文档介绍：门式刚架轻钢结构设计中的相关问题
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摘 要:步入新世纪后,经济条件的提升促使我国建筑行业不断进步,且发展速度日益加快,在基建事业中,门式刚架逐渐普及则可使用Q235B作为替代。
气候与温度
门式刚架所处地域的气候特征与温度因素对于结构的耐久度会产生较大应吸纳过,当处于低温环境中时,钢材会发生冷脆,因此在低温环境中需要使用焊接的门式刚架结构应采用抗低温的镇定钢;在高温环境下,钢材则容易发生氧化,应对其进行防氧化处理;潮湿环境中则要增加防锈涂层。
布置柱间支撑
为确保整体结构的稳定性,需布置柱间支撑,首先,在设计圆钢支撑体系的过程中,应充分考虑到圆钢侧向支撑结构缺乏较大的强度、容易发生连接松弛现象的特性,增设支撑结构,并使用加紧装置,如花篮螺栓,从而保障结构始终处于紧张状态;在重量较大的桥式吊车结构中,则应当通过参数计算设计合理的制动结构,例如制动板,确保结构的稳定性;在山墙面,应当根据实际结构的需求设置摇摆柱,以有效减小钢架梁跨度与截面,保证结构的稳定性。但需要注意,摇摆柱在减小截面的同时会增加钢架柱边柱的计算长度,因此,应综合考虑结构稳定性与建设的成本,控制摇摆柱数量,并对改变后的截面和计算长度等进行修正,注重摇摆柱与所需钢架边柱长度的关系。
柱脚抗风问题
抗风柱是门式结构中山墙处常用的构件,可对山墙处承受的风荷载进行传递,通过钢梁、铰接点等将其均匀传递给整个承重结构和基础,从而避免山墙风荷载过大、引发安全事故。抗风柱主要原材料为钢筋混凝土,在门式刚架轻钢结构中,其布置方式与传统方式略有差异,需要将抗风柱的柱脚使用基础铰接或者刚接的方式与下方基础构建紧密连接,并将柱顶与屋架相接,将屋面的荷载均匀分摊给钢架和抗风柱,且抗风柱同时承担纵向荷载与水平风荷载,从而提高整体结构的稳定性。由于在该结果中,抗风柱承受荷载较大,应力方向较多,因此需按照双向受压的压弯构件来进行设计,并注重柱脚部分的抗风问题,刚接方式会致使抗风柱传递给基础的弯矩与轴力大幅增加,增大偏心距,对基础的构建造成一定影响,但若是抗风柱较高,为提高柱脚的抗风性能,可采用刚接的方法。
3 维护系统设计
为抵御风雨,应在门式刚架中设计完善的维护系统结构,其需要具备防水、防潮湿、保温隔热与采光等多项功能,并且需要充分考虑到美观性。围护结构包括檩条、拉条、保温棉、内外层板、收边等多个结构,在设计时,应根据实际需求选择各部分材料与构件、设计结构,例如可采用通长式气楼立面结构来增加室内通风,并辅以通长式换气装置。在设计时,需要注意完整地体现设计意图,明确各个节点的逻辑关系,为实际施工提供清晰的依据,还需明确其与主体结构的适应性,增设配套件,对于不同规格、型号的彩板、收边等,应当在设计图纸中进行清晰的标注。
4 整体变形问题
整体变形与坍塌的主要来源是屋面荷载过大,因此应注重对屋面荷载的计算与确定,在门式刚架结构中,屋面活荷载需要在活荷载和积雪荷载中取最大值,做好防范,还应当综合考虑屋面高差、女儿墙处积雪荷载等,当积雪不能均匀分布时,应当按照不均匀分布系数来合理取值,完成计算。另外,由于构件截面较小,门式刚