淺談門式剛架在設計中的幾個問題

1、目錄1 結構體系布置- 2 -11結構平面布置- 2 -12剛架選型- 2 -2 門式剛架設計中荷載的確定- 3 -3 柱腳的設計- 4 -3.1鉸接柱腳- 4 -3.2剛接柱腳- 5 -4 門式剛架山墻結構體系- 5 -5維護結構設計- 6 -5.1檁條設計.- 6 -5.2墻梁、支撐設計.- 6 -總結：- 7 -1 結構體系布置結構體系布置包括結構平面布置、剛架選型、支撐系統(tǒng)布置、檁條和墻梁的布置等方面的內容。11結構平面布置結構平面布置主要是確定剛架的柱網布置。剛架的柱距主要根據工藝和建筑要求確定，選擇合理與否直接影響結構單元面積的耗鋼量，一般宜采用69m的柱距，面積大的廠房需要考慮溫

2、度區(qū)段的控制?？v向溫度區(qū)段<300m，橫向溫度區(qū)段<150m，當計算有依據時溫度區(qū)段可適當放大。如果房屋的平面尺寸超過上述規(guī)定時，需設置伸縮縫。12剛架選型剛架的選型包括跨度大小和數量的確定，以及剛架截面形狀的選擇。門式剛架的結構形式多種多樣，可以是單跨、雙跨、高低跨和多跨，單脊、多脊，或單坡、雙坡、多坡，陡坡、緩坡、平坡等。單跨剛架多用于橫向空間要求不太大的建筑，一般跨度為18-36m，多采用焊接工字形截面或軋制H型截面。根據其彎距圖和跨度確定變截面梁柱的位置和高度，可減小用鋼量，具有良好的經濟性。多跨剛架適用于大型建筑物，其截面選擇類似單跨剛架，但中柱一般采用等截面。門式剛架結

3、構支撐系統(tǒng)中，支撐系統(tǒng)分為屋蓋水平支撐、柱問支撐及其隅撐 在每個溫度區(qū)段或分期建設的區(qū)段中，應分別設置能獨立構成空間穩(wěn)定結構的支撐體系。柱間支撐的間距應根據房屋縱向受力情況及安裝條件確定，一般取30-45m；有吊車時不宜大于60m，一般設置在柱列的中部，當有兩道柱間支撐時，宜分別設置在縱向13處。當房屋高度較大時，柱間支撐應分層設置，增強剛架的縱向剛度；當房屋寬度大于60m時，內柱列宜適當設置支撐。同時，在設置柱間支撐的開間，應同時設置屋蓋橫向支撐，以構成幾何不變體系。實腹式輕型門式剛架中，在剛架斜梁下翼緣與檁條之間或剛架邊柱內翼緣與墻梁之間還會設置單根等邊角鋼隅撐，對剛架斜梁和剛架邊柱的穩(wěn)定

4、性起支撐作用。2 門式剛架設計中荷載的確定 我國現行門式剛架的主要設計依據為鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）、建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012）和門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程（CECS102：2002）2012年版。荷載規(guī)范表5.3.1規(guī)定，不上人屋面當施工和維修荷載較大時，應按實際情況采用；對于不同類型的結構應按有關設計規(guī)范的規(guī)定采用，但不應低于0.3KN/m2。對此門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程補充如下：當采用壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布活荷載的標準值(按水平投影面積計算)應取0.5KN/m2。注：對受荷水平投影面積大于60m2剛架構件，屋面豎向均布活荷載的標準值

5、可取不小于0.3KNm2。荷載組合一般應遵從建筑結構荷載設計規(guī)范GB50009-2012的規(guī)定，針對門剛鋼架的特點，門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程CECS102：2002給出下列組合原則：1.屋面均面活荷載不與雪荷載同時考慮，應取兩者中的較大值。2.積灰荷載應與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時考慮。3.施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮。4.多臺吊車的組合應符合建筑結構荷載設計規(guī)范（GB50009-2012）的規(guī)定。5.風荷載不與地震作用同時考慮。3 柱腳的設計輕型門式剛架一般采用外露式柱腳，柱腳錨固連接節(jié)點按其受力特點的不同，分為剛接連接柱腳節(jié)點和鉸接連接柱腳

6、節(jié)點兩種類型。3.1鉸接柱腳鉸接柱腳可將柱的軸力和剪力傳給基礎。柱的軸向壓力通過底板直接傳給基礎，拉力由底板經錨栓傳給基礎。 3.2剛接柱腳作用于柱的軸力、剪力和彎距通過柱腳向基礎傳遞，抗震結構的這種柱腳應按抗震連接的要求設計。接近完全固定的柱腳，宜采用外包式柱腳和埋入式柱腳。外露式剛接柱腳實際上是半剛接的。按固定柱腳考慮的外露式柱腳，宜采用埋深較大錨栓。當柱斷面較大時，錨栓數量的確定及其布置，對于有抗震設防要求的外露式柱腳，應采用具有充分塑性變形能力的錨栓和有足夠剛度的大底板。我國采用二次灌漿法，底板下設調整螺母，對此，在鋼結構工程施工時也應特別注意。4 門式剛架山墻結構體系輕型鋼結構中的山

7、墻結構體系除承受山墻端部的屋面豎向荷載外，同時還承受山墻橫向和縱墻端部的水平風荷載或地震荷載。一般采用如下兩種形式的：剛架端墻體系和構架端墻體系。剛架體系有兩部份組成，一是剛架，其截面與中間標準剛架相同，承受端部屋面豎向荷載、縱墻端部的水平荷載、縱墻端部的水平荷載或地震荷載；另一部分為山墻抗風系統(tǒng)，承受山墻風載和墻面中立荷載，根據抗風柱布置位置的不同，一般包含抗風柱和墻梁等構件。剛架體系中剛架的受載面積一般為標準垮的一半。5維護結構設計5.1檁條設計 (1)檁條的截面形式可分為實腹式和格構式兩種。當檁條跨度不大于9m時，應優(yōu)先選用實腹式檁條。 (2)檁條屬于雙向受彎構件，在進行內力分析時應沿截

8、面兩個形心主軸方向計算彎矩。 (3)檁條應進行強度計算、整體穩(wěn)定計算、變形計算。 (4)檁條尚應滿足其他相關構造規(guī)定。5.2墻梁、支撐設計 (1)輕型墻體結構的墻梁宜采用卷邊槽形或斜卷邊Z 形的冷彎薄壁型鋼。 (2)墻梁應盡量等間距設置，在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處應設置一道墻梁。為減少豎向荷載作用下墻梁的豎向撓度，可在墻梁上設置拉條，并在最上層墻梁處設斜拉條將拉力傳至剛架柱。(3)當墻梁跨度為46m時，宜在跨度中設一道拉條：當墻梁跨度大于6m時，宜在跨間三分點處各設一道拉條。在最上層墻梁處宜設斜拉條將拉力傳至承重柱或墻架柱；當墻板的豎向荷載有可靠途徑直接傳至地面或托梁時，可不設拉條。 (4)門式剛架結構中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設計，非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設計。 (4)剛架柱間支撐的內力，應根據該柱列所受縱向風荷載按支承于柱腳的豎向懸臂桁架計算，并計入支撐對柱起減少計算長度而應承受的力，對于交叉支撐可不計壓桿的受力。當同一柱列設有多道柱間支撐時，縱向力在支撐間可平均分配?？偨Y：在輕型門式鋼架結構設計過程中，通過對設計要點和重點的把握及合理配置，可以有效地起到方便制作、安裝，節(jié)約鋼材用量的作用。輕型門式鋼架結構具有造價低、重量輕、安裝方便、施工周期短等優(yōu)點，在工業(yè)廠房中得到較為廣泛的應用