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《輕型門式剛架設(shè)計(jì)要領(lǐng)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、輕型門式剛架設(shè)計(jì)要領(lǐng) 摘要:近年來,輕型門式剛架房屋結(jié)構(gòu)在我國得到了迅速發(fā)展。通過對門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),針對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的關(guān)于結(jié)構(gòu)形式、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、檁條、支撐等若干方面的問題進(jìn)行了論述、探討?! £P(guān)鍵詞:門式剛架;輕鋼結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)形式;節(jié)點(diǎn);檁條;支撐 1引言 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)體系是近年來發(fā)展起來的新型結(jié)構(gòu)體系,是指以H型鋼截面門式剛架為主的橫向承重結(jié)構(gòu)和縱向由冷彎成型的檁條、墻梁、墻柱、屋面板、墻板及各支撐體系等組成的輕鋼建筑物。這類結(jié)構(gòu)體系質(zhì)量輕,機(jī)械化程度高,施工周期短,綜合經(jīng)濟(jì)效益
2、高,柱網(wǎng)布置比較靈活?! ?整體設(shè)計(jì) 無論是由剛架和屋面板及檁條連接成的屋蓋結(jié)構(gòu),還是由柱和吊車梁連接成的縱向結(jié)構(gòu),都是通過支撐系統(tǒng)形成幾何不變體系。因此,門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要注意結(jié)構(gòu)體系的完整性,力求受力及傳力途徑清晰可靠。在實(shí)際工程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先考慮結(jié)構(gòu)的整體剛度、構(gòu)件的穩(wěn)定性,而對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)心則相對次要。當(dāng)結(jié)構(gòu)縱向較薄弱時,為保證傳力途徑不被破壞,需要適當(dāng)增加剛性系桿和支撐。門式剛架結(jié)構(gòu)作為鋼結(jié)構(gòu)中特殊的一類,一般受力小、跨度大,其構(gòu)件尺寸比普通鋼結(jié)構(gòu)更小,結(jié)構(gòu)的剛度、變形及平面外穩(wěn)定性常常成為控制性的因素?!?/p>
3、 3結(jié)構(gòu)形式 門式剛架的結(jié)構(gòu)形式按跨度可以分為單跨、雙跨和多跨,按屋面坡脊數(shù)可分為單脊單坡、單脊雙坡和多脊多坡?!堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中推薦使用單脊雙坡門式剛架,而不推薦多脊多坡門式剛架。這是因?yàn)樵谄渌麠l件都相同的情況下,屋脊兩側(cè)各需要一根檁條,內(nèi)天溝兩側(cè)也各需要一根檁條,從而多一個屋脊就需要多一根檁條,多一個內(nèi)天溝也需要多一根檁條。這樣就會增加檁條的用鋼量以及落水管等附加設(shè)施的材料用量,內(nèi)天溝處也會因?yàn)槎蜒┑榷哟蠛奢d。具體形式見圖1。此外,對于單脊雙坡多跨屋架,當(dāng)用于無橋式吊車的房屋時,如果剛架柱不是特別高且風(fēng)
4、荷載也不是特別大,依據(jù)“材料集中使用的原則”,中柱宜兩端鉸接的搖擺柱方案?! D1屋面形式 4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 柱腳 柱腳根據(jù)能否抵抗彎矩分為剛接柱腳或鉸接柱腳。在實(shí)際工程中,不存在絕對剛接或絕對鉸接。鉸接一般用于不帶吊車的廠房、倉庫以及柱上端水平位移不大的剛架中,對于有吊車以及檐口高度較高、風(fēng)載等其他水平荷載較大的情況下宜用剛接。柱腳鉸接時通長為平板式支座,設(shè)置為一對或兩對地腳螺栓。柱腳剛接時有兩種型式:即帶加勁肋的剛接柱腳和帶靴梁的剛接柱腳?! ≈_形式的選擇還要考慮土質(zhì)情況及基礎(chǔ)造價。當(dāng)采用剛接柱腳時,基礎(chǔ)承受較大的偏
5、心彎矩,基礎(chǔ)平面尺寸和造價較采用鉸接柱腳的基礎(chǔ)要大,土質(zhì)情況差的時候,相差會更大。 因此,選用何種柱腳形式要根據(jù)房屋的高度、風(fēng)載大小、有無吊車、吊車的噸位和工作情況及土質(zhì)情況綜合考慮。 梁柱連接節(jié)點(diǎn) 門式剛架斜梁與柱的連接,可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。端板豎放適用于局部等截面柱。當(dāng)豎向荷載起控制作用時,將端板橫放可減少節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)剪力,同時柱能在安裝時起到臨時支座作用。如果節(jié)點(diǎn)彎矩很大,可采用端板斜放形式,加長抗彎連接的力臂,有利于布置螺栓,但此時對加工精度要求較高,且應(yīng)注意安裝空間的問題。端板拼接連接形式有
6、外伸式和平齊式兩種情況,端板外伸式節(jié)點(diǎn)受力合理,承載力高于平齊式節(jié)點(diǎn),因此應(yīng)盡量采取外伸式端板連接,同時應(yīng)在結(jié)點(diǎn)板外伸部分設(shè)置加勁肋,使靠近受拉翼緣兩側(cè)的螺栓受力均勻,接近一致,提高節(jié)點(diǎn)的抗剪能力,有效減少節(jié)點(diǎn)板的變形?! ≈兄c梁的連接一般可采用鉸接處理,但當(dāng)跨中反彎矩很大或需控制水平位移時此處可設(shè)計(jì)為剛接。將端板平放與梁的下翼緣連接,受力合理,也便于加工安裝?! ?支撐和剛性系桿設(shè)計(jì) 支撐體系在門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)具有十分重要的作用,主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 將各個平面剛架連接組成具有空間剛度和穩(wěn)定性的整體結(jié)構(gòu); 為結(jié)構(gòu)和
7、構(gòu)件的平面外整體穩(wěn)定提供側(cè)向支撐點(diǎn),減少平面外的計(jì)算長度; 明確合理、簡捷的傳遞風(fēng)力,溫度應(yīng)力、地震力及吊車縱向水平剎車力等縱向荷載?! ∥萆w和柱間支撐 屋蓋和柱間支撐布置時應(yīng)該保證能形成完整的傳力路線。 屋面橫向水平支撐和柱間支撐布置在同一跨內(nèi)以形成獨(dú)立的空間支撐體系; 屋蓋橫向支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一個或第二個開間。當(dāng)端部支撐設(shè)在第二個開間時,在第一個開間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)剛性系桿,使山墻的風(fēng)荷載等水平力可靠傳遞; 屋面支撐的布置應(yīng)與山墻抗風(fēng)柱的位置相協(xié)調(diào),使抗風(fēng)柱的柱頂反力直接傳到屋面橫向支撐的節(jié)點(diǎn)上?! ¢T式剛
8、架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的支撐,可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐;當(dāng)設(shè)有起重量不小于5t的橋式吊車時,柱間支撐宜采用型鋼支撐。 隅撐 隅撐雖小是用來保證鋼梁下翼緣和鋼柱內(nèi)側(cè)翼緣受壓穩(wěn)定的重要措施。當(dāng)實(shí)腹式剛架梁的下翼緣受壓時,必須在受壓翼緣側(cè)面布置隅撐作為斜梁的側(cè)