[精品]淺談輕型門式剛架結構

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1、淺談輕型門式剛架結構遼寧省建筑標準設計研究院楊正余沈陽市市政工程設計中心鄒付廣摘要：目前，輕型門式剛架結構在我國內(nèi)應用和發(fā)展速度很快，它是一種新型結構形式，廣泛的應用于工業(yè)、居住和公共建筑。本文根據(jù)與其它結構形式相比較,介紹了輕型門式剛架結構的特點、結構體系的布置和構件的設計基本要點。關鍵詞：輕型門式剛架結構結構布置設計近幾年來，隨著我國彩色鋼板產(chǎn)量的增加和焊接II型鋼的出現(xiàn)，門式剛架結構迅猛發(fā)展起來，廿前國內(nèi)每年有上T萬平方米的輕鋼建筑工程，主要用于輕型的廠房、倉庫、體育館、展覽廳及活動房屋、加層建筑等。單層輕型門式剛架結構是指以輕型焊接H形鋼（等截面或變截面）、

2、熱軋H形鋼（等截而）或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼（槽形、Z形等）做標條、墻梁；以壓型金屈板（壓型鋼板、壓型鋁板）做屋面、墻面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當設置支撐的一種輕型房屋結構體系。一、單層輕型門式剛架結構的特點：1、門式剛架結構與混凝土結構相比較有以卜?特點：1）門式剛架圍護結構采用壓型金屬板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等材料組成，屋面、墻面的質(zhì)量都很輕質(zhì)量輕。在相同跨度和荷載情況下自重僅約為鋼筋混凝土結構的1/20~1/30。由于結構質(zhì)量輕，相應地基礎可

3、以做得較小，地基處理費用也較低。同時在相同地震烈度下結構的地震反應也很小。2）傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制，柱距多為6米,當采用12米柱距時，需設置托架及墻架柱。而門式剛架結構的圍護體系采用金屬壓型板，所以柱網(wǎng)布置不受模數(shù)限制，柱距大小主要根據(jù)使用要求和用鋼量最省的原則來確定。3）門式剛架結構的主要構件和配件多為工廠制作，質(zhì)量易于保證，工地安裝方便；除基礎施工外，基本沒有濕作業(yè)；構件Z間的連接多采用高強度螺栓連接，安裝迅速。4）門式剛架結構通常采用計算機輔助設計，設計周期短；原材料種類單一；構件采用先進自動化設備制造;運輸方便等。所以門式剛架結

4、構的工程周期短,資金冋報快，投資效益相對較高。2、門式剛架結構同屋架等其它輕鋼相比冇以下特點：1）梁柱構件的橫截面尺寸叫小，可以有效的利用建筑空間，降低房屋的高度,減小建筑體積，同時基礎的尺寸可以減小。2）由于剛架的截面抵抗距與抗彎承載力成正比，故剛架可根據(jù)其截面上的玩矩值的大小，采用變截面（楔行）的形式，變界截面位置處根據(jù)需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做到材盡其用。3）門式剛架的腹板可按有效寬度設計，即允許部分腹板失穩(wěn)，并可利用其屈曲后強度。因此，在門剛家中腹板的高厚比可以超出《剛結構設計規(guī)范》的界限，從而減小結構用剛量。4）對跨度較大的單層廠房結構，可

5、采用一個大屋脊的雙坡屋面結構，在跨度屮部設置一些上下交接的搖擺柱，減小橫梁的跨度，從而減小衡量截而尺寸，減低造價。5）結構的支撐系統(tǒng)（包括屋面支撐系統(tǒng)和柱間支撐系統(tǒng)）比較簡潔明了，一般可采用柔性支撐（如張緊的粗鋼筋或鋼棒）將其直接或用水平節(jié)點板在腹板上開孔即可。同樣，也可以采用剛性支撐（如角鋼、槽鋼、鋼管等）來作為結構的支撐6）門式剛架的剛度良好，其平面內(nèi)、外的剛度茅別較小，為制作、運輸、安裝提供了冇利的條件。結構構件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高、運輸便捷,安裝方便快速，土建施工量小二、結構形式和結構布置1、結構形式：門式剛架的結構形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨

6、，按屋而坡脊數(shù)可分為單脊單坡、單脊雙坡、多脊多坡。屋血坡度宜取1/20~1/8。單脊雙坡多跨剛架，用于無橋式吊車的房屋時，當剛架柱不是特別高且風荷載也不是很大吋，依據(jù)“材料集屮使用的原則”，屮柱宜采用兩端較接的搖擺柱方案。門式剛架的柱腳多按餃接設計，當用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接。門式剛架上可設置起重量不大于3t的懸掛吊車和起重量不大于20t的輕、中級工作制的單梁或雙梁橋式吊車。2、結構布置:1)剛架的建筑尺寸和布置：門式剛架的跨度宜為曠36m,當柱寬度不等時，其外側應對齊。高度應根據(jù)使用要求的室內(nèi)凈高確定，宜取4?5~9嘰門式剛架的合理間距應綜合

7、考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m>9m?？v向溫度區(qū)段小于300m,橫向溫度區(qū)段小于150m(當有計算依據(jù)吋，溫度區(qū)段可適當放大)。2)橈條和墻梁的布置：槐條間距的確定應綜合考慮天窗、通風屋脊、采光帶、屋而材料、楝條規(guī)格等因素按計算確定，一般應等間距布置，但在屋脊處應沿屋脊兩側各布置一道，在犬溝附近布置一道。側墻墻梁的布置應考慮門窗、挑檐、雨蓬等構件的設置和圍護材料的要求確定。3)支撐和剛性系桿的布置：(1)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。(2)在設置柱間支撐的開間，應同時設置屋蓋橫向支撐