門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題-

1、60第31卷第22期31No.22山西建筑Vol.2005年11月Nov.2005SHANXIARCHITECTURE文章編號:100926825(2005)2220060202門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題李志通摘要:歸納總結(jié)了門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員應(yīng)注意的有關(guān)問題,并提出了解決問題的措施,指出了設(shè)計時應(yīng)結(jié)合工程的具體情況采取措施,提高設(shè)計質(zhì)量,從而推動鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。關(guān)鍵詞:門式剛架,輕鋼結(jié)構(gòu),設(shè)計中圖分類號:TU392.5文獻標識碼:A引言門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu),由于具有施工工期短、提供較大的使用空間、造價低、對環(huán)境污染小等許多優(yōu)點,在我國迅速發(fā)展,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、倉庫、飛機

2、庫、超市、農(nóng)貿(mào)市場、體育場館等工業(yè)與民用建筑中。在設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)一些問題,沒有引起設(shè)計人員的重視或?qū)栴}本身的認識比較模糊,了歸納總結(jié),以供設(shè)計人員參考。1)荷載的性質(zhì)。直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)一般采用Q2352B、Q2352C、Q2352D及Q345鋼。承受靜力荷載或間接承受動力荷1鋼材選用一般而言,門式剛架、墻梁等構(gòu)件宜采用Q235B或Q345A。非焊接的檁條和墻梁等構(gòu)件可采用Q235A鋼。鋼材的選用還應(yīng)考慮以下幾個方面224:載的結(jié)構(gòu)可選用Q2352B、Q2352BF。2)。例如,-20時,宜選用Q2352C或2D;-,2B。3,應(yīng)優(yōu)先選用,應(yīng)優(yōu)先選用Q235,對于柱距6m9m的一般無吊車

3、剛架,跨度15m27m,Q235鋼與Q345鋼差價在700元/t之內(nèi)時,宜選用Q345,剛架每平米用鋼量可降低16%28%?？傊?選用鋼材時應(yīng)結(jié)合工程的具體情況,根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要4結(jié)語通過以上的分析,本文將矩形截面偏心受壓類型的判別方法總結(jié)為:當(dāng)ei<0.232h0時,為小偏心受壓當(dāng)ei>0.396h0時,為大偏心受壓當(dāng)0.232h00.396h0時,按(12)式判別ei表1算例比較表項目bh5算例比較在表1算例中,截面尺寸和軸力值為已知條件,偏心距統(tǒng)一按已經(jīng)考慮了附加偏心距ea和偏心距增大系數(shù)后的數(shù)值選取,表中長度單位為mm,軸力N的單位為kN,相對界限受壓區(qū)高度當(dāng)混凝土標號不大于

4、C50時,對HPB235鋼筋b=0.614,HRB335鋼筋b=0.550,HRB400和RRB400鋼筋,b=0.518,表中的實際偏心情況由試算法求得。由表1可以看出,規(guī)范中將0.3h0作為界限偏心距來判別大小偏心的方法不盡準確,而用文中(13)式的判別方法與構(gòu)件實際的偏心情況符合較好。(13)算例一30040035C25HPB33534515084.68109.5144.540.458算例二50050040C25HPB335152492106.72138182.160.714算例三30050035C20HPB3351070133.8107.88140184.140.723算例四40040

5、035C25HPB3351420126.884.68109.5144.50.625算例五30040030C20HPB335103814084.68111144.540.618算例六100040040C15HRB2358068584.68108144.540.605s混凝土鋼筋N6結(jié)語文中在規(guī)范GB5001022002的基礎(chǔ)上,細化了鋼筋混凝土矩形截面受壓構(gòu)件大小偏心的判別方法,經(jīng)算例分析與實際情況符合較好,而且公式的形式利于編程,可以減少重復(fù)的工作量。但文中的結(jié)論有其應(yīng)用范圍:1)未考慮混凝土標號大于C50的高強混凝土作為受壓材料的情況;2)公式的推導(dǎo)利用了工程中計算配筋的常用參數(shù),故不能作為

6、判斷大小偏心的理論依據(jù),只可用于一般配筋計算。參考文獻:1GB5001022002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范S.ei0.232h00.3h00.396h0實際偏心近似判別本文方法大偏心大偏心大偏心小偏心小偏心小偏心小偏心小偏心小偏心小偏心大偏心小偏心小偏心大偏心小偏心大偏心小偏心大偏心DiscussiononvariableeccentricdiscriminationofrectanglecompressivecomponentFANHua2bingHUYongAbstract:Itintroducesvariableeccentricdiscriminationofferroconcretere

7、ctanglecompressivecomponentwhichisbasedonnormGB5001022002,deducesitsdiscriminantformula,itsuitspracticalconditionthroughanalysisandreducesrepeatedjob.Keywords:eccentriccompression,eccentricity,compressivecomponent收稿日期:2005207219作者簡介:李志通(19742),男,北京交通大學(xué)土木工程學(xué)院在讀碩士研究生,北京100044第31卷第22期李志通:門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意

8、的問題2005年11月61性、荷載的性質(zhì)、工作溫度等因素綜合考慮。2經(jīng)濟尺寸設(shè)計中,考慮降低結(jié)構(gòu)用鋼量時,設(shè)計人員經(jīng)常只把注意力放在構(gòu)件應(yīng)力比的控制上,而忽視其他因素。門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的跨度、柱距、檁距、結(jié)構(gòu)檐口高度、屋面坡度、構(gòu)件截面形式等因5素對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性都有影響。研究表明,常規(guī)門式剛架的經(jīng)濟跨度范圍在18m30m,吊車噸位較大時經(jīng)濟跨度在24m30m;無吊車或吊車噸位較小時,經(jīng)濟跨度在18m21m。常用門式剛架的經(jīng)濟柱距一般為7m9m,當(dāng)無吊車或吊車噸位較小時,柱距可取8m9m;當(dāng)?shù)踯噰嵨惠^大時,柱距可取7m?？傊?確定經(jīng)濟尺寸時,應(yīng)根據(jù)使用要求,綜合分析各因素對結(jié)構(gòu)用鋼量的影響,并考

9、慮剛架用鋼與檁條等次要結(jié)構(gòu)用鋼的單價差別6。接,這樣基礎(chǔ)只承受較小的軸力和水平剪力,不存在彎矩和偏心距,設(shè)計和構(gòu)造簡單,基礎(chǔ)工程量小729。6檁條兼作剛性系桿檁條兼作剛性系桿時,必須按壓彎構(gòu)件計算且滿足壓彎構(gòu)件的剛度要求,通常2根C型檁條背靠背用螺栓或焊縫連接起來,檁條與剛梁應(yīng)采用摩擦型高強螺栓(8.8級)連接,且檁條上不能開長圓孔,只能按摩擦型螺栓要求開孔,這一點很重要10。屋脊處檁條兼作屋脊剛性系桿,具體做法是將屋脊處2根檁條用水平桿件連接成一個水平格構(gòu)構(gòu)件,保證平面外有足夠的剛度。為了保證檁條傳遞水平力,在屋脊處設(shè)置隅撐,并加強檁條與檁座、檁座與剛梁的連接。在屋面檐口處,亦可利用天溝板與

10、檁條組合代替柱頂?shù)乃较禇U,但應(yīng)保證天溝板本身具有足夠的剛度。7其他,設(shè)計,不再是剛接。這需要設(shè)計,不提倡使用這種結(jié)構(gòu)11。進行抗拔驗算時,對設(shè)有柱間支撐的開間,忽視支撐傳給柱腳的拉力,從而造成在較大風(fēng)力的作用下,柱腳錨栓被拔起。另外不考慮錨栓的抗剪,水平反力由底板與混凝土間的摩擦力來承受,摩擦力不足時,設(shè)置抗剪鍵。參考文獻:1CECS1022002,門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程S.2張其林.輕型門式剛架M.濟南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2004.37246.3董哲武,張長根.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點體會J.水泥科技,2004(3):35237.4曹健瑩,郭菊鳳.門式剛架中Q235鋼與Q

11、345鋼選用的對比分析J.山西建筑,2004,30(20):95296.5陳代秉,伍文波,王真龍.門式輕鋼房屋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟柱距分析J.四川建筑科學(xué)研究,2005,31(1):20222.6劉鋒,郭兵,陳長兵,等.門式剛架的經(jīng)濟尺寸與優(yōu)化初設(shè)計J.鋼結(jié)構(gòu),2003,18(63):32234.7李永國.輕型鋼結(jié)構(gòu)門式剛架設(shè)計探討J.鋼結(jié)構(gòu),2005,20(70):36237.8萬紅霞,吳代華,蔣滄如.大跨度門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計J.武漢理工大學(xué)學(xué)報,2004,26(2):27229.9楊風(fēng)第,周永麟.輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計問題的探討J.鋼結(jié)構(gòu),2004,19(74):123.10楊小偉.門式剛架輕型廠房設(shè)

12、計的幾點體會J.有色冶金設(shè)計與研究,2003,24(4):30232.11蔡益燕,胡天兵.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中的幾個問題J.建筑鋼結(jié)構(gòu)進展,2003,5(4):58259.3柱腳采用鉸接還是剛接一般,門式剛架柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接;有5t以上橋式吊車時,柱腳宜采用剛接。具體應(yīng)用時程具體情況,如房屋高度、采用門式剛架,跨度45m,剛架柱頂高13m,屋面坡度1/10,無吊車及懸掛設(shè)備,為了有效地減小跨中彎矩和撓度,經(jīng)過計算比較,最終柱腳采用剛接。4支撐在端跨布置支撐時,屋面支撐的布置應(yīng)與山墻抗風(fēng)柱的位置相協(xié)調(diào),即抗風(fēng)柱上支點和橫向水平支撐在剛架梁上的連接點在同一處,使抗風(fēng)柱的柱頂反力直接

13、傳到屋面支撐上。當(dāng)橫向支撐布置在端部第二開間時,端跨布置的縱向剛性系桿也應(yīng)與抗風(fēng)柱位置相協(xié)調(diào)。由于建筑外觀等原因,外墻不允許設(shè)置交叉或斜向支撐時,可改設(shè)門式支撐,即設(shè)一個小剛架。普通門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的柱間支撐采用十字交叉的圓鋼組成,通常采用花籃螺栓張緊。對于設(shè)有大噸位吊車門式剛架,柱間支撐應(yīng)由十字交叉的型鋼組成,如牛腿以下可設(shè)置為雙片角鋼支撐,牛腿以上可設(shè)置為單片角鋼支撐,均采用焊接。5抗風(fēng)柱門式剛架抗風(fēng)柱設(shè)計時,使抗風(fēng)柱承擔(dān)山墻風(fēng)荷載的同時還承擔(dān)門式剛架梁傳來的屋面豎向力,這樣會造成屋面梁變形不協(xié)調(diào),使得端部排架與相鄰剛架屋面梁的撓度相差過大,影響美觀,可使屋面板拉開。這一點往往不被人們所重

14、視,應(yīng)將抗風(fēng)柱設(shè)計成只承擔(dān)山墻風(fēng)荷載,具體做法是在抗風(fēng)柱的頂端設(shè)置彈簧板與剛架梁上翼緣相連,這樣不承擔(dān)剛架梁傳來的屋面豎向力,并且抗風(fēng)柱傳來的風(fēng)力集中荷載通過邊跨剛架梁上翼緣傳給端跨橫向水平支撐。如果彈簧板與剛架梁下翼緣相連,風(fēng)力集中荷載傳到剛架梁的下翼緣,由于輕鋼結(jié)構(gòu)剛架梁的腹板和翼緣一般都較薄,側(cè)向剛度很差,容易造成失穩(wěn)?？癸L(fēng)柱與基礎(chǔ)連接宜采用鉸ProblemsdeservedattentioninthedesignoflightweightsteelportalframestructureLIZhi2tongAbstract:Theproblemsdeservedattentionbydesignersinthedesignoflightweightsteelportalframestructurearesummarized;atthesametimecorrespo