浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计
门式刚架轻型房屋钢结构的设计
浅谈门式刚架轻型房屋钢结构的设计【摘要】本文主要概括的论述了门式刚架轻型房屋钢结构设计的一些要点,希望能将门式刚架轻型房屋钢结构更好的应用于人们的生活当中。
【关键词】门式刚架;轻型房屋;钢结构;檩条;节点;墙梁;拉条近几年,门式刚架轻型房屋钢结构在我国迅速发展起来的一种新型结构体系,被广泛应用于工业厂房、仓库等众多的工业和民用建筑中,而追求其设计的更完善就成为了摆在我们建筑人员面前的重要课题。
1 结构构件设计在门式刚架轻型房屋钢结构体系中宜尽可能采用轻型结构构件。
门式刚架轻型房屋钢结构,应根据房屋的平面尺寸、高度和荷载的不同情况,合理确定门式刚架的跨度、间距,平衡外包面(墙面和屋面)与主刚架的用钢量,优化整个房屋结构的经济指标。
当确定了房屋的平面尺寸和高度时,山墙墙架结构和屋面天沟是基本确定的,因此下面的研究讨论不考虑山墙墙架结构和屋面天沟的影响。
1.1 檩条设计檩条一般设计成简支构件。
当檩条跨度为4.5~6.0m时,设一道拉条;当檩条跨度大于6m时,设两道拉条。
计算分析表明,当檩条跨度分别为6.0m、7.5m、9.0m时,檩条的经济平均用钢量(含拉条)一般分别约为5.0kg/m2、5.5kg/m2、7.5kg/m2。
一般情况下,当檩条跨度确定时,檩条间距越大,檩条的平米用钢量越小。
所以,房屋单跨跨度小的,宜采用较小檩距;房屋单跨跨度大的,宜采用较大檩距。
1.2 墙梁设计墙梁一般设计成简支构件。
当墙梁跨度为4.5~6.0m时,设一道拉条;当墙梁跨度大于6m时,设两道拉条。
墙面板一股与墙梁有可靠的连接,能约束墙梁外翼缘的侧向位移和扭转,因此拉条一般设置在距离墙梁内翼缘1/3腹板高度范围内,以约束墙梁内翼缘的侧向位移和扭转。
2 支撑设计门式刚架结构需要采用各种可靠的支撑结构以加强结构的整体和局部稳定性及力的可靠传递。
支撑形式主要有:2.1 对角支撑设置于屋面、侧墙以及端墙,用于抵抗风力和吊车荷载,采用两端带螺纹的抗拉圆钢或钢缆,亦可采用角钢;2.2 隅撑刚架受压翼缘的平面外刚度较小,采用角钢连接主刚架受压翼缘和墙梁或檩条,防止刚架受压翼缘平面外局部失稳,隅撑宜成对布置;2.3 特殊支撑当侧墙或屋顶不允许设对角支撑时,或当有吊车时为了提供更可靠的支撑,可采用管撑和门式支撑等特殊支撑。
门式刚架轻型房屋钢结构设计探讨
门式刚架轻型房屋钢结构设计探讨【摘要】门式刚架是典型的轻型钢结构,它具有节省材料、施工周期短等优点,因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构。
门式刚架的设计与施工与普通钢结构相比既有一致性,门式刚架的特点主要在于其节点方面,本文总结了门式刚架设计中一些设计要点,提出来供广大设计人员参考。
【关键词】轻型钢结构;门式刚架;设计要点一.门式刚架的特点:门式刚架轻型结构是一个系统工程,它包括设计、加工制造和施工安装三个过程;包含的具体内容有:主结构系统、次结构系统和围护系统三大方面。
主结构系统包括主刚架和支撑体系。
支撑体系包括水平支撑、柱间支撑和刚性系杆等部分。
由于支撑体系采用的构件大多为圆钢、角钢和钢管等,构件简单、制作方便,且支撑体系节点多为标准节点,因此轻型钢结构可以在工厂批量生产,现场按要求拼装形成。
能有效地利用材料,构件尺寸小,自重轻,抗震性能好,施工安装方便,建设周期短,能够形成大空间、大跨度,具有外表美观,适应性强,造价低,易维护等特点。
二.屋面活荷载:《荷载规范》表4.3.1规定,不上人屋面均布活荷载标准值0.5kn/m2,还注明对不同结构应按有关设计规范的规定作0.20kn/m2的增减。
对此《钢规》补充如下:对支承轻屋面的构件或结构(檩条、屋架、框架等),当仅有一个可变荷载且受荷载水平投影面积超过60m2时,屋面均布活荷载标准值应取为0.3kn/m2。
《冷规》大体与此相同。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs102:2002)对此补充为:对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小0.3 kn/m2。
与前二者差别较大。
对问题的处理原则是:当国家标准与行业标准的规定不一致时,应按国家标准执行;当不同国家标准之间的规定不一致时,应按最新颁布的国家标准执行。
一般行业标准应严于国家标准。
按此原则以《钢规》颁布最晚,又列为强条,文字也明确,按《钢规》执行是合理0.3kn/m2。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义门式刚架轻型房屋是目前建筑领域中一种高效、节能的结构形式,采用先进的钢结构设计和施工技术,能够满足快速建设和灵活改造的需求。
然而,在设计和施工过程中,也存在一些疑难问题需要解决。
一、门式刚架轻型房屋的设计疑难问题1、结构设计:门式刚架轻型房屋结构采用钢材框架结构,需要考虑材料的质量、强度和刚度等参数,以确保整个房屋的抗风、抗震能力。
此外,还需要注意结构的布局和拼接方式,以保证房屋的整体稳定性和安全性。
2、热工设计:门式刚架轻型房屋的热工设计需要考虑材料的导热性、保温性等参数,以确保室内温度的稳定和舒适。
同时,还要注意窗户、门的隔热性能,避免热量的大量损失。
3、防火设计:由于门式刚架轻型房屋采用的是钢结构,存在一定的火灾隐患。
因此,需要在设计过程中考虑防火墙的设置和材料的选择,以保证建筑物的安全。
二、门式刚架轻型房屋的施工疑难问题1、基础施工:门式刚架轻型房屋的基础需要考虑钢结构的重量和承重能力,以确保整个房屋的稳定性和安全性。
在施工过程中需要注意灌注混凝土的配合比和施工技术,避免出现质量问题。
2、材料搭配:门式刚架轻型房屋采用多种材料相结合的方式进行施工,需要注意材料的质量和搭配,避免出现矛盾和影响整个房屋的稳定性和安全性。
3、施工技术:门式刚架轻型房屋的施工需要使用一些先进的钢结构加工和安装技术,如激光切割、自动化焊接等。
在施工过程中需要注意技术的操作和质量控制,避免出现质量问题。
综上所述,门式刚架轻型房屋的设计和施工存在一些疑难问题,需要加强技术力量和质量控制,确保房屋的稳定性和安全性。
同时,也需要关注环境保护和节能减排等方面的问题,推动门式刚架轻型房屋的可持续发展。
浅谈门式刚架轻型房屋设计
浅谈门式刚架轻型房屋设计门式刚架轻型房屋钢结构是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。
针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于选材、檩条设计、主钢架设计、经济性比较等若干方面的问题进行了论述,并给出了一些建议。
采用大柱距托架门架钢结构方案,在一定跨度范围的实际工程中可节约钢材,是一种值得推广的经济合理的结构型式。
标签:门式刚架轻型房屋设计分析;厂房经济性比较引言这种结构型式的主要特点是:体现轻钢结构轻型、快速、高效的特点,应用节能环保型新型建材,实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、施工周期短、造价低等优点;柱网尺寸布置自由灵活、柱网跨度大等优势被广泛的应用于工业厂房建筑中。
本文就设计低成本的门式刚架轻型钢结构房屋进行探讨。
1、工程概况门式刚架轻型钢结构房屋以其节能环保、造价低、自重轻、工厂化制作、施工周期短、柱网跨度大、柱网尺寸布置自由灵活等优势被广泛的应用于单层工业厂房建筑中,其优越性和经济效益是不言而喻的。
近年来其发展的一个显著特点是厂房跨数增多、跨度增大、柱距增大。
业主对厂房的使用空间提出了更高的要求,厂房的柱距也日趋增大,多跨厂房中的中小柱距日显不足。
下面以6m柱距、12m柱距,22m~36m多跨(通长2跨~5跨)门式刚架轻型钢结构厂房为例进行经济性分析。
这种厂房结构一般可采用大跨度实腹檩条方案(方案A)和柱间(纵向)设12m托架梁支撐次框架方案(方案B)。
2、两种结构方案的比较轻型门式刚架钢结构厂房造价主要由用钢量指标为主要组成部分,用钢量由主结构和次结构两部分组成。
笔者采用由PKPM软件对两种结构方案进行结构分析计算,并仅以在厂房中间截取一个结构计算单元进行用钢量经济指标的分析对比。
2.1设计参数该结构形式以中柱为12m柱距、边柱为6m柱距的无吊车大空间厂房,沿口标高8m。
本工程建筑层数:一层;建筑类别:三类;火灾危险性:戊类;耐火等级:二级;设计使用年限:50年;单层彩钢板外墙;双层彩钢夹心板屋面。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则门式刚架为一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
常用的门式刚架轻型房屋是指房屋高度不大于18m,房屋高宽比小于1,承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、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钢结构房屋。
1. 门式刚架轻型房屋钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。
2. 门式刚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状态进行设计。
3. 当结构构件按承载能力极限状态设计时,持久设计状况、短暂设计状况应满足下式要求:式中:γ0——结构重要性系数。
对安全等级为一级的结构构件不小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不小于1.0,门式刚架钢结构构件安全等级可取二级,对于设计使用年限为25年的结构构件,γ0不应小于0.95;Sd——不考虑地震作用时,荷载组合的效应设计值,应符合规范规定。
Rd——结构构件承载力设计值。
4. 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小,设计经验和振动台试验表明,当抗震设防烈度为7度(0.1g)及以下时,一般不需要做抗震验算;当为7度(0.15g)及以上时,横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。
当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时,应进行抗震验算。
当抗震设防烈度7度(0.15g)及以上时,应进行地震作用组合的效应验算,地震设计状况应满足下式要求:式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用组合的效应设计值,应符合规范规定;γRE——承载力抗震调整系数。
5. 承载力抗震调整系数应按表1采用。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义首先,门式刚架轻型房屋钢结构的设计问题主要集中在受力分析和结构优化两个方面。
由于门式刚架的主梁和副梁之间的支撑刚度较小,容易发生整体稳定性问题。
此外,由于房屋自重较小,受到外部荷载的影响较大,需要通过弹塑性分析和有限元分析等手段来确定结构的稳定性和设计方案。
而结构的优化则主要涉及材料的选择和梁柱节点的设计,需要综合考虑强度、刚度和稳定性等指标。
其次,门式刚架轻型房屋钢结构施工过程中存在一些技术难题。
首先是如何保证结构的准确度和施工质量。
由于轻型房屋钢结构的构件制作精度要求较高,施工中需加强对焊接工艺和节点连接的控制,确保构件之间的协调和施工质量的稳定。
其次是如何解决难以进行大型模块化施工的问题。
传统的大型模块化施工方式可能无法适应轻型房屋钢结构的特点,因此需要研究新的施工技术和工艺,如采用现场拼装或模块化拼装的方式来提高施工效率和质量。
此外,门式刚架轻型房屋钢结构在使用过程中还存在一些问题。
首先是结构的耐久性问题。
由于轻型房屋钢结构在使用过程中容易受到外界环境和剧烈变化的影响,如氧化、腐蚀和风荷载等,因此需要采取相应的保护措施,延长结构的使用寿命。
其次是结构的隔热和隔声问题。
轻型房屋钢结构对热和声音的隔离性能较差,需要在设计过程中加强隔热层和隔声层的设置,提高建筑的舒适度。
综上所述,门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工中存在一些疑难问题,需要我们通过合理的设计方案、施工技术和使用管理来解决。
只有充分理解和应对这些问题,才能确保钢结构房屋的安全、稳定和可持续发展。
浅谈门式刚架转型房屋钢结构设计
浅谈门式刚架转型房屋钢结构设计吴大理(广东中美建筑设计院有限公司).;7’…’。
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?’瞒要]门式刚架典型的轻型钢结构,它具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点,所以在硬.代.建筑行业得至d较为广泛的应用o!:在门式钢架转型房屋钢结构设计中,仍然存在着一些概念巨和实降幽均问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高。
本文针对门式,i4刚架转型房屋钢结构特点,探讨了结构计算强设计、构造措施方面一些需要注意的问甄..一’,,i#{关键词}纽威,技术;平面布置;刚架构造;支撑作用“,..;._。
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d:hj l o’1门式刚架轻型房屋的组成及技术特点3)门式刚架的柱脚多交接支承设计,通常为平板支座,设一对或I.I基本组成两对地脚锚铨。
当用于工业厂房且有5吨以上桥式吊车时,宜将柱脚设门式刚架转型房屋可分为四部分:计戒刚接。
对于有桥式吊车的房屋,中柱不宜采用摇摆柱。
主结构:刚架,吊车梁4)门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8—1,20,在雨水较多的地次结构:檩条,墙架住,抗风拄,墙梁区宜取较大值。
支障结陶:屋敲撑,柱问支撑,系杆22结构平面布置维护结构:屋面{屋面板,采光板,通风气等),墙面(墙板,门,窗)12适用范围门式刚架轻型房屋自重轻,用钢省,造价低:抗震性能好,在抗震设防烈度为7、度及以下地区不考虑抗在设计:可跨越较大跨度:制作简单,施工周期短且不需要大型施工机具;形式美观有现代感,能充分满足使用要求。
广泛应用于具有轻型屋盖和轻型外墙:刚架跨度不大于36米,檐口高度不大于15米:无吊车或起重量不大于20吨的A1一A5工作级别吊车的单层房屋钢结构。
13技术特点1)允许钢架构件腹板失稳,利用腹板屈曲后强度,按有效宽度理论和拉力场理论进行受弯和受剪计算,腹板高厚比可以做的比较大,使腹板厚度显著减薄。
浅议门式刚架房屋钢结构设计
浅议门式刚架房屋钢结构设计一、门式刚架轻型房屋结构的分析随着门式刚架结构的应用在工业厂房、商场及仓库中较多出现,使得在高层建筑中也逐渐得到关注。
各类维护结构及没有梁柱的弯顶也应用较多的薄壁彩钢板;在各文化体育类型的公共建筑物中对钢管交汇处直接焊接以及强度较高组合拉索机构得到应用;薄壁冷弯钢截面处理运用檀条对结构构件进行应用以外,还能发挥构件受力的主要结构。
通常情况下,钢架钢结构是梁与柱的直接类型通过连接的节点刚性结构。
工程项目中,一般会将胶结梁柱间的结构单层称之为排架,而多跨多层的钢架类型结构称之为框架。
钢结构单层钢架厂房一般运用轻钢门式的钢架钢结构。
住宅建筑物钢框架钢结构一般运用的两种结构职称类型,主要包括箱型焊接截面或H型钢。
具有较小的自重及良好的抗震性能。
在荷载方面,框架结构的受力特征主要体现在对水平及竖向荷载进行承受,竖向荷载传递的路线是从平板楼盖现浇到梁上的距离,之后传递至钢柱。
二、门式刚架结构的特征与单层厂房结构相比,门式刚架结构具有以下特点:可运用变截面作为钢架,截面与弯矩呈正比。
除了腹板高度变化之外,也可根据需要对厚度进行变化,运用不同截面作为上下翼缘,也可采用不同截面作为相邻单元的翼缘,充分满足才尽其用的作用。
由于存在较轻的构件,运用张紧的圆钢作为支撑即可满足要求,由于钢板允许有失稳现象,可将支撑在腹板上实施直接支撑,将多个节点板得以省去。
可根据有效宽度对钢架的腹板进行设计,允许失稳并可对屈曲后强度进行利用,可根据相关设计规范对腹板的高厚比进行要求。
便于拆迁,可在临时建筑中得到使用,作为其较为突出的特征之一。
结构构件可在工厂内进行全部制作,存在较高的工业化程度。
可结合运输条件对结构单元进行划分,在现场对单元之间通过螺栓进行连接,存在方便快捷的安装,基础简单,具有较小的土建施工量。
由于存在较轻的自重,地震作用无法发挥控制效果,通常无需对抗震进行那个考虑,存在相对简便的结构设计,屋面板运用的是压型钢板轻型屋面,随着屋面重量的减轻,支承其结构也相对较轻。
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点摘要:当前,我国建筑行业快速发展,各种新的结构形式被广泛应用到建筑工程中。
门式刚架结构作为一种传统的结构形式,结合近年来较为火热的钢结构形式,就形成了一种独具特点的门式刚架轻型房屋钢结构形式,在工业厂房和物流建筑中得到广泛应用。
为了更好地发挥其结构优势,一定要合理分析其设计要点,在设计工作中做好设计优化,保证设计质量,提升结构的稳定性,降低施工成本,使得其能更好地应用到我国的建筑行业中来,促进我国建筑行业的发展。
关键词:门式刚架;房屋钢结构;设计一、门式刚架轻型房屋钢结构优势体现和发展1、体现门式刚架轻型房屋钢结构的优势。
从1980年以后,门式刚架轻型房屋钢结构仍在中国进行使用,历经几十年的持续发展,它已变成我国现阶段住房建设的重点组成部分。
当构设门式刚架轻型钢结构房屋的结构时,集中采用可以负载房屋骨架的H型钢等构件,该设计的具体应用极为多见且尤为广泛。
主要归因于门式刚架轻型房屋结构的构设十分灵活,构建模数的柱网几乎不受其约束,极为便于拆除门式刚架轻型房屋,十分有益于我们进行回收以及利用,还能够极大程度地缩短施工工期。
另外,使用钢结构对能源消耗的降低有很大的好处,能够大大降低环境被毁害的程度,并且其拥有极高的综合经济效益,能够为企业带来不可估量的好处。
2、发展门式刚架轻型房屋建筑。
门式刚架轻型结构的发展和使用被越来越多地应用,主要归因于中国近年日益发展的科学技术。
门式刚架轻型房屋钢结构技术章程被中国相应质量部门改良并规定以后,很好地提高了全部钢结构施工的层次和经验。
然而,在当下与部分发达国家相比较,我国的钢结构应用设计在许多地方的改进和强化还有很大的进步空间。
在轻型钢结构的应用形式上中国集中采用无铰门式、两铰门式刚架,采用H型焊接,确保了钢结构自身截面的稳固性。
而几乎一样的主要为刚架节点方面的构设,通过摩擦面处理的高强度螺栓的连接是主要采取的方式。
而通过规范化体系维修结构系统。
浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计
关 键 词 门式 刚 架 ; 屋 钢 结 构 : 结 构 ; 型 ; 房 主 选 支撑 结 构
1 基本组成
门式刚架轻型房屋可分为 四大部分 : 主结构 : ① 刚架梁 , 钢架 柱 , 吊车梁 ; ②次结 构 : 面檩 条 , 屋 屋面檩条 , 墙架柱 , 抗
34 墙 架 系统 的 选 型 .
2 适用范 围
门 式 刚 架 使 用 材 料 省 , 量 轻 , 格 低 ; 抗 地 震 能 力 重 价 抵
强 ,在 抗震 设 防 烈 度 为 7 及 以下 地 区 不考 虑 抗 震设 计 : 度 可 使 用大 垮 度 ; 工 简 单 , 工 周 期 短 且 设 备 简 单 ; 型 美 观 且 加 施 造 时 尚 , 易达 到客 户 的 使 用要 求 。 广 泛 应 用 于 具 有 轻 型 屋 盖 容 和 轻 型 外 墙 ; 房 屋 跨 度 小 等 于 3 m, 口高 度 小 等 于 1m; 且 6 檐 5 无 吊车 或 起 重 量 不 大 于 2t A 一 5工 作 级 别 吊 车 的单 层 o 的 1A 房 屋钢 结 构 。
的情 况 , 接 I 形梁 则为 最 常 用 形式 。 焊 字 吊车 梁 由 框架 柱 支 承
连 接 , 分 为 连 接 梁 型 和 简 支 型 两 种受 力形 式 。 者 因设 计 、 并 后 施 工 简 单 而应 用 较 为普 遍 ,前 者 虽 然 可 节 省钢 材 1% 以上 , 0 但 对 支 座 不 均 匀沉 降 比较 敏 感 而很 少采 用 。 吊车 梁 的制 动 系
般 厂 房 多 采 用 桥 式 吊车 , 按 起 重 吨 位 和 工 作 时 间 的 且
长 短 有 轻 型 厂房 、 型 厂 房 和 重 型 厂 房 之 分 。 吊 车 粱 系 统 是 中 直 接 支 承 吊车 的结 构 模 块 , 般 由 吊 车 梁 、 动 系 统 及辅 助 一 制 系 统 组 成 。吊 车 梁 可 分 为实 腹 式 、 撑 式 和桁 架 式 三种 . 下 常用 的 为 实腹 式 吊车 梁 。 腹 式 又 有 焊 接 I 实 字形 梁 、 型 梁 和 型钢 箱 粱三种形式 , 钢梁仅适 合于跨度 小于 6 起 重量小 于 2t 型 m、 0
浅谈门式钢架轻型房屋钢结构优化设计
5 檐 口高度的确定
当荷载 、 度、 距等 因素相 同时 , 口高 度 跨 柱 檐
( 柱长 度 ) 愈高 , 钢愈 大 。这 不 仅仅 是 由于柱 加 长 用 了一节 。更重 要 的 是 由于 柱 高 增 加 , 构 的侧 向刚 结 度降低 , 顶 在水 平荷 载作 用下 的侧 移增大 , 柱 要控 制 柱顶 位移 值 , 须 增 加柱 截 面 尺 寸 。柱 计 算 长度 越 必
3 8 3 6 3 4 3 2
厂房的用钢量 。由于轻钢厂房的柱距不受模数的限
制, 因此 , 在满足工艺专业 的要求下, 柱距 的选择较 为灵 活 。图 2所表 示 的是在 2 跨度 、 4m 有无 吊车 条 件下 不 同柱距 所 对应 的总用 钢量 的关 系 曲线 。
3 8 3 6
() 度 的 变 化 范 围为 l 4跨 8~3 以 3m 为 模 6m(
数 ) 。
() 别对 有无 吊车 进行 计 算 , 中有 吊 车 厂 房 5分 其
中的吊车分别为 5tl 2 的桥式 吊车。 、0t 0t 、
( 檐 口高度分别为: 吊车厂房 6m; 吊车厂 6 ) 无 有
量必然上升。若跨度增大 , 梁截面又显著增大 , 也会
瓣
12 3
甘
肃
冶
金
第3 3卷
导致 单 位用钢 量 的上 升 。在 设 计 时 , 进 行 几个 方 应 案 的综合 比较 , 择适 宜 的跨度 和跨 数 。 选
支 撑也 可优先 考虑 设 置 柔性 支 撑 , 柱 支 撑 可 以考 下 虑设 置 型钢支 撑 。屋 面水 平支 撑宜 优先 考虑 设置 柔
柱距超过 8 m时由于檩条 、 支撑、 吊车梁等构件的用
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。
房建工程知识:门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定.doc
房建工程知识:门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定 1、门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计,非交叉支撑中的受压杆杆件及刚性系杆应按压设计。
2、刚架斜梁上横向水平支撑的内力,应根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平衍架计算:对于交叉支撑可不计压杆的受力。
3、刚架柱间支撑的内力,应根据该柱列所受纵向风荷载(如有吊车,还应计人吊车纵向制动力)按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算;对于交叉支撑可不计压杆的受力。
当同一柱列、设有多道柱问支撑时,纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。
4、支撑构件受拉或受压时,应按现行国家标准。
钢结构设计规范》GB.50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB.50018关于轴心受拉或轴心受压构件的规定计算。
门式刚架轻型房屋的经济合理性设计
门式刚架轻型房屋的经济合理性设计门式刚架轻型房屋是一种经济合理的设计,它结合了经济性和实用性,同时满足了人们对于舒适居住环境的需求。
本文将从材料选型、结构设计、施工方面等几个方面进行阐述,探讨门式刚架轻型房屋的经济合理性设计。
一、材料选型门式刚架轻型房屋的经济合理性设计首先离不开材料的选用。
在材料选型方面,需要考虑到材料的强度、耐久性和价格等因素。
在门式刚架轻型房屋的设计中,一般选用轻钢结构材料作为主要承重材料,轻钢结构具有强度高、耐腐蚀性好、施工方便等优点,而且价格相对较低,能够有效降低房屋建造成本。
在墙材的选用上,可以选择轻质砖、聚苯乙烯泡沫板等材料,这些材料价格低廉,同时重量轻,能够降低房屋自重,减小对基础的荷载。
在屋面、外墙等部位的保温材料也可以选择聚氨酯泡沫板、玻璃棉等材料,它们具有良好的隔热性能和保温性能,能够帮助节约能源。
门式刚架轻型房屋的经济合理性设计在材料选型上要兼顾材料的性能和价格,选择性能优良、价格适中的材料,以降低建造成本。
二、结构设计门式刚架轻型房屋的结构设计也是其经济合理性的重要体现。
轻钢结构作为主要承重材料,在结构设计上能够实现模块化、标准化生产,并且能够减少材料浪费和加工成本,从而降低成本。
在结构设计的过程中,需要充分考虑到房屋的抗震性能和抗风性能。
门式刚架轻型房屋往往采用钢结构框架体系,能够有效提高房屋的抗震抗风性能,而且还能够减小墙体厚度,增加室内使用面积。
在房屋的布局设计上,也需要合理利用空间,尽量降低使用面积和建筑物高度,从而减少建筑材料的使用量。
在地基设计上,需要根据实际地质条件合理选用地基处理方法,保证地基稳定,并尽量降低地基处理成本。
三、施工方面在施工过程中,应该尽量减少对环境的破坏,合理利用资源,保护环境,从而降低施工的环境成本。
施工中要加强管理,提高施工效率,减少施工时间,降低施工工期成本。
门式刚架轻型房屋的经济合理性设计需要在材料选型、结构设计和施工方面做到对资源的充分利用、节约成本,降低建造成本。
浅谈门式刚架轻型钢结构房屋设计
浅谈门式刚架轻型钢结构房屋设计作者:黄宏克来源:《现代装饰·理论》2011年第04期门式刚架轻型钢结构是房屋建筑结构的一种。
在现代城市建筑中,得到了较为广泛的运用,已经成为现代建筑的重要结构类型。
文章将从门式刚架轻型钢结构房屋设计的方法进行探讨,包括门式刚架轻型钢结构房屋的特点、形式、设计方法等。
随着建筑技术的不断发展,建筑的结构和形式也开始朝多样化发展,无论是审美还是使用功能都有了很大的飞跃。
而多门式刚架轻型钢结构作为轻型钢架结构中的一种,在现代建筑行业得到了很大的发展。
在门式刚架轻型钢结构房屋设计方面,也有了很高的要求。
这就需要设计人员根据工程的实际情况,充分掌握门式刚架轻型钢结构房屋设计的特点、适用范围、结构形式等,同时,还需要对门式刚架的塑性设计与计算、节点设计和支撑布置等方面的知识有充分的了解。
1.刚架特点刚架结构是梁柱单元构件的组合体,形式种类多样。
根据不同的建筑,又有不同的使用范畴。
一般而言,单跨、双跨或多跨的单、双坡门式刚架,在单层工业与民用房屋的钢结构中,应用较多。
单跨、双跨门式刚架的斜梁和柱常为刚接,而柱的底部多数为铰接。
在工程需要的情况下,在多跨刚架中间柱与斜梁的连接部,可以考虑采用铰接。
而多跨刚架,通常需要采用双坡或单坡屋盖,如果工程有需要,也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。
与屋架结构相比,门式刚架的整个构件的截面尺寸较小,这样就方便我们更好、更有效地利用建筑空间,不仅能够有效的降低房屋的高度,也可以有效的减小建筑体积,同时也对建筑造型起到美观作用。
一般的门式刚架用于跨度为9~36m、柱距为6m、柱高为4.5~9m,而且设有起重量较小的悬挂吊车的单层工业房屋,或者公共建筑。
需要架设桥式吊车时,其起重量控制在20t以内,属于A1~A5中、轻级工作制吊车;而在设置悬挂吊车时,起重量控制在3t以内。
2.结构形式从类型上看,门式刚架的结构形式有很多种。
按构件体系分,有实腹式与格构式;按横截面形式分,有等截面与变截面;按结构选材分,有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。
门式钢架轻型房屋的钢结构设计
新材料·新装饰2021年4月第3卷第8期建筑规划与设计DOI:10.12203/j.xclxzs.1671-9344.202108031作者简介:陈凯文(1981—),男,汉族,湖南郴州人,工程师,学士。
研究方向:结构设计。
摘要:文章对门式钢架轻钢结构进行了概述,说明了门式钢架轻钢结构的设计要点,包括钢架柱脚的连接方式设计、钢架结构设计、支撑结构设置、钢结构屋面和围护结构设计。
关键词:轻钢结构;门式钢架;结构设计中图分类号:TU392.5文献标志码:A文章编号:1671-9344(2021)08-0064-02门式钢架轻型房屋的钢结构设计陈凯文(中外建华诚工程技术集团有限公司,湖南长沙,410000)在钢结构建筑工程中,门式钢结构厂房是其中比较有代表性的现代建筑之一,其在我国各大城市内部应用非常普遍,且使用优势非常明显。
为了充分发挥出门式钢结构厂房的使用优势,需要保证门式钢结构厂房安装施工质量符合工程设计工作标准,因此需要掌握每一个施工环节的技术方法以及确保其施工质量,以提高门式钢结构厂房的整体施工质量,确保工程建设单位获得更高的经济效益和社会效益。
1门式钢架轻钢结构概述(1)门式钢架轻钢结构设计现状。
随着我国建筑产业的不断发展,各种不同类型的建筑物也不断涌现,传统的建筑工程结构主要以钢筋混凝结构和砌体结构为主,但一些大跨度轻型吊车工业厂房、仓库、集贸市场等工程对钢结构的使用程度越来越高。
门式钢架轻钢结构建筑相比于传统的建筑结构有诸多优势,其不仅跨度大、自重轻、基础造价低、预制程度高及施工效率高,同时由于其具有强度高、延展性好等性能,因此其各部件容易被加工和运输,可以就地取材,满足现今国家推行的绿色节能要求。
这种钢结构形式前期的经济成本投入相对较低,因此得到建设单位的广泛应用,比较常见的门式钢架有单跨钢架结构和双跨钢架结构、多跨连续钢架结构[1]。
(2)门式钢架轻钢结构的特点。
由于门式钢架结构属于钢结构工程项目中常用的一种结构形式,轻型钢结构自身的重量较小,可以实现一些个性化的设计形式,以满足钢建筑结构的设计工作要求。
浅谈房屋建筑轻型钢结构门式刚架设计
一
体 系布 置与构件 设计 时, 不仅要从工程计算 的角度 出发, 还要考 方式 。但具体是选择铰接还是刚接还要看房屋 的高度和风荷载 虑结合钢结构 的特 点充分发挥结构设计的优 点。
2 . 结构 形式 和结 构 布 置 2 . 1 结 构 形式
的大小, 如果房屋的高度较大而风荷载也较大, 就是无吊车 , 如柱 脚采用铰接, 柱顶唯一较大, 为控制柱顶位移要增大梁柱断面 , 增 加用钢量 ; 另外 , 门式 刚架 的柱脚 是采用铰接还 是刚接 还要考虑
3 . 门式 刚架 节 点 设 计
3 . 1 斜梁与柱的连接 。门式刚架斜梁与柱 的连接 , 可采用 端
经济性和美观性要求。 ( I ) 适用性: 必须将 结构设计与其他多个专 板竖放 、 端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等 业相联系。结构专业在 民用建筑中应尽可能满足建筑 要求 , 结构 截面柱 。竖 向荷载起控制作用时, 将端板横放可减 少节 点的设计
门式刚架轻型房屋钢结构设计研究
价值工程1门式刚架概述1.1发展概况20世纪中叶,门式刚架轻型房屋钢结构体系起源于美国,最初应用于兵营、库房和工厂的建设中,随着新型建筑钢材的发展、设计水平的提高、设计形式的多样化,这种结构体系的建筑更加广泛地应用于大型工业厂房、娱乐体育设施等工业与民用建筑中。
此外,门式刚架轻型房屋钢结构建筑,因为其结构稳定性较高、抗震性能好的特点,在地震频发的日本较为普及,据统计,日本新建的1~4层建筑大多采用轻钢结构体系。
由于我国多年来本着节约钢材的设计原则,门式刚架轻型房屋结构体系发展和应用较为缓慢,但随着我国经济迅速发展、钢材产量的增加、相关设计规范和图集的进一步完善,该结构体系在我国已取得了较为广泛的应用。
1.2结构形式门式刚架结构按跨度可分成单跨、双跨、多跨以及带挑檐和毗屋的类型;按房屋坡脊类型可分为单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡;按截面形式可分为等截面和变截面门式刚架。
1.3结构特点受力简单,传力路径明确;围护结构多采用压型钢板、冷弯薄壁型钢等轻型材料,结构整体自重轻;结构构件的生产可实现自动化、标准化,施工周期短,安装和拆卸相对便利;结构构件横截面尺寸较小,柱网布置灵活,不仅提高了空间利用率,还大大减小了用钢量,经济效益明显;基础形式较为简单,土建工程量较小,是一种经济可靠的结构形式。
2门式刚架轻型房屋钢结构设计流程及要点门式刚架上部结构主要包括由刚架梁和刚架柱组成的主刚架;屋面支撑、隅撑、柱间支撑组成的支撑系统;摇摆柱、墙梁、檩条、拉条、刚性撑杆和吊车梁系统等。
(图2)下面以某停车列检库为例,详细论述门式刚架轻型房屋钢结构的结构设计流程。
2.1主要技术条件某停车列检库选用门式刚架结构体系。
柱距9.0m ,跨度24.0m ,纵向长度108.0m ,层高9.4m ,室内外高差300mm 。
屋面做法选用双层压型钢板复核保温屋面,屋面坡度取1/10。
根据建筑物重要性,结构抗震设防类别为丙类;结构安全等级为二级,耐火等级为二级,主体结构设计使用年限为50年。
论门式刚架轻型房屋钢结构设计
论 门式 刚架轻 型房 屋钢 结构 设计
陈 威
摘 要: 本文仅对单跨 门式刚架轻型房屋钢结构设计进行了探讨, 旨在对设计提供有益的建议 。 关键词 : 门式刚架 ; 结构 ; 设计
门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 是 近 十 年 来 在 我 国 迅 速 发 展 起 来的一种新 型结构体 系 , 被广泛应 用于工业 厂房 、 仓库等 众 多
般 情 况 下 , 架 节 点连 接 板 件 用 钢 量 占刚 架 总 用钢 量 的 刚 5 1 %, 再 加 上 连接 所 用 的高 强 度 螺 栓 , -5 如 刚架 节 点 连 接 费 用 所 占的 比重 更大 。因此 , 点 设计 不 仅 要 传 力 可 靠 , 且 要 经 济 合 节 而
构构件。 门式刚架 轻型房屋钢 结构 , 应根据 房屋 的平 面尺 寸、 高度
的工业和民用建筑 中。
和荷载的不 同情况 , 合理确定 门式刚架的跨度 、 间距 , 平衡外包 面 ( 面和屋面) 墙 与主 刚架 的用钢 量, 优化整个房屋 结构的经济
指标 。 当房屋的平面尺寸和高度确 定时, 山墙墙架 结构和屋面天 沟 是 基 本 确 定 的 , 此 下 面 的 研 究 讨 论 不 考 虑 山 墙 墙 架 结 构 和 因 屋面天沟的影响。
1 轻型房屋 的特点
() 盖 为 轻 型 屋 盖 。所 谓 轻 型屋 盖 , 屋 面板 为压 型钢 板 1屋 指 等轻 型板材 、屋面檩条 为冷弯薄 壁型钢等轻 型檩条 的屋盖 结
构。
31 檩 条设 计 .
檩 条一般 设计成简支构件 。当檩条跨度 为 45 6 m时 , .~ . 0 设 道拉条 ; 当檩条跨度大 于 6 m时, 设两道拉条。 计算分析表 明, 当檩 条跨度分 别为 6 m、 . 9 m时 ,檩条 的经济平均 用钢 . 7 m、 . 0 5 0 量( 含拉条 ) 一般分别约为 50 g 、.k/ 、.k/ 2 . / 5 g 75 gl。一般情 k m2 5 m2 l a 况下, 当檩条跨度确 定时, 檩条 间距越大 , 檩条的平米用钢 量越 小。因此建议 , 房屋单跨跨度 小, 宜采用较 小檩 距; 房屋 单跨跨 度 大, 宜 按现 行国家标准 《 建筑 结构荷载规 范》 规定采用: () 构 自重 。结 构 自重 应 包 括 屋 面 板 、 条 、 面 板 、 1结 檩 墙 墙 梁 、 撑 、 架 、 架 柱 、 光 天 窗 和 侧 窗 等 结 构 构 件 和 非 结 构 支 刚 墙 采 构件 的 白重 。 () 2 施工或检修集 中荷载 。 () 3 屋面 雪荷载 、 积灰荷 载。 () 4 吊车荷载 。 () 5 悬挂 荷载 。悬挂 荷载应包 括建筑给 水 、 采暖 、 电气 、 通 风、 空调等 系统悬挂于屋面 结构下或刚架柱侧 的管道和设 备荷 载。 当有 吊顶 时, 还应包括吊顶荷载 。 悬挂荷载应按实际情况取
门式刚架轻型房屋钢结构设计
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪筑中。
20世纪50年代以来,新型结构材料迅速发展,轻质高强的建筑材料在高层建筑中广泛应用,为现代高层建筑的发展提供了条件。
因此,结构选型时应注意合理选用结构材料,选择能充分发挥材料性能的结构形式,从而促进结构形式的创新。
(4)建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构形式有很大影响。
在手工劳动的时代,只能用小型砖石块体来建造墙柱拱,或采用木骨架的结构型式。
近代大工业生产出现后,在钢铁工业及机械工业得到很大发展的基础上,大型起重机械及各种建筑机械(例如混凝土泵)相继问世。
这样,使得高层建筑及大跨度建筑的各种结构形式成为现实。
(5)新结构与新材料的不断运用与实践发展了结构理论,使人们提高了结构设计水平。
而结构设计理论的发展反过来为解决复杂的结构设计与优选问题提供了有利条件。
因此,结构设计理论的发展对结构选型的影响可从结构理论研究发展等方面分析。
在结构理论研究发展中,抗震设计理论的发展对结构选型工作有着很重要的影响。
由于地震运动的随机性及复杂性,既不可能准确地划定高烈度地震可能发生的地区和范围,又不能在全国范围内普遍按照高烈度标准设防,势必给结构选型工作带来困难。
为了解决上述问题我国采取“小震不坏、大震不到”的双重抗震设计准则。
4结束语随着结构理论发展地不断深入,结构选型工作也朝着综合化和复杂化方向发展。
有的学者指出未来高层建筑的发展方向之一是组合超级框架,这种组合结构体系比使用单一材料经济得多,但其发展尚有一些问题值得进一步研究。
此外,建筑结构减震技术的应用异军突起和预应力混凝土的设计概念已从传统的“全预应力”过渡到“部分预应力”等新发展都必将给结构选型带来影响。
参考文献[1]GB50011-2001.建筑抗震设计规范[S].[2]陈群.浅谈高层结构设计中确定结构体系的几个问题[J].建筑知识,2002,4ʒ43-44.[3]马荫贤.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨[J].技术交流,2003,12ʒ64-65.[4]游晋华.高层结构抗震中的概念设计[J].山西建筑,2004,30(19):34-35.门式刚架轻型房屋钢结构设计潘峰(合肥工业大学建筑设计研究院,安徽合肥230009)摘要:重点介绍了门式刚架轻型钢结构支撑系统中考虑纵向系杆的传力作用的屋盖横向支撑的设计原理,通过实例设计了不同形式的支撑,并针对各种形式的柱间支撑分析了其受力情况和经济性,为门式刚架轻钢结构支撑的设计积累了经验。
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浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计
[摘要]门式钢刚架是典型的轻型钢结构,也是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构。
在门式刚架轻型房屋钢结构设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高.本文针对门式刚架轻型房屋钢结构的特点,探讨了结构计算及设计、构造措施方面一些需要注意的问题.
[关键词]主结构,支撑结构,腹板失稳,腹板屈曲后强度,腹板高厚比
门式刚架轻型房屋的组成及技术特点
1.1基本组成
门式刚架轻型房屋可分为四大部分:
主结构:刚架,吊车梁
次结构:檩条,墙架柱,抗风柱,墙梁
支撑结构:屋盖支撑,柱间支撑,系杆
维护结构:屋面(屋面板,采光板,通风器等),墙面(墙板,门,窗)
1.2适用范围
门式刚架轻型房屋自重轻,用钢省,造价低;抗震性能好,在抗震设防烈度为7度及以下地区不考虑抗震设计;可跨越较大跨度;制作简单,施工周期短且不需要大型施工机具;形式美观有现代感,能充分满足使用要求。
广泛应用于具有轻型屋盖和轻型外墙;刚架跨度不大于36米,檐口高度不大于15米;无吊车或起重量不大于20吨的A1~A5工作级别吊车的单层房屋钢结构。
1.3技术特点
1.3.1允许刚架构件腹板失稳,利用腹板屈曲后强度,按有效宽度理论和拉力场理论进行受弯和受剪计算,腹板高厚比可以做的比较大,使腹板厚度显著减薄。
1.3.2采用压型钢板轻型屋面和墙面,其本身重量既轻也使支撑它的结构也轻,同时,由于屋面与檐檩,脊檩和墙面牢固连接,檩条又与刚架牢固连接,因而屋面压型钢板可视为起应力蒙皮作用的隔板,从而提高刚架结构的整体刚度,有效减少结构的实际位移,因此使檩条和墙梁及其隅撑可视为刚架构件受压翼缘的侧向支撑点。
1.3.3刚架采用变截面,基本上按弯矩图形的变化及施工方便来改变腹板高度和厚度以及翼缘尺寸,充分做到材尽其用。
加之采用轻质屋面,刚架构件以及檩条可以做的很轻,因而具有很好的经济性。
1.3.4刚架的侧向刚度用隅撑来保证,由于隅撑用料很少,其间距可以做的比较小,因而刚架构件的翼缘宽度可以做的比较小,而腹板高厚比克加大,从而进一步节省材料。
1.3.5由于刚架构件轻,可采用平板柱脚以及考虑这种平板柱脚对刚架柱的嵌固作用,支撑也可以做的很轻便。
1.3.6构件单元之间用端板连接,延性好;加之自重轻以及屋面蒙皮效应,对抗震有利。
结构形式和布置
1.结构形式
在门式刚架轻型房屋钢结构体系中,屋盖宜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面和冷弯薄壁型钢墙梁。
住刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性,由与檩条和墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。
2.1.2根据跨度,高度和荷载不同,门式刚架的梁,柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形单轴对称或双轴对称截面或轧制H形截面。
设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。
变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形。
结构构件在一个安装单元内一般不改变翼缘截面,当必要时,可改变翼缘厚度;邻接的运输单元可采用不同的翼缘截面,两单元相邻截面高度宜相等。
2.1.3门式刚架的柱脚多铰接支承设计,通常为平板支座,设一对或两对地脚锚栓。
当用于工业厂房且有5吨以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
对于有桥式吊车的房屋,中柱不宜采用摇摆柱。
2.1.4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较大值。
2.结构平面布置
2.2.1门式刚架轻型房屋结构的温度区段长度:纵向温度区段不大于300米;横向温度区段不大于150米。
当需要设置横向伸缩缝时,可用两种做法:一种简单但比较昂贵的处理办法是在伸缩缝处采用双刚架,刚架的间距以保证柱脚底板不相碰为依据。
以双刚架为界,结构两边各自具有独立的檩条、支撑和维护板系统,其中屋面板和墙面板使用可伸缩的连接件相连。
在纵向伸缩缝处需要设置防火墙的情况下,这种处理方法是必须的。
另一种方法较为经济,具体办法是:在伸缩缝处只设置一榀刚架,而在伸缩缝处的檩条上,设置椭圆长孔来吸收该点的热位移。
2.2.2单层门式刚架的跨度,一般情况下以跨度为21~30米时比较经济。
2.2.3刚架的合理间距
刚架的用钢量一般来说随其间距额度增大而减小,但吊车梁,檩条,墙梁的用钢量则随刚架间距的增大而增大。
对于无桥式吊车的单层门式刚架轻型房屋,刚架间距以6~9米为宜;通常,大跨度刚架宜采用大间距,跨度与间距的比一般以3.5~5为宜。
对于有10吨以上吊车或较大的悬挂荷载的单层门式刚架轻型房屋,刚架间距以6米为宜。
主刚架构造
3.1焊接工字形截面尺寸模数:
截面高度以10mm为模数;截面宽度以5mm为模数;腹板厚度可取4,5,6,8mm等,6mm以后以2mm为模数。
3.2工字形截面的高宽比(h/b):
通常取h/b为2~5,承受桥式吊车荷载的柱子取小值。
梁端与柱的连接为侧接时,该处梁端可取不大于6.5。
3.3工字形截面腹板高厚比建议取值如下:
刚架柱:无桥式吊车时,取;有桥式吊车时,取;
刚架斜梁:取;
支撑的作用和布置
一屋盖横向水平支撑的作用
1.与柱间支撑一道保证水平刚架的整体稳定,保证结构的空间整体性。
2.将山墙面抗风柱顶上的纵向风荷载传递到有柱间支撑的柱列上。
3.与屋盖维护系统所具有的蒙皮效应一道形成对屋盖梁构件平面外的支撑
作用,避免屋盖梁侧向弯扭失稳。
4.便于屋盖梁安装稳定性和屋盖梁定位。
二柱间支撑的作用
保证刚架的整体稳定和纵向刚度。
承受山墙传来的纵向风荷载,吊车的纵向水平荷载以及其他的纵向水平力。
作为柱子的侧向支撑,决定柱子平面外的计算长度。
便于刚架安装稳定性和刚架定位调整。
三支撑体系的布置
在每个温度区段或分区建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
柱间支撑宜于屋盖横向水平支撑布置在同一开间,以组成几何不变体系。
如不能布置在同一开间,则应加设刚性系杆传力。
各道支撑的间距,当无吊车时宜取30~45米。
有吊车时,可在适当加大支撑间距的同时提高支撑的刚度,一般宜设在温度区段中部,或当温度区段较长时设在三分点处,且间距不宜大于60米。
当建筑宽度大于60米时,在内柱列宜适当增加柱间支撑,当不能设置交叉支撑时,可设置纵向刚架或刚架式门式支撑。
当有驾驶室的吊车吨位大于15吨时,应在屋盖边缘设置纵向水平支撑。
当无吊车且檐口高度不大于9米时,宜仅设单层柱间支撑;当檐口高度大于9米时,可根据支撑的夹角设置双层柱间支撑。
交叉支撑与水平夹角以45度为佳,不宜大于55度。
有吊车时,应以吊车梁兼做纵向系杆设置上下两层柱间支撑,端开间可不设置下层支撑以减少吊车梁的温度应力。
所有横向支撑纵向支撑均应与屋盖梁天窗架等构件及纵向杆系组成几何不变的桁架形式。
5.结束语
限于篇幅,门式刚架轻型房屋钢构的次结构及维护结构的设计,不再一一叙述。
门式刚架轻型房屋钢构应用广泛,在设计时,对结构布置,结构计算及构造措施方面的问题加以重视,认真对待,一定可以做出令人满意的作品。
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【参考文献】
【1】《结构设计规范》(GB50017-2003)
【2】《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)【3】《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
【4】《轻型房屋钢结构应用技术手册》魏潮文弓晓芸陈友泉编著。