门式刚架轻型房屋钢结构设计.pdf

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1、垫12生篁鱼翘i蔓差!垫塑】江酉建堑塞箕皇塑麴遂进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。关键词：门式刚架轻型钢结构房屋设计门式刚架作为轻型房屋钢结构的一种结构形式，具有施工速度快、建筑造型美观、钢材用量少、抗震性能好、有利于环保、造价低廉、综合经济效益好等优势，随着近年来防火、防腐新产品的不断出

2、现，已较好地解决了钢结构抗腐蚀性差的缺点。使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。笔者总结近年来的工程实践，提出在门式刚架轻型钢结构设计与应用方面应考虑和注意的一些技术问题。1关于柱间支撑的设置问题门刚是否必须设置柱间支撑?从理论上讲，如果设计成双向刚接框架，而且在水平力作用下，柱顶位移满足“门规”的要求，可以下设置柱问支撑。但是，对于同一结构，一种情况设置柱间支撑，另一种情况不设置柱间支撑，通过计算机建模分析可发现，不加支撑时，大部分节点的变形值是设有柱问支撑时的5～10倍。为控制柱顶位移，不设柱间支撑时，往往要增加·—卜一—·_卜"-

3、-+---#---4---+一+—+一+-+—+—+—+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

4、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梁、柱的截面，从而增加结构的用钢量。另外，设置柱间支撑还可以提高结构的帮体抗震性能，因

5、此，门刚宜设置柱间支撑。设中间摇摆柱的门刚。如果边柱柱间支撑、屋面支撑等均已设置，是否还需设置中柱的柱问支撑?设不设中柱柱间支撑，从理论上讲不是绝对的，只要边柱有支撑，屋面有支撑，并形成一个空间体系，且此体系有足够的平面刚度、侧向刚度和足够的承载力，能保证中柱的平面外稳定，中柱就可以不设支撑。如果工艺允许，中柱还是应设置柱间支撑，这样各柱纵向刚度较均匀，纵向水平力传力路径较短。从而可以节约结构用钢量，较为经济；如果受工艺限制，厂房中柱不允许设置柱间支撑，此时，为保证中柱纵向有一定的刚度，应将中柱纵向设计成刚接刚架，或在柱顶设置桁架，纵向设置成类似

6、框架的结构形式，并取刚架的计算长度作为中柱平面外计算长度进行计算；同时，边柱的柱间支撑，屋面支撑应按空间分析来确定。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]G

7、B50011—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，2002，4：43—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，2003，12：64—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．·49·2屋面支撑设计合理地设计屋面支撑，对门刚的质量和安全意义重大，是整个结构设计中一个重要的组成部分。因此，应在门刚的横梁上翼缘平面设置横向水平支撑，以保证刚架横梁的侧向稳定。当山墙抗风柱上端支承于横梁下翼缘某个特定

8、位置时，横向水平支撑起着传递山墙纵向风荷载的作用。屋面横向水平支撑可以设在温度区间端部第一个开间或第二个开间，当设在端部第二个开间时，在