门式钢架常见设计问题
门式刚架常见的问题和其改进相关措施

改进措施
原因分析: 冷弯薄壁型钢檩条通常采
用Z型钢和卷边槽钢檩条,由于其重心高, 弱轴抗弯能力差。当檩条跨度大于4m时, 应设置拉条、斜拉条及撑杆体系,以提高 其侧向刚度与承载力,减少其在安装和使 用阶段的侧向变形和扭转。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第6.3.5条和6.3.6条的规定,当檩条跨度大 于4m不大于6m时,应在檩条跨中设置一道拉 条,当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度 3 分点处各设一道拉条,拉条宜设置在距檩条 上翼缘 1/3腹板高度范围内。为了防止檩条 向屋脊方向弯扭失稳,在设置拉条的同时, 应在檐口处增设斜拉条和撑杆;
3.2 支撑体系常见问题
3.2.6 在刚架转折处(边柱柱顶和屋脊、 多跨房屋中间柱柱顶),未沿房屋纵向全 长设置刚性系杆。
改进措施
原因分析: 在刚架转折处设置刚性系
杆,除了承受压力和传递纵向水平力外, 在安装过程中可增加刚架的侧向刚度,保 证结构安全。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
改进措施: 进行门式刚架轻型钢结构房
屋檩条和墙梁设计计算时,取自《荷载规 范》第7.1.2条的基本风压值应乘以1.05的 综合调整系数,风压高度变化系数按《荷 载规范》第7.2.1条和第7.2.2条的规定采 用,当高度小于10m时,按10m处的数值采 用;风荷载体型系数,考虑内、外风压最 大值的组合,且含阵风系数,按《门式刚 架规程》附录A的A.0.2条的规定采用。
3.3.3 未复核有柱间支撑的柱脚锚栓在 风荷载作用下的上拔力。
改进措施
原因分析: 门式刚架房屋端墙(山墙)
上的风荷载经由抗风柱、屋面横向水平 支撑等结构构件传至柱间支撑,柱间支 撑的最大竖向分力使与其相连的柱脚锚 栓产生上拔力。
门式钢架设计小问题
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门式钢架设计⼩问题1、结构形式的确定:门式钢架的形式是多种多样的,但⼯程中见到较多的还是实腹式刚架,实腹式刚架⼀般为⼯字形载⾯,但是截⾯形式分为等截⾯和变截⾯两种。
等载⾯在构造连接和加⼯制造⽅⾯都⽐变载⾯⽅便,但是不如变截⾯可以适应弯矩的变化,同时对于节约钢材也是不利的。
在⼯程中如果跨度不⼤时(⼀般为≤18M),弯矩的变化也不是太⼤,建议还是采⽤等截⾯的形式,不要刻意的追求材料的节省,却忽视了制造、加⼯的⽅便与否,有时这样达不到省钱的⽬的,反⽽却造成了浪费。
2、构件间的连接:门式钢架的横梁与柱为钢接,柱脚与基础宜采⽤铰接。
但是也不能绝对的认为只有柱脚铰接才可以,当建筑檐⼝⾼度较⾼、⽔平荷载较⼤(主要是风荷载)或对刚度要求较⾼时(如⼚房内部有起重量较⼤的吊车)等情况时,也可以采⽤刚接柱脚。
有⼀点应引起注意,当柱脚采⽤铰接时,柱脚锚栓不宜⽤于承受柱脚底部的⽔平⼒,在这种情况下应设置抗剪键来承受⽔平⼒,这⼀点是不容忽视的。
3、钢材的选⽤:当结构构件是按强度控制并有条件是,宜采⽤Q345钢。
Q345钢与Q235钢相⽐,屈服强度提⾼45%左右,可节约钢材15%~25%,当然也应根据当地市场情况进⾏选⽤。
4、截⾯选择:在进⾏钢构件截⾯选择时,除应满⾜承载⼒需要外还应考虑经济问题。
本⼈认为应尽量选择构件尺⼨相对⼤,板材厚度⼩为选择截⾯的原则。
现举例以说明:焊接⼯字钢I200X400X8X6与焊接⼯字钢I200X330X10X8截⾯抵抗矩相差不多,但是⽤钢量却⼤不相同。
第⼀种焊接⼯字钢重量是43.2kg/m;第⼆种焊接⼯字钢重量是50.9kg/m,是第⼀种的1.18倍。
5、拼接点的设置:由于轻型钢结构跨度较⼤,构件长度⽐较长,且构件沿长度范围内变化较⼤,所以应在构件上设置计拼接点。
在设置拼接前应仔细研究构件的受⼒图,将拼接点应尽量设置在内⼒较⼩的范围之内;同时还应考虑运输和施⼯因素,拼接点设置过多增加现场施⼯的⼯作量,过少使构件过长给运输带来困难。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
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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。
《门式刚架常见问题及其改进措施》
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1.1钢柱脚未采用混凝土包裹防护1.2、支撑体系常见问题1.2.1在房屋的温度区段内,未设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系问题。
1.2.2屋面横向水平支撑与柱间支撑未布置在同一跨间内问题。
1.2.3屋面横向水平支撑布置在房屋温度区段端部第二开间,而在第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位置未布置纵向刚性系杆问题。
1.2.4屋面横向水平支撑的竖腹杆未按刚性压杆设计问题。
1.2.5屋面横向水平支撑的节点未与抗风柱布置相应协调问题。
1.2.6屋面横向水平支撑和柱间支撑采用圆钢时,未设张紧装置;当设有桥式吊车时,柱间支撑未采用型钢支撑问题。
1.2.8在刚架转折处(边柱柱顶和屋脊、多跨房屋中间柱柱顶),未沿房屋纵向全长设置刚性系杆问题。
1.2.9压型钢板薄壁型钢檩条屋面,当檩条跨度大于4m时,未合理设置拉条、斜拉条及撑杆体系问题。
1.3、设计计算常见问题1.3.1 刚架梁、柱高强度螺栓连接节点的端板,不满足最小厚度16mm的要求问题。
1.3.2 柱脚锚栓的直径,不满足不小于24mm的要求,且未设置双螺帽问题。
1.3.3 未复核有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力问题。
1.3.4 未复核柱脚底部水平剪力能否由底板与混凝土基础间的摩擦力承受,当摩擦力不足时,应设柱脚抗剪键的问题。
1.3.5 檩条和墙梁设计计算时,未按《门式刚架规程》的附录A计算风荷载,也未考虑风吸力的不利影响的问题。
1.3.6 门式刚架轻型钢结构房屋的刚架立柱随意改为钢筋混凝土柱,仍按门式刚架结构体系进行设计,会造成工程事故的问题。
1.3.7 屋面横向水平支撑、柱间支撑、抗风柱及刚架结构连接节点(含柱脚连接节点及支撑构件连接节点)无计算书的问题。
1.4.1 檩条与刚架斜梁上翼缘连接处设置单板檩托未加焊加劲肋的问题。
1.4.2 位于坡屋面坡顶的屋脊双檩,未用型钢或圆钢相互连接的问题。
1.4.3 在刚架斜梁下翼缘受压区和柱内侧翼缘受压区未设置保证其稳定的隅撑的问题。
门规设计常见问题
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门式刚架设计常见问题
屋面横向水平支撑与柱间支撑未布置在同一跨间内。
屋面横向支撑设在温度区段端部第二开间,第一开间未布置纵向刚性系杆。
屋面横向水平支撑竖杆未按压杆设计。
山墙抗风柱未布置在屋面横向水平支撑节点处。
圆钢支撑未设张紧装置。
5t桥吊时柱间支撑未采用型钢支撑。
刚架转折处及多跨厂房适当位置中间柱顶未设置刚性系杆。
柱距大于4m未设置檩间拉条。
用单板檩托代替檩托板。
屋脊双檩未用型钢或圆钢连接。
刚架斜梁和柱的受压区未设置隅撑。
刚架斜梁腹板在转折处未设横向加劲肋。
端板厚度小于16mm。
未验算柱脚受剪承载力。
未复核有柱间支撑的柱脚锚栓上拔力。
柱脚锚栓直径不满足M24,且未设置双螺帽。
柱脚锚栓中心到基础边距太小(建议不小于4倍锚栓直径及150mm,底板边缘到基础边缘不小于100mm。
)
柱脚埋入土中部分未包混凝土(保护层厚度不宜小于50mm, 砼高出地面不宜小于150mm, 柱脚高出地面高度不宜小于100mm——按GB50017)。
檩条、墙梁未按CECS 102附录A计算风荷载,也未考虑风吸力不利影响。
支撑截面和连接以及刚架节点连接无计算书。
排架竟按CECS102设计。
吊车梁上翼缘宽度偏小,满足轨道安装尺寸要求,且存在使用幌动问题,此问题较普遍。
厂房有吊车时,中柱采用摇摆柱。
门式刚架结构体系的常见通病及防范措施
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门式刚架结构体系的常见通病及防范措施一、锚栓1.锚栓的锚固长度由砼基础的强度而决定,有些设计图纸对基础的设计强度未提出具体要求,砼的握裹力可能不足;2.锚栓埋入后,砼已达到初凝阶段,锚栓遭受碰撞;3.锚栓预埋时位置不正确或受外力弯曲,而不恰当的校正;4.锚栓露头太长埋入深度不足。
上述等情况都能使锚栓不能发挥应有的抗拉强度而失效。
二、二次浇注层砼基础面与柱脚底板之间约有75~100mm的二次浇注层,设计要求采用微膨胀细石砼。
有的图中要求无收缩细石砼,其实是一回事,但往往施工部门利用普通砼。
作为二次挠注层,有时柱脚底板尺寸又较大,还有抗剪键的预留孔,二次浇注层填灌不密实,砼的水灰比过大,干缩后出现二次浇注层与柱脚底板分离。
柱脚不能有效的将力传递到砼基础,对整个门式刚架带来隐患。
设计时应将柱脚底板开溢浆孔同时要求施工部门要认真的做好二次浇注层的砼填灌密实的要求。
三、铰接柱脚与刚接柱脚这是两种绝然不同的柱脚构造,随意修改设计,不仅对砼基础带来不安全的因素,而且会对整个门式刚架增加附加应力,使结构超应力工作或加大了柱顶位移值,如有吊车则会影响吊车的正常运行。
如采用砖墙围护结构,墙体产生裂缝影响外观的安全感。
四、门式刚架的连接构造1.边柱柱顶与斜梁的连接二铰门式刚架柱顶与斜梁应承受弯矩,如果高强螺栓没有达到一定的预拉力拧紧,成为半刚接或铰接,则二铰门式刚架成为近似排架结构或排架结构。
二铰式门式刚架成为机动体系,在单边雪载作用下,在风力或地震力等的水平力作用下,结构将有可能全部倾倒,这在97年大雪或台风袭击时的教训不少。
2.屋脊节点的连接1)二铰门式刚架在屋脊处承受较大的弯矩,屋脊节点的连接应有较大的抗弯刚度,设计工程师是注意到这些的,但是为了增加纵向系杆,将已拧紧的高强螺栓折除再加纵向系杆。
其一高强螺栓不能重复使用,其二屋脊原有的抗弯刚度大大下降,可能成为三铰门式钢架,虽不会导致结构倒塌,但是屋脊处的弯矩部分传递到边柱与斜梁连接处,增加了附加弯矩,在该部节点有可能出现塑性铰,对横梁的挠度加大了,同时对刚架带来很大的隐患。
门式刚架设计施工小问题
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(门式刚架)钢结构设计、施工常见小问题一、如果有天沟,系杆不能设计到紧贴着柱顶的部位,否则将可能导致无法安装落水管。
另外天沟落水管和系杆以及柱间支撑的位置一定要考虑好,否则要么碰到系杆,要么碰到柱间支撑。
二、水平支撑上花篮螺栓位置的布置要合理,不要过于偏离主梁,应该考虑方便安装为主。
否则工人在安装时必须探出身子来拧紧花篮螺栓或者用爬梯上去,要么等檩条安装结束后爬上檩条拧紧花篮螺栓这样非常不安全。
另外也要考虑一下隅撑的布置位置,不要在布置水平支撑时与隅撑打架。
三、不要片面地在檩条的拉条孔上考虑“受拉边、受压边”等因素,打出上下边距不等的孔眼,因为安装时是很容易装反的,结果反而不利。
四、门窗等的包角板不能一概而论,因为在施工中你无法保证板件位于压型板的波峰还是波谷。
五、做大型工程时,深化图编号一定要考虑到生产、发货、安装的便捷。
六、对甲方提供的“荷载等数据”一定要了解其真正的意思,因为甲方往往不太懂这些太专业的东东。
我们要做到换位思考,前期工作做好了,后续工作就好开展的多了。
七、高强螺栓的位置要合理,要考虑扭断器及扭矩扳手的施工空间,不要在安装时,因为空间太小,扭断器及扭矩扳手无法就位等,导致高强螺栓梅花头无法拧断或高强螺栓无法拧紧。
曾经碰到过有的设计连套筒的位置都不给。
八、高强螺栓连接板如果有可能,尽量采用上下对称的螺栓布置方法。
曾经有中接点上面4个下面6个,车间工人搭装不小心将一部分搞反了,在现场对不起来。
九、轻钢结构如果有维护砖墙,一定要提前与建设单位及土建施工单位对接好,因为这涉及到土建和钢结构两个方面的问题,因为土建的砖墙很可能搞不平直,可彩钢板的泛水又不可能做得忽大忽小,结果是彩钢板与砖墙的缝隙忽大忽小,彩钢板与砖墙的泛水处理时很难搞好,让建设单位有心里准备。
十、地脚螺栓一般都是土建单位埋,钢结构厂家出图,他们有时能把地脚螺栓的位置转了90度,等复查时,已经来不及了;还有尺寸偏差给你来个偏移50~100mm也不希奇。
门式刚架结构设计中几个问题的探讨
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门式刚架结构设计中几个问题的探讨轻型门式刚架结构设计中遇到的几个问题:门式刚架的适用范围(尤其是一些不满足CECS202:2002 规定范围的工程的处理措施)、摇摆柱应用中的处理措施、屋盖纵向水平支撑的设置以及冷弯薄壁型钢檩条设计计算等进行探讨,以期为门式刚架结构的设计提供一些有用的建议。
Encountered several problems in the light portal frame structure design: the scope of the portal frame (especially some that does not meet the CECS202: 2002 specified range of engineering measures), the swing column application processing measures roof the longitudinal horizontal support settings as well as cold-formed steel purloins design calculations to explore, to provide some useful suggestions for the design of the portal frame structure.Keywords: structural design; lightweight portal frame; swing column关键词:结构设计;轻型门式刚架;摇摆柱引言轻型门式刚架房屋结构在我国的应用自 2 0 世纪 6 0 年代开始兴起,9 0 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,轻钢结构在我国进入兴旺发展的时代。
在目前的工程实践中,门式刚架的梁、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。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
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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。
【精品】门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施

钢结构厂房设计应注意问题门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施18.9门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施18。
9.1梁、柱拼接节点一般按刚接节点计算,但往往由于端部封板较簿而导致与计算有较大出入,故应严格控制封板厚,以保证端板有足够刚度.18.9.2有的设计斜梁与柱按刚接计算而实际工程则把钢柱省去,把斜梁支承在钢筋混凝土柱或砖柱上,造成工程事故,设计时应注意把节点构造表达清楚,节点构造一定要与计算相符。
18。
9.3多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计,而实际工程却把中柱和斜梁焊死致使计算简图与实际构造不符,造成工程事故。
18。
9。
4檩条设计常忽略在风吸力作用下的稳定,导致大风吸力作用下很容易失稳破坏,设计时应注意验算檩条截面在风吸力作用下是否满足要求。
18。
9.5有的工程在门式刚架斜梁拼接时,把翼缘和腹板的拼接接头放在同一截面上,造成工隐患,设计拼接接头时翼缘接头和腹板接头一定要错开。
18。
9.6有的单位檩条设计时只简单要求镀锌,没有提出镀锌方法镀锌量,故施工单位用电镀,造成工程尚未完成,檩条已生锈,设计时要提出宜采用热镀锌带钢压制而成的翼缘,并提出镀锌量要求。
18.9.7隅撑的位置和檩条(或墙梁)和拉条的设置是保证整体稳定的重要措施,有的工程设计把它们取消,可能造成工程隐患。
如果因特殊原因不能设隅撑时,应采取有效的可靠措施保证梁柱翼缘不出现曲屈。
18。
9.8柱脚底板下如采用剪力键,或有空隙,在安装完成时,一定要用灌浆料填实,注意底板设计时一定要有灌浆孔。
18。
9。
9檩条和屋面金属板要根据支承条件和荷载情况进行选用,不应任意减薄檩条和屋面板的厚度。
18。
9.10为节省檩条和墙梁而采取连续构件。
但其塔接长度不少单位没有经过试验确定,而塔接长度和连接难于满足连续梁的条件。
在设计时,要强调若采用连续的檩条和墙梁,其塔接长度要经试验确定,也应注意在温度变化和支座不均匀沉降下可能出现的隐患。
18.9。
11不少单位为了省钢材和省人工,将檩条和墙梁用钢板支托的侧向肋取消,这将影响檩条的抗扭刚度和墙梁受力的可靠性.设计时应在图纸标明支座的具体做法,总说明应强调施工单位不得任意更改。
门式刚架结构设计,多个问题总结知识点
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1、看弯矩图时,可看到弯矩,却不知弯矩和构件截面有什么关系?答:受弯构件受弯承载力Mx/(y x*Wx) +My/(y y*Wy) ≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面。
2、就是H型钢平接是怎样规定的?答:想怎么接就怎么接,呵呵.主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递.另外,在动力荷载多得地方,设计焊接节点要尤其小心平接。
3、“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗?答:磨光顶紧是-一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置。
为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。
有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的。
看具体图纸要求。
接触面要求光洁度不小于12. 5,用塞尺检查接触面积。
刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积,-般用在有一-定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式( 比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接)。
一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。
顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接都不准确,不过也有-一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝。
4、钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果?答:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝) ;影响正常使用的振动;影响正常使用的其它特定状态。
5、挤塑板的作用是什么?答:挤塑聚苯乙烯(XPS) 保温板,以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。
具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。
挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。
门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施

门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施摘要:本文根据本人实际工程经验,阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题,针对类似问题提出改进措施及建议,以供大家参考。
关键词:门式刚架钢结构结构设计施工安装0 引言钢结构在我国已经发展几十年,尤其近十年日趋发展完善,门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。
近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低,施工进度快深受人们的喜欢,厂房、车间如雨后春笋,遍地开花。
但随之在设计及施工环节也爆出一些问题,如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。
针对此类常见问题,结合本人经验进行分析,提出建议及改进措施。
1. 设计中常出现的问题1.1 门式刚架钢结构变形过大1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的,通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2,当有保温隔热要求时,采用的双层钢板中间夹保温层(超细玻璃纤维棉或岩棉等)或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。
活荷载规定不上人屋面为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。
有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本,荷载取值都采取极限最小值,甚至一些附加荷载也省略掉了,比如屋面的风机荷载。
活荷载要考虑当地雪荷载,积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、女儿墙遮挡范围内,因此计算此范围结构时要增加荷载,有些设计人员却按统一的均布荷载考虑。
积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载,忽略一方面都可能荷载取值与实际不符。
最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细,安装完成后,在实际荷载下变形厉害,尤其冬天屋面积雪过厚后。
1.1.2 风荷载考虑不当门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定,关于门式刚架风荷载系数μs取用,目前有两种。
一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》,一种是《建筑结构荷载规范》。
门式刚架轻型房屋钢结构设计常见问题解析

水平投 影面积大于 6 0 m : 的刚架构件 , 屋 面 力 分析 ,除应重新验算 斜梁 的承载力外 , 还 连接 在整个 使用 期间 内外剪 力不超 过最 大 竖 向 均 布 活 荷 载 的 标 准 值 可 取 不 小 于 应 按承 载力和 柱顶 位移 限值确 定钢筋 混凝 摩擦力 。板件 不会 发生相 对滑移变形 ( 螺杆 也应重新 复核地基 和孔壁之 间始终保持 原有 的空 隙量 ) ,被连 0 . 3 K N / m 2 。 《 钢结 构规范》 第3 . 2 . 1 条 也做出 了 土柱的截面尺寸 和配筋 , 接板件 按弹性整体受力 。在抗剪设 计时 , 高 类似 的规定 , 区别在于 其注明 当仅有 一个可 及基础的承载力 。 变荷载 且受 荷水平 投影 面积 大于 6 0 m 时, 1 l 3屋 面横 向水平 支撑 与 柱 间支 撑 未 强 螺栓承 压 型连接 中允许 外剪力 超 过最大 屋面均布活荷 载标 准值应取为 0 . 3 K N / m 。 因 布置在 同一跨 间 内 摩擦 力 , 这时被连接板 件之间发生 相对滑 移 为在实际设计过程 中往往跨度 都 比较大 , 柱 设计人 员在进 行 结构 的支撑 布置 时应 变形 , 直到螺栓杆与孔壁接触 , 此后连接就 L 壁承压以及板件接触 距 也 比较 大 ,所 以 受荷 面积 基 本 上 都 在 将 同一 跨 间内 的屋 面 横 向水平 支 撑和柱 间 靠螺栓杆身剪切和孑 最后 以杆 身剪切 或 6 0 m z 以上 ,所 以很 多设计人 员在做 设计 时 支撑 同 门式 刚架 一道 构成稳 定 的空 间结 构 面间的摩擦力共 同传 力 , 总 就直 接按 0 . 3 K N / m 的活荷载 来考 虑 。但 是 体 系 , 这样 既可承受和传 递房屋纵 向的各种 孔壁承压破坏作 为连接受剪的极 限状 态。
带夹层门式刚架结构设计常见问题分析

1 设 计 常见 问题
1 . 1 结构 布置
带 夹层 的 门式 刚架结构 在 工程 中通 常有两 种 : 一
震力直接传至 自身的基础 , 同时在有夹层 的屋盖上设 置局部纵 向水 平支撑 , 并 向两端各延 伸一个开 间 , 以协 调夹层区域和非夹层区域的侧移。对于一些特殊使用
作者简介 : 吴
渭( 1 9 8 2 -) , 男, 江苏溧水人 , 硕士 , 南京市市政设计 研究院有 限责任公司工程师
进行 分析 。
混 合结 构形式 的计 算长度 给 出一个 明确 的方法 , 因此
如何利用软件进行 计算长度 的合理计算是一个很关 键 的问题 , 同时也 是这种 结构 形式设 计 的一个 难点 。
中图分类号 : TU3 9 2 . 5 文 献标 识码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 — 5 7 8 1 ( 2 0 1 3 ) 0 6 ~ 0 7 9 7 — 0 3
自2 0世 纪 9 0年代 以来 , 以门式 刚架形 式为 主要
控制 , 在抗 震设 防烈 度为 7度 的地 区地震力 往往 不起
受力 结构 的单 层轻 钢 房 屋 在我 国得 到 了极 为 广泛 的
应用 , 其 自重轻 、 跨 度大 、 用钢 量低 、 抗 震性 能 良好 、 施
控制作用 , 但一旦设置 了这种夹层 , 其整体受力特征 将 发 生较 大 的变 化 。
工周 期短 、 相 应 的基 础 造价也 较低 , 综 合经 济性好 , 成 为 目前我 国钢 结构 房 屋 体 系 中应 用 最 为 广 泛 的一 种
门式刚架设计知识问答
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门式刚架问答1.门式刚架房屋适用最大高度是多少,房屋高宽比怎么规定的18米高宽比小于12.什么是敞开式房屋,与封闭式房屋设计的区别是什么风荷载作用不同3.屋面坡度10% 5-12.5% 1/8-1/20 5.71度4.钢材用什么材料能用A级钢吗什么时候用C级钢跨度不大Q235B 跨度大Q355B非焊接次要杆件可用A级钢钢标P20 温度小于20度5. 高强螺栓抗滑移系数规定门规P14 钢标P120 抛丸喷砂0.4高强螺栓摩擦型连接高强螺栓承压型连接6.连接节点连接板最小板厚高强螺栓最小等级20mm 10.9级M207.设计指标控制柱顶位移限值1/60 1/240 1/180 1/400挠度与跨度比限值1/180 1/240屋面坡度改变值1/3长细比限值受压1/180 受拉1/300 1/4008.怎么判断地震作用起控制作用查看风荷载和地震作用下的柱顶位移比9.地震起控制作用时,有什么区别翼缘宽厚比腹板高厚比改变隅撑设置柱子长细比限值1/15010.隅撑都在哪里设置屋面檩条处屋面梁边柱檐口墙檩处抗风柱墙檩处P56 59边跨屋面檩条处不设置11.门刚屋面荷载恒载单板0.25 复合板0.3活载不小于0.3(大于60平米),且不小于当地100年基本雪压吊顶+0.15喷淋+0.2计算屋面檩条墙面檩条恒载单板0.2 复合板0.25活载0.512.屋面雪荷载考虑不均匀积雪分布一键雪荷看每个荷载工况对不对有女儿墙处2.0-1.0 双跨双坡屋面中柱处1.4 2.0-1.013.荷载组合屋面活载不与雪荷载同时考虑,取大值风不与地震同时考虑14. 按照门规,单跨最大的跨度能做多大48米15.不设缝,最大做多长,多宽纵向长300米,横向长15016.如果纵向长度横向长度超过限值怎么办设置伸缩缝双柱17.门刚阻尼比0.0518. 刚架可以设置不同种类的柱间支撑吗不可以,应设置一个类型的柱间支撑19,在什么情况下,柱间支撑需要分层房屋高度h大于二倍柱距、柱高处有质量集中点、吊车牛腿,高低屋面连接处,柱面外计算长度减小的20。
浅谈门式刚架在设计中的几个问题15877
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目录1 结构体系布置..................................................................... -2 -1.1结构平面布置.......................................................... - 2 - 1.2刚架选型.................................................................. - 2 -2 门式刚架设计中荷载的确定............................................ -3 -3 柱脚的设计......................................................................... -4 -3.1铰接柱脚..................................................................... - 4 -3.2刚接柱脚..................................................................... - 5 -4 门式刚架山墙结构体系.................................................... -5 - 5维护结构设计...................................................................... -6 -5.1檩条设计…………..…………………………….- 6 -5.2墙梁、支撑设计………………………………….- 6 -总结:...................................................................................... - 7 -1 结构体系布置结构体系布置包括结构平面布置、刚架选型、支撑系统布置、檩条和墙梁的布置等方面的内容。
门式刚架常见问题及其改进措施

改进措施: 进行门式刚架轻型钢结构房
屋檩条和墙梁设计计算时,取自《荷载规 范》第7.1.2条的基本风压值应乘以1.05的 综合调整系数,风压高度变化系数按《荷 载规范》第7.2.1条和第7.2.2条的规定采 用,当高度小于10m时,按10m处的数值采 用;风荷载体型系数,考虑内、外风压最 大值的组合,且含阵风系数,按《门式刚 架规程》附录A的A.0.2条的规定采用。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.9条规定,设计刚架梁、柱连接节点 端板时,如计算出的端板厚度不足16mm时,应
取端板厚度≥16mm;工程习惯上,端板的厚
度也不宜小于节点所用高强度螺栓的直径d。
同时, 根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.11条规定,端板与刚架柱翼缘和
改 进 措 施
原因分析:门式刚架轻型房屋钢结构是一
种跨变结构,其斜梁和立柱可以是变截面的, 也可以是等截面的,立柱与基础的连接可以 铰接,也可以刚接,但斜梁与立柱必须刚接。 钢筋混凝土排架结构则不同,它的屋面主构 件可以是钢筋混凝土梁或钢梁,也可以是钢 筋混凝土屋架或钢屋架,并且与钢筋混凝土 柱顶铰接,钢筋混凝土柱脚则与基础刚接。
纵向柱间支撑。屋面横向水平支撑布置在第
二开间时,第一开间仅布置未按压弯杆件验
算和加强的檩条,不足以传递端墙的风荷载
或地震作用。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.2条第1款的规定,在房屋温度区段的 第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位 置布置满足受压杆件长细比要求和受压(压 弯)杆件承载力要求的刚性系杆。
3.2
支撑体系常见问题
3.2.4 屋面横向水平支撑的节点未与抗 风柱布置相应协调。
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改进措施
原因分析: 屋面横向水平支撑桁架的
节点布置在抗风柱处,可以使抗风柱柱顶 的反力直接传递,避免刚架斜梁受扭。
改进措施: 首先根据房屋的使用要求布
置抗风柱,然后根据抗风柱柱顶位置布置屋 面横向水平支撑桁架的节点及支撑杆件;因 为刚架斜梁允许在任意位置布置屋面横向水 平支撑的节点,屋面横向水平支撑的交叉斜 杆为柔性拉杆,与刚架斜梁的连接较为简单, 可以不必等间距布置,这是门式刚架与普通 屋架不同之处。
第4.5.2条第 6款和第4.5.3条的规定,将屋 面横向水平支撑桁架的竖腹杆按压杆设计; 当檩条位于屋面横向水平支撑桁架节点处拟 由其兼作屋面横向水平支撑的竖腹杆时,檩 条应满足对压弯杆件的刚度和承载力要求, 必要时应加强。如图3.2.1所示。
3.2 支撑体系常见问题
3.2.4 屋面横向水平支撑的节点未与抗 风柱布置相应协调。
3.2.3 屋面横向水平支撑的竖腹杆未按 刚性压杆设计。
改进措施
原因分析: 屋面横向水平支撑的计算
简图为简支于有柱间支撑柱列的门式刚架 柱顶的水平桁架,其交叉斜腹杆系柔性系 杆,只能承受拉力,竖腹杆必须设计成刚 性压杆才能组成几何不变体系,传递端墙 的荷载或作用。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
会因自重而下垂,再加上圆钢支撑初始弯曲 和连接松弛等缺陷,不设张紧装置就不能保 证支撑始终处于张紧状态,对门式刚架房屋 的整体稳定性和整体刚度起不到应有的作用。 当有吊车时,柱间支撑改而采用型刚支撑, 也是为了保证门式刚架房屋的纵向刚度。
改进措施: 采用圆钢支撑时,应按《门
式刚架规程》CECS102和《薄壁型钢规范》 GB50018第9.2.2条的要求设置张紧装置。有 吊车时,柱间支撑应采用型钢支撑;在8度及 以上地震区或地震作用效应组合控制时,门 式刚架房屋的屋面横向水平支撑和柱间支撑 亦应采用型钢支撑。
在抗风柱与刚架斜梁连接处,刚架斜梁下 翼缘应设隅撑。如图3.2.4所示。
图3.2.4 抗风柱连接节点示意图
3.2 支撑体系常见问题
3.2.5 屋面横向水平支撑和柱间支撑 采用圆钢时,未设张紧装置;当设有桥 式吊车时,柱间支撑未采用型钢支撑。
改进措施
原因分析:圆钢支撑侧向刚度小,安装时
图3.2.7 檩条间拉条布置示意图
3.3 设计计算常见问题
3.3.1 刚架梁、柱高强度螺栓连接节 点的端板,不满足最小厚度16mm的要求。
改进措施
原因分析: 刚架梁、柱连接节点通常
假定按刚性连接节点设计,要保证连接节 点与计算模型相符,传力可靠,除满足计 算要求外,必须严格控制端板厚度不小于 16mm,以保证端板有足够的刚度。
改进措施
原因分析:门式刚架轻型房屋钢结构是一
种跨变结构,其斜梁和立柱可以是变截面的, 也可以是等截面的,立柱与基础的连接可以 铰接,也可以刚接,但斜梁与立柱必须刚接。 钢筋混凝土排架结构则不同,它的屋面主构 件可以是钢筋混凝土梁或钢梁,也可以是钢 筋混凝土屋架或钢屋架,并且与钢筋混凝土 柱顶铰接,钢筋混凝土柱脚则与基础刚接。
第4.5.2条第5款的规定,在刚架的边柱柱顶 和屋脊处及多跨房屋适当位置的中间柱柱顶 处,均沿房屋全长设置通长的刚性系杆;不 宜由加强的檩条代替刚架转折处的刚性系杆, 如图3.2.1所示。
3.2 支撑体系常见问题
3.2.7 压型钢板薄壁型钢檩条屋面,当 檩条跨度大于4m时,未合理设置拉条、斜 拉条及撑杆体系。
改进措施:应按《钢结构规范》第8.9.3条
(强制性条文)规定,对柱脚在地面以下部 分采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层 厚度不应小于50mm),包裹的混凝土应高出 地面不小于150mm。 当柱脚底面在地面以上 时,柱脚高出地面的高度不应小于100mm。
3.1 基本设计规定常见问题
3.1.7 在房屋的温度区段内,未设置能 独立构成空间稳定结构的支撑体系。
为了承受屋面的坡向分力,在屋脊处(有天 窗时在天窗处)亦应增设斜拉条和撑杆;当 屋面坡面过大时,在檐口和屋脊之间的适当 位置必要时也宜增设斜拉条和撑杆。当门式 刚架跨度不大、屋面对称屋脊布置且坡度较 小时,屋脊处可不设斜拉条和撑杆。拉条应 根据最大的屋面坡向分力按拉杆计算确定, 撑杆则按压杆设计,如图3.2.7所示:
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.9条规定,设计刚架梁、柱连接节点 端板时,如计算出的端板厚度不足16mm时,应 取端板厚度≥16mm;工程习惯上,端板的厚 度也不宜小于节点所用高强度螺栓的直径d。
同时, 根据《门式刚架规程》CECS102 第7.2.11条规定,端板与刚架柱翼缘和 斜梁翼缘的连接应采用全熔透对接焊, 焊缝质量等级为二级;端板与刚架构件 腹板的连接应采用角对接组合焊缝或与 腹板等强的角焊缝。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.1条第2款和第4.5.2条第1款的规定, 宜将屋面横向水平支撑和柱间支撑同时布置 在房屋温度区段端部第一开间或第二开间, 在布置柱间支撑的开间,宜同时布置屋面横 向水平支撑,如图3.2.1所示。 当无法布置 在同一跨间时,可布置在相邻跨间,有一定 搭接区,但这种情况在温度区段内只能是个 别的,否则应对整个支撑系统重新合理布置。
3.2 支撑体系常见问题
3.2.6 在刚架转折处(边柱柱顶和屋脊、 多跨房屋中间柱柱顶),未沿房屋纵向全 长设置刚性系杆。
改进措施
原因分析: 在刚架转折处设置刚性系
杆,除了承受压力和传递纵向水平力外, 在安装过程中可增加刚架的侧向刚度,保 证结构安全。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
3.3 设计计算常见问题
3.3.5 檩条和墙梁设计计算时,未按 《门式刚架规程》的附录A计算风荷载, 也未考虑风吸力的不利影响。
改进措施
原因分析:门式刚架轻型钢结构房屋属于
低矮房屋范畴,进行风荷载计算时所需要的 风荷载体形系数,由于我国现有的资料不完 备,《门式刚架规程》CECS102建议采用美国 MBMA手册中的规定,并作为附录A列于规程中。 为和MBMA手册配套,《门式刚架规程》要求 将我国现行国家标准《荷载规范》GB50009 的基本风压值乘以综合调整系数1.05。
图3.2.1 门式刚架支撑布置示意图
图3.2.1 门式刚架支撑布置示意图
3.2 支撑体系常见问题
3.2.2 屋面横向水平支撑布置在房屋温 度区段端部第二开间,而在第一开间相应 于屋面横向水平支撑竖腹杆位置未布置纵 向刚性系杆。
改进措施
原因分析: 房屋端墙(山墙)的风荷载或
地震作用要靠屋面横向水平支撑传递给房屋 纵向柱间支撑。屋面横向水平支撑布置在第 二开间时,第一开间仅布置未按压弯杆件验 算和加强的檩条,不足以传递端墙的风荷载 或地震作用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
改进措施
原因分析: 冷弯薄壁型钢檩条通常采
用Z型钢和卷边槽钢檩条,由于其重心高, 弱轴抗弯能力差。当檩条跨度大于4m时, 应设置拉条、斜拉条及撑杆体系,以提高 其侧向刚度与承载力,减少其在安装和使 用阶段的侧向变形和扭转。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第6.3.5条和6.3.6条的规定,当檩条跨度大 于4m不大于6m时,应在檩条跨中设置一道拉 条,当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度 3 分点处各设一道拉条,拉条宜设置在距檩条 上翼缘 1/3腹板高度范围内。为了防止檩条 向屋脊方向弯扭失稳,在设置拉条的同时, 应在檐口处增设斜拉条和撑杆;
3.3 设计计算常见问题
3.3.4 未复核柱脚底部水平剪力能否由 底板与混凝土基础间的摩擦力承受,当摩 擦力不足时,应设柱脚抗剪键。
改进措施
原因分析:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.20条规定,柱脚锚栓不宜用于承受柱 脚底部的水平剪力。此水平剪力可由柱脚底 板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数可取 0.4)或设置抗剪键承受。
门式刚架常见问题 及其改进措施
中国建筑标准设计研究院
张运田 教授级高工
3.1 基本设计规定常见问题
3.1.6 钢柱脚未采用混凝土包裹防护
改进措施
原因分析: 许多事例表明地面以下的钢
柱脚若不用混凝土包裹,柱脚处由于积水使 钢材严重锈蚀,对结构存在着安全隐患, 因此《钢结构规范》GB50017对地面以下的 钢柱脚用混凝土进行包裹列为强制性条文。
显然,这是完全不同的两种结构体系。 因此,按门式刚架轻型钢结构设计的房屋, 不应随意将刚架立柱改为钢筋混凝土柱。 因为钢材和钢筋混凝土两种材料在材性、 刚度和承载力方面有很大差别,不能简单 代换,而且在柱顶,钢结构的斜梁与钢筋 混凝土的柱是两种不同材性的构件,很难 实现刚接。所以随意将门式刚架立柱改为 钢筋混凝土柱会导致结构严重不安全。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.2条第1款的规定,在房屋温度区段的 第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位 置布置满足受压杆件长细比要求和受压(压 弯)杆件承载力要求的刚性系杆。
如图3.2.2所示。
图3.2.2 门式刚架端开间屋面刚性系杆布置示意图
3.2 支撑体系常见问题
改进措施
结构布置时,在温度区段内应使结构成 为能保持空间稳定的独立体系,按《门式刚 架规程》CECS 102第4.5.1条第1款设置支撑 体系。
3.2 支撑体系常见问题
3.2.1 屋面横向水平支撑与柱间支撑未 布置在同一跨间内。
改进措施
原因分析: 布置在同一跨间内的屋面
横向水平支撑和柱间支撑同门式刚架一道 构成稳定的空间结构体系,既可承受和传 递房屋纵向的各种荷载和作用,又方便于 门式刚架结构的施工安装。
改进措施: 进行门式刚架轻型钢结构房
屋檩条和墙梁设计计算时,取自《荷载规 范》第7.1.2条的基本风压值应乘以1.05的 综合调整系数,风压高度变化系数按《荷 载规范》第7.2.1条和第7.2.2条的规定采 用,当高度小于10m时,按10m处的数值采 用;风荷载体型系数,考虑内、外风压最 大值的组合,且含阵风系数,按《门式刚 架规程》附录A的A.0.2条的规定采用。