門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)合理研發(fā)設(shè)計(jì)

1、摘要檁條設(shè)計(jì)、剛架設(shè)計(jì)等方面探討其經(jīng)濟(jì)性、合理性。矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴(lài)。關(guān)鍵此門(mén)式剛架輕型房屋經(jīng)濟(jì)合理、前言在年代初，體系、檁條和支撐體系、維護(hù)體系三大體系構(gòu)成。其中維護(hù)體系采用壓型鋼板作為面板帶來(lái)了兩大主要特點(diǎn)：eqoac(,1)結(jié)構(gòu)自重輕eqoac(,2)蒙皮效應(yīng)穩(wěn)定設(shè)計(jì)（利用隅蒙皮效應(yīng)了造價(jià)，比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)合理。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。、選材主剛架選用、及以上等級(jí)的鋼材。的輕級(jí)工作制吊車(chē)梁宜選用、等級(jí)的鋼材；行車(chē)噸位較大或中級(jí)工作制吊車(chē)梁宜選用及以上等級(jí)的鋼材。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。檁條：檁條宜選用等級(jí)的鋼材。一般情況下，當(dāng)由強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)宜用級(jí)鋼材，充分利用其屈曲強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)由

2、剛度控制設(shè)計(jì)時(shí)宜用級(jí)鋼材，在同等用鋼量的情況下利用其價(jià)格優(yōu)勢(shì)。或級(jí)鋼材。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。支撐屋面及柱間支撐一般采用張緊的圓鋼，有較大噸位行車(chē)時(shí)柱間支撐用角鋼，隅撐一般采用角鋼這類(lèi)型鋼根據(jù)市場(chǎng)情況采用鋼。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。壓型鋼板：基材：鋼板基材在根本上決定彩涂鋼板的承力性能和壓型加工性能，因此在選用基材等級(jí)或牌號(hào)時(shí)，主要考慮其力學(xué)性能、化學(xué)成分及其冷彎性能。一般情況下，鋼板基材宜選用或性能與其相近的牌號(hào)；若為暗扣式壓型鋼板，則宜選用或性能與其相近的牌號(hào)。謀蕎摶篋飆鐸懟類(lèi)蔣薔。熱鍍鋅鋼板的鍍層厚度雙面和最小應(yīng)不小于，一般外層板采用275g/m；熱鍍鋅合金化鋼板的鍍層厚度雙面和一般取為；

3、熱鍍鋁鋅鋼板（）的鍍層厚度雙面和一般取為275g/m；熱鍍鋁鋅鋼板（鋅合金化鋼板熱鍍鋁鋅鋼板熱鍍鋁鋅鋼板。廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。涂層：涂層（或稱(chēng)面漆）主要是有機(jī)（碳）化合物，主要作用是年）。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。、結(jié)構(gòu)布置合理柱距門(mén)式剛架的合理柱距69m于行車(chē)噸位時(shí)，柱距宜，不帶行車(chē)的門(mén)式剛架柱距宜取，且單跨越大選用柱距也應(yīng)最大，此時(shí)不僅用鋼量較為經(jīng)濟(jì)而且能滿足工藝上大柱網(wǎng)的要求。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴(lài)。端框架與山墻墻架端框架即山墻采用門(mén)式剛架，適用于以下幾種情況：建筑規(guī)劃有續(xù)建要求；有抗震要求；有行車(chē)要求；工程地點(diǎn)為近海或風(fēng)載較大的地區(qū)；檐高較高（約超過(guò)9m）；幾種情況外可考慮采用由斜梁、抗風(fēng)

4、柱和墻梁組成的山墻墻架。結(jié)合考慮山墻面的蒙皮效應(yīng)，可以用冷彎薄壁型鋼做成輕型的鉸接體系墻架?；[叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。支撐體系門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)體系屬平面結(jié)構(gòu)體系。在橫向（即跨度方向）為平量為重要，設(shè)計(jì)時(shí)一定要加以重視。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。支撐利用圓鋼時(shí)一般要求設(shè)置一道最大不宜超過(guò)。一個(gè)穩(wěn)定的空間體系，可使房屋縱向風(fēng)荷載傳至基礎(chǔ)的路線更直接，同時(shí)也使框架按有無(wú)支撐孔及連接板分類(lèi)容易，方便了制作及安裝。小，但對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)非常有利。另外，多跨度結(jié)構(gòu)中的中柱宜設(shè)柱間支具有中間支座效果，大大降低了支撐桿件的內(nèi)力。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。支撐的傳統(tǒng)計(jì)算模式是不管整個(gè)建筑有多少道支撐，均按迎風(fēng)面榀屋面桁架式水平支撐和

5、柱間支撐所受的荷載。按文獻(xiàn)中對(duì)此種力值過(guò)于偏小，支撐道數(shù)越多，誤差越大。建議此時(shí)應(yīng)根據(jù)精確計(jì)算合理。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。在輕鋼結(jié)構(gòu)支撐設(shè)計(jì)中，通常交叉桿件采用張緊的圓鋼，圓鋼直徑不宜超過(guò)30mm，以為大于30mm之后預(yù)拉力過(guò)大，此時(shí)應(yīng)考慮采用角鋼支撐。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)中，屋面體系中通長(zhǎng)的縱向系桿采用專(zhuān)門(mén)的圓鋼或雙與過(guò)去傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，可大大節(jié)省用鋼量。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。、檁條設(shè)計(jì)檁條和墻梁主要選用型或型冷彎薄壁型鋼，一般情況下除兼作窗框門(mén)框因建筑需要采用型墻梁外，其余情況宜優(yōu)先考慮采用型構(gòu)件，將此兩種形式構(gòu)件作比較可得出如下結(jié)論：壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。型構(gòu)件的剪力與形心有偏

6、心，而型構(gòu)件的剪心與形心重合（如圖型構(gòu)件的傾覆力矩要大于型構(gòu)件；蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。型構(gòu)件易于搭接構(gòu)成連續(xù)檁條型式；型墻梁兼作窗框。型鋼與型鋼檁條截面的高度不宜大于。買(mǎi)鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。拉條拉條作用作為檁條側(cè)向支撐點(diǎn)，增加檁條的整體穩(wěn)定性；矩。拉條布置及做法檁條跨度大于4m度大于6m時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。在屋脊條以抵抗風(fēng)吸力作用下的反向彎矩。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。拉條可采用圓鋼或冷彎薄壁角型鋼、槽型鋼。采用圓鋼作拉條時(shí)，圓鋼直徑宜不小于，以使檁條上的開(kāi)孔孔徑與支座處孔徑一致。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。連續(xù)檁條設(shè)計(jì)將檁條設(shè)計(jì)成型嵌套式搭接（圖b）構(gòu)成連續(xù)梁模式，比簡(jiǎn)支于跨度的。根

7、據(jù)文獻(xiàn)，由于嵌套搭接存在有較大的間隙，在支座處約有的彎矩釋放，此釋放量將加到在跨中去。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。多跨靜定檁條設(shè)計(jì)實(shí)腹式多跨靜定檁條宜采用高頻型鋼，適用于柱距大或屋面荷處（圖）。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。同時(shí)需考慮鉸節(jié)點(diǎn)處抗扭措施，可采用設(shè)拉條等方式。檁條的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)檁條的穩(wěn)定性應(yīng)考慮圍護(hù)板的布置和固定方式并通過(guò)構(gòu)造方法類(lèi)解決。如屋面板為雙層且與檁條上、下翼緣均有可靠連接時(shí)，穩(wěn)定可圓鋼拉條或采用型截面拉條，以保證上翼緣或下翼緣受壓時(shí)不失穩(wěn)。構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。、剛架設(shè)計(jì)剛架選型：計(jì)時(shí)宜根據(jù)門(mén)式剛架彎矩分布圖采用兩端加腋梁。圖計(jì)時(shí)宜根據(jù)門(mén)式剛架彎矩分布圖采用兩端加腋梁。圖d）識(shí)饒鎂錕縊灩

8、筧嚌做法較簡(jiǎn)便，如不設(shè)女兒墻還可采用外掛天溝可有效防止屋內(nèi)漏水，漏和堆雪現(xiàn)象。輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。以上兩種結(jié)構(gòu)形式在跨度想同時(shí)，剛架用鋼量相差不大。構(gòu)件形式：柱：作簡(jiǎn)便。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。梁：雙楔形梁比兩端加腋梁易于流水線生產(chǎn)，但截面變化與梁的應(yīng)力（儼淒。構(gòu)件截面尺寸：滿應(yīng)力設(shè)計(jì)：剛架采用變截面構(gòu)件，其截面變化根據(jù)主要彎曲應(yīng)力與軸壓應(yīng)力兩者的計(jì)算值“組合”的應(yīng)力圖形變化。利用截面變化，使各分布根接近于應(yīng)力圖形的分布，從而將剛架設(shè)計(jì)得經(jīng)濟(jì)合理。.凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。初定截面尺寸：梁、柱采用型截面，其高寬比（h/b）約為26，此值隨選用的截面增高而逐漸增大。楔形柱小頭截面的高度不應(yīng)小于，大

9、頭截面高度約為跨度的。等截面柱截面的高度約為柱高的，與邊柱連接的加腋高度約為跨度的跨度的。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。搖擺柱設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)人員通過(guò)概念設(shè)計(jì)來(lái)考慮。例如控制應(yīng)力水平，的多跨結(jié)構(gòu)的中柱宜部分采用搖擺柱，其余中柱柱頂與鋼梁剛接連接，中柱為搖擺柱時(shí)不宜連續(xù)超過(guò)根鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)：構(gòu)件的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)構(gòu)件側(cè)向無(wú)約束自由長(zhǎng)度越長(zhǎng)，穩(wěn)定性越差，則所要求構(gòu)件的翼接檁條與受壓翼緣使之成為構(gòu)件的側(cè)向支撐，以保證構(gòu)件的整體穩(wěn)定。梁、柱側(cè)向無(wú)約束自由長(zhǎng)度，此時(shí)取隅撐之間的最大間距。按：中第條中斜梁不需計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支，翼緣寬度為的斜梁，其長(zhǎng)度約為個(gè)檁距。作為一般性原則，在梁柱連

10、接附近區(qū)域，因其負(fù)彎矩值大，為穩(wěn)定大主要控制區(qū)，宜每根檁條均設(shè)置隅撐；盡管每根檁條處設(shè)置隅撐，但設(shè)一道隅撐。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。構(gòu)件的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)工字型截面的梁中，腹板在參與抵抗彎矩的工作中遠(yuǎn)不如翼緣有效，因此，腹板宜做高而薄，才能使材料用得更加經(jīng)濟(jì)合理。但如此于其抗剪強(qiáng)度為條件，按此條件，則腹板高厚比達(dá)到時(shí)，就必須設(shè)置橫向加勁肋，高厚比達(dá)到時(shí)，就必須設(shè)置縱向加勁肋。事實(shí)上，在輕鋼結(jié)構(gòu)中，跨度較大，剪應(yīng)力水平遠(yuǎn)低于，彎曲應(yīng)力在遠(yuǎn)離梁柱節(jié)點(diǎn)處也遠(yuǎn)低于設(shè)加勁肋。這樣一來(lái)，主要梁柱節(jié)點(diǎn)處設(shè)置加勁肋，其余處很少需設(shè)加勁肋。此外，在輕鋼結(jié)構(gòu)中，還可進(jìn)一步考慮利用高薄腹板所曲后的強(qiáng)度。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘

11、騖。構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)柱腳設(shè)計(jì)常規(guī)的門(mén)式剛架輕型房屋自重輕，在水平荷載（特別是風(fēng)荷載）要求，基礎(chǔ)便做得較大，造成不經(jīng)濟(jì)。另外如工程地點(diǎn)地質(zhì)條件較差車(chē)噸位的門(mén)式剛架柱底宜做成鉸接，行車(chē)噸位的門(mén)式剛架柱底則宜做成剛接以滿足側(cè)向剛度大的要求。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。矩，以求減小底板厚度。板底面與基礎(chǔ)頂面之間有一層5070mm厚的二次澆灌層，澆灌層是e二個(gè)方向上均為二個(gè)錨栓，保證施工的方便與安全。釷鵒資贏車(chē)贖孫滅獅贅。梁柱連接節(jié)點(diǎn)頂平接或斜接，中柱與梁連接宜采用柱頂平接。中的梁、柱連節(jié)點(diǎn)位置略有偏差（如圖取處內(nèi)力，梁、柱橫向連接時(shí)應(yīng)取處內(nèi)力。由于該節(jié)點(diǎn)處彎矩從最大植沿梁、柱方向在很短距離里下降很快（如圖g示）

12、，因而此時(shí)如按點(diǎn)最大彎矩用于該節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)于保守，造成端板的影響。慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫(huà)長(zhǎng)涼。柱頂豎向端板加厚宜采用內(nèi)平方式，同一柱內(nèi)腹板則可等寬，方便了制作。梁柱或梁梁直接采用端板式連接比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)采用拼板式連接數(shù)為計(jì)）能力的。此種連接型式中，無(wú)需采取提高抗滑移系數(shù)的措施。因此，輕鋼連接采用端板式連接，可大大節(jié)省成本。證預(yù)緊力，否則節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)會(huì)影響整個(gè)剛架的剛度達(dá)不到要求。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類(lèi)。檁托檁托的作用是：方便安裝。對(duì)檁條提供抗側(cè)向傾覆約束。檁托宜采用角形截面或背面加勁板（如圖檁托，這種檁托側(cè)向剛度很差，在不利荷載作用下易傾覆。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。、小結(jié)根據(jù)以上分析，小結(jié)如下：門(mén)式剛架構(gòu)件宜選用、板型及使用條件選擇其相應(yīng)的基板和鍍層及涂層的彩鋼板。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。柱網(wǎng)尺寸宜根據(jù)廠房跨度大小，行車(chē)設(shè)置情況及工藝要求等選取。結(jié)構(gòu)選型：采用變截面構(gòu)件符合剛架彎矩分布情況，達(dá)到充分利用材料之目的。利用檁條兼坐屋面支撐體系中的壓桿，可大大節(jié)省用鋼量。利用檁條加隅撐形成對(duì)屋面梁、柱側(cè)向約束，減小其平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，提高其穩(wěn)定承載力，經(jīng)濟(jì)合理。局部穩(wěn)定應(yīng)根據(jù)剪應(yīng)力水平確定是否設(shè)置加勁肋。端板式連接強(qiáng)度螺栓因承受的剪力很小，可不必考慮端板式的抗滑移系數(shù)。梁、柱連接節(jié)點(diǎn)可取相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]安裝因素，鉸