浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计

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1、浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计　　门式刚架轻型房屋的组成及技术特点　　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，墙面　　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

2、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。　　技术特点　　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。　　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。　　刚架采用变

3、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。　　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。　　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。　　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　　在门式刚架轻型房屋钢结构体系

4、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。　　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，

5、两单元相邻截面高度宜相等。　　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。　　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．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

6、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。　　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。　　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，

7、跨度与间距的比一般以~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　　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。　　工字形截面的高宽比：　　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。　　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

8、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