輕型門式剛架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(配pkpm4.1實(shí)操)

1、 內(nèi)容 一、鋼結(jié)構(gòu)基本知識回顧一、鋼結(jié)構(gòu)基本知識回顧 1.材料性質(zhì) 2.鋼結(jié)構(gòu)的主要荷載 3.構(gòu)件設(shè)計(jì) 4.鋼結(jié)構(gòu)的連接1.材料性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：輕質(zhì)高強(qiáng)，材質(zhì)均勻，工業(yè)化生產(chǎn)，施工 工期短；鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好。 缺點(diǎn)：耐腐蝕性較差，耐火性差，造價(jià)較高。 鋼材種類及規(guī)格（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼 常用q-235，質(zhì)量等級a、b、c、d （2）低合金高強(qiáng)度鋼 常用q345、q390、q420，質(zhì)量等級a、b、c、d、e設(shè)計(jì)指標(biāo)鋼材的規(guī)格1.鋼板熱軋鋼板有厚鋼板（厚度4.560mm），薄鋼板（厚度0.354mm），還有扁鋼（厚度460mm，寬度30200mm），符號“ -長度寬度厚度）2.熱軋型鋼h型鋼、角鋼、工字鋼

2、、槽鋼具體規(guī)格可查閱型熱軋鋼規(guī)格表3.冷彎薄壁型鋼由薄鋼板經(jīng)模壓或彎曲而制成，其壁厚一般為1.55mm，包括c型，z型，壓型鋼板等。建筑鋼結(jié)構(gòu)主要荷載：建筑鋼結(jié)構(gòu)主要荷載： 恒、活荷載 風(fēng)荷載 雪荷載（下雪地區(qū)） 地震作用 吊車荷載活荷載（與屋面雪荷載不同時考慮）風(fēng)荷載（一般為控制性荷載）雪荷載（積雪不均勻系數(shù)）即鋼結(jié)構(gòu)即鋼結(jié)構(gòu)允許的變形能力大。允許的變形能力大。吊車荷載（廠房中經(jīng)常見）吊車梁一般設(shè)計(jì)成簡支梁。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性） 1.軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件 承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定（型鋼不必驗(yàn)算）承載能力極限狀態(tài)

3、：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定（型鋼不必驗(yàn)算） 正常使用極限狀態(tài)：剛度（對于軸心受力構(gòu)件，主要由長細(xì)比控制）正常使用極限狀態(tài)：剛度（對于軸心受力構(gòu)件，主要由長細(xì)比控制） 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度及整體穩(wěn)定軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度及整體穩(wěn)定: 軸心受力構(gòu)件的剛度軸心受力構(gòu)件的剛度:鋼規(guī)：門規(guī)：受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定:計(jì)算內(nèi)容:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度2.受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件強(qiáng)度：整體穩(wěn)定：局部穩(wěn)定：腹板：通過加勁肋保證局部穩(wěn)定翼緣：通過限制翼緣寬厚比防止局部失穩(wěn)拉彎或壓彎構(gòu)件強(qiáng)度：穩(wěn)定性：剛度：主要由梁的撓度和柱的側(cè)移控制鋼結(jié)構(gòu)的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊縫

4、連接焊縫連接、螺栓連接螺栓連接和和鉚釘連接鉚釘連接三種。三種。鉚釘連接鉚釘連接 螺栓連接螺栓連接 焊縫連接焊縫連接 （一）焊縫連接（一）焊縫連接 焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫，從而將焊件連接成為一體。焊縫，從而將焊件連接成為一體。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不削弱構(gòu)件截面，節(jié)約鋼材，構(gòu)造簡單，制造方便，連接剛度不削弱構(gòu)件截面，節(jié)約鋼材，構(gòu)造簡單，制造方便，連接剛度大，密封性能好，在一定條件下易于采用自動化作業(yè)，生產(chǎn)效率高。大，密封性能好，在一定條件下易于采用自動化作業(yè)，生產(chǎn)效率高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：焊縫附近鋼材因

5、焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能使某些部位焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能使某些部位材質(zhì)變脆，對結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響；焊縫連接的塑性材質(zhì)變脆，對結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響；焊縫連接的塑性和韌性較差，施焊時可能產(chǎn)生缺陷，使疲勞強(qiáng)度降低。和韌性較差，施焊時可能產(chǎn)生缺陷，使疲勞強(qiáng)度降低。焊縫符號集及標(biāo)注方法焊縫符號集及標(biāo)注方法 焊縫符號表示法規(guī)定：焊縫符號一般由基本符號與指引線組成，必要時還可加上補(bǔ)充符號和焊縫尺寸。 基本符號：基本符號：表示焊縫的橫截面形狀，如用“ ”表示角焊縫,用“v”表示v形坡口的對接焊縫； 補(bǔ)充符號：補(bǔ)充符號：補(bǔ)充說明焊縫的某些特征，用

6、“ ”表示現(xiàn)場安裝焊縫，用“ ”表示焊件三面帶有焊縫； 指引線指引線 ：一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指向圖形相應(yīng)焊縫處，橫線上方和下方用來標(biāo)注基本符號和焊縫尺寸等。 焊縫符號焊縫符號 （二）螺栓連接（二）螺栓連接 螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。 螺栓連接分螺栓連接分普普通螺栓連接通螺栓連接和和高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接兩種。兩種。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡單、安裝方便，特別適用于工地安裝連接，也便于拆施工工藝簡單、安裝方便，特別適用于工地安裝連接，也便于拆卸，適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時性連接。卸，適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時

7、性連接。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要在板件上開孔和拼裝時對孔，增加制造工作量，且對制造的需要在板件上開孔和拼裝時對孔，增加制造工作量，且對制造的精度要求較高；螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱，且被連接件常需相互搭接或增設(shè)精度要求較高；螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱，且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板（或角鋼），因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。輔助連接板（或角鋼），因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。普通螺栓連接的構(gòu)造普通螺栓連接的構(gòu)造普通螺栓的形式和規(guī)格普通螺栓的形式和規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)采用的普通形式為大六角頭型，其代號用字母鋼結(jié)構(gòu)采用的普通形式為大六角頭型，其代號用字母m與公稱與公稱和直徑（和直徑（mm）表示。工程中常用）表示。工程中常用m

8、18，m20，m22，m24。按國際。按國際標(biāo)準(zhǔn)，螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級來表示，如標(biāo)準(zhǔn)，螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級來表示，如“4.6級級”、“8.8級級”等。小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強(qiáng)度，如等。小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強(qiáng)度，如“4”表示表示400n/mm2，“8”表示表示800n/mm2。小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字（。小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字（0.6、0.8）表示）表示螺栓材料的屈強(qiáng)比，即屈服點(diǎn)與最低抗拉強(qiáng)度的比值。螺栓材料的屈強(qiáng)比，即屈服點(diǎn)與最低抗拉強(qiáng)度的比值。 高強(qiáng)度螺栓的受力特點(diǎn)（鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)通常采用高強(qiáng)螺栓）高強(qiáng)度螺栓的受力特點(diǎn)（鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)通常采用高強(qiáng)螺栓） 高強(qiáng)度螺栓連接按設(shè)計(jì)和

9、受力要求可分為高強(qiáng)度螺栓連接按設(shè)計(jì)和受力要求可分為摩擦型摩擦型和和承壓型承壓型兩種。兩種。 摩擦型連接摩擦型連接在承受剪切時，以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的最大摩阻力在承受剪切時，以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的最大摩阻力為極限狀態(tài)；當(dāng)超過時板件間發(fā)生相對滑移，即認(rèn)為連接已失效而破壞。為極限狀態(tài)；當(dāng)超過時板件間發(fā)生相對滑移，即認(rèn)為連接已失效而破壞。 承壓型連接承壓型連接在受剪時，則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對滑移，然在受剪時，則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對滑移，然后外力可以繼續(xù)增加，并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為極后外力可以繼續(xù)增加，并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為

10、極限狀態(tài)。限狀態(tài)。 兩種形式螺栓在受拉時沒有區(qū)別。兩種形式螺栓在受拉時沒有區(qū)別。 高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓連接受力的主要區(qū)別是：普通螺栓連接的螺母擰高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓連接受力的主要區(qū)別是：普通螺栓連接的螺母擰緊的預(yù)拉力很小，受力后全靠螺桿承壓和抗剪來傳遞剪力。而高強(qiáng)度螺栓時緊的預(yù)拉力很小，受力后全靠螺桿承壓和抗剪來傳遞剪力。而高強(qiáng)度螺栓時靠擰緊螺母，對螺桿施加強(qiáng)大而受控制的預(yù)拉力，此預(yù)拉力將被連接的構(gòu)件靠擰緊螺母，對螺桿施加強(qiáng)大而受控制的預(yù)拉力，此預(yù)拉力將被連接的構(gòu)件夾緊。靠構(gòu)件夾緊而由接觸面間的摩阻力來承受連接內(nèi)力是高強(qiáng)度螺栓連接夾緊?？繕?gòu)件夾緊而由接觸面間的摩阻力來承受連接內(nèi)力是高強(qiáng)度螺栓連

11、接受力的特點(diǎn)。受力的特點(diǎn)。 鋼柱柱腳的構(gòu)造鋼柱柱腳的構(gòu)造 柱腳的作用是將柱身的壓力均勻的傳給基礎(chǔ)，并和基礎(chǔ)牢固的連柱腳的作用是將柱身的壓力均勻的傳給基礎(chǔ)，并和基礎(chǔ)牢固的連接起來。在整個柱中，柱腳是比較費(fèi)鋼費(fèi)工的部分。設(shè)計(jì)時應(yīng)力求簡接起來。在整個柱中，柱腳是比較費(fèi)鋼費(fèi)工的部分。設(shè)計(jì)時應(yīng)力求簡明，并盡可能符合結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖，便于安裝固定。明，并盡可能符合結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖，便于安裝固定。 柱腳按其與基礎(chǔ)的連接方式的不同可分為鉸接和剛接兩類，軸柱腳按其與基礎(chǔ)的連接方式的不同可分為鉸接和剛接兩類，軸心受壓柱、框架柱或壓彎構(gòu)件，這兩種形式均有采用心受壓柱、框架柱或壓彎構(gòu)件，這兩種形式均有采用鉸接柱腳不能抵鉸

12、接柱腳不能抵抗彎矩，剛接柱腳可以抵抗彎矩?？箯澗兀瑒偨又_可以抵抗彎矩。柱腳通過錨栓固定于基礎(chǔ)，柱腳通過錨栓固定于基礎(chǔ)，錨栓的錨栓的直徑一般為直徑一般為2432mm。a)錨栓錨栓底板雙螺母及墊板柱b)底板雙螺母及墊板柱鉸接柱腳a)b)錨栓錨栓底板柱加勁板加勁板底板錨栓支承托座柱剛接柱腳 次梁與主梁連接示意，次梁與主梁連接示意，a，b，c為鉸接連接，為鉸接連接，d為固結(jié)連接為固結(jié)連接 （a） （b） （c） （d）正在建設(shè)的門式剛架工程實(shí)例正在建設(shè)的門式剛架工程實(shí)例山墻抗風(fēng)柱山墻抗風(fēng)柱吊車梁吊車梁天窗架天窗架二、門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析二、門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)形式及布置門式剛架特點(diǎn)及應(yīng)用情況1、

13、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）剛架梁、柱采用輕型h型鋼（等截面或變截面）組成；（2）剛架梁與柱剛接，柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接；當(dāng)設(shè)有橋式吊車、檐口標(biāo)高較高或?qū)偠纫筝^高時，柱腳和基礎(chǔ)可采用剛接；（3）剛架構(gòu)件的剛度較好，為制造、運(yùn)輸、安裝提供了便利；（4）用c形、z形薄壁型鋼做檁條、墻梁，以彩鋼板或夾芯板做屋面、墻面；（5）和屋架結(jié)構(gòu)相比，整個構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，減小建筑體積。 始于始于20世紀(jì)世紀(jì)60年代，屋面用瓦材；年代，屋面用瓦材； 20世紀(jì)世紀(jì)70年代在工程上極少應(yīng)用。年代在工程上極少應(yīng)用。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代在經(jīng)濟(jì)特區(qū)引進(jìn)國外門式剛架輕鋼房屋，壓年代在經(jīng)濟(jì)特

14、區(qū)引進(jìn)國外門式剛架輕鋼房屋，壓型鋼板始見用于屋面和墻面；型鋼板始見用于屋面和墻面； 20世紀(jì)世紀(jì)90年代初外國輕鋼企業(yè)進(jìn)入中國大陸，帶動了內(nèi)資年代初外國輕鋼企業(yè)進(jìn)入中國大陸，帶動了內(nèi)資輕鋼企業(yè)的發(fā)展。中期以來，采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)輕鋼企業(yè)的發(fā)展。中期以來，采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的工程數(shù)量越來越多，工程規(guī)模越來越大，充分展示了構(gòu)的工程數(shù)量越來越多，工程規(guī)模越來越大，充分展示了這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。2、 門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況顯著特點(diǎn) 質(zhì)量輕 工業(yè)化程度高，施工周期短 綜合經(jīng)濟(jì)效益高 柱網(wǎng)布置比較靈活國家標(biāo)準(zhǔn)的制定情況：國家標(biāo)準(zhǔn)的制定情況： 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范冷彎薄壁型

15、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（gb50018-2002） 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（gb 51022-2015）結(jié)構(gòu)形式：分為單跨、雙跨、多跨剛架以及帶挑檐的和帶毗屋的剛架等形式。（a）單跨剛架 （b）雙跨剛架 （c）多跨剛架（d）帶挑檐剛架 （e）帶毗屋剛架 （f）單坡剛架門式剛架的尺寸跨度：橫向剛架柱軸線間的距離，一般為936m；高度：地坪至柱軸線與橫梁軸線交點(diǎn)的高度。無吊車時，高度一般為4.59m；有吊車時應(yīng)根據(jù)軌頂標(biāo)高和吊車凈空要求確定，一般為912m。柱距：通常介于4.59m之間。檐口高度：地坪至房屋外側(cè)檁條上緣的高度；最大高度：地坪至房屋頂部檁條上緣的高度；屋

16、面坡度：宜取1/81/20，在雨水較多地區(qū)可取較大值。 1、支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì) （1）屋蓋水平支撐屋蓋水平支撐交叉斜桿剛性系桿圓鋼、角鋼鋼管、雙角鋼桿件必須交于節(jié)點(diǎn)的中心支撐的設(shè)計(jì)與構(gòu)造支撐的設(shè)計(jì)與構(gòu)造（2）柱間支撐無吊車時柱間支撐的間距宜取3045m；當(dāng)有吊車時宜設(shè)在溫度區(qū)段中部，或當(dāng)溫度區(qū)段較長時宜設(shè)在三分點(diǎn)處，且間距不宜大于60m；當(dāng)建筑物寬度大于60m時，內(nèi)柱列宜適當(dāng)增加柱間支撐；支撐與構(gòu)件的夾角應(yīng)在3060范圍內(nèi)，宜接近45；柱間支撐可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐，當(dāng)橋式吊車起重量大于5時，宜采用型鋼支撐；當(dāng)房屋高度相對柱距較大時，柱間支撐宜分層設(shè)置；不允許設(shè)置交叉柱間支撐時，可設(shè)置

17、其他形式的支撐。（2）柱間支撐 柱間支撐在建筑物跨度小、高度低的情況下，可用帶張緊裝置的圓鋼做成交叉型的拉桿。也可采用角鋼或槽鋼。 在高大的建筑中柱間支撐的交叉桿除用角鋼外，也可采用鋼管。 柱間支撐的上端與水平壓桿必須與柱中心交于一點(diǎn)；柱間支撐下端應(yīng)盡可能與柱中心交于柱腳底面，避免出現(xiàn)偏心受力。（3）屋面水平支撐 屋蓋橫向支撐宜設(shè)在溫度區(qū)間端部的第一個或第二個開間，端部支撐設(shè)在第二開間時，第一開間相應(yīng)位置宜設(shè)置剛性系桿； 在剛架轉(zhuǎn)折處（柱頂和屋脊）應(yīng)沿房屋全長設(shè)置剛性系桿； 由支撐斜桿等組成的水平桁架，其直腹桿宜按剛性系桿考慮 柱間支撐和屋面支撐必須布置在同一開間內(nèi)，形成抵抗縱向荷載的支撐桁架

18、； 剛性系桿可由檁條兼作，此時檁條應(yīng)滿足對壓彎構(gòu)件的剛度和承載力要求。若不滿足，應(yīng)另設(shè)剛性系桿； 交叉支撐可采用張緊的圓鋼，屋蓋橫向水平支撐可僅設(shè)在靠近上翼緣處， 支撐系統(tǒng)的傳力途徑：山墻墻板墻梁墻架柱屋蓋水平支撐系統(tǒng)剛性系桿柱間支撐基礎(chǔ)（3）支撐構(gòu)件的計(jì)算 門式剛架結(jié)構(gòu)中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設(shè)計(jì)（認(rèn)為受壓斜桿不受力），非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)。 柱間支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)該柱列所受縱向荷載（如風(fēng)、吊車制動力）按支承于柱腳基礎(chǔ)上的豎向懸臂桁架計(jì)算。 對于交叉支撐可不計(jì)壓桿的受力。當(dāng)同一柱列設(shè)有多道柱間支撐時，山墻風(fēng)力應(yīng)有最靠近山墻的一道支撐承受。支撐的節(jié)點(diǎn)荷載：ka a1

19、.4ww h lkaawhl風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；山墻平均高度的一半；屋面支撐系統(tǒng)中剛性撐桿間的距離。支撐的設(shè)計(jì)與構(gòu)造為保證剛架梁下翼緣和柱內(nèi)翼緣的平面外穩(wěn)定性，可在梁與檁條或柱與墻梁之間增設(shè)隅撐。隅撐間距不應(yīng)大于13b（對q345鋼）或16b （對q235鋼），b為剛架梁受壓翼緣的寬度。（4） 隅撐布置隅撐構(gòu)造235cos60yfafna 實(shí)腹式橫梁被支承翼緣的截面面積；f 實(shí)腹式橫梁鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fy 實(shí)腹式橫梁鋼材的屈服強(qiáng)度； 隅撐與檁條軸線間的夾角。隅撐應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，軸壓力按下式計(jì)算實(shí)腹式檁條 檁條一般設(shè)計(jì)成單跨簡支構(gòu)件，有實(shí)腹式和桁架式兩大類，實(shí)腹式檁條也可以設(shè)計(jì)成連續(xù)構(gòu)件。檁條

20、的截面形式適用于荷載較大的屋面熱軋型鋼h型鋼 冷彎薄壁型鋼適用于壓型鋼板的輕型屋面 直卷邊和斜卷邊z形檁條適用于屋面坡度i1/3的情況。卷邊c形檁條適用于屋面坡度i1/3的情況，其截面在使用中互換性大，用鋼量省。檁條的構(gòu)造與設(shè)計(jì)適用于屋面坡度1/3適用于屋面坡度1/3（1）優(yōu)先選用冷彎卷邊槽鋼c形和冷彎卷邊z形鋼等簡支或連續(xù)實(shí)腹式檁條；（2）c形和z形檁條，宜將上翼緣肢尖（或卷邊）朝向屋脊方向；（3）屋脊檁條應(yīng)采用雙檁條方案，并應(yīng)在高度1/3處用圓鋼或鋼管相互拉結(jié)；（4）檁條跨度由主剛架柱距決定；（5）檁條間距應(yīng)綜合考慮天窗、通風(fēng)屋脊、采光帶、天溝、屋面材料、檁條規(guī)格等因素，一般應(yīng)等間距布置，

21、但在屋脊和檐口處，為便于屋脊蓋板和天溝收邊，檁條布置應(yīng)做局部調(diào)整。檁條的布置和連接檁條剛架梁角鋼檁托剛架梁剛架梁檁條剛架梁檁條鋼板檁托檁條角鋼檁托（a）鋼板檁托 （b）角鋼檁托 檁條連接構(gòu)造 拉條和撐桿是提高檁條側(cè)向穩(wěn)定性的重要構(gòu)造措施，拉條僅傳遞拉力，撐桿主要承受壓力，和拉條共同作用，將檁條沿屋面坡度方向的分力傳給梁或柱。拉條一般采用直徑816mm的圓鋼，撐桿可采用鋼管、方管或角鋼做成，也可采用鋼管內(nèi)設(shè)拉條的做法，其長細(xì)比按壓桿要求不能大于200。拉條與撐桿 撐桿的作用是限制屋脊、檐口和天窗兩側(cè)邊檁向上和向下兩個方向的側(cè)向彎曲。檁條間距圓鋼檁條間距圓鋼檁條間距檁條1/3h1/3hh圓管圓鋼拉

22、條（a）直拉條 （b）斜拉條 （d）撐桿拉條和撐桿的布置原則：（1）當(dāng)檁條跨度l4m時，可按計(jì)算要求確定是否需要設(shè)置拉條；（2）當(dāng)屋面坡度i1/10或檁條跨度l4m時，應(yīng)在檁條跨中受壓翼緣設(shè)置一道拉條；當(dāng)跨度大于6m時，宜在檁條三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條；（3）當(dāng)屋蓋有天窗時，應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿；撐桿處應(yīng)同時設(shè)置斜拉條，將檁條沿屋面坡度方向的分力傳到鋼梁或鋼柱上。（4）拉條一般設(shè)置在離檁條上翼緣1/3高度處，當(dāng)檁條在風(fēng)吸力作用下，受力反號且平面外穩(wěn)定不滿足要求時，宜在檁條的上下翼緣1/3腹板高度處設(shè)剪刀式拉條。檁條間距檁條1/3h1/3hh圓管圓鋼拉條剛架梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算工字

23、形截面受彎構(gòu)件在剪力v和彎矩m共同作用下的強(qiáng)度應(yīng)符合下列要求：剛架設(shè)計(jì)工字形截面受彎構(gòu)件在剪力v、彎矩m和軸力n共同作用下的強(qiáng)度應(yīng)符合下列要求：1變截面柱（1）平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)01y00y101mxxexeexnmfanwn)1 . 1/(2020eexeann0為小頭的軸向壓力設(shè)計(jì)值m1為大頭的彎矩設(shè)計(jì)值；ae0為小頭的有效截面面積；we1為大頭的有效面積最大受壓纖維截面模量；xy桿件軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，楔形柱軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)， 計(jì)算長細(xì)比時取小頭的回轉(zhuǎn)半徑；by為均勻彎曲楔形受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)；mx為等效彎矩系數(shù)，對有側(cè)移剛架柱mx=1； 計(jì)算時回轉(zhuǎn)半徑i0以小頭為準(zhǔn)。0exn

24、當(dāng)柱的彎矩不出現(xiàn)在大頭時，m1和we1分別取最大彎矩和該彎矩所在截面的有效截面模量。平面外穩(wěn)定計(jì)算0101tyebenmfaw對雙軸對稱、均勻彎曲的工字形楔形截面桿件0 0220020004320235()() ()4.4ysbyxwyta hwhf對一端彎矩為零的區(qū)段： 20000)(75. 01exextnnnn對兩端彎曲應(yīng)力基本相等的區(qū)段： 0 . 1t 軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定系數(shù)，以小頭為準(zhǔn)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50017 的規(guī)定采用。y0.61.070.282bbbbb 當(dāng)時，應(yīng)用代替（一）梁柱連接及梁拼接節(jié)點(diǎn)（1）門式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放、平放

25、和斜放三種形式。（2）主剛架構(gòu)件的連接可采用承壓型或摩擦型高強(qiáng)螺栓連接。高強(qiáng)度螺栓直徑通常采用m16m24。（3）斜梁拼接處，應(yīng)采用外伸式連接，并使得翼緣內(nèi)外的螺栓中心與翼緣的中心重合或接近。與斜梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。（4）剛架構(gòu)件的翼緣與端板的連接應(yīng)采用全熔透對接焊縫，腹板與端板的連接采用角焊縫。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（a） 端板豎放 b） 端板橫放 （c）端板斜放 （d）斜梁拼接梁柱連接節(jié)點(diǎn)端板豎放端板平放（5）高強(qiáng)度螺栓的中心距和端距應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。vccbftddm門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點(diǎn)域，應(yīng)驗(yàn)算剪應(yīng)力。dc、tc分別為節(jié)點(diǎn)域的寬度和厚度；db斜梁端部高度或節(jié)點(diǎn)域高度

26、；m節(jié)點(diǎn)承受的彎矩，對多跨剛架中間柱處，應(yīng)取兩側(cè)斜 梁端彎矩的代數(shù)和或柱端彎矩；fv節(jié)點(diǎn)域鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。（三）節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力驗(yàn)算bddcdbdccdbdcdbd三、設(shè)計(jì)實(shí)例分析案例：單層門式剛架廠房，檐口高度6m，單脊雙坡（5%），長度60m，寬度21m?；撅L(fēng)壓0.35kn/m，基本雪壓0.6kn/m，抗震設(shè)防烈度6度(0.05g)，場地類別類。廠房柱距方案比較鋼梁高度一般可按照(1/451/30)跨度來估算，變截面柱大頭與梁高相適應(yīng)。檁條、墻梁高度一般可按照(1/501/35)跨度來估算。最終結(jié)果，7.5m柱距方案比6.0m柱距方案用鋼量少1294kg，且7.5m柱距共9榀剛架，6.0m方案11榀剛架，不僅用鋼量少且基礎(chǔ)數(shù)量也減少，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，優(yōu)先選用7.5m柱距方案。sts-門式剛架設(shè)計(jì)三維和二維模型方法三維模型方法：三維模型方法：建立結(jié)構(gòu)整體模型，布置、計(jì)算屋面、墻面構(gòu)件。建立結(jié)構(gòu)整體模型，布置、計(jì)算屋面、墻面構(gòu)件。統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)整體用鋼量，報(bào)價(jià)，繪制施工圖。統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)整體用鋼量，報(bào)價(jià)，繪制施工圖。立面建模，直接完成主剛架建模，優(yōu)化，計(jì)算；根