第1章轻型门式刚架结构

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；
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
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。
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
N e

M
N f
ห้องสมุดไป่ตู้)[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。
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。
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。
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。
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
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。
（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
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
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
当V 0.5Vd时 当0.5Vd V Vd时
M Me
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