门式钢架结构设计.

屋架结构
二、结构形式与布置 (一) 结构形式与布置 1 结构形式：分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和 带毗屋的刚架等形式。
（a）单跨刚架
（பைடு நூலகம்）双跨刚架
（c）多跨刚架
（d）带挑檐刚架
（e）带毗屋刚架
（f）单坡刚架
2．门式刚架的尺寸 跨度：横向刚架柱轴线间的距离； 高度：地坪至柱轴线与横梁轴线交点的高度，根据使用要 求的室内净高确定。无吊车时，高度一般为4.5～9m；有吊车 时应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般为9～12m。 柱距：宜为6m，通常介于4.5～9m之间。 檐口高度：地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度：地坪至房屋顶部檩条上缘的高度； 房屋宽度：房屋侧墙墙梁外皮之间的距离；
实腹梁钢屋架形式
（2）托梁 当因建筑或工艺要求门式刚架柱被抽除时，应沿纵向柱列 布置托梁以支承已抽位置上的中间榀刚架上的斜梁。托梁一 般采用焊接工字形截面，当屋面荷载偏心产生较大扭矩时， 可采用箱型截面。
托梁的形式和尺寸
三、支撑体系布置 1．柱间支撑 （1）无吊车时柱间支撑的间距宜取30～45m；当有吊车时宜 设设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处， 且间距不宜大于60m； （2）当建筑物宽度大于60m时，内柱列宜适当增加柱间支撑； （3）支撑与构件的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°； （4）柱间支撑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑，当桥 式吊车起重量大于5ｔ时，宜采用型钢支撑； （5）柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向荷载（如风、 吊车制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；
房屋长度：房屋两端山墙墙梁外皮之间的距离；
屋面坡度：宜取1/8～1/20，在雨水较多地区可取较大值。
3．结构布置
（1）温度区段布置
（2）伸缩缝设置
可通过设置双柱，或搭接檩条及吊车梁的螺拴连接处 采用长圆孔进行调节。 温度区段长度
结构情况
采暖和非采暖 地区房屋
纵向温度区段
220 180 120
横向温度区段
（a）
（b）
屋面水平支撑布置
（3）柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内，形成抵抗 纵向荷载的支撑桁架； （4）屋面交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中 的受压杆件及刚性系杆应按压杆设计； （5）刚性系杆可由檩条兼作，此时檩条应满足对压弯构件的 刚度和承载力要求； （6）屋盖横向水平支撑可仅设在靠近上翼缘处； （7）交叉支撑可采用圆钢，按拉杆设计； （8）屋面横向水平支撑内力，应根据纵向风荷载按支承于柱 顶的水平桁架计算，对于交叉支撑可不计压杆的受力。
柱顶为刚接 120 120 － 柱顶为铰接 150 125 －
热车间和采暖 地区非采暖房屋
露天结构
4．实腹屋面梁和托梁 （1）实腹屋面梁 实腹屋面梁结构体系是在钢筋混凝土结构上用钢梁、檩条 、屋面支撑和屋面板搭建而成。屋面钢梁采用人字钢梁， 按简支梁设计，可根据受力情况分段采用变截面，钢梁对 混凝土柱有推力。
屋架上弦
第二节 檩条设计
檩托 檩条 檩托 檩条
屋架上弦
一、檩条布置和连接 （一）截面形式 檩条一般设计成单跨简支构件，有实腹式和桁架式两大 类，实腹式檩条也可以设计成连续构件。
（a） （b） （c）
（d） （e） （f）
实腹式檩条
桁架式檩条
（二）布置和连接
（1）檩条承受弯曲和扭转的共同作用； （2）C形和Z形檩条，宜将上翼缘肢尖（或卷边）朝向屋脊方 向； （3）屋脊檩条应采用双檩条方案，并应在高度1/3处用圆钢 或钢管相互拉结； （4）檩条跨度由主刚架柱距决定； （5）檩条间距应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、天沟、 屋面材料、檩条规格等因素，一般应等间距布置，但在屋脊 和檐口处，为便于屋脊盖板和天沟收边，檩条布置应做局部 调整。
屋檐斜拉条 屋面直拉条 刚架梁 通长刚性系杆 屋脊斜拉条 刚性系杆 通长刚性系杆 屋面檩条 屋面水平支撑
墙面斜拉条
山墙檩条 山墙抗风柱 墙面直拉条 柱间支撑 窗边立柱 门洞立柱 山墙角柱
刚架柱
门式刚架结构示意
厂房外立面
厂房内部
（二）适用范围 跨度9～36m、柱距6m～9m、柱高4.5～12m、设有吊车 起重量较小的单层工业房屋或公共建筑（潮湿、车站候车 室、码头建筑等）。目前国内单跨刚架的跨度已达到72m。 （三）优点 和屋架结构相比，整个构件的横截面尺寸较小，可以 有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，减小建筑体积， 在建筑造型上也较简洁美观。
一、门式刚架特点及适用范围 （一）结构特点 （1）刚架梁、柱采用轻型H型钢（等截面或变截面）组成； （2）刚架梁与柱刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当设有桥式 吊车、檐口标高较高或对刚度要求较高时，柱脚和基础可 采用刚接； （3）构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓 连接，安装方便快捷，土建工作量小。 （4）在非地震区可采用张紧的圆钢作为支撑； （5）用C形、Z形薄壁型钢做檩条、墙梁，以彩钢板或夹芯板 做屋面、墙面。
第七章 轻型门式刚架结构设计
本章内容
• 第一节 结构形式和布置
• 第二节 檩条设计
• 第三节 结构设计
• 第四节 围护结构
• 第五节 设计实例
学习目标
了解轻型门式刚架的特点、应用现状和发展前景，熟悉门式刚架的 结构体系、维护结构及设计方法。
学习难点
理解轻型钢结构和普通钢结构的区别。
第一节 结构形式和布置
（6）对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多 道柱间支撑时，纵向力在支撑间可按均匀分布考虑； （7）在每一伸缩缝区段，沿每一纵向柱列均应设置柱间垂 直支撑。
柱间支撑布置
2．屋面水平支撑
（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； （2）在刚架转折处（柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系 杆；
3 隅撑布置
为保证刚架梁下翼缘和柱内翼缘的平面外稳定性，可在梁 与檩条或柱与墙梁之间增设隅撑。
隅撑构造 隅撑应按轴心受压构件设计，轴压力按下式计算
Af N 60cos
fy 235
A—— 实腹式横梁被支承翼缘的截面面积；
f—— 实腹式横梁钢材的强度设计值；
fy—— 实腹式横梁钢材的屈服强度；
—— 隅撑与檩条轴线间的夹角。