門(mén)式鋼架資料

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1、第1章輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)1．1概述1．1．1單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的組成如圖1—1所示，單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實(shí)腹式門(mén)式剛架或格構(gòu)式門(mén)式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、Z形等)做檁條、墻梁；以壓型金屬板(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(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。在目前的工程實(shí)踐中，門(mén)式剛架的梁、柱構(gòu)件多采用焊接變截面的H形截面，單跨剛架的梁-柱節(jié)點(diǎn)采用剛接，多跨者大多剛接和鉸接并用。柱腳

2、可與基礎(chǔ)剛接或鉸接。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板的居多，玻璃棉則由于其具有自重輕、保溫隔熱性能好及安裝方便等特點(diǎn)，用作保溫隔熱材料最為普遍。1．1．2單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具：有以下特點(diǎn)：(1)質(zhì)量輕圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于采用壓型金屬板、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，因而支承它們的門(mén)式剛架也很輕。根據(jù)國(guó)內(nèi)的工程實(shí)例統(tǒng)計(jì)，單層門(mén)式剛架房屋承重結(jié)構(gòu)的用鋼量一般為10～30kg／m2；在相同的跨度和荷載條件情況下自重約僅為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的1／20～1／30。由于單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕，地基的處理費(fèi)用相對(duì)較低，基礎(chǔ)也可以做得比較

3、小。同時(shí)在相同地震烈度下門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)小，一般情況下，地震作用參與的內(nèi)力組合對(duì)剛架梁、柱桿件的設(shè)計(jì)不起控制作用。但是風(fēng)荷載對(duì)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力影響較大，風(fēng)荷載產(chǎn)生的吸力可能會(huì)使屋面金屬壓型板、檁條的受力反向，當(dāng)風(fēng)荷載較大或房屋較高時(shí)，風(fēng)荷載可能是剛架設(shè)計(jì)的控制荷載。(2)工業(yè)化程度高，施工周期短門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件和配件均為工廠制作，質(zhì)量易于保證，工地安裝方便。除基礎(chǔ)施工外，基本沒(méi)有濕作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員的需要量也很少。構(gòu)件之間的連接多采用高強(qiáng)度螺栓連接，是安裝迅速的一個(gè)重要方面，但必須注意設(shè)計(jì)為剛性連接的節(jié)點(diǎn)，應(yīng)具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度。(3)綜合經(jīng)濟(jì)效益高

4、門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)由于材料價(jià)格的原因其造價(jià)雖然比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)形式略高，但由于采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)周期短；構(gòu)件采用先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備制造；原材料的種類(lèi)較少，易于籌措，便于運(yùn)輸；所以門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的工程周期短，資金回報(bào)快，投資效益高。(4)柱網(wǎng)布置比較靈活傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制，柱距多為6m，當(dāng)采用12m柱距時(shí)，需設(shè)置托架及墻架柱。而門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)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(lái)確定。門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)除上述特點(diǎn)外，還有一些特點(diǎn)需要了解：門(mén)式剛架體系的整體性可以依靠檁條、墻梁及隅撐來(lái)保證，

5、從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時(shí)支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。門(mén)式剛架的梁、柱多采用變截面桿，可以節(jié)省材料。圖1—2所示剛架，柱為楔形構(gòu)件，梁則由多段楔形桿組成。梁、柱腹板在設(shè)計(jì)時(shí)利用屈曲后強(qiáng)度，可使腹板寬厚比放大(腹板厚度較薄)。當(dāng)然，由于變截面門(mén)式剛架達(dá)到極限承載力時(shí)，可能會(huì)在多個(gè)截面處形成塑性鉸而使剛架瞬間形成機(jī)動(dòng)體系，因此塑性設(shè)計(jì)不再適用。使門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)輕型化的措施還有：在多跨框架中把中柱做成只承重力荷載的兩端鉸接柱，對(duì)平板式鉸接柱腳考慮其實(shí)際存在的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，利用屋面板的蒙皮效應(yīng)和適當(dāng)放寬柱頂側(cè)移的限值等。設(shè)計(jì)中對(duì)輕型化帶來(lái)的后果必須注意和正確處理。風(fēng)力可使

6、輕型屋面的荷載反向，就是一例。組成構(gòu)件的桿件較薄，對(duì)制作、涂裝、運(yùn)輸、安裝的要求高。在門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)中，焊接構(gòu)件中板的最小厚度為3．0mm；冷彎薄壁型鋼構(gòu)件中板的最小厚度為1．5,nm；壓型鋼板的最小厚度為0．4mm。板件的寬厚比大，使得構(gòu)件在外力撞擊下容易發(fā)生局部變形。同時(shí)，銹蝕對(duì)構(gòu)件截面削弱帶來(lái)的后果更為嚴(yán)重。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。因此，在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中要采取必要的措施，防止構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。同時(shí)，要重視支撐體系和隅撐的布置，重視屋面板、墻面板與構(gòu)件的連接構(gòu)造，使其能參與結(jié)構(gòu)的整體工作(蒙皮效應(yīng))。1．1．3門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的

7、應(yīng)用情況門(mén)式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用大約始于20世紀(jì)80年代初期。近十多年來(lái)特別是中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)編制的《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECSl02：98)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》)頒布實(shí)行后，其應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展，主要用于輕型的廠房、倉(cāng)庫(kù)、建材等交易市場(chǎng)、大型超市、體育館、展覽廳及活動(dòng)房屋、加層建筑等。目前，國(guó)內(nèi)大約每年有上：千萬(wàn)平方米的輕鋼建筑竣工。國(guó)外也有大量鋼結(jié)構(gòu)制造商進(jìn)入中國(guó)，加上國(guó)內(nèi)幾百家的輕鋼結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)公司和制造廠，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。1．2結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置1．2．1門(mén)式剛架的結(jié)構(gòu)形式門(mén)式剛架又稱(chēng)山形門(mén)式剛架。其結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨