门式刚架抽柱结构设计心得.pdf

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1、广东建材2011年第2期建筑设计与装饰门式刚架抽柱结构设计心得李飞燕[博思格建筑钢结构(广州)有限公司]摘要：结合工程实例介绍了门式刚架抽柱厂房采用纵向刚架(或托梁)结构形式设计时，在设计过程中应该注意的问题(如计算模型的假设、设计荷载的取值、刚架梁挠度及刚架侧移的控制等)。1概述在当前门式刚架工业厂房的设计中，为满足工艺布置或大空间布局的要求，经常会遇到大开间抽柱的厂房，此类厂房通常采用纵向刚架(或托梁)来支撑屋面梁。2工程设计介绍2．1工程概况本工程位于江西，厂房长48m，宽144m，建筑面积6912m2，檐口标高9．2m，双坡三跨6×24m，纵向每隔16m中柱全部抽空，形成144m

2、×16m的大开问。基本风压0．45KN／m2。2．2抽柱框架计算模型的解决方案本工程中部分中间横向刚架的中柱被抽掉，形成了144m的大跨空间，每隔48m在内柱列布置纵向刚架，纵向刚架同时兼作内柱列的柱间支撑，其余轴线布置简支托梁，在抽柱处就由纵向刚架梁(或简支托梁)取代柱子支撑屋面梁。建模时需要注意的就是如何确定纵向刚架梁(或托梁)对屋面梁的弹性支座作用。对于纵向刚架梁对屋面梁的支撑作用，建模时可以采取‘‘刚度试算法”。即在纵向刚架梁支撑屋面梁的位置增加弹性支座，弹性支座的刚度根据设计经验，取值一般在500015000KN／m之间，先输入一个刚度值进行试算，在计算结果文件中查看该弹性支座

3、处的节点位移值，直至该支座处的节点位移值与纵向刚架梁的挠度值相近为止，这时可以认为纵向刚架梁梁给屋面梁提供的刚度与假定的弹性支座刚度相符。对于简支托梁对屋面板的支撑作用，还可以采取“虚拟摇摆柱法”，即把托梁模拟为摇摆柱来计算。此时的摇摆柱为～虚柱，用来代替托梁的作用，其截面的取值根据虚柱的轴向刚度与托梁的竖向刚度一致的原则来确定。托梁跨度为L。，惯性矩为I。，梁中间受一集中力F作用时，梁中的挠度值为f=FLb3／48EI。；虚拟柱子长度为Hc，截面积为A。，在集中力F作用下的轴向变形为fyFH。／EAc，根据两者变形相等原则，f=f，，可以得出虚拟柱的截面积A=48II】H。／Lb3，一

4、般该虚拟柱的截面都很小，普通的圆管就可以代替。从上式中可以看出，当托梁跨度越大时，虚拟柱截面积A越小。2．3设计荷栽的取值对于非抽柱刚架，恒载和活载按一般的框架计算，密闭门的抗力要求须满足规范的要求。但是战时一般要求染毒的人防工程不能直接通过连通口，进入防空专业【参考文献】队工程。同时装备掩蔽部的人员也不能进入其它染毒要[1]《}气车库建筑设计规范》JGJ100—98求的人防工程清洁区。4结论南沙滨海花园八期商住小区人防地下室工程已于2010年2月通过了广州市人民防空办公室人防审图中心的审查，目前已正在施工中。在建设方、设计院和施工单位的共同努力下，本工程将严格按照人防规范和当地人防主管

5、部门的要求进行人防报建和人防设计、施工和验收。●[2]《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067—97)[3]《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005[4]《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009[5]《人民防空工程防护功能平战转换设计标准》RFJl—98[6]《防空专业队工程布局目标与方法探讨》郭志军，陈志龙，杨延军，姜伟[7]《地下室人防建筑设计问题探讨》．俞帆一91—建筑设计与装饰广东建材2011年第2期但在中间柱顶处需另外增加由两侧托梁传来的集中荷载。风荷载除了自身刚架受荷范围内的风荷载外，还需分担两侧抽柱刚架的部分风载，通常取两侧抽柱刚架1／2

6、的风荷载进行计算。对于纵向刚架，在与屋面梁连接处有由横向框架屋面梁传来的恒载和活载。风荷载则分两种情况考虑，一是山墙方向的纵向风荷载，作用于纵向刚架的柱顶，同时对纵向刚架梁也产生一个向上的吸力，风吸力的体型系数为一O．7；二是由横向框架方向传来的风荷载(横向风荷载)，与恒载和活载相似，是以集中荷载的形式传到中间柱顶的位置。因此，对于纵向刚架，应按照纵横两个方向风荷载作用下的两种工况来分别进行计算。2．4节点连接设计屋面梁与托梁的连接通常有叠接和平接两种做法。叠接(图1)就是在相交处横向刚架搭在纵向刚架梁上，横向刚架的屋面梁为连续梁，这样屋面梁的刚度好，斜梁弯矩小。屋面梁与托梁之间铰接，这

7、样托梁产生的扭矩最小。叠接时一般会在刚架与托梁之间设置隅撑，隅撑有以下作用：一在风吸力作用下，托梁下翼缘受压，隅撑可以防止梁的平面外弯扭失稳，同时减小托梁的平面外计算长度，如本工程中托梁16m长，计算长度若取16m计算过大；二在水平荷载作用下，抽柱刚架梁把水平力传给托梁的上翼缘，由于这个力离托梁的形心有一段距离，从而产生扭矩，增加隅撑后，隅撑与屋面梁在同一竖直面上，两者可以共同承受这个扭矩。平接(图2)则是横向刚架梁断开，在纵向刚架