门式刚架结构设计1.1概述1.1.1单层门式刚架的组成·主承重骨架·擦条、墙梁·屋面、墙面·支撑室罕侧墙树1.1门式钢架轻型房屋钢结构的基本组成1.1.2单层门式刚架结构的特点♦质量轻一般10-30kg/旷,基础费用低。地震反应小,注意风吸力♦工业化程度高,施工周期短主要构件工厂制作,现场高强螺栓安装♦综合经济效益高♦柱网布置比较灵活♦门式刚架整体性可以依靠擦条、墙梁和隅撑来保证,支撑数量可减少,且多用张紧的圆钢米梁柱多用变截面,省材f梁、柱腹板利用屈曲后强度f塑性设计不再适用(多个塑性饺)叩摇摆柱f柱脚约束叩应力蒙皮效应图1.2变截面门式刚架叫反件较薄·焊接板件3mm·冷弯构件1.5mm·压型钢板0.4mm1.1.3我国工程应用情况♦始千20世纪60年代,屋面用瓦材。♦20世纪70年代在工程上极少应用;♦20世纪80年代在经济特区引进国外门式刚架轻钢房屋,压型钢板始见用千屋面和墙面;♦20世纪90年代初外国轻钢企业进入中国大陆,带动了内资轻钢企业的发展。中期以来,采用门式刚架轻型房屋钢结构的工程数量越来越多,工程规模越来越大,充分展示了这种结构的优越性。国家标准的制订情况►《冷弯薄壁型钢结构技术规范》1966年版本未颁布;TJlS-75GBJlS-87GBSOOlS-2002►《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:98CECS102:20021.2结构形式和结构布置1.2.1门式刚架的结构形式按跨度:单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式按屋面坡脊数:单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡(a)(b)(c)(d)图1.3门式刚架形式示例(一)常做成一个大双坡屋面,避免渗漏和堆雪(e)(f)l(g)(n)(i)图1.3门式刚架形式示例(二)单脊双坡多跨刚架*无桥式吊车:中柱多为*有桥式吊车:中柱宜两端刚接摇摆柱m。无桥式吊车:梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。有桥式吊车:柱宜采用等截面形式变截面门式刚架柱脚形式.:令无桥式吊车:多按饺接支承设计,通常为平板支座.:有桥式吊车:刚接坡度1/20~1/8运输单元盛柱子单独一个,梁可为多个。单元内焊接,单元间可通过端板用高强螺栓连接衅♦:悬挂吊车:起重量不大千3吨♦:♦桥式吊车:不大于20吨,轻、中级工作制1.2.2结构布置*刚架的建筑尺寸和布置跨度:9-36m;商度:4.5~9m(室内净空);柱轴线:下端中心线或柱外皮梁轴线:最小截面中线,与上表面平行柱距:6m,7.5m或9m挑檐:0.5~lm温度区段:纵向三300m,横向三150m。设置伸缩缝的方法:双柱;擦条和屋面板构造有吊车时设置双柱,加插入距工I工i插入距图1、4有吊车时的插入距*擦条布置♦:.一般等间距布置,间距山计算确定;♦:·屋脊附近双樑(距屋脊:::;200mm);♦:·天沟附近布置一根以固定天沟;♦:·考虑天窗、采光带等的具体情况。*墙梁布置睾考虑门窗、挑檐、雨棚等的具体情况;盛压型钢板墙面宜布置在柱外;盛间距山计算确定。*支撑和刚性系杆布置布置原则:温度区段柱间支撑与屋面横向支撑同时设置位置、间距(30~45;60)高度大时分层设,宽度大时内柱设刚架转折处支撑交叉点支撑形式:十字交叉圆钢支撑,夹角30°-60°型钢支撑1.3闸架设计1.荷载及荷载组合除《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102)有专门规定外,按《建筑结构荷载规范》(GB50009)采用►永久荷载结构自重:按《建筑结构荷载规范》GB50009采用挂荷载:按实际情况►可变荷载屋面活荷载:对压型钢板屋面,按水平投影计,取0.5kN/m2,常取0.3kN/m2工检修集中荷载(人和小工具的重力):lkN,按最不利位置屋面雪荷载和积灰荷载:按GB50009采用,考虑荷载增大系数和不均匀系数。吊车荷载:竖向和水平荷载,按GB50009采用。用:按《建筑抗震设计规范》GB50011采用。风荷载:按《规程》,垂直于建筑物表面的风荷载:Wk==µs.µz.Wi。wk风荷载标准值(kN/m勹;W。基本风压,按《建筑结构荷载规范》的规定采用;µz风荷载高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》的规定采用;当高度小千10m时,应按10m高度处的数值采用;风荷载体型系数,考虑内、外风压最大值的组合,含阵风系数。µs建筑大来刑土分区均上忖山区中间区lE2E3E4E5E6E123456封闭式+o.so—1.40—0.80—0.70+0.90—0.30+0.25—1....