门式钢架厂房设计总结.

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浅析钢结构门式刚架厂房的设计

浅析钢结构门式刚架厂房的设计

浅析钢结构门式刚架厂房的设计
相对于传统的工业厂房形式,钢结构厂房设计优势明显,而且正日益向大型化、复杂化以及多功能化方向发展,钢结构门式刚架厂房就是其中的代表之一。

下面本文对钢结构门式刚架厂房的设计进行了分析,以期对相关从业人员有所借鉴意义。

关键词】钢结构厂房;构筑物;结构布置
一、钢结构的特点
传统的厂房设计中使用钢筋混凝土结构,这种结构不尽施工时间长、抗震性差,而且很难做成大跨度的车间形式。

钢结构厂房就很好的克服了这些缺点,钢结构工业厂房有较强的承载力,强度也比较高。

而且厂房空间开阔,建筑布置比较灵活。

这些特点都为厂房的设计提供了空间和余地,可以将其设计成开放性的厂房。

由于钢结构厂房的构件尺寸比较小,墙体又比较薄,可以将管线布置在墙体中去,这样就大大增加了厂房的使用面积,这也是钢结构厂房在空间上的优势所在。

同时钢结构厂房有比较强的塑性,其内部组织十分均匀,近似于同性体的性质,具有较大的变形能力,这种性质能加强结构对动力荷载的适应性。

不仅如此,钢结构密度和强度比较大,因此承受相同的荷载时,钢结构所需的截面最小。

在截面相同时,钢结构的承载力又是最大的。

即使在超载的情形下,也不容易发生断裂,安全性能比较强。

另外,与其它结构形式相比,钢结构厂房的大部分构件都可以在加工厂中进行制作,运输起来也比较方便,构件到达施工现场时,通过焊接或者螺栓直接进行组装。

门式刚架钢结构设计要点

门式刚架钢结构设计要点

门式刚架钢结构设计要点摘要:随着工业产业的快速发展,当前在工业建筑领域钢结构厂房得到了广泛应用。

其中以框架上门式刚架钢结构厂房最具有代表性,其上部为门式刚架结构,下部为框架结构,整体结构综合了二者的优势,不仅整体结构跨度大,且自重较轻,节约材料,实现了厂房结构设计的经济性与可靠性。

关键词:门式刚架;钢结构;设计要点引言门式刚架钢结构是一种常见的工业建筑结构,由于其具备高承载能力和良好的稳定性等优点,被广泛应用于各种大型仓库、工厂、体育馆、展览馆等建筑中。

门式刚架钢结构的设计需要充分考虑到结构强度、稳定性和可靠性等多方面的因素,以确保其满足实际的使用要求。

本文将介绍门式刚架钢结构设计的要点,以期对相关研究和实践工作有所启发和帮助。

1.门式刚架发展概况门式刚架是钢结构的一种形式,由于其具有强度高、刚性好和重量轻等优点,被广泛应用于工业和民用建筑中。

其特征是搭建速度快,造价低廉,适用范围广泛,安全可靠,因此深受建筑行业和工程领域的青睐。

门式刚架最初是在20世纪50年代诞生的,最早应用于轻型钢结构房屋中。

60年代初期,随着工业建筑的大规模兴起,门式刚架渐渐成为了工业厂房的首选结构形式。

90年代以后,随着制造业的发展、城市化的加速,门式刚架的应用逐渐扩展到体育馆、展览馆和商场等民用建筑中。

2、门式刚架具有以下几个特点:1.钢材使用率高,重量轻,受力性能好,稳定性强;2.模数化设计,便于批量生产和安装,搭建速度快;3.能够满足大跨度、大空间的使用要求,能够灵活地进行布局和改变;4.适应性强,可用于各种不同的建筑类型,如工厂、体育馆、商场、展览馆等;5.能够经受住地震、风力等自然灾害的考验。

目前,门式刚架技术正在不断发展和完善。

随着新材料的不断出现以及新工艺、新技术的应用,门式刚架的安全性、可靠性、施工效率和造价等方面都得到了不断提升。

此外,门式刚架作为钢结构中的一种重要形式,具有多方面的优点,是当前建筑行业的发展趋势之一。

门式钢架结构设计要点

门式钢架结构设计要点

1.1 门刚结构体系基本情况门式刚架轻型钢结构主要指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、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。

在轻型门式刚架结构体系中,屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁,也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。

主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性,由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。

主刚架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。

单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层,也可以采用带隔热层的板材作屋面。

门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中较大值。

门式刚架尺寸应符合下列规定:(1)、门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离。

(2)、门式刚架的高度,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。

门式刚架的高度,应根据使用要求的室内净高确定,设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。

(3)、柱的轴线可取通过柱下端(较小端)中心的竖向轴线。

工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。

斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。

(4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸:其檐口高度,应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度;其最大高度,应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度;其宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离;其长度,应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。

(5)、门式刚架的跨度,宜为 9~36m,以 3m 为模数。

边柱的宽度不相等时,其外侧要对齐。

5(6)、门式刚架的高度,宜为 4.5~9.0m,必要时可适当加大。

当有桥式吊车时不宜大于 12m。

(7)、门式刚架的间距,即柱网轴线在纵向的距离宜为 6m,也可采用 7.5m 或 9m,最大可用 12m。

跨度较小时可用 4.5m。

(8)、挑檐长度可根据使用要求确定,宜采用 0.5~1.2m,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。

关于门式刚架厂房结构设计的分析

关于门式刚架厂房结构设计的分析

关于门式刚架厂房结构设计的分析摘要: 本文介绍了单层轻型门式刚架结构的特点,并就整个结构体系的布置、单个构件的设计要点、设计中应注意的一些问题做了简单阐述。

关键词: 门式刚架;厂房;结构设计;分析结构工程师在从事轻型门式刚架结构设计时应特别关注: 合理选用刚架结构形式、结构布置合理和正确确定荷载组合; 明确各类外力从作用点到基础的传递路径合理布置支撑体系; 在纵向构件、支撑和围护结构的联系下形成空间稳定体系,结构只有这样组成空间稳定整体,才能承担各种荷载和其他外在效应。

设计者只有遵循以上几点才能在门式刚架结构设计中充分体现出设计项目的合理性、显示出结构体系的优越性。

1 结构方案1.1 结构形式门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。

屋面坡度宜取1/20 ~1/8。

单脊双坡多跨刚架,用于无桥式吊车的房屋时,当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时,中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。

门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t 的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。

1.2 结构布置1.2.1 纵向温度区段小于300m,横向温度区段小于150m。

1.2.2 柱距的合理布置。

应考虑到工艺要求,用钢量的多少,屋面荷载,檩条的形式等因素。

门式刚架的最优间距应在6m ~9m 之间,柱距不宜超过9m;在新疆的实际工程中大都采用6m或是7.5m的柱距,因为考虑到新疆大部分新疆厂房都处于戈壁滩当中,风荷载比较大,如果柱距过大则计算屋面檩条和墙梁时的跨度就比较大,计算出檩条和墙梁的截面就比较大,有时甚至需要采用口对口的形式([]),这样无形之中就增加了工程的用钢量,造成浪费,所以间距的合理布置需要综合考虑各方面的因素,以求达到安全,经济的统一。

1.2.3 选择合理的跨度、高度;跨度应根据房屋的高度进行合理确定,跨度通常为9m ~36m,当柱宽度不等时,其外侧应对齐,这样外挂墙梁时檩托的高度是一致的,加工檩托也较为方便,墙梁与彩钢板也在同一垂直面上,有利于施工,工期较为紧张的时候还可以节约工期。

门式刚架厂房毕业设计

门式刚架厂房毕业设计

门式刚架厂房毕业设计一、概述门式刚架厂房是指采用门式刚架结构的厂房建筑。

门式刚架结构具有承重能力强、刚度好、稳定性高等优点,被广泛应用于工业厂房、仓储设施等建筑中。

本毕业设计旨在对门式刚架厂房进行设计,并详细介绍设计过程和要点。

二、设计过程1.方案确定:确定门式刚架厂房的功能需求和使用要求,包括使用面积、布局、荷载等。

同时考虑建筑地点、环境、研究当地的气候条件等因素,为后续的设计提供依据。

2.初步设计:根据功能需求和使用要求,进行初步设计。

确定建筑的平面布置、主要尺寸和结构形式等,并对荷载进行初步估算。

初步设计需要考虑地基处理、结构形式、梁柱尺寸和连接方式等。

3.详细设计:在初步设计的基础上,进行详细设计。

详细设计包括对结构的稳定性、强度和刚度进行计算和分析,制定设计方案并进行施工图设计。

同时,需要注意对于安全防火、抗震等方面的要求,并进行相应的措施和设计。

4.结构分析:对门式刚架厂房进行结构分析,包括静力计算和动力计算。

静力计算主要针对厂房荷载的静态影响,包括自重、雪载、风载等;动力计算则主要是针对地震荷载进行计算,考虑到地震对厂房结构的影响。

5.材料选取:根据结构设计的需求,选择适当的材料。

门式刚架厂房一般使用钢材作为主要材料,选择合适的钢材规格和型号,并进行相应的构件和连接设计。

6.图纸绘制:根据详细设计的结果,进行施工图的绘制。

施工图包括平面图、立面图、剖面图等,用于指导施工过程中的具体操作。

7.施工与监测:根据施工图纸,进行门式刚架厂房的实际施工。

同时,需要进行监测和质量检查,确保施工质量符合设计要求。

三、设计要点1.刚架结构设计:门式刚架结构需要满足稳定、强度和刚度等要求,确保厂房的安全性和稳定性。

需要根据荷载情况选择适当的刚度系数和抗弯设计。

2.地基处理:门式刚架厂房的地基需要进行合理的处理,确保地基的承载能力。

可以采用灌注桩、承压桩等方式进行地基加固。

3.连接设计:门式刚架厂房的构件之间需要进行合适的连接设计,确保连接牢固可靠。

门式钢架厂房设计

门式钢架厂房设计

摘要本设计是轻型钢结构厂房,采用的是轻型门式钢架体系,建筑质量轻,强度高且跨度大,钢结构建筑施工工期较短,相应的降低投资成本,在国内有着较为广泛的应用前景。

轻型钢结构屋面荷载较轻,所以杆件截面较小、较薄。

它除了具有普通钢结构自重较轻、材质均匀、加工制造简单、应力计算准确可靠、运输安装方便、工业化程度高等特点外,还具有用料较省、取材方便、自重更轻等优点。

本设计主要为结构设计。

结构设计部分包括结构选型和布置、荷载计算、吊车梁设计、抗风柱设计、檩条和墙梁设计、门式钢架设计、支撑设计、基础设计、节点设计。

各部分都详细演算了主要构件的计算过程。

本次设计图纸部分有:结构设计说明书、厂房平面图、立面剖面、节点详图、刚架施工图、吊车梁施工图、厂房檩条墙梁布置图、支撑布置图、基础平面布置图。

关键词:轻型钢结构厂房;门式刚架;结构设计;门式钢架设计。

AbstractThe design for the light steel structure plant, the use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, large-span, steel structure construction period short, lower investment costs, economic benefits. In China it has a more extensive application prospects. Light steel structure of the roof load lighter, and thus a smaller cross-section bar, thin. In addition to its ordinary lighter weight steel structures, material uniformity, accurate and reliable stress calculation, simple processing, a high degree of industrialization, transport and other features easy installation, the general also has easy material to be used than the provinces, the advantages of lighter weight .The design specification is structural design.Part of the structural design, including program selection, the design of the crane beam, purlin design, pillar of wind-resistant design, corbel design, rigid frame design (hand-counting computer comparison, combination of internal forces), the node design. Chapters detail the main components of calculus calculation.Foundation programs include ground handling, foundation design. Part of the design drawings are as follows: plant floor plan, Node elevation profiles and detailed, Frame Construction ,wall-beam purlin plant layout map, construction of crane beam map, support layout map, foundation plan, lime-soil compaction pile layout map .Key Words:Light steel structure plan;Portal frame;Structural design;Rigid frame design目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2 结构选型及布置 (1)2.1 结构选型 (1)2.2 材料的选择 (1)2.3 柱网布置 (2)2.4 屋面布置 (2)2.5 柱间支撑及布置 (3)2.6 屋盖支撑及布置 (3)2.7 墙面结构布置 (4)3 荷载计算 (4)3.1 永久荷载统计 (4)3.2 活荷载统计 (4)3.2.3 吊车荷载 (5)3.3 整个厂房各部分作用的荷载(标准值与设计值) (6)4 吊车梁的设计 (7)4.1 内力计算 (7)4.2 截面选型 (9)4.3 截面验算 (10)4.4 加劲肋计算 (13)4.5 疲劳强度验算 (14)4.6 挠度验算 (14)4.7 焊缝连接计算 (14)5 抗风柱设计 (15)5.1 荷载计算 (15)5.2 内力分析 (16)5.3 截面选择 (16)5.4 强度验算 (16)5.5 稳定性验算 (17)5.6 挠度验算 (18)6 屋面檩条设计 (18)6.1 荷载 (18)6.1.2 可变荷载 (18)6.2.1 1.2恒载+1.4屋面均布荷载 (19)6.2.2 1.0恒载+1.4风吸力荷载 (19)6.3 析内力分 (19)6.4 截面选择和截面特性 (20)6.4.1 选檩条 (20)6.4.2 应力计算 (21)6.4.3 受压板件的稳定系数 (22)6.4.4 受压板件的有效宽度 (23)6.4.5 有效面积的截面模量 (24)6.5 强度验算 (25)6.6 稳定性计算 (25)6.7 绕度计算 (26)6.8 构造要求 (26)7 墙梁设计 (26)7.1 荷载计算 (27)7.2 内力分析 (28)7.3 截面选型及验算 (29)7.4 强度计算: (34)7.5 稳定计算: (34)7.6 挠度计算: (35)7.7 拉条计算 (35)7.7 构造计算: (35)8 门式刚架设计 (36)8.1 荷载分析 (36)8.2 作用在刚架上的线荷载标准值 (37)8.3 钢架计算简图 (38)8.4预估截面 (39)8.5 内力计算 (40)8.6 荷载组合 (50)8.7截面验算 (51)9 节点设计 (76)9.1 斜梁与边柱的连接节点 (76)9.2 中柱与双边斜梁连接节点 (78)9.3 梁梁端板节点 (80)9.5 边柱和中柱柱脚设计 (83)9.6 牛腿设计 (87)11 支撑构件设计 (90)11.1 屋面横向水平支撑 (90)10.2 柱间支撑 (91)12 基础设计 (95)12.1 基础的选择 (95)11.2 基础埋深 (95)11.3 基础尺寸的确定 (95)11.5 基础截面配筋计算 (99)参考文献 (101)致谢 (102)1 绪论结构体系指的是“结构构件采用较薄板件,设计时需要考虑板件局部失稳后后继强度的钢结构体系”。

门式钢架厂房设计总结

门式钢架厂房设计总结

门式钢架厂房设计总结引言门式钢架厂房作为现代工业建筑的重要组成部分,具有结构简单、运输方便、施工周期短、承重能力强等优点,因此在工业领域得到广泛应用。

本文将对门式钢架厂房的设计过程和关键要素进行总结,以帮助工程师和设计师更好地理解和应用门式钢架厂房设计。

设计流程门式钢架厂房设计的流程一般包括以下几个步骤:1.需求分析:根据厂房用途、功能需求以及土地条件等因素,确定厂房的规模、结构形式和布局等。

2.结构设计:根据设计要求和规范,确定门式钢架厂房的结构形式、跨度、高度、墙板类型等,并进行结构计算和优化设计。

3.建筑设计:根据建筑美学、功能布局和实际需求,进行厂房外观和内部空间的设计,包括立面设计、屋面设计、门窗设计等。

4.施工图设计:根据设计结果,绘制详细的施工图纸,包括钢架结构图、建筑平面图、立面剖面图等。

5.施工与监控:根据施工图纸进行施工施工,同时对施工过程进行监控和质量控制,确保施工质量和安全。

6.完工验收:完成施工后进行验收,包括结构验收、装饰验收和使用验收等,确保厂房的设计和施工符合要求。

关键要素1. 结构形式门式钢架厂房常见的结构形式有单跨门式钢架、多跨门式钢架和连续门式钢架等。

选择合适的结构形式,能够满足厂房的跨度和承载能力要求,并提高施工效率。

2. 设计荷载设计荷载是门式钢架厂房设计中的重要考虑因素,包括静荷载、动荷载和温度荷载等。

合理计算和考虑设计荷载,能够确保门式钢架厂房的结构安全性和稳定性。

3. 墙板类型门式钢架厂房的墙板类型可以选择预制混凝土墙、砖混墙、镶嵌墙和轻钢墙等。

根据厂房的用途和结构要求,选择合适的墙板类型,能够提供良好的隔热、隔音和防火性能。

4. 屋面设计门式钢架厂房的屋面设计需要考虑防水、保温、通风和自重等因素。

合理选择屋面材料和屋面结构形式,能够增强门式钢架厂房的使用寿命和舒适性。

5. 建筑外观门式钢架厂房建筑外观设计既要满足功能需求,又要具有美观性。

考虑立面设计、门窗设计和外墙材料等方面,能够提高门式钢架厂房的形象和商业价值。

关于门式刚架厂房结构设计的思考

关于门式刚架厂房结构设计的思考

关于门式刚架厂房结构设计的思考
了一些介绍,特别是对结构方案的选择作了讲述。

关键词:门式刚架;厂房两结构设计;思考
近十年来门式刚架在我国发展很快,尤其在工业厂房中已得到广泛应用。

但目前对一些厂房檐口较高,又有吊车荷载作用(特别是吊车吨位较大的桥式吊车)的门式刚架的设计,资料及经验较为缺乏。

针对以上情况,下面谈谈自己对门式刚架结构设计的一些体会。

1 门式刚架整体结构方案的确定
对于有吊车的门式刚架,设计既要受力合理,又要经济,这与结构方案的优劣是密不可分的。

能否控制好结构的水平位移是决定结构正常工作的关键,而影响结构水平位移的主要因素包括:风载、地震作用、吊车横向水平刹车力。

针对以上各因素,设计时除了可加大梁柱截面尺寸外,还可通过选择合理的结构方案来达到同样的效果:
1.1 刚性柱脚:此方法能有效地限制刚架的水平位移。

因为刚架柱脚的刚接可直接加大刚架的整体刚度。

1.2 刚架的柱顶与梁的连接采用刚接:通过此方法同样也可加大刚架的整体刚度。

1.3 增大柱截面的高度:此方法对加大刚架的水平刚度是最有效的,但由于柱净高及经济的要求,不能随意加大柱截面高度。

1.4 加大屋面梁的刚度,在多跨刚架结构中,加大两个边跨梁截面高度,能够有效的增加刚架的水平刚度。

单层门式钢架厂房工程施工设计方案、技术总结

单层门式钢架厂房工程施工设计方案、技术总结

单层门式刚架结构工业厂房施工方案技术总结1米标高线),立柱底板四周中心线应对准基础十字中心线。

6)每根立柱就位后,应拉四根缆风绳。

用测量仪器测出垂直度。

7)立柱标高调整好后,依次吊相邻立柱,相互连接横梁、支撑。

要求吊装按顺序以构架形成排架后方可拆除立柱缆风绳。

8)立柱和横梁之间用临时螺栓连接,临时螺栓的数量不能少于节点数量的1/3,且不少于3 个。

9)每节点应有一定数量的螺栓冲定位。

10)每层构架吊装结束,用经纬仪对构架立柱进行垂直度找正、验收合格后,方可安装高强螺栓11)高强螺栓一般为承压型或摩擦型。

12)高强螺栓应有专人管理制度,按规格分类堆放,防雨防潮。

13)高强螺栓使用应按出厂原套使用,需调换时,只允许在同一箱中配用。

14)高强螺栓不能做为临时螺栓用。

15)高强螺栓紧固应由中间向边缘进行。

16)高强螺栓紧固时应分两次进行,第一次初拧至50%扭距,第二次终拧至设计值。

17)高强螺栓终拧结束应在24小时之内完成18)厂房各层构架立柱、横梁、垂直支撑、水平支撑安装并验收结束后,才能进行屋顶安装, 验收合格后进行顶板安装。

2、工艺要求1)构件安装前应将摩擦面上的浮锈清理干净。

2)立柱顶紧面如发现有间隙,应及时按规定加装垫板,并做好记录。

3)高强螺栓穿装应顺畅,严禁强行敲打,孔距不对时,应扩孔,但不能用火焰割孔。

4)安装连接板和高强螺栓时,摩擦面应保持干燥,不得在雨天施工。

5)高强螺栓终拧结束后,一般至少应露2〜3丝扣。

6)各种标高公差±5nini。

7)柱底板找正后进行二次灌浆,要保证与柱底板有大于85%的充满度,养护时间严禁承载。

8)安装前,梁和柱在地面要校对外形尺寸,安装梁和其它杆件之前,所有立柱都应检查垂直度偏差,每层柱子垂直度偏差要控制在1/1000以内,整体单根柱子不超过25mmo9)在安装水平支撑时,如果梁和水平杆件制造为负公差,装配尺寸难以保证时,允许垫梳形垫片,每侧最多垫两片,若间隙过大则采用一块厚垫板,但两侧要喷砂处理接触面。

门式钢架设计经验总结[优质文档首发]

门式钢架设计经验总结[优质文档首发]

门式钢架设计经验总结[优质文档首发]一、门式刚架一般多采用变截面构件,当有吊车时,柱多采用等截面。

常用的柱截面高度一般为300~700mm。

截面定义时考虑的原则有:(1)翼缘必须满足宽厚比要求,腹板满足高厚比要求。

对于腹板,当不满足要求时,程序按考虑屈曲强度计算。

所以说,截面翼缘满足宽厚比,显得很重要。

(2)截面选择要考虑常用的板型,结合市场上常用的材料规格选择比较好。

对于翼缘,常选用的规格有180、200、220、250等。

(3)选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况,满足规范对于螺栓的容许距离要求。

(4)对于腹板截面,考虑的往往是制作问题,以及和翼缘截面厚度的协调问题。

腹板的厚度一般以比翼缘的小些为宜,其高厚比用到150左右比较合适。

这样,制作中的变形也比较小,板件厚度不宜低于6mm,否则焊穿。

(5)常用的门式刚架翼缘截面一般为:180x8, 180x10, 200x8, 200x10, 220x10, 220x12, 240x10, 240x12, 250x10, 250x12, 260x12, 260x14, 270x12, 280x12, 300x12, 320x14等。

(6)常用的腹板截面一般为6mm和8mm厚。

对6mm的其高度范围一般为300~750mmzui最大可到900mm;对8mm厚的腹板高度范围一般为300~900mm,最大可到1200mm。

二、梁的平面外计算长度通常情况下对于下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点,计算长度取隅撑之间的距离。

对于上翼缘,一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。

檩距1.5m,隅撑隔一个檩条布置。

所以,梁的平面外计算长度取3m。

柱的平面外长度取决于其平面外支点距离,本刚架在牛腿位置设置面外支撑。

由于设置了吊车,程序在此把柱分为2段,柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。

对于平面内计算长度,在通常情况下不需要修改。

但有时平面内长度需要根据实际修改。

当有夹层时,对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。

门式钢架厂房设计总结

门式钢架厂房设计总结

门式刚架轻钢厂房设计常见的厂房效果图“门式刚架轻型房屋钢结构”,其中“门式”,主要有两种形式:双坡、单坡;门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢;轻钢门规仅仅是门式刚架结构中的轻钢部分;双坡人字坡单坡“轻钢”,这里有比较具体的限定:“单跨或多跨实腹式门式刚架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或没有吊车当然也可以是单梁吊车”、“悬挂吊车起重量不超过3t”、“单层”、“跨度一般不宜超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、“柱距一般不宜超过9m”;后面三条,一般超过36米就不宜在选用轻钢规范设计了;刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范,并不是限定的那么严格;门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构;设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论的所有门式的就都是轻钢;一些大吨位吊车,格构柱等的门式结构为重普钢结构,需按钢结构设计规范来采用;简单的轻钢门式厂房结构上图是最简单的门式轻钢厂房:四连跨,单跨人字坡24米,无吊车,铰接柱脚;门式轻钢厂房结构体系的构成:主结构、次结构、围护结构、其他附属结构;◇主结构:横向主钢架结构中最主要的部分,也是主受力部分,在门刚中为平面结构,面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成,在设计时,要充分考虑到钢架的面外稳定问题;刚架主要包括实腹钢梁、钢柱,在轻钢中多用楔形截面,有效利用构件截面特性;主刚架支撑系统支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大,但却是非常重要的;对比主钢架来说,虽然其重要程度不如主钢架,但是因现在的设计均为计算机辅助设计,主钢架的计算可以利用设计软件非常准确的计算求得,但支撑系统的布置,截面选择等却需要有一定的人为因素参与,所以其显得更为重要;并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要作用;以后在其他结构体系特别是空间结构设计中,在选型的最前期,就该有整个体系的稳定概念,这样才能从大方向上把握住整个结构的安全性和选型的合理性;门刚支撑系统包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等;注意在屋脊及柱顶位置的系杆一般均需通长设置;支撑系统吊车系统吊车系统包括吊车梁桁架,制动系统、辅助系统、支撑系统等,其自身系统相对来说比较独立,但也需和其他结构有效配合,才能形成安全、稳定的结构体系;托梁系统托梁仅在抽柱的情况下出现,计算时可利用托梁的弹性刚度作为抽柱榀的弹性支座仅指竖向,把该位置支座反力传递至两相邻刚架,同时水平力靠与屋面纵向支撑系统传递给相邻榀;一般情况下屋面系统仅设置横向支撑◇次结构:屋面檩条主要采用冷弯薄壁型钢,一般有C型檩条、Z型檩条,其他当跨度较大时也会采用大通H型钢及方管、桁架式等,其布置方式有简支梁、连续梁两种,主要用途是作为屋面围护结构屋面板的支承结构,并和隅撑配合组成屋面梁的面外支承点;檩条按其跨度应根据规范要求设置拉条;屋面檩条布置墙面墙梁与屋面檩条相同,多采用C型、Z型冷弯薄壁型钢,或者大通H型钢、方管等;墙面墙梁布置抗风柱抗风柱多布置于山墙,主要用于端开间跨内风载传递给主结构;山墙风载通过抗风柱传递给屋面支撑,再由屋面支撑传递到柱间支撑,经柱间支撑传递至基础;抗风柱的材质一般同主结构的Q235B或Q345B;山墙抗风柱布置◇围护结构:屋面板一般采用建筑用压型钢板,考虑排水问题,一般选用高波板;建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板,在原板表面做热镀锌镀层,或者热镀铝锌镀层,形成基板,即镀层板,在镀层板表面涂覆有机涂料,形成涂层板;涂层板经辊压冷弯,沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板;其与屋面檩条的连接方式一般有打钉连接,其他固定件连接等;一般大型屋面还有采光要求;屋面板墙面板墙面也是采用建筑用压型钢板,一般选用低波板,连接形式主要采用打钉连接;墙面板门窗通风、采光、通行之用;常用的有铝合金窗及塑钢窗厂房;卷闸门电动、非电动、推拉门及平开门等;◇其他结构:女儿墙为保证结构外形美观,将墙体升高,使四周平齐整洁;气楼主要为了实现厂房内部通风换气的需要,一般做在屋脊位置,也有其他做法和布置方式;一些还兼有采光功能;雨棚门洞口挡雨用;爬梯屋面检修用;基础属土建结构;设计时要根据结构实际受力情况分析基础和钢结构的经济性指标;例如上部结构采用柱脚刚接,可有效节约一部分钢材用量,但基础会增加更多资金投入;上部采用铰接,虽基础变小,但上部会相应增加一部分用钢量;所以在选择结构柱脚方式的时候,首先要根据结构自身受力特点来确定,其次也要考虑整体的经济性指标,做到结构合理且经济;先是结构合理,之后考虑经济性设计软件介绍:门刚结构,一般采用PKPM门式刚架二维设计或3D3S轻型门式刚架设计模块;PKPM门刚设计模块PKPM门刚模块界面3D3S轻型门式刚架设计模块3D3S轻型门式刚架模块界面结构材质介绍:主结构常用材质为Q235B、Q345B;Q235B属于碳素结构钢低碳钢,适用标准为GB/T 700-2006碳素结构钢,Q代表屈服点,其屈服强度为235;碳素结构钢根据含碳量多少分为低碳钢含碳量%~%、中碳钢含碳量%~%、高碳钢含碳量%~%,建筑钢结构主要使用低碳钢;另每个牌号内又有不同的质量等级A、B、C、D,建筑主结构以使用B级钢为主,另根据结构特点也可适当提高等级标准,A级钢禁止用于主结构;对于等级标准的区分主要在于含碳量标准及夏比V型缺口冲击试验要求,A级钢是不做冲击试验要求的,B级钢有常温20度下的冲击试验要求,C级钢要求试验温度为0度,D级钢为-20度;另钢材根据脱氧方法不同,还分为沸腾钢F、半镇静钢b、镇静钢Z、特殊镇静钢TZ;建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢Z,在书写钢材牌号时可以不标注Z,此时默认为镇静钢;Q345B属于低合金高强度结构钢低合金钢,适用标准为GB/T 1591-2008低合金高强度结构钢,Q代表屈服点,其屈服强度为345;合金钢根据合金元素含量多少分为低合金钢合金总含量小于5%、中合金钢合金总含量5%~10%、高合金钢合金总含量大于10%,建筑钢结构主要使用低合金钢;另每个牌号内又有不同的质量等级A、B、C、D、E,建筑主结构以使用B级钢为主,另根据结构特点也可适当提高等级标准,A级钢禁止用于主结构;对于等级标准的区分主要在于夏比V 型缺口冲击试验要求,A级钢是不做冲击试验要求的,B级钢有常温20度下的冲击试验要求,C级钢要求试验温度为0度,D级钢为-20度,E级钢为-40度;另钢材根据脱氧方法不同,还分为镇静钢Z、特殊镇静钢TZ;建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢Z,在书写钢材牌号时可以不标注Z,此时默认为镇静钢;当板厚超过40mm35mm,并有Z向板厚度方向受力要求时,一般均另需对钢板追加Z向性能要求,主要目的是为了防止焊接或受力时产生厚度方向的层状撕裂,以保证结构安全;吊车梁、抗风柱、托梁等结构构件也需按规范选取B级钢或更高质量等级,不可使用A级钢;支撑采用的圆钢、角钢等可以根据需要选择,也可以酌情选用A级钢;一般对于此类构件,均可直接标注Q235或Q345质量等级不做要求;另针对成品型钢,可根据实际情况判断选择是采用镇静钢还是沸腾钢,要考虑型钢加工工艺及市场供应等条件合理判定;冷弯薄壁型钢檩条墙梁,因材质比较特殊,其基材是以热轧钢卷为原料,经过冷轧工艺后形成;由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化;一般冷轧都会经过退火处理,以部分的改善其性能;需要注意的是实际上冷轧板强度、硬度较高,现在设计时根据规范也只提供了Q235、Q345两种,实际上可能有强度更高的冷轧板,但我们设计的时候仍以此两种材质为准;冷轧板一般不宜用于焊接;屋面、墙面压型钢板一般也为冷轧钢板压制成型;另外也可能采用夹芯板、铝合金板等;一般的长屋面板均有在温差下的伸缩要求,所以其与檩条连接件间多保留伸缩功能打钉除外,所以设计檩条时应加以注意面板是否可以阻止屋面檩条翼缘的失稳;PKPM针对构件材质的选择在:“参数输入”>>“总信息参数”中材质定义3D3S软件在:“构件属性”>>“定义材性”中材性定义门刚结构布置门式刚接结构布置主要还是依据于建筑要求及厂房或车间的生产工艺要求,一般在结构设计前就已经根据工艺布置确定了刚架的跨度及纵向柱距;在此前提下,结构设计在结构布置上需要考虑温度区段的分割及结构支撑的布置;根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS 102:2002,门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度伸缩缝间距,应符合下列规定:纵向温度区段不大于300m;注释:垂直跨度方向;横向温度区段不大于150m;当有可靠计算依据时,可以适当加大,例如业主要求一定要超过150m,但不可分段注释:跨度方向;当有计算依据时,可采用两种做法:1、设置双柱最直接、最安全、也最合理,适用于纵向与横向;注释:利用双柱把本来应该是同一个的整体结构分割成完全独立的两个结构或者多个结构;2、搭接檩条、墙梁的螺栓连接处采用长圆孔,并使该处屋面板、墙面板在构造上允许伸缩;吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔适用于纵向;注释:长圆孔连接时利用其可伸缩性,但鉴于现今的施工人员的技术理解能力及施工水平,实际上并不一定能真正实现设计者的这种假定;所以建议采用此种方式时需慎重,并需标注清楚;一般情况下建议采用第1种;门式刚架轻型房屋钢结构的支撑设置应符合下列规定:1、在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系;注释:独立存在的体系应具有单独的稳定体系;所谓空间稳定不仅仅要考虑X向Y向、Z 向稳定,也要考虑空间体的角压缩或拉伸方向的稳定;2、在设置柱间支撑的开间,宜同时设置屋面横向支撑,以组成几何不变体系;注释:仅仅设置柱间支撑是无法实现整个体系的稳定的,需要和屋面横向支撑一起来组成整个稳定体系;支撑和刚性系杆的布置宜符合下列规定:1、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间;当端部支撑设在第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆;注释:屋面支撑系杆设置位置一般设置在柱顶、屋脊、抗风柱连接处;当支撑是设置在第二开间时,应有可靠的传力构件把端刚架的水平力传递至第二开间的支撑系统,因此需根据各个受力点设置刚性传力构件;2、柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定;当无吊车时宜取30~45m;当有吊车时宜设在温度区段中部,或当温度区段较长时宜设在三分点处,且间距不宜大于60m;注释:当有吊车时,一般在区段中部区段较短或三分点处区段较长设置支撑,此时应以吊车因素为第一考虑因素;当区段靠4榀支撑无法满足时,也可按次序依次增加数目;当区段非常短时,也可考虑仅在端头设置支撑;应根据实际情况酌情考虑;从某种意义上来说,此条也可以理解为无吊车时,考虑支撑的布置是从一端到另一端;有吊车时,是从中间向两端考虑;3、当建筑物宽度大于60m时,在内柱宜适当增加柱间支撑;注释:中柱支撑实际上并不是每榀都需设置的,此时对于整体结构稳定体系来说,仍是成立的,当总跨度较长时应适当在中柱位置增加支撑的布置;但是我们在考虑整体稳定性能的同时也不能忽略掉支撑系统的传力性能,因考虑到一般在山墙位置中柱也受到水平风荷载,产生纵向水平力,所以设计时,应尽量在所有中柱位置均设置支撑;4、当房屋高度相对于柱间距较大时,柱间支撑宜分层设置;注释:柱高远大于柱距时,如果仅设置单层支撑,可能其角度超出规范要求,这种状态下的支撑承载能力满足不了计算假定要求,所以遇此情况尽量分层设置支撑;5、在刚架转折处单跨房屋边柱柱顶和屋脊,以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊应沿房屋全长设置刚性系杆;注释:屋架转折处即为柱顶、屋脊位置,这些位置的支撑需沿全长设置,这样可将整个体系的纵向受力有效的分担给所有的支撑构件;6、由支撑斜杆等组成的水平桁架,其直腹杆宜按刚性系杆考虑;注释:一般情况下的支撑力的传递都是由弦杆和斜腹杆也可能是柔性杆直接传递,如果出现柱距较大,柱高较低的情况,则可能出现桁架式支撑,此时可能出现直腹杆,那么此条要求直腹杆需为刚性压杆,否则无法正常传递受力,并可能出现弦杆一般按轴压杆考虑受弯的情况;7、在设有带驾驶室且起重量大于15吨桥式吊车的跨间,应在屋盖边缘设置纵向支撑桁架;当桥式吊车起重量较大时,尚应采取措施增加吊车梁的侧向刚度;注释:吊车一般设置在柱中间位置,计算柱撑时,一般假定为下层支撑承受吊车力,但实际情况为吊车力也有可能部分向上传递,因此在屋盖边缘设置纵向屋面支撑,与横向支撑及刚架面内刚度共同作用,可防止屋盖结构受此力的影响;大吨位吊车吊车梁截面较高,增加其侧向刚度有利于整个吊车梁系统稳定,一般指吊车梁制动系统、辅助系统及支撑系统;刚性系杆可由檩条兼做,此时檩条应满足对压弯杆件的刚度和承载力要求;当不满足时,可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面的杆件;注释:檩条代系杆时,檩条需按压弯杆件设置;有时采用双檩条或其他截面形式的檩条,采用檩条代系杆,需有理论计算为依据,不可随意替代;一般建议设置单独的刚性系杆,这样传力系统相互独立,且传力路径简单明确;门式刚架轻型房屋钢结构的支撑,可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑;圆钢与构件的夹角应在30°~60°范围内,宜接近45°;注释:夹角超限时,实际作用效果与计算假定相差较大;当设有起重量不小于5吨的桥式吊车时,柱间宜采用型钢支撑;在温度区段端部吊车梁以下不宜设置柱间刚性支撑;注释:此构造要求可有效保证吊车纵向力由多个柱间支撑共同承担,而不会出现瞬时纵向力仅由一个支撑承受的情况,有利于结构安全;但计算时,需根据实际的下层支撑数目来计算,不可以与总数目相混淆;当不允许设置交叉柱间支撑时,可设置其他形式的支撑;当不允许设置任何支撑时,可设置纵向刚架;注释:其他形式一般有门式、桁架式等,多见于厂内设备占用支撑位置或过道门位置与支撑冲突时;设置纵向刚架即为形成框架,利用梁柱刚接节点域达到稳定要求;一般结构设计时尽量要求简洁明确,尽量少用多种形式混合;所以在门式平面结构中,尽量不要出现纵向梁柱刚接的框架结构,除非没有其他方法可实现时;支撑系统的计算轻型门刚系统中的交叉支撑和柔性系杆用的比较少可按拉杆设计,非交叉支撑桁架式、门式中的受压杆件和刚性系杆按压杆设计;屋面支撑的内力,根据纵向风荷载来计算水平桁架受力;对于交叉支撑可不计压杆的受力;柱间支撑的内力,根据屋面支撑传递的反力及柱所受风荷载反力来计算悬臂桁架;有吊车时,要计入吊车纵向水平力;柱间支撑最后将反力传递至基础;支撑计算,可根据支撑道数平均分配至各支撑后计算;注:计算支撑时,按有效截面来计算螺纹部分,当圆钢直径较大时,要考虑腹板连接部分的加强超过25的时候,即采用有效方法使局部集中力有效传递至整个柱截面;圆钢支撑时,需张紧,防止其在自重状态下下挠;工程验收时,需要观察的方面主刚架的设计设计方法:承载能力极限状态和正常使用极限状态承载能力:强度、整体稳定、局部稳定;计算时按设计值计算正常使用:位移、挠度;计算时按标准值计算刚架设计主要依靠软件来完成,需要注意的几个小方面:1、屋面坡度变化率的限值;2、楔形构件的截面高度变化率;3、构件截面的自身构造要求;4、梁分段点的选择;5、不同功能构件的挠度或位移的限值要求的不同;6、构件计算长度的取值;7、构件单元的释放;8、柱计算长度系数的计算方法有、无侧移;9、吊车荷载的输入;10、地震效应参数的输入;12、荷载分项系数及组合的选用;13、荷载的正确取值等;以PKPM和3D3S软件为例,说明刚架的设计过程单榀-柱高6m-跨度24m-坡度10%PKPM这里均可按软件要求的参数信息输入;主要注意的梁分段:一般情况下根据弯矩最小点设置为分段点,在未开始计算时,一般根据经验判断大致在3:4:3的位置为弯矩最小点;但这里需要注意,柱顶处楔形梁有截面高度变化率的限制,所以为了最终的计算结果的经济性指标,可以适当加大第一段的分段长度;荷载:一般单层板恒载按,双层板按考虑;活载,当受荷投影面积大于60平米是,活载可取为,其余情况取为;雪载,根据荷载规范中的要求取值,雪载和活载不同时作用,取二者较大值;这里需要注意的是,荷载规范给出的是基本雪压,其与雪荷载是有区别的,不可直接将雪压值代如雪荷载值;风载,可根据门刚中的规定取值,也可根据荷载规范取值,具体的风荷载算法可对比轻钢规范和荷载规范,进一步的理解其取值及计算方法的特点,并理解其计算思路;受荷宽度:指两榀刚架间距,用于计算荷载作用于刚架上的线荷载;面外计算长度:一般指面外支承点的间距,在轻钢中一般根据隅撑布置间距,同时配合刚性系杆等的布置,取为面外计算长度;注意:仅檩条作用是不能达到面外支承点的作用的,要靠檩条和隅撑共同作用才可以;注意:中柱或者无面板围护的柱子一般不设置墙梁结构,此刻这类柱子应与边柱区分出来,其面外计算长度需按柱实际面外支承点长度来设置,一般为柱脚至系杆的距离柱自身长度;3D3S注意:分段比,左梁与右梁均按从左到右分段,不要直接复制,以免出现错误;其他同PKPM;荷载信息同PKPM,但其面外计算长度需在其他菜单中输入,且受荷宽度等也是;注意中间区与边缘区的区分,主要体现在风载计算时取的风荷载体型系数的不同,边缘区要大很多;计算时,边缘区在整个结构中占的范围较小,所以一般按中间区计算;并且,一般山墙跨受的荷载范围仅为中间跨的一半,但实际设计时,其截面等均与中间区相同主要是为了方便,当然也可以设计成两种刚架截面,所以在这种情况下,即便风荷载体形系数变大,一般也不影响刚架的安全性,所以很多时候不再单独计算山墙跨的刚架;如果有需要的时候,还是要计算的建模完成后,其他设置均按软件菜单流程操作针对PKPM,柱布置主要是设置柱截面及截面类型;梁布置设置各段梁的截面及截面类型;计算长度,这里主要为面外计算长度的输入,当设置隅撑时,按隅撑间距来输入,当无隅撑时,按刚性系杆和支撑的布置来定义面外长度一般钢梁设置为3000,为两个檩条间距设置一道隅撑;钢柱设置为4000,主要考虑由窗门等存在时,墙梁间距可能会加大,面内计算长度主要依靠软件自行计算,一般门刚按有侧移结构计算;铰接构件主要用于定义柱脚形式为铰接还是刚接;恒载、活载主要是校正建模时输入的荷载是否准确,有误差的需要在此修正为正确值;左风右风一般均为软件根据规范计算得出,当无法得出时,用户需自行根据规范的体形系数、高度系数等计算并输入模型中;吊车荷载,根据吊车台数,轮压等求出影响线,并计算反力传递至刚架,这里需要注意的是吊车梁的重量需要用户自行以集中力的方式添加至刚架上,或者将吊车反力按一定比例放大后施加;针对3D3S,构件单元荷载可在显示查询中查看;这里可以定义构件截面、材性,构件方位放置方式;可以定义构件计算长度,设置支座形式等;荷载编辑,可以修改刚架荷载恒载、活载、风载,另可在此输入吊车荷载、地震荷载、稳定荷载;并可设置荷载组合;上述设置完成后,进入参数输入阶段针对PKPM用户根据实际情况选择结构类型,选择按哪本规范执行,及设计控制参数按规范要求设置;选择构件材质,这里需要指出的是一般情况如果结构属于应力控制状态强度、稳定控制,则选择为Q345材质;如果处于挠度、变形控制状态梁挠度、柱顶位移控制,则选择为Q235材质;对比两种材质,其价格Q345略高,约300元/吨,对整体造价影响不大;Q235较Q345强度低,但其自身构造控制要求较松,所以可以把截面做高,做宽相对比345而言,更利于控制构件变形;所以可以得出在强度稳定起控制作用的时候尽量选择Q345钢,在变形控制时尽量选择Q235钢;自重放大系数,因软件计算时,自行计算自重并加入恒载中,此时并没有计算节点等重量,仅仅计算了构件重量,所以此处有自重放大系数,一般取为也较合理;门刚一般均为有侧移结构;净截面与毛截面比值,一般当截面无开孔等措施时,此处可以输入为1;有地震作用时,按规范输入各项参数;按实际情况及规范要求,输入分项系数值及组合系数值;活载计算时,有的时候需要考虑其不利布置,一般为在楼层活载时,按不利布置考虑,以获得最大应力状态;但轻钢结构活载主要出现在屋面,且一般均为满布荷载,不会出现像楼面一样的人员荷载不利分布或者设备荷载不利分布等情况;所以此处可以不考虑不利布置;以上均设置完毕后,可以进行结构计算,并查看计算后构件强度、稳定、变形等相对应的结果是否满足要求,同时也需查看构件自身构造要求是否满足;超限信息查询针对3D3S按前文方法,均设置完成后,进行内力分析求解出构件内力、变形及支座反力等;之后选择适用规范轻钢规范或其他并设置验算参数这里需要注意的是,当柱脚铰接时采用查表法取计算长度,刚接时取用一阶分析法;之后进行设计验算;门刚为有侧移结构;验算后显示并查询各构件的应力及变形;看其是否满足要求;当不满足时,需调整构件截面并重新计算;上面主要是门刚计算中,PKPM与3D3S软件的应用;一般在门刚设计中,根据安全性和经济性指标,对构件应力及挠度需要达到一定的范围才是最优化的结构设计;一般情况下,要求钢梁的最大强度或稳定应力比一般达到左右,钢柱一般达到左右;挠度和位移需满足规范要求;这些是常规状态下,在出现特殊情况时,也可以适当调整;门刚设计中,一般钢柱在无吊车,无夹层,且高度不是很高的情况下,一般采用楔形柱,柱脚采用铰接形式;其他时一般采用刚接柱脚吊车、夹层、高度很高等;在此,还要考虑工程整体的经济性指标,例如铰接时,柱构件相对于刚接时截面较大,但其土建基础很小;当刚接时,柱构件用钢量可以变小,但是土建要配一个很大的基础来承担柱脚弯矩作用;所以此处需综合考虑,不可仅仅以钢结构部分的用钢量来衡量经济性;钢梁,一般分为三段,檐口及屋脊处一般设置为楔形梁,中间段一般为等截面H形钢梁;檐口处与柱连接,传递弯矩作用,所以梁设置成楔形是合理的;中间段的梁承受弯矩,但相对于梁端来说,弯矩较小,且弯矩出现在跨中左右的位置,所以设置成等截面梁较为合理;中间段梁楔形大头位于屋脊处,这样的截面有利于减少刚架的屋脊处的挠度,也有利于承担跨中弯矩;。

门式刚架单层钢结构工业厂房设计

门式刚架单层钢结构工业厂房设计

门式刚架单层钢结构工业厂房设计钢结构因其施工速度快,自重轻,抗震性能好等特点在建筑工程中已被广泛认可,单层钢结构工业厂房也正逐渐的代替笨重的混凝土结构。

本文从钢结构单层工业厂房设计的角度出发,对结构部分的设计进行总结论述。

标签:门式刚架,柱间支撑,屋面支撑,插入式柱脚前言门式刚架钢结构厂房造型美觀,施工速度快,越来越多在单层工业厂房中应用。

当厂房内无吊车或设置桥式吊车起重量不大于20t的中、轻级工作制(A1-A5)的吊车,或悬挂式起重机,起重量不大于3t时,应遵守《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的要求设计。

但在很多情况下吊车吨位及厂房高度很高,已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的应用范围,需按《钢结构》规范的要求设计。

一.结构类型和截面形式钢结构厂房应用较多的为单跨、双跨或多跨的单、双坡结构形式。

门式刚架通长用于跨度为9-36米,柱距宜为6米,也可为7.5米和9米。

结构构件主要为刚架柱,刚架斜梁,柱间支撑,屋面支撑,系杆,檩条和山墙骨架组成。

门式刚架的结构形式是多种多样的,按构件体系分,可分为实腹式刚架和格构式刚架。

前者梁、柱一般采用H型实腹截面,其刚度较强,但用钢量稍多。

后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面。

其加工制作较为复杂,但用钢量较省,适用于大跨度的厂房。

在门式刚架工业厂房设计中,通长采用实腹式梁柱截面。

按截面形式分,有等截面和变截面。

变截面与等截面相比,前者可以适应弯矩变化,节约材料,但在构件连接及加工制造方面,不如等截面方便。

由于工业厂房内部多设有桥式吊车,柱宜采用等截面构件。

二.伸缩缝的设置单层厂房伸缩缝的最大间距为70米,伸缩缝处的做法习惯上采用双柱,双柱基础可不断开。

伸缩缝宽度一般为20-30mm.三.支撑的布置1.柱间支撑的布置为保证钢结构厂房的空间工作,提高整体刚度,承受房屋端部山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房的结构形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度、温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。

浅析门式刚架结构设计

浅析门式刚架结构设计

浅析门式刚架结构设计轻型门式刚架结构质量轻,安装速度快在工业厂房中广泛使用。

该文主要分析了门式刚架结构设计过程中的平面刚架、纵向支撑系统、围护结构、吊车梁等关键部位的设计要点,并探讨了结构设计初期方案确定的重要性。

简要分析了门式刚架的设计重点、经济效益等。

标签:门式刚架;钢结构;结构设计1引言随着我国近几年经济结构转型,大型仓储类厂房大量建设。

轻型门式刚架因其轻便、经济和安装迅速等优越性被广泛使用,我国也于2016年实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015。

因此如何经济合理的设计是轻钢结构设计的要点。

2门式刚架概述门式刚架主要由多榀平面刚架结构用纵向支撑系统联成空间整体空间如图1。

该结构形式受力明确,竖向荷载及横向水平荷载主要由平面刚架承担,纵向水平荷载由纵向支撑系统承受和传递。

外部围护结构由屋面和墙面组成,屋面一般由屋面檩条和轻质屋面板组成,墙面则由墙梁及墙面板组成。

除了以上主要构件的设计外还应根据建筑物的防火等级进行防火设计,选择相应的防火涂料及措施。

海边、化学品存储仓库等应根据防腐蚀要求进行防腐蚀设计。

3平面刚架设计平面刚架设计是门式刚架厂房设计的重点,由随屋面坡度的横梁和钢柱组成,根据厂房的使用要求可以确定钢架高度、跨度及钢梁坡度。

为节省刚架自重及节约造价,屋面横梁一般设计成变截面梁,能更有效的利用构件截面。

刚架设计应整体计算,根据竖向和水平荷载作用下的内力结果和规范的构造要求设计合理的梁柱截面,满足构件的强度及稳定性要求。

平面刚架主要承受的竖向荷载有结构及围护构件自重、通风气楼、屋架悬挂的设备、屋面活荷载、吊车竖向荷载、雪荷载和屋面风荷载组成。

横向水平荷载主要包括风荷载、吊车横向水平荷载、设备运行荷载及地震作用等。

结构设计时还应考虑连接节点的设计及构造。

由于厂房一般跨度大,考虑到钢构件的运输货车最大只能装载15m的构件,一般构件长度宜控制在15m以内。

钢梁的拼接节点宜设置在弯矩及剪力包络图较小处,同时最好避开屋面纵向支撑系统的连接节点处。

门式刚架轻钢结构厂房设计要点

门式刚架轻钢结构厂房设计要点

门式刚架轻钢结构厂房设计要点
分别从钢结构厂房结构体系选择、结构体系布置、支撑系统设置、门式刚架荷载取值、结构体系抗震设计、隔热及防火设计几个方面探讨了钢结构厂房设计中应注意的问题,为设计人员提供了参考依据,从而设计出安全经济的工业厂房。

关键词:钢结构厂房设计;结构体系;支撑系统;荷载取值;结构抗震设计
随着钢铁产量增加,建筑钢材市场的各种型钢从产量和品种性能等各个方面上都得到很大的发展。

钢结构厂房因其施工速度快、承载力高、整体刚度和抗震性能好,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。

但是尽管钢结构厂房有很多优点,而作为一种材料,它也有很多缺点,例如易锈蚀、防火性能差等,所以在做钢结构厂房设计时应根据其特点注意以下几个方面的问题。

1.钢结构厂房结构体系选择
单层钢结构厂房结构体系主要由横向系统和纵向系统两部分组成。

横向系统按结构外形可分为框排架、门市刚架等,也可以按照受力特点分为铰接排架、刚接排架。

结构体系的具体选择需根据厂房刚度要求、工艺要求、材料选用情况、结构受力情况等确定。

纵向系统一般是由钢柱及其支撑、吊车梁及制动梁或制动桁架、墙梁、系杆等构件组成。

2. 结构体系布置
门式刚架结构体系的布置应该遵循以下原则和要求:墙梁及檩条在。

门式刚架结构设计分析

门式刚架结构设计分析

门式刚架结构设计分析摘要:随着我国钢结构理论技术的完善和钢材性能的不断提高,单层门式刚架结构在工业厂房设计中得以广泛应用,特别是单层大跨度工业厂房。

本文通过工程实例进行计算分析,提出门式刚架结构设计要点,为结构设计优化提供参考。

关键词:门式刚架;工业厂房;优化设计前言工业厂房设计中常采用钢结构,具有重量轻、柱网布局灵活、技术连接方便等特点,尤其是门式刚架结构厂房在实际生产应用中具有突出优势。

为更好发挥其优点,应在设计中保证结构安全性能的同时进一步优化设计,提高质量。

1门式刚架结构特点门式刚架自重轻、刚度大,构件现场组装,工业化程度高,施工周期短,为制作、运输、安装提供了有利条件。

门式刚架的梁、柱构件多采用变截面形式,用钢量可达普通钢结构的1/5~1/10,经济效益显著。

同时可以有效利用建筑空间,配合墙面和屋面轻型维护结构,建筑造型美观。

屋面通过檩条、隅撑体系来保证整个屋面的整体性,可采用张紧的圆钢作为屋面支撑,布置轻便。

但由于多采用薄壁型钢,对构件的制作、涂装、运输及安装要求较高。

同时,钢结构普遍存在耐腐蚀性和耐热性差等缺点,应注意维护。

目前,我国对门式刚架结构应用较为广泛,包括各种轻钢厂房、大型物流仓储、大跨展厅、活动房屋等。

2门式刚架设计要点2.1结构布置门式刚架主要由刚架梁、柱、抗风柱、屋面和墙皮檩条、支撑构件及屋面板、墙面板以及连接檩条的系杆等组成。

刚架跨度一般为9m~36m,柱距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及工艺要求等因素,宜取6m,9m,12m等。

此外还应考虑温度分区,纵向长度不大于300m、横向长度不大于150m为一个温度区段。

一般而言,当厂房跨度在15m以内时宜采用等截面刚架形式;反之则可采用变截面形式。

此时梁、柱截面形状和内力图较为吻合,受力合理且节约用钢量,但在加工制造和连接方面相对复杂。

门式刚架梁、柱节点采用刚接形式。

为便于现场拼接安装,通常采用外伸式端板连接。

柱脚可采用铰接和刚接两种形式。

门式刚架厂房毕业设计

门式刚架厂房毕业设计

门式刚架厂房毕业设计一、引言二、结构设计门式刚架厂房的结构由主体结构和辅助结构两部分组成。

主体结构主要包括梁柱系统、屋面系统和墙体系统。

梁柱系统采用门式刚架结构,通过梁柱连接件连接起来,形成稳定的整体结构。

屋面系统采用轻型彩钢板进行覆盖,具有绝热、隔音、防水等功能。

墙体系统采用轻质夹芯板或砌块墙进行构建,可以满足厂房的隔热、隔声、防火等要求。

三、材料选择门式刚架厂房的主要材料包括钢材、钢板、混凝土、夹芯板等。

钢材应选择优质的钢材,具有较高的强度和韧性,能够承受厂房的荷载要求。

钢板采用轻型彩钢板,具有良好的抗腐蚀性能和防水性能。

混凝土采用C30或以上的水泥混凝土,能够满足厂房的强度和稳定性要求。

夹芯板具有良好的隔热、隔音、防火等性能,是厂房墙体的理想选择。

四、施工工艺门式刚架厂房的施工工艺应以安全、高效、质量为原则。

施工人员应经过专业培训,掌握各项施工技术。

主体结构的梁柱连接应采用焊接和螺栓连接相结合的方式,确保连接牢固可靠。

屋面系统的安装应先进行防水处理,然后进行彩钢板的铺设和固定。

墙体系统的安装应先进行基础处理,然后进行砌筑或安装夹芯板。

五、安全措施在门式刚架厂房的设计和施工过程中,应重视安全问题,采取各种安全措施。

在设计过程中,应充分考虑降雨、风力等自然因素对厂房的影响,确保结构的稳定性。

在施工过程中,应设置安全防护设施,如安全网、警示牌等,提醒施工人员注意安全。

同时,施工人员应佩戴安全帽、防护鞋等个人防护装备,遵守操作规程,确保施工过程的安全。

六、工程经济分析门式刚架厂房的工程经济分析主要包括投资估算、成本控制和效益评估等方面。

投资估算应根据实际情况编制详细的投资计划,并考虑到材料价格、劳动力成本、施工期限等因素,确保投资估算的准确性。

成本控制应从施工过程中的物料消耗、工艺要求、人工成本等方面进行控制,避免不必要的浪费和成本增加。

效益评估应根据厂房的使用要求,分析其带来的产业效益和经济效益,为厂房的设计和建设提供决策依据。

自己总结门式刚架总结

自己总结门式刚架总结

自己总结门式刚架总结门式钢架轻型房屋钢结构设计总结1、采用以概论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。

2、门市钢架轻型房屋钢结构的承重构件,应按承载能力极限状态和正常使用极限进行设计。

当结构构件按承载能力极限状态设计时,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的基本组合计算,并符合下列要求:γoS≤R (3.1.3)式中:γo ——结构重要性系数。

对一般的门式刚架钢结构构件安全等级取二级,当设计使用年限为50年时,结构承重性系数取不小于1.0;当设计使用年限为25年时,取不小于0.95;S——不考虑地震作用时,荷载效应组合的设计值;R——结构构件承载力的设计值。

3、在抗震设防地区,门式刚架轻型房屋钢结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震验算,并符合下列要求:SE≤R/γRE (3.1.4)式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设计值;γRE——承载力抗震调整系数。

当由抗震控制结构设计时,尚应采取抗震构造措施。

4、门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。

抗震验算时,结构的阻尼比可取0.05.5、当结构构件按正常使用极限状态设计时,应根据现行国家标准。

《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的标准组合计算变形,并符合本规程3.4节的要求。

6、结构构件7、设计原则:技术先进、经济合理、安全使用8、门式刚架结构是将钢架柱与钢架梁的连接处设为刚性节点,钢架柱与基础一般为铰接点。

9、单层门式刚架的组成10、其中“门式”,主要形式:双坡、单坡。

门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢。

轻钢门规仅仅是门式钢架结构中的轻钢部分。

单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;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并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。

单层门式刚架厂房钢结构设计

单层门式刚架厂房钢结构设计

单层门式刚架厂房钢结构设计近年来,单层门式刚架以其自重轻、跨度大、工业化程度高、安装方便快捷以及可拆卸重复使用等优点被广泛应用于厂房设计中。

对单层门式刚架厂房的设计经验与注意事项进行了分析总结,并结合理论和实例分析对厂房优化设计进行了初步探讨。

1. 计算模型与整体分析(1)计算模型:对于大多数厂房而言,由于其长宽比较大,结构最不利方向比较明显,且横向主刚架采用刚接,纵向采用刚性系杆等构件铰接连接,通过设置支撑来形成几何不变体系,所以多采用二维平面结构计算模型进行分析;而对于一些长宽比较小的厂房,如果纵向采用支撑桁架来连接,刚架两个方向刚度相差不大,此时结构形式已接近框架结构,则应采用空间结构计算模型进行分析计算。

(2)荷载:应注意悬挂荷载不可遗漏;对于多跨多坡厂房或有女儿墙、天沟的厂房还应注意考虑风、雪荷载不利作用和活荷载的不利布置对结构的影响。

当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5kN/m2(如檩条等构件的设计),但对受荷水平投影面积大于60m2的主刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2。

(3)风荷载和地震作用:风荷载不与地震作用同时考虑。

由于单层门式刚架质量较轻,地震反应较小,在不大于7度区的地方,厂房的整体计算通常由风、雪、活荷载控制,因此在这些地方,一般不需作刚架的抗震验算。

对浙江地区而言,由于风荷载较大,一般单层厂房(无吊车或吊车较轻)的整体计算通常由风荷载控制,构件设计由变形控制。

(4)变形验算:相对于强度验算,单层门式刚架厂房的变形验算往往容易忽视。

刚架的变形验算应注意以下几个问题:计算刚架变形时,钢结构构件可不考虑螺栓孔引起的截面削弱,而直接采用全截面计算。

刚架的变形验算主要包括刚架柱顶位移和刚架梁的挠度验算两个方面,具体要求见表1[2]。

2. 柱脚及基础(1)柱脚:单层门式刚架厂房多采用外露式柱脚,且多按铰接设计;当厂房有5t以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。

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门式刚架轻钢厂房设计常见的厂房效果图“门式刚架轻型房屋钢结构”,其中“门式”,主要有两种形式:双坡、单坡。

门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢。

轻钢门规仅仅是门式刚架结构中的轻钢部分。

双坡(人字坡)单坡“轻钢”,这里有比较具体的限定:“单跨或多跨实腹式门式刚架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或没有吊车(当然也可以是单梁吊车)”、“悬挂吊车起重量不超过3t”、“单层”、“跨度一般不宜超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、“柱距一般不宜超过9m”。

后面三条,一般超过36米就不宜在选用轻钢规范设计了。

刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范,并不是限定的那么严格。

门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。

设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论的所有门式的就都是轻钢。

一些大吨位吊车,格构柱等的门式结构为重(普)钢结构,需按《钢结构设计规范》来采用。

简单的轻钢门式厂房结构上图是最简单的门式轻钢厂房:四连跨,单跨人字坡24米,无吊车,铰接柱脚。

门式轻钢厂房结构体系的构成:主结构、次结构、围护结构、其他附属结构。

◇主结构:横向主钢架结构中最主要的部分,也是主受力部分,在门刚中为平面结构,面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成,在设计时,要充分考虑到钢架的面外稳定问题。

刚架主要包括实腹钢梁、钢柱,在轻钢中多用楔形截面,有效利用构件截面特性。

主刚架支撑系统支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大,但却是非常重要的。

对比主钢架来说,虽然其重要程度不如主钢架,但是因现在的设计均为计算机辅助设计,主钢架的计算可以利用设计软件非常准确的计算求得,但支撑系统的布置,截面选择等却需要有一定的人为因素参与,所以其显得更为重要。

并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要作用。

以后在其他结构体系特别是空间结构设计中,在选型的最前期,就该有整个体系的稳定概念,这样才能从大方向上把握住整个结构的安全性和选型的合理性。

门刚支撑系统包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等。

注意在屋脊及柱顶位置的系杆一般均需通长设置。

支撑系统吊车系统吊车系统包括吊车梁(桁架),制动系统、辅助系统、支撑系统等,其自身系统相对来说比较独立,但也需和其他结构有效配合,才能形成安全、稳定的结构体系。

托梁系统托梁仅在抽柱的情况下出现,计算时可利用托梁的弹性刚度作为抽柱榀的弹性支座(仅指竖向),把该位置支座反力传递至两相邻刚架,同时水平力靠与屋面纵向支撑系统传递给相邻榀。

(一般情况下屋面系统仅设置横向支撑)◇次结构:屋面檩条主要采用冷弯薄壁型钢,一般有C型檩条、Z型檩条,其他当跨度较大时也会采用大通H型钢及方管、桁架式等,其布置方式有简支梁、连续梁两种,主要用途是作为屋面围护结构(屋面板)的支承结构,并和隅撑配合组成屋面梁的面外支承点。

檩条按其跨度应根据规范要求设置拉条。

屋面檩条布置墙面墙梁与屋面檩条相同,多采用C型、Z型冷弯薄壁型钢,或者大通H型钢、方管等。

墙面墙梁布置抗风柱抗风柱多布置于山墙,主要用于端开间跨内风载传递给主结构。

山墙风载通过抗风柱传递给屋面支撑,再由屋面支撑传递到柱间支撑,经柱间支撑传递至基础。

抗风柱的材质一般同主结构的Q235B或Q345B。

山墙抗风柱布置◇围护结构:屋面板一般采用建筑用压型钢板,考虑排水问题,一般选用高波板。

建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板,在原板表面做热镀锌镀层,或者热镀铝锌镀层,形成基板,即镀层板,在镀层板表面涂覆有机涂料,形成涂层板。

涂层板经辊压冷弯,沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板。

其与屋面檩条的连接方式一般有打钉连接,其他固定件连接等。

一般大型屋面还有采光要求。

屋面板墙面板墙面也是采用建筑用压型钢板,一般选用低波板,连接形式主要采用打钉连接。

墙面板门窗通风、采光、通行之用。

常用的有铝合金窗及塑钢窗(厂房);卷闸门(电动、非电动)、推拉门及平开门等。

◇其他结构:女儿墙为保证结构外形美观,将墙体升高,使四周平齐整洁。

气楼主要为了实现厂房内部通风换气的需要,一般做在屋脊位置,也有其他做法和布置方式。

一些还兼有采光功能。

雨棚门洞口挡雨用。

爬梯屋面检修用。

基础属土建结构。

设计时要根据结构实际受力情况分析基础和钢结构的经济性指标。

例如上部结构采用柱脚刚接,可有效节约一部分钢材用量,但基础会增加更多资金投入;上部采用铰接,虽基础变小,但上部会相应增加一部分用钢量。

所以在选择结构柱脚方式的时候,首先要根据结构自身受力特点来确定,其次也要考虑整体的经济性指标,做到结构合理且经济。

(先是结构合理,之后考虑经济性)设计软件介绍:门刚结构,一般采用PKPM门式刚架二维设计或3D3S轻型门式刚架设计模块。

PKPM门刚设计模块PKPM门刚模块界面3D3S轻型门式刚架设计模块3D3S轻型门式刚架模块界面结构材质介绍:主结构常用材质为Q235B、Q345B。

Q235B属于碳素结构钢(低碳钢),适用标准为GB/T 700-2006《碳素结构钢》,Q代表屈服点,其屈服强度为235。

碳素结构钢根据含碳量多少分为低碳钢(含碳量0.02%~0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%~0.60%)、高碳钢(含碳量0.60%~2.00%),建筑钢结构主要使用低碳钢。

另每个牌号内又有不同的质量等级(A、B、C、D),建筑主结构以使用B级钢为主,另根据结构特点也可适当提高等级标准,A级钢禁止用于主结构。

对于等级标准的区分主要在于含碳量标准及夏比(V型缺口)冲击试验要求,A级钢是不做冲击试验要求的,B级钢有常温20度下的冲击试验要求,C级钢要求试验温度为0度,D级钢为-20度。

另钢材根据脱氧方法不同,还分为沸腾钢(F)、半镇静钢(b)、镇静钢(Z)、特殊镇静钢(TZ)。

建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢(Z),在书写钢材牌号时可以不标注Z,此时默认为镇静钢。

Q345B属于低合金高强度结构钢(低合金钢),适用标准为GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》,Q代表屈服点,其屈服强度为345。

合金钢根据合金元素含量多少分为低合金钢(合金总含量小于5%)、中合金钢(合金总含量5%~10%)、高合金钢(合金总含量大于10%),建筑钢结构主要使用低合金钢。

另每个牌号内又有不同的质量等级(A、B、C、D、E),建筑主结构以使用B级钢为主,另根据结构特点也可适当提高等级标准,A级钢禁止用于主结构。

对于等级标准的区分主要在于夏比(V型缺口)冲击试验要求,A级钢是不做冲击试验要求的,B 级钢有常温20度下的冲击试验要求,C级钢要求试验温度为0度,D级钢为-20度,E级钢为-40度。

另钢材根据脱氧方法不同,还分为镇静钢(Z)、特殊镇静钢(TZ)。

建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢(Z),在书写钢材牌号时可以不标注Z,此时默认为镇静钢。

当板厚超过40mm(35mm),并有Z向(板厚度方向)受力要求时,一般均另需对钢板追加Z向性能要求,主要目的是为了防止焊接或受力时产生厚度方向的层状撕裂,以保证结构安全。

吊车梁、抗风柱、托梁等结构构件也需按规范选取B级钢或更高质量等级,不可使用A级钢。

支撑采用的圆钢、角钢等可以根据需要选择,也可以酌情选用A级钢。

一般对于此类构件,均可直接标注Q235或Q345(质量等级不做要求)。

另针对成品型钢,可根据实际情况判断选择是采用镇静钢还是沸腾钢,要考虑型钢加工工艺及市场供应等条件合理判定。

冷弯薄壁型钢檩条(墙梁),因材质比较特殊,其基材是以热轧钢卷为原料,经过冷轧工艺后形成。

由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化。

一般冷轧都会经过退火处理,以部分的改善其性能。

需要注意的是实际上冷轧板强度、硬度较高,现在设计时根据规范也只提供了Q235、Q345两种,实际上可能有强度更高的冷轧板,但我们设计的时候仍以此两种材质为准。

冷轧板一般不宜用于焊接。

屋面、墙面压型钢板一般也为冷轧钢板压制成型。

另外也可能采用夹芯板、铝合金板等。

一般的长屋面板均有在温差下的伸缩要求,所以其与檩条连接件间多保留伸缩功能(打钉除外),所以设计檩条时应加以注意(面板是否可以阻止屋面檩条翼缘的失稳)。

PKPM针对构件材质的选择在:“参数输入”>>“总信息参数”中材质定义3D3S软件在:“构件属性”>>“定义材性”中材性定义门刚结构布置门式刚接结构布置主要还是依据于建筑要求及厂房或车间的生产工艺要求,一般在结构设计前就已经根据工艺布置确定了刚架的跨度及纵向柱距。

在此前提下,结构设计在结构布置上需要考虑温度区段的分割及结构支撑的布置。

根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002,门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度(伸缩缝间距),应符合下列规定:纵向温度区段不大于300m;注释:垂直跨度方向。

横向温度区段不大于150m。

(当有可靠计算依据时,可以适当加大,例如业主要求一定要超过150m,但不可分段)注释:跨度方向。

当有计算依据时,可采用两种做法:1、设置双柱(最直接、最安全、也最合理,适用于纵向与横向);注释:利用双柱把本来应该是同一个的整体结构分割成完全独立的两个结构或者多个结构。

2、搭接檩条、墙梁的螺栓连接处采用长圆孔,并使该处屋面板、墙面板在构造上允许伸缩;吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔(适用于纵向)。

注释:长圆孔连接时利用其可伸缩性,但鉴于现今的施工人员的技术理解能力及施工水平,实际上并不一定能真正实现设计者的这种假定。

所以建议采用此种方式时需慎重,并需标注清楚。

一般情况下建议采用第1种。

门式刚架轻型房屋钢结构的支撑设置应符合下列规定:1、在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

注释:独立存在的体系应具有单独的稳定体系。

所谓空间稳定不仅仅要考虑X向Y 向、Z向稳定,也要考虑空间体的角压缩或拉伸方向的稳定。

2、在设置柱间支撑的开间,宜同时设置屋面横向支撑,以组成几何不变体系。

注释:仅仅设置柱间支撑是无法实现整个体系的稳定的,需要和屋面横向支撑一起来组成整个稳定体系。

支撑和刚性系杆的布置宜符合下列规定:1、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。

当端部支撑设在第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

注释:屋面支撑系杆设置位置一般设置在柱顶、屋脊、抗风柱连接处。

当支撑是设置在第二开间时,应有可靠的传力构件把端刚架的水平力传递至第二开间的支撑系统,因此需根据各个受力点设置刚性传力构件。

2、柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定。

当无吊车时宜取30~45m;当有吊车时宜设在温度区段中部,或当温度区段较长时宜设在三分点处,且间距不宜大于60m。

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