輕型門式剛架論文

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1、輕型門式鋼架在我國(guó)的應(yīng)用、現(xiàn)狀及其未來(lái)展望摘要：輕型門式剛架結(jié)構(gòu)是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛的新型建筑結(jié)構(gòu)體系，具有質(zhì)量輕、工業(yè)化程度高、施工周期短、綜合經(jīng)濟(jì)效益高、柱網(wǎng)布置比較靈活等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,輕型門式剛架房屋結(jié)構(gòu)也得到迅速的發(fā)。本文先介紹輕型門式鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)的定義，再主要是結(jié)合輕型門式鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用的現(xiàn)狀，對(duì)其從結(jié)構(gòu)組成、材料選擇、結(jié)構(gòu)體系布置、除銹與防腐等幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述和分析，最后對(duì)其未來(lái)有何發(fā)展，發(fā)展的方向如何進(jìn)行展望。關(guān)鍵詞：輕型門式剛架;輕型房屋；整體性；蒙皮效應(yīng)正文：輕型鋼結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用較薄板件，設(shè)計(jì)時(shí)考慮板件局部

2、失穩(wěn)后的屈曲強(qiáng)度利用的鋼結(jié)構(gòu)體系。而門式剛架結(jié)構(gòu)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)應(yīng)用和發(fā)展最為廣泛的輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系，承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨門式剛架，具有輕型屋蓋和輕型外墻，可以設(shè)置起重量不大于200kN的中、輕級(jí)工作制橋式吊車或30kN懸掛式起重機(jī)的房屋鋼結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)門式剛架結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)和制作安裝技術(shù)成熟，初期主要應(yīng)用于各類工業(yè)廠房，并形成多種定型成套體系，隨著《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102：2002)的頒布實(shí)施，其應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，國(guó)內(nèi)大約每年有上千萬(wàn)平方米的輕鋼建筑竣工，范圍已擴(kuò)大到體育場(chǎng)館、娛樂(lè)場(chǎng)所、公共建筑、倉(cāng)庫(kù)及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，超市、零

3、售和商業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域。1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1．1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輕質(zhì)材料組成，恒荷載大幅度減小，地基的處理費(fèi)用相對(duì)較低，基礎(chǔ)也可以做得比較小，整體結(jié)構(gòu)自重輕。1．2工業(yè)化程度高，施工周期短門式剛架結(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，構(gòu)件之間的連接多采用高強(qiáng)度螺栓連接，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)施工人員的需要量很少，勞動(dòng)強(qiáng)度輕。1．3綜合經(jīng)濟(jì)效益高門式剛架結(jié)構(gòu)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)動(dòng)化設(shè)備制造；原材料的種類較少，易于籌措，便于運(yùn)輸；所以門式剛架結(jié)構(gòu)的工程周期短，資金

4、回報(bào)快，投資效益高。1．4柱網(wǎng)布置比較靈活門式剛架結(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，可廣泛用于大中小跨度、單多層、工業(yè)民用建筑，空間布置靈活，建筑表現(xiàn)能力強(qiáng)。2．結(jié)構(gòu)組成門式剛架是以輕型焊接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)腹式門式剛架或格構(gòu)式門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

5、料并適當(dāng)設(shè)置支撐一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。3．材料選擇輕型門式剛架所用鋼材的板件厚度相對(duì)較小，構(gòu)件的穩(wěn)定性和變形常起控制作用。對(duì)于以強(qiáng)度控制為主的構(gòu)件，可采用低合金高強(qiáng)度鋼，而以變形為控制因素的構(gòu)件，則采用碳素結(jié)構(gòu)鋼較為經(jīng)濟(jì)、合理。一般用于承重的冷彎薄壁型鋼、熱軋型鋼和鋼板，應(yīng)采用Q235鋼和Q345鋼。門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等宜采用Q235B或Q345A及以上等級(jí)的鋼，非焊接的檁條和墻梁等可采用Q235A，焊接承重結(jié)構(gòu)和重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。4．結(jié)構(gòu)體系布置結(jié)構(gòu)體系布置包括結(jié)構(gòu)平面布置、剛架選型、支撐系統(tǒng)

6、布置、檁條和墻梁的布置等方面的內(nèi)容。4．1結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置主要是確定剛架的柱網(wǎng)布置。剛架的柱距主要根據(jù)工藝和建筑要求確定，選擇合理與否直接影響結(jié)構(gòu)單元面積的耗鋼量，一般宜采用6～9m的柱距，面積大的廠房需要考慮溫度區(qū)段的控制?？v向溫度區(qū)段<300m，橫向溫度區(qū)段<150m，當(dāng)計(jì)算有依據(jù)時(shí)溫度區(qū)段可適當(dāng)放大。如果房屋的平面尺寸超過(guò)上述規(guī)定時(shí)，需設(shè)置伸縮縫，可通過(guò)設(shè)置雙柱或設(shè)置檁條和屋面板的可調(diào)節(jié)構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)。4．2剛架選型剛架的選型包括跨度大小和數(shù)量的確定，以及剛架截面形狀的選擇。門式剛架的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，可以是單跨、雙跨、高低跨和多跨，單脊、

7、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(jù)其彎距圖和跨度確定變截面梁柱的位置和高度，用鋼量較小，具有良好的經(jīng)濟(jì)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。目前國(guó)內(nèi)門式剛架的最大跨度已達(dá)72m，單體覆蓋面積超過(guò)了7．5萬(wàn)mz。4．3支撐系統(tǒng)門式剛架結(jié)構(gòu)中，支撐系統(tǒng)分為屋蓋水平支撐、柱問(wèn)支撐及其隅撐在每個(gè)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(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向受力情況及安裝

8、條件確定，一般取30~45m；有吊車時(shí)不宜大于60m，一般設(shè)置在柱列的中部，當(dāng)有兩道柱間支撐時(shí)，宜分別設(shè)置在