1.3 檩条计算不安全
檩条一般采用冷弯薄壁构件,受压板件或压弯件的宽厚比较大,在受力时要屈曲,强度计算应该采用有效宽度,对原有截面要减弱,不能像热轧型钢那样全截面有效。
有效宽度理论是在《冷弯薄壁型钢构件技术规程》中讲的,有些设计软件并未考虑。
但是设计不能光靠软件,还要自己熟悉规范,理解规范,做出正确的判断,软件未考虑的,自己要考虑,充分结合规范和软件,做出正确的计算。
另外,我们往往忽略强度计算要用净截面,忽略钉孔减弱,这种减弱,一般达到6~15%,对小截面窄翼缘的梁影响较大。
刚架整体分析采用的是全截面,如果强度计算不用净截面,实际应力将高于计
算值。
《规程》3.1.7条规定:结构构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。
1.4 钢柱换砼柱
少数单位设计的门式刚架,采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成,斜梁用竖放式端板与砼柱中的预埋螺栓相连,形成刚接,目的是想节省钢材和降低造价。
在厂房中,的确是有用砼柱和钢桁架组成的框架,但此时梁柱只能铰接,不能刚接。
多高层混合建筑中,钢梁与墙的连接也是如此。
因为混凝土是一种脆性材料,虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力,但在连接部位,它的抗拉、抗冲切的性能很弱,在外力作用下很容易松动和破坏。
还有的单位,在门式刚架设计好之后,又根据业主要求将钢柱换成砼柱,而梁截面不变。
应当指出,砼柱加钢梁作成排架是可以的,但将刚架的钢柱换成砼柱,而钢梁不变,是不可行的。
由于连接不同,构件内力也不同,有的工程斜梁很细,可能与此有关。
2 施工方面
2.1 柱脚破坏
有的刚架在大风时柱子被拔起,这是实际中常出现的事故。
主要原因是刚架计算失误和遗忘抗剪槽的留设和抗剪件的设置。
设计柱间支撑及抗剪件时,未考虑支撑传给柱脚的拉力。
尤其是房屋纵向尺度较小时,只设置少量柱间支撑来抵抗纵向风荷载,支撑传给柱脚的拉力很大,而柱脚又没有采取可靠的抗拔措施,很可能将柱子
拔起。
因此,在风荷载较大的地区刚架柱受拉时,在柱脚应考虑抗拔构造,例如锚栓端部设锚板等。
2.2 没有柱间支撑
这种情况近年较常出现。
所谓蒙皮效应是指压型钢板在其平面内的抗剪能力,可称为受力蒙皮作用。
如将压型钢板与构件进行可靠连接,则此蒙皮效应可使围护结构同时成为结构的重要组成部分,参与整个结构体系工作,为与之相连的受压、受弯压构件提供连续侧向支撑,从而提高这种构件的刚度及稳定承载力。
蒙皮作用的影响因素太多,并非在任何情况都能发挥作用。
特别是柱间支撑,受力较大,绝不能省略。
蒙皮作用最多只能视为一种刚度储备。
2.3 端板合不上
端板连接是结构的重要部位。
由于加工要求不严,而腹板与端板间有夹角,有的工程两块端板完全对不上,合不起来,强行用螺栓拉在一起,仍留下较宽缝隙,严重影响工程质量。
2.4 锚栓不铅直
框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不铅直,柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使房屋外观很难看,这种情况不少。
锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外常用此法施工,最近在国内讨论轻钢施工验收规程,不少专家强调了这种方法。
2.5门式刚架的安装
有些刚架在大风时柱子被拔起,因此,在风荷载较大的地区刚柱
受拉时,在柱脚更应考虑抗拔构造,例如锚栓端部设锚板等。
另外,预埋地脚螺栓与混凝土短柱边距离过近,在刚架吊装时,经常不可避免的会人为产生一些侧向外力,而将柱顶部混凝土拉碎或拉崩。
在预埋螺栓时,钢柱侧边螺栓不能过于靠边,应与柱边留有足够的距离。
同时,混凝土短柱要保证达到设计强度后,方可组织刚架的吊装工作。
另外,施工时遗忘抗剪槽的留置和抗剪件的设置,柱脚螺栓按承受拉力设计,计算时不考虑螺栓承受水平力。
若未设置抗剪件,所有由侧向风荷载,水平地震荷载,吊车水平荷载等产生的柱底剪力,几乎都由柱脚螺栓承担,从而破坏柱脚螺栓。
有些工程地脚螺栓位置不准确,为了方便刚架吊装就位,在现场对地板进行二次打孔,任意切割,造成柱脚底板开孔过大,使得柱脚固定不牢,螺栓最小边距不能满足规范要求。
3结束语
综上所述,结合设计及现场经验对轻型门式刚架的设计与施工中遇到的实际问题简要概括了以上几个问题的特点。
了解以上特点对从事钢结构工作的工程技术人员来说是十分有益的,深入理解这些有助于设计与施工出即能保证安全而又经济合理的结构。
参考文献
【1】门式刚架轻型房屋钢结构技术规程{m}.北京:中国计划出版社,2002.
【2】钢结构设计规范(上册){m}.北京:中国计划出版社,2003. 【3】钢结构设计手册{m}.北京:中国建筑工业出版社,2003.
【4】冷弯薄壁型钢结构技术规程{m}.北京:中国计划出版社,2002.。