[精品]浅谈轻型门式刚架结构

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1、浅谈轻型门式刚架结构辽宁省建筑标准设计研究院杨正余沈阳市市政工程设计中心邹付广摘要：目前，轻型门式刚架结构在我国内应用和发展速度很快，它是一种新型结构形式，广泛的应用于工业、居住和公共建筑。本文根据与其它结构形式相比较,介绍了轻型门式刚架结构的特点、结构体系的布置和构件的设计基本要点。关键词：轻型门式刚架结构结构布置设计近几年来，随着我国彩色钢板产量的增加和焊接II型钢的出现，门式刚架结构迅猛发展起來，廿前国内每年有上T万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、

2、热轧H形钢（等截而）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做標条、墙梁；以压型金屈板（压型钢板、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、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。一、单层轻型门式刚架结构的特点：1、门式刚架结构与混凝土结构相比较有以卜•特点：1）门式刚架围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻质量轻。在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可

3、以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应也很小。2）传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米,当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。3）门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件Z间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。4）门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造;运输方便等。所以门式刚架结

4、构的工程周期短,资金冋报快，投资效益相对较高。2、门式刚架结构同屋架等其它轻钢相比冇以下特点：1）梁柱构件的横截面尺寸叫小，可以有效的利用建筑空间，降低房屋的高度,减小建筑体积，同时基础的尺寸可以减小。2）由于刚架的截面抵抗距与抗弯承载力成正比，故刚架可根据其截面上的玩矩值的大小，采用变截面（楔行）的形式，变界截面位置处根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度，做到材尽其用。3）门式刚架的腹板可按有效宽度设计，即允许部分腹板失稳，并可利用其屈曲后强度。因此，在门刚家中腹板的高厚比可以超出《刚结构设计规范》的界限，从而减小结构用刚量。4）对跨度较大的单层厂房结构，可

5、采用一个大屋脊的双坡屋面结构，在跨度屮部设置一些上下交接的摇摆柱，减小横梁的跨度，从而减小衡量截而尺寸，减低造价。5）结构的支撑系统（包括屋面支撑系统和柱间支撑系统）比较简洁明了，一般可采用柔性支撑（如张紧的粗钢筋或钢棒）将其直接或用水平节点板在腹板上开孔即可。同样，也可以采用刚性支撑（如角钢、槽钢、钢管等）来作为结构的支撑6）门式刚架的刚度良好，其平面内、外的刚度茅别较小，为制作、运输、安装提供了冇利的条件。结构构件可全部在工厂制作，工业化程度高、运输便捷,安装方便快速，土建施工量小二、结构形式和结构布置1、结构形式：门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨

6、，按屋而坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。屋血坡度宜取1/20~1/8。单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大吋，依据“材料集屮使用的原则”，屮柱宜采用两端较接的摇摆柱方案。门式刚架的柱脚多按饺接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。2、结构布置:1)刚架的建筑尺寸和布置：门式刚架的跨度宜为旷36m,当柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4・5~9叽门式刚架的合理间距应综合

7、考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m>9m。纵向温度区段小于300m,横向温度区段小于150m(当有计算依据吋，温度区段可适当放大)。2)橈条和墙梁的布置：槐条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋而材料、楝条规格等因素按计算确定，一般应等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在犬沟附近布置一道。侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。3)支撑和刚性系杆的布置：(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。(2)在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑