(完整版)第1章轻型门式刚架结构

1.3 刚架设计
1.3.1荷载及荷载组合 1.3.1.1永久荷载 包括结构构件自重和悬挂在结构上的非结 构构件的重力荷载。 1.3.1.2可变荷载 包括屋面活荷载、屋面雪荷载、积灰荷载、 吊车荷载、地震作用、风荷载。
1.3.1.3 荷载效应组合
组合原则：
1.屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中 的较大值；
N e

M
N f
)[1

(
V 0.5Vd
1)2 ]
1.3.3.3梁腹板加劲肋的配置 梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷 载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。 其他部位是否设置中间加劲肋，根据计算 需要确定。《规程》规定，当利用腹板屈 曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取hw －2hw。 加劲肋稳定性验算按GB50017规范的规定 进行，按两端铰接轴心受压构件进行计算。
b1 t
15
235 fy
工字形截面梁、柱构件腹板
hw tw 250
235 fy
（2）腹板屈曲后强度利用
当腹板高度变化不超过60mm/m时，抗剪承 载力设计值
Vd

hwtw
f
' v
当w 0.8时 当0.8 w 1.4时 当w 1.4时
fv' fv
fv' [1 0.64(w 0.8)] fv fv' (1 0.275w ) fv
门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成，柱一 般为单独单元构件，斜梁可根据运输条件划若 干单元。单元构件本身采用焊接，单元之间可 通过端板用高强度螺栓连接。 门式刚架上可设置不大于3t的悬挂起重机和起 重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双桥式 吊车。
1.2.2结构布置
1.2.2.1刚架的建筑尺寸和布置 跨度宜为9-36m，当边柱宽度不等时，其外
（3）腹板的有效宽度
腹板全部受压
he hw
腹板部分受拉
he hc
当 0.8时 当0.8 1.2时 当 >1.2时
1 1 0.9( 0.8) 0.64 0.24( 1.2)
1.3.3.2 刚架梁、柱构件的强度计算 （1）工字形截面受弯构件弯剪共同作用下
侧应对齐。
高度宜取4.5-9m，必要时可适当放大。 门式刚架的间距一般宜取6m、7.5m或9m。 挑檐长度宜为0.5-1.2m。 伸缩缝：纵向<300m；横向<150m可不设。
1.2.2.2檩条和墙梁的布置 屋面檩条一般等间距布置，屋脊两侧各设 一道檩条，天沟附近应布置一道檩条。确 定檩条间距时，应综合考虑天窗、通风屋 脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素 按计算确定。 侧墙墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、 遮雨篷等构件和维护材料的要求。
当V 0.5Vd时 当0.5Vd V Vd时
M 百度文库e
M

M
f
(Me
Mf
)[1 ( V 0.5Vd
1)2 ]
（2）工字形截面受弯构件弯矩、剪力和轴 力共同作用下
当V 0.5Vd时 当0.5Vd V Vd时
M

M
N e
M
N e
Me
NWe /
Ae
M

Mf

(M
刚架柱顶位移（计算值）限值
吊车情况 不设吊车 设有桥式吊车
其他情况 当采用轻型钢板墙时 当采用砌体墙时 当吊车有驾驶室时 当吊车由地面操作时
柱顶位移限值 h/60 h/100 h/400 h/180
1.3.3 刚架柱和梁的设计
1.3.3.1 梁、柱板件的宽厚比限值和腹板 屈曲后强度利用
（1）梁、柱板件的宽厚比限值 工字形截面构件受压翼缘板
控制截面的内力组合主要有：
1）最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的 较大值。
2）最大弯矩Mmax和同时出现的N及V的较 大值。
3）最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现 在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱 脚铰接时M＝0。
1.3.2.2 侧移计算 变截面门式刚架的柱顶位移应采用弹性分 析方法确定。计算时荷载取标准值，不考 虑荷载分项系数。 如果刚架的侧移不满足要求，可采用：放 大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱脚 为刚接柱脚；把多跨刚架中的个别摇摆柱 改为上端和梁刚接。
1.2 结构形式和结构布置
1.2.1门式刚架的结构形式 按跨度分为：单跨、双跨、多跨 按屋面坡脊数可分为：单脊单坡、单脊双
坡、多脊多坡。 单脊双坡多跨刚架，无桥式吊车时，当柱 不是特别高且风荷载也不很大时，中柱宜采用摇 摆柱；但设有桥式吊车时，中柱宜为两端刚接。
根据跨度、高度及荷载不同，门式刚架的 梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工 字形截面或轧制H型钢截面。设有桥式吊 车时，柱宜采用等截面构件。 柱脚多采用铰接，当用于工业厂房且有桥 式吊车时，宜采用刚接。 屋面坡度宜取1/20-1/8。
1.2.2.3支撑和刚性系杆的布置 支撑和刚性系杆的布置应满足的规定 支撑宜用十字交叉圆钢，圆钢与相连构件的夹角 宜接近45°，不超出30°－60°。 圆钢应用特制的连接件与梁、柱腹板连接，校正 定位后张紧固定。 房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型 钢支撑。当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设 置纵向框架。
max{屋面均布活荷载、雪荷载}] +0.91.4 (风荷载+吊车竖向及水平荷载）
2） 1.0永久荷载 1.4风荷载
1.3.2 刚架的内力和侧移计算
1.3.2.1 内力计算 变截面门式刚架应采用弹性分析方法确定各种内力。 采用有限元法（直接刚度法）编程计算，采用一 般结构力学方法（力法、位移法、弯矩分配法等） 或利用静力计算的公式、图表进行手算。 控制截面：柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、 梁跨中等截面。
2.积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大 值同时考虑；
3.施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以 外的其他荷载同时考虑；
4.多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定；
5.当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同 时考虑。
进行刚架内力分析时，考虑的荷载效应组 合主要有：
1）1.2永久荷载 0.91.4[积灰荷载
第一章 轻型门式刚架结构
1.1 概述 1.2 结构形式和结构布置 1.3 刚架设计 1.4 压型钢板设计 1.5 檩条设计 1.6 墙梁、支撑设计
1.1概述 1.1.1单层门式刚架的组成 1.1.2单层门式刚架结构的特点
(1)质量轻 (2) 工业化程度高，施工周期短 (3)综合经济效益高 (4)柱网布置比较灵活 1.1.3门式刚架结构的应用情况