淺談門式剛架在設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題

1、目錄1 結(jié)構(gòu)體系布置- 2 -11結(jié)構(gòu)平面布置- 2 -12剛架選型- 2 -2 門式剛架設(shè)計(jì)中荷載的確定- 3 -3 柱腳的設(shè)計(jì)- 4 -3.1鉸接柱腳- 4 -3.2剛接柱腳- 5 -4 門式剛架山墻結(jié)構(gòu)體系- 5 -5維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 6 -5.1檁條設(shè)計(jì).- 6 -5.2墻梁、支撐設(shè)計(jì).- 6 -總結(jié)：- 7 -1 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)布置、檁條和墻梁的布置等方面的內(nèi)容。11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69m的柱距，面積大的廠房需要考慮溫

2、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。12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、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，可減小用鋼量，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。門式剛架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)中，支

3、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)置在縱向13處。當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置，增強(qiáng)剛架的縱向剛度；當(dāng)房屋寬度大于60m時(shí)，內(nèi)柱列宜適當(dāng)設(shè)置支撐。同時(shí)，在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。實(shí)腹式輕型門式剛架中，在剛架斜梁下翼緣與檁條之間或剛架邊柱內(nèi)翼緣與墻梁之間還會(huì)設(shè)置單根等邊角鋼隅撐，對(duì)剛架斜梁和剛架邊柱的穩(wěn)定性起支撐作用。2

4、 門式剛架設(shè)計(jì)中荷載的確定 我國(guó)現(xiàn)行門式剛架的主要設(shè)計(jì)依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）和門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：2002）2012年版。荷載規(guī)范表5.3.1規(guī)定，不上人屋面當(dāng)施工和維修荷載較大時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用；對(duì)于不同類型的結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用，但不應(yīng)低于0.3KN/m2。對(duì)此門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程補(bǔ)充如下：當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時(shí)，屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(按水平投影面積計(jì)算)應(yīng)取0.5KN/m2。注：對(duì)受荷水平投影面積大于60m2剛架構(gòu)件，屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可取不小于0.3

5、KNm2。荷載組合一般應(yīng)遵從建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范GB50009-2012的規(guī)定，針對(duì)門剛鋼架的特點(diǎn)，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002給出下列組合原則：1.屋面均面活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者中的較大值。2.積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時(shí)考慮。3.施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮。4.多臺(tái)吊車的組合應(yīng)符合建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50009-2012）的規(guī)定。5.風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮。3 柱腳的設(shè)計(jì)輕型門式剛架一般采用外露式柱腳，柱腳錨固連接節(jié)點(diǎn)按其受力特點(diǎn)的不同，分為剛接連接柱腳節(jié)點(diǎn)和鉸接連接柱腳節(jié)點(diǎn)兩種類型。3

6、.1鉸接柱腳鉸接柱腳可將柱的軸力和剪力傳給基礎(chǔ)。柱的軸向壓力通過(guò)底板直接傳給基礎(chǔ)，拉力由底板經(jīng)錨栓傳給基礎(chǔ)。 3.2剛接柱腳作用于柱的軸力、剪力和彎距通過(guò)柱腳向基礎(chǔ)傳遞，抗震結(jié)構(gòu)的這種柱腳應(yīng)按抗震連接的要求設(shè)計(jì)。接近完全固定的柱腳，宜采用外包式柱腳和埋入式柱腳。外露式剛接柱腳實(shí)際上是半剛接的。按固定柱腳考慮的外露式柱腳，宜采用埋深較大錨栓。當(dāng)柱斷面較大時(shí)，錨栓數(shù)量的確定及其布置，對(duì)于有抗震設(shè)防要求的外露式柱腳，應(yīng)采用具有充分塑性變形能力的錨栓和有足夠剛度的大底板。我國(guó)采用二次灌漿法，底板下設(shè)調(diào)整螺母，對(duì)此，在鋼結(jié)構(gòu)工程施工時(shí)也應(yīng)特別注意。4 門式剛架山墻結(jié)構(gòu)體系輕型鋼結(jié)構(gòu)中的山墻結(jié)構(gòu)體系除承受

7、山墻端部的屋面豎向荷載外，同時(shí)還承受山墻橫向和縱墻端部的水平風(fēng)荷載或地震荷載。一般采用如下兩種形式的：剛架端墻體系和構(gòu)架端墻體系。剛架體系有兩部份組成，一是剛架，其截面與中間標(biāo)準(zhǔn)剛架相同，承受端部屋面豎向荷載、縱墻端部的水平荷載、縱墻端部的水平荷載或地震荷載；另一部分為山墻抗風(fēng)系統(tǒng)，承受山墻風(fēng)載和墻面中立荷載，根據(jù)抗風(fēng)柱布置位置的不同，一般包含抗風(fēng)柱和墻梁等構(gòu)件。剛架體系中剛架的受載面積一般為標(biāo)準(zhǔn)垮的一半。5維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1檁條設(shè)計(jì) (1)檁條的截面形式可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。當(dāng)檁條跨度不大于9m時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式檁條。 (2)檁條屬于雙向受彎構(gòu)件，在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)應(yīng)沿截面兩個(gè)形心主軸方

8、向計(jì)算彎矩。 (3)檁條應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算、整體穩(wěn)定計(jì)算、變形計(jì)算。 (4)檁條尚應(yīng)滿足其他相關(guān)構(gòu)造規(guī)定。5.2墻梁、支撐設(shè)計(jì) (1)輕型墻體結(jié)構(gòu)的墻梁宜采用卷邊槽形或斜卷邊Z 形的冷彎薄壁型鋼。 (2)墻梁應(yīng)盡量等間距設(shè)置，在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處應(yīng)設(shè)置一道墻梁。為減少豎向荷載作用下墻梁的豎向撓度，可在墻梁上設(shè)置拉條，并在最上層墻梁處設(shè)斜拉條將拉力傳至剛架柱。(3)當(dāng)墻梁跨度為46m時(shí)，宜在跨度中設(shè)一道拉條：當(dāng)墻梁跨度大于6m時(shí)，宜在跨間三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。在最上層墻梁處宜設(shè)斜拉條將拉力傳至承重柱或墻架柱；當(dāng)墻板的豎向荷載有可靠途徑直接傳至地面或托梁時(shí)，可不設(shè)拉條。 (4)門式剛架結(jié)構(gòu)中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設(shè)計(jì)，非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)。 (4)剛架柱間支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)該柱列所受縱向風(fēng)荷載按支承于柱腳的豎向懸臂桁架計(jì)算，并計(jì)入支撐對(duì)柱起減少計(jì)算長(zhǎng)度而應(yīng)承受的力，對(duì)于交叉支撐可不計(jì)壓桿的受力。當(dāng)同一柱列設(shè)有多道柱間支撐時(shí)，縱向力在支撐間可平均分配?？偨Y(jié)：在輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和重點(diǎn)的把握及合理配置，可以有效地起到方便制作、安裝，節(jié)約鋼材用量的作用。輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低、重量輕、安裝方便、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)廠房中得到較為廣泛的應(yīng)用。