(完整版)第1章轻型门式刚架结构
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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