文档介绍：1
§ 概述
6- 门式刚架结构的组成
门式刚架按结构体系分为实腹式和格构式,一般来说
格构式刚架属于普通钢结构范畴,实腹式刚架多属于轻型
钢结构。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定:轻型门
式刚架承重结构为单跨或多跨实腹式刚架、具有轻型屋盖
和轻型外墙、无桥式吊车或
有起重量不大于20 t 的
A1~A5工作级别桥式吊车
或 3t 悬挂式起重机的房屋
结构。
其结构组成如图所示。
檩条
刚架
屋面板
墙面板
墙梁
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在轻型门式刚架结构体系中,承重骨架—刚架采用焊
接工字钢(等截面或变截面)、热轧 H型钢或冷弯薄壁型
钢;利用冷弯薄壁型钢做檩条、墙梁;以压型钢板或压型
铝板做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯
泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等做保温隔热材料。
山墙处可设置由斜梁、抗风柱和墙架组成的山墙,或
直接采用门式刚架。
单跨刚架的梁-柱节点采用刚接,多跨刚架的梁-柱
节点采用刚接和铰接并用,柱脚多按铰接设计,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。
6- 门式刚架结构的特点
①重量轻。
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屋面、墙面多采用轻型材料,重量轻,同时可减小刚
架梁、柱截面,基础也相应减小,使得基础的处理费用相
对较低。
在相同的跨度和荷载条件下,单层门式刚架的自重仅
约为钢筋混凝土结构的 1/20~1/30, 单层门式刚架承重结
构的用钢量一般为10~30kg/m2。
②柱网布置灵活。
传统的结构形式受屋面板、墙板尺寸的限制,柱距多
为6m ,门式刚架结构的维护体系采用金属压型钢板,因
此柱网布置可不受模数限制。
③竖向荷载通常是门式刚架的控制荷载。
一般情况下,地震作用参与的内力组合对刚架设计不
起控制作用。
风荷载产生的吸力可能会使轻型屋面材料、檩条的受
力与通常情况下的受力反向。
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所以风荷载对门式刚架的受力影响较大,当风荷载较
大或房屋较高时,风荷载可能成为刚架设计的控制荷载。
④支撑简化。
门式刚架体系的整体性可以通过檩条、墙梁及隅撑来
保证,减少了屋盖支撑的数量,所设支撑可直接或用节点
板与刚架相连,在非抗震区也可以采用张紧的圆钢。
⑤工业化程度高,施工周期短,经济效益好。
构件单元可根据运输件划分,每个运输单元均为工厂
制作,质量易于保证,单元之间在现场用高强螺栓或焊接
连接,安装方便迅速,施工周期短,经济效益高。
轻型门式刚架通常用于跨度9~36m、柱距6~9m、平
~9m的建筑,有桥式吊车时柱高不宜大于12m。
特别适合于设有较小起重量的单、多层工业厂房、仓
库、大型超市、车站候车室、活动房屋及加层建筑等。
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§6-2 结构形式和结构布置
6- 门式刚架的结构形式
门式刚架分为单跨、双跨和多跨以及带挑檐的和带毗
屋的刚架,如图所示。
(a)单跨单坡
(c)单跨双坡
(e)四跨双坡
(d)三跨双坡
(f)双跨多坡
(g)双跨多坡
(j)双跨单坡(带毗屋)
(i)单跨双坡(带挑檐)
(h)双跨双坡
(b)双跨单坡
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多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖,而多坡刚架的内天
沟易产生渗漏和堆雪及积灰现象,不等高刚架(图g)这
一问题更加严重,实际工程中需慎重选择这种刚架形式。
多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接也可采用刚
接。
双坡多跨刚架用于无桥式吊车房屋时,若刚架柱不是
特别高且风荷载也不很大时,中柱宜采用两端铰接的摇摆
柱(如图 d、h 所示),摇摆柱不参与抵抗侧力,所需截
面比较小,连接构造也铰简单。
若房屋设有桥式吊车,中柱宜为两端刚接(如图 e所
示),增加房屋的侧向刚度,与刚架共同承担侧向力。
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工字形截面或轧制 H形截面。
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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;必要时也
可改变腹板厚度。
结构构件在安装单元内一般不改变翼缘截面,当必要
时可改变翼缘厚度;邻接的安装单元可采用不同的翼缘截
面,两单元相邻截面高度宜相等。
变截面与等截面相比,前者可以适应弯矩变化,节约
钢材,但在构造连接及加工制造方面不如等截面方便,故
当刚架跨度较大或房屋较高时才设计成变截面。
门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水
较多的地区宜取其中的较大值。
6- 门式刚架的结构布置
1. 刚架的建筑尺寸与柱网的布置
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变截面门式刚架的几何尺寸如图所示。
斜梁的轴线取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表
面平行的轴线。
柱的轴线取通过柱下端(较小端)的竖向轴线,工业
建筑边柱的定