浅谈门式刚架设计

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1、浅谈门式刚架设计【摘要】木文针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于结构选型、材质和截面选择、节点设计、支撑系杆设置、標条墙梁设计、围护设计等各方面的问题发表个人的一点心得【关键词】结构；材质；截面；节点；支撑系杆；權条墙梁；围护在日常进行的钢结构设计中，我们大部分遇到的是门式轻型刚架，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1-A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。下面按照设计的几个坏节，浅谈一下如何

2、进行门式轻型刚架的设计。一、结构选型：门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。合理选择结构形式，包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等。柱距和跨度首先应满足工艺布置的耍求。当工艺无特别耍求时，柱距应以6〜9m为宜。一般说来，有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近6ni；无吊车及屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近飾。具体工程应通过试算比较來最终确定。门式刚架跨度宜采用9〜36m,当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。屋面坡度一般以3%〜5%为宜。伸缩缝的设置：门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距），应符合纵向温度区

3、段长度不大于300m,横向温度区段长度不大于150m,当有计算依据时，温度区段长度可适当加大。温度区段范围内按规范规定设计独立的稳定的空间体系。当需要设置伸缩缝时，可采用两种做法：在搭接橡条的螺栓连接处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩或设置双柱。二、主刚架的材质和截面选择门式刚架的横梁和刚架柱根据建筑物的跨度、高度、荷载人小及荷载种类可采取变截面或者等截面。主钢架H型钢的材质应采用Q235B或Q345B的钢材，对于其他非焊接构件可采用Q235AO实腹式刚架横梁截面高度宜采用跨度的1/30〜1/45,轻型刚架选用比值的下限，截面开展，即截面尺寸大，但板厚较

4、薄，这样在同样的用钢量下截面抗弯摸量大。工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比（宽厚比限值），不应大于15,工字形截面梁、柱腹板的计算高度hw与其厚度twZ比（高厚比限值），不大于250o根据设计经验，翼缘板的宽度一般选在160mm〜300mni之间，腹板的厚度^4mm,翼缘的厚度^6mmo三、节点设计首先，梁梁分段点的选择应综合考虑受力和运输两个方面的因素。在两根和梁刚接的柱Z间的梁，从受力考虑，分段一般按1：2：1分为三段。中间受力小的设计成等截面梁，两端设计成楔形梁。按运输考虑一般一根梁不耍超过14米，超过则可将1：2：1略调整以满足此要求。门

5、式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等截面柱。竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有利作用。如果节点弯矩很大，可采用端板斜放的形式，加长抗弯连接的力臂,有利于布置螺栓。端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式连接节点，因此应尽量采用外伸式端板连接，同时应在节点板外伸部分设置加劲肋，使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近i致，提高节点的抗剪能力，冇效减少节点板的变形。刚架柱脚：较接和刚接。饺接一般用于无吊车厂房、仓库以及柱下端水

6、平位移不大的刚架。对于有吊车以及檐口高度较高、风载等其他水平荷载较大的情况下宜用刚接。无论是较接还是刚接，柱脚锚栓都不宜用于承受柱脚底部的水平力，此水平力应该由柱脚底板与混凝土之间的摩擦力或者设置柱脚抗剪键承受。四、支撑系杆设置在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋面水平支撑，以组成几何不变体系。柱间支撑的间距设置应首先满足工艺要求，尽量避开门、消防通道，无法避开时可考虑采用门式支撑类似形式。当无吊车时支撑间距宜取30〜45m,当有吊车时宜设在温度区段中部或宜设在三分点处，且间距W60m。《

7、建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定，屋盖支撑杆件宜用型钢，根据经验，8度地震区应用型钢截面，7度及以下视刚架跨度和荷载大小可考虑采用圆钢。柱间支撑是抗震中的主要受力构件，还必须满足不同烈度的长细比构造要求，比屋面水平支撑要求更高，一般认为27度抗震区宜用型钢，同时柱间支撑必须符合规范的相关规定，并经纵向抗震计算确定支撑的截面。多数梁柱在计算中，都是平面外稳定应力起控制作用。我们可以通过设置隅撑，让它和標条墙梁构成受力体系，作为平面外支撑点来减小梁柱平面外计算长度。对于不设置墙面的中柱，无法设置隅撑，可以通过设置通长系杆来起同样作用。但应注意，中柱

8、增设的系杆