輕型門式剛架結(jié)構(gòu).ppt

1、總 結(jié) 分 析,1、題目很多空白； 2、時間緊，著急、慌亂 。,問 題,1、題目多、題目難；（60%） 2、準(zhǔn)備不足（開卷）； 3、著急+慌亂（幻想） 。,原 因,為 什 么 總 結(jié),成績是昨天的句號，奮進(jìn)是永恒的主題,主講人：豐正偉,第1章 輕型門式剛架結(jié)構(gòu),本章主要學(xué)習(xí)以下幾個方面： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 第三節(jié) 剛架設(shè)計 第四節(jié) 壓型鋼板設(shè)計 第五節(jié) 檁條設(shè)計 第六節(jié) 墻梁、支撐設(shè)計和小結(jié),輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,剛架梁,剛架柱,柱間支撐,屋面水平支撐,檁條,墻梁,墻梁,系桿,抗風(fēng)柱,墻面板,屋面板,吊車梁,1.1、門式剛架結(jié)構(gòu)的組成 門式剛架結(jié)構(gòu)是指： 以輕型焊接H型鋼、

2、軋制H型鋼或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實腹式門式剛架作為主要承重骨架， 以冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、Z形等)檁條、墻梁和壓型金屬板作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，,1.概述,采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酪泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐（柱間支撐、水平支撐、系桿）的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。 體系主要由以下部分組成：門式剛架，支撐體系，檁條、墻梁，屋面板和墻面板，吊車梁系統(tǒng)等。,1.概述,1、概述,體系構(gòu)成及適用范圍,主要承重骨架：門式剛架 縱向支撐體系： 屋面水平支撐、柱間支撐 檁條和墻梁：冷彎薄壁型鋼 維護(hù)結(jié)構(gòu) ： 輕型屋面板/輕型墻面板,結(jié)構(gòu)體系,壓型鋼板外墻板,正在建設(shè)中的多層輕

3、鋼結(jié)構(gòu)廠房,屋面板采用壓型鋼板，波浪造型的輕鋼結(jié)構(gòu)。屋面梁輕盈、活潑，克服了工業(yè)建筑造型單一、立面造型呆板的缺點。,冷彎薄壁型鋼 （壁厚1.55mm）,壓型彩色鋼板（板壁厚0.41.5mm）,山墻抗風(fēng)柱,吊車梁,天窗架,結(jié)構(gòu)選型柱網(wǎng)布置荷載取值荷載組合內(nèi)力分析初選截面（梁/柱）驗算（強(qiáng)度/剛度/穩(wěn)定）梁柱節(jié)點計算檁條/墻梁/支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計屋面板/墻板選擇。,結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)可有區(qū)別！,1.2 門式剛架結(jié)構(gòu)的特點（和鋼筋混凝土相比),重量輕(1030kg/m2) 工業(yè)化程度高、施工周期短 柱網(wǎng)布置靈活 綜合經(jīng)濟(jì)效益高,門式剛架結(jié)構(gòu)性能： 1.門式剛架屋面體系的整體性可以依靠檁條、隅

4、撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。,2.門式剛架的梁、柱多采用變截面桿件，可以節(jié)省材料。 3.組成構(gòu)件的桿件較薄，對制作、運(yùn)輸、安裝的要求高。 4.構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。,雙坡等截面柱和變截面梁,1.3、門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況,1.我國門式剛架設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS102:2002) 2.應(yīng)用范圍：輕型廠房、物流中心、大型超市、體育館、展覽廳、活動房屋、加層建筑等。 3.應(yīng)用規(guī)模：國內(nèi)每年有一千萬平方米的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑物竣工。,中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會,(1)屋面荷載較小，橫向跨度為924m，柱高為

5、4.59m。 (2)沒有吊車或設(shè)有中、輕級工作制吊車的廠房。 (3)當(dāng)廠房橫向跨度不超過15m，柱高不超過6m時，屋面剛架梁宜采用等截面剛架形式。當(dāng)廠房橫向跨度大于15m，柱高超過6m時，宜采用變截面剛架形式。,1.4、門式剛架的適用范圍及截面形式,柱和梁采用變截面形式時，截面形狀與內(nèi)力圖形附合較好，受力合理、節(jié)省材料。 變截面剛架在構(gòu)造連接及加工制造方面不如等截面方便。 門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種連接形式。,1.5、變截面剛架與等截面剛架的對比:,1.6、柱腳形式:,剛接柱腳詳圖,剛接柱腳門式剛架,變截面梁,根據(jù)支座的構(gòu)造，剛架分鉸接與固接接兩種，鉸接時橫梁彎矩較大，因此梁的截面應(yīng)大些，

6、柱一般做成變截面，基礎(chǔ)較小。固接時剛架橫梁截面較小，柱為不變截面，而基礎(chǔ)較大。,加勁板,地腳螺栓,剛接柱腳工程實例,澆入素混凝土保護(hù)地腳錨栓,1.7 剛架的受力特點 無鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)固接，三次超靜定結(jié)構(gòu)，剛度好，內(nèi)力分布均勻。柱底有彎矩，對地基與基礎(chǔ)要求高。地基的不均勻沉降會產(chǎn)生附加內(nèi)力。 兩鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)鉸接，結(jié)構(gòu)內(nèi)力大于無鉸剛架。但基礎(chǔ)不承受彎矩，設(shè)計、施工簡單。但柱腳不均勻沉降會產(chǎn)生附加內(nèi)力。 三鉸剛架：柱腳、屋脊處均為鉸接，為靜定結(jié)構(gòu)。剛度較差，結(jié)構(gòu)內(nèi)力大。變形及不均勻沉降均不會產(chǎn)生附加內(nèi)力。適用于小跨度和基礎(chǔ)性能較差的工程建筑。,1.概述,無鉸剛架是超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)剛度較大，

7、但地基有不均勻沉降時，特使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力。三鉸剛架是靜定結(jié)構(gòu)，地基有不均勻沉降時，對結(jié)構(gòu)不會引起附加內(nèi)力，但跨度大時，半榀三鉸剛架的懸臂吊裝內(nèi)力也不少，而且三鉸剛架的剛度也較差，故三鉸剛架一般多用于小跨度(12米)和地基較差的情況。,謝 謝！,教學(xué)目標(biāo): 掌握輕型門式剛架結(jié)構(gòu)廠房剛架形式，屋蓋結(jié)構(gòu) 。,第2節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置,2.1 門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式 門式剛架又稱山形門式剛架。 其結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。 按屋面坡脊數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。 按截面形式分，有等截面與變截面。 結(jié)構(gòu)形式的選取考慮生產(chǎn)工藝、吊車噸位及建筑尺寸等因素,2.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置,單跨單坡,

8、單跨雙坡,多跨（中間抗風(fēng)柱）,高底跨,雙坡雙跨（中間搖擺柱）,門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式,多跨（梁柱剛結(jié)）,四坡雙跨,抗風(fēng)柱,高低跨單坡,剛架梁,剛架柱,柱間支撐,屋面水平支撐,檁條,墻梁,墻梁,系桿,抗風(fēng)柱,墻面板,屋面板,吊車梁,鋼結(jié)構(gòu)搖擺柱與抗風(fēng)柱的區(qū)別？,多跨剛架中采用上下兩端均鉸接的柱稱為搖擺柱。 設(shè)置在結(jié)構(gòu)房屋兩端山墻內(nèi)，抵抗水平風(fēng)荷載的簡稱為抗風(fēng)柱。 抗風(fēng)柱和搖擺柱兩者都可以是兩端鉸接。區(qū)別在于搖擺柱承受軸力，而抗風(fēng)柱不承受。,CAD圖中的差別？,當(dāng)上端為剛接或是鉸接時，R存在，當(dāng)彈簧板和長圓孔普通螺栓連接時，R不存在； 當(dāng)墻面板落地，直接將自重傳至基礎(chǔ)時，R不存在； 水平風(fēng)荷載R和

9、抗風(fēng)柱和墻梁自重R始終都存在，故抗風(fēng)柱的受力特點為豎放的壓彎構(gòu)件。,門式剛架的橫梁與柱為剛接，柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接；當(dāng)水平荷載較大，檐口標(biāo)高較高或剛度要求較高或有中重級工作制吊車時，柱腳與基礎(chǔ)采用剛接。 變截面與等截面相比，前者可適應(yīng)彎矩變化，節(jié)約材料，但在構(gòu)造連接及加工制造方面，不如等截面方便，故當(dāng)剛架跨度較大或房屋較高時才設(shè)計成變截面。,2.2、門式剛架的結(jié)構(gòu)布置 1.剛架的建筑尺寸和布置 跨度：一般為936m 高度：取地坪柱軸線與斜梁軸線交點高度，宜取4.59m 柱距：應(yīng)綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素，宜取6m、7.5m、或9m，最大12m 挑檐長度：根據(jù)使用要求確定，宜為0

10、.51.2m 溫度分區(qū)：縱向溫度區(qū)段=300m 橫向溫度區(qū)段=150m,2.檁條和墻梁的布置 檁條：一般應(yīng)等間距布置，但在屋脊處應(yīng)沿屋脊兩側(cè)各布置一道，在天溝附近布置一道 。,屋面檁條布置實例,墻梁：墻梁的布置，應(yīng)考慮設(shè)置門窗、挑檐、遮雨篷等構(gòu)件和圍護(hù)材料的要求。 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，在采用壓型鋼板作圍護(hù)面層時，墻梁宜布置在剛架的外側(cè)，其間距隨墻板板型及規(guī)格而定。,3 .支撐和剛性系桿的布置原則： 在每個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。 在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。 屋面端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二個開間。,柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向柱距、受力情況和安裝條件確定。 當(dāng)無吊車時宜取3045m； 當(dāng)有吊車宜設(shè)在溫度區(qū)段中部； 當(dāng)溫度區(qū)段較長時宜設(shè)在三分點處，間距常取40m60m，且不宜大于60m； 當(dāng)建筑物寬度大于60m時，在內(nèi)柱列宜適當(dāng)增加柱間支撐； 房屋高度較大時，柱間支撐要分層設(shè)置。,端部柱間支撐考慮溫度應(yīng)力影響宜設(shè)置在第二柱間。 當(dāng)房屋內(nèi)設(shè)有不小于5t的吊車時，柱間支撐宜用型鋼；當(dāng)房屋中不允許設(shè)置柱間支撐時，應(yīng)設(shè)置縱向剛架。,剛架轉(zhuǎn)折處（單跨房屋邊柱柱頂和屋脊，以及多跨房屋某些中間柱頂和屋脊）宜沿房屋全長設(shè)置剛性系桿。 剛性