文档介绍：浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计
【摘要】门式刚架轻型房屋钢结构与普通钢结构相比具有其特殊性,在设计中应加以区别。本文结合门式刚架轻型房屋钢结构自身特点,从规范选取、结构形式、柱距选择、屋面活荷载取值、风荷载计算机支撑体系布置等方面探讨和分析了在对此类结构设计中应注意的问题,旨在为此类结构的设计提供参考。
【关键词】门式刚架;轻型房屋;钢结构;设计;荷载
1、门式刚架轻型房屋钢结构的主要特征
门式刚架轻型房屋钢结构是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。这类结构体系质量轻,机械化程度高,施工周期短,综合经济效益高,已广泛应用于单层工业厂房、仓库和公共建筑中。除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构还具有以下特点:
(1)采用轻型屋面,大大减轻了屋面重量,从而减小刚架截面尺寸和基础大小。
(2)刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比。变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度,做到材尽其用。
(3)刚架的腹板可按有效宽度来设计,即允许部分腹板失稳,利用其屈曲后强度,这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比,从而减小腹板厚度。
(4)门式刚架体系的整体性可依靠檩条、墙梁及隅撑来保证,从而减少屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便。
(5)控制荷载通常是竖向荷载,但当房屋较高或风荷载较大时,风荷载的作用不容忽视。同时由于结构自身轻,地震往往不起控制作用。
(6)门式刚架结构受力小、跨度大,其构件截面比普钢结构更小,结构的刚度、变形及平面外稳定性常成为控制性的因素。
(7)结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。构件单元可根据运输条件划分,在现场用螺栓连接,安装方便快捷,土建施工量小。
(8)易于拆迁,临时建筑也可以采用。
2、门式刚架轻型房屋钢结构设计应注意的问题
执行规范的选用
跨度不大于36m,檐口高度不大于15m(当桥式吊车起重量不大于10t、,可放宽至18m),主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1~A5工作级梁式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,而超出以上范围的门式刚架则应遵照《钢结构设计规范》GB50017-2003执行。
结构形式
门式刚架轻型房屋的屋盖及墙面通常采用压型钢板屋(墙)面板和冷弯薄壁型钢檩条(墙梁),外墙亦可采用砌体。
根据跨度、高度和荷载不同,门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形。
门式刚架的柱脚多按铰接支承设计,通常为平板支座,设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5t 以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
合理柱距的选择
通常情况下,柱距增大,刚架单位面积用钢量减少,吊车梁及檩条、墙梁、支撑等围护结构用钢量增大;柱距减小,刚架单位面积用钢量增大,吊车梁及檩条、墙梁、支撑等围护结构用钢量减少。对于每一个具体工程,必然存在