门式刚架结构设计

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1、郭小农2015年同济大学建筑工程系第03章门式刚架结构设计密码：123456公共邮箱Tj_3d3s_2008@126.com提纲1.门式刚架的结构布置2.门式刚架的荷载3.主刚架设计4.支撑体系设计5.围护结构设计6.节点设计第1节门式刚架的结构布置1.1适用范围第1.0.2条规定，门式刚架适用于：主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；或起重量不大于20T的A1~A5工作级别桥式吊车；或起重量不大于3T的悬挂式起重机；外墙亦可采用砌体。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2012《门刚规程》第4

2、.4.3条【思考01】某单层工业厂房，设有10T的A8工作制桥式吊车，能否适用于《门刚规程》？【思考02】外墙采用砌体和轻型墙板，哪种情况下的结构受力更有利？《门刚规程》第1.0.2条1.1适用范围1.2结构组成横向主刚架：刚架柱、刚架梁支撑系统：屋面支撑、屋面系杆、柱间支撑、隅撑围护系统：墙面围护系统：抗风柱、墙梁、拉条屋面围护系统：檩条、拉条1.2结构组成竖向荷载屋面板檩条框架梁刚架柱基础横向水平风荷载侧墙墙面板墙梁刚架柱基础；纵向水平风荷载山墙面板墙梁抗风柱屋面支撑柱间支撑基础；吊车横向水平荷载吊车轨道吊车梁

3、牛腿刚架柱基础吊车纵向水平荷载吊车轨道吊车梁牛腿刚架柱柱间支撑基础1.3传力路径1.4结构形式(a)单跨刚架　　　　（b）双跨刚架　　　　　　（c）多跨刚架(d)带挑檐架　　　　（e）带毗屋刚架　　（f）单坡刚架1.5温度区段《门刚规范》第4.3.1条纵向温度区段不大于300m；横向温度区段不大于150m；有计算依据时可适当加大；《普钢规范》第8.1.5条门钢规范取值更宽松1.5温度区段A）设置双柱；B）吊车梁及檩条连接采用长圆孔；C）每个温度区段形成独立的支撑体系温度缝构造1.6刚架布置《门钢规范》第4.2节：(1)跨度：一般

4、为9~36m，常以3m为模数(2)柱距：应综合考虑使用要求、刚架跨度、荷载条件等因素，宜取6m、7.5m、9m。超过10m时，用钢量显著增加，一般需要设置托架或托梁。(3)高度：由使用要求确定，常为4.5~9m；注意：当有桥式吊车时，高度不宜大于12m。(4)挑檐长度：根据使用要求确定，宜为0.5~1.2m(5)屋面坡度：1/20~1/8(6)截面形式：多采用焊接H型钢，可等截面，也可变截面；(7)柱脚形式：可铰接，可刚接；【思考03】右图所示刚架，柱脚是铰接还是刚接？1.6刚架布置1.7屋面支撑布置参《门钢规范》第4.5节(1)屋盖横向支撑

5、宜设置在温度区段的第一个或第二个开间；当端部支撑设置在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。【思考04】图示厂房，左侧山墙为开门方便，设置了2根抗风柱，其屋面支撑布置是否合理？1.7屋面支撑布置【思考05】图示厂房，屋脊和柱顶布置了通长系杆，但是没有横向水平支撑的屋面梁中间并没有布置通长系杆。请思考其原因。1.7屋面支撑布置参《门钢规范》第4.5节(2)在刚架转折处（如屋脊和柱顶）应沿厂房全长设置刚性系杆；(3)在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。1.7屋面支撑布置参《门钢规范》第4.5节(4)屋面

6、交叉支撑一般按柔性拉杆设计，考虑一根受拉另一根退出工作。刚性系杆则应按压杆设计。(5)屋面檩条可兼作刚性系杆。但此时檩条需按压弯构件进行验算。1.7屋面支撑布置参《门钢规范》第4.5节(6)在设有带驾驶室且起重量大于15T的桥式吊车的跨间，应沿屋盖边缘设置纵向支撑。1.7屋面支撑布置《门钢规范》第4.5节(1)柱间支撑间距应根据房屋的柱距、受力情况和安装条件确定，当无吊车时，宜取30~45m。(2)当建筑物宽度大于60m时，在内柱柱列宜适当增加柱间支撑。1.8柱间支撑布置【思考06】图示2跨厂房。中柱布置柱间支撑和不布置柱间支撑的情况下，屋面

7、支撑的计算简图有何差别？山墙纵向风荷载的传递路径有和差别？1.8柱间支撑布置1.8柱间支撑布置《门钢规范》第4.5节当房屋高度较大时，宜分层设置柱间支撑。斜撑和柱的夹角应在30~60度之间，宜接近45度。柱间支撑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。1.8柱间支撑布置当设有起重量不小于5T的桥式吊车时，柱间宜采用刚性支撑。在温度区段端部，吊车梁以下不宜设置刚性柱间支撑。【思考07】以下两种柱间支撑布置方式，哪个更好？1.8柱间支撑布置第2节门式刚架的荷载2.1恒荷载(1)结构自重、围护结构自重：按《建筑结构荷载规范》；(2)悬挂荷载、设备荷载等

8、固定荷载：按实际情况常用数据(1)压型钢板、夹芯板自重：0.10~0.25kN/m2(2)屋面檩条、隅撑、屋面支撑等自重：0.10~0.15kN/m2(3)屋面恒载