门式钢架设计分析

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1、门式钢架设计分析摘要：木文作者结合实际工作经验，对门式钢架选型设计进行了分析探讨，供大家参考。关键词：门式钢架；选型；设计；分析屮图分类号：TU9文献标识码：A文章编号：轻型门式钢架在我国建筑物的应用比较广泛，技术日趋于成熟，但是述有许多问题需要进一步地解决，应该充分地对其设计选型进行分析和规范，从而能够提高设计的经济性和安全性，提高轻型门式钢架的市场竞争力。轻型门式钢架是一种轻型钢结构，已经成功地应用于工业建筑以及民用建筑中，具有节约资金、提高施工效率，近十几年来在我国各行各业中得到了大量的应用。所以，结构工程师为了能够发挥其优势，在设计过程中对轻型门式钢架选型进行选型设计

2、，减少用钢量非常重要了。轻钢结构建筑物的用钢量主要和结构形式、荷载大小、建筑尺寸、钢材性能、有无吊车、单跨多跨等条件密切相连，其中建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱距、檐口高度和屋面坡度。1轻型门式钢架柱网的平面布置轻钢厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置。在尽可能满足生产工艺和使用的基础上，根据房屋的高度确定合理的跨度。通过已往多个工程的设计实践，在门式钢架设计过程中荷载情况完整一18~28kg/m,当檐高为12m、其用钢量和单跨对柱网的确定得出以下结论：当檐高6m.柱距为7.5m,致下，跨度在18-30ni之间的钢架单位用钢量(Q235B)为跨度

3、在21-48mZ间的钢架单位用钢量为25—40kgm2,跨度大于48m时可以利用多跨钢架(中间设置摇摆柱),钢架可以节省18%,所以设计门式钢架时应该按照实际需求确定比较经济的跨度，不应该盲目地选用大跨度。对于门式钢架轻型钢结构，钢架用钢量最为关键，当钢架跨度比较小时，钢架用钢量占总用钢量的50%以上，对于其余各个构件用钢量，尤其是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑，通常占有比较小的比例。随着柱距增大，其它各部分结构的用钢量均随柱距的增长而增长，特别是吊车梁，由于柱距较大，须采用格构式，其用钢量所占比例较大，并最终超过了钢架的用钢量。其次是標条，因为长细比的需求，用钢量提高的速度增加

4、。综合考虑各项用钢量，设计时应该对多种方案进行对比分析，最终确定最佳的设计方案。2架荷计算门式刚架轻型房屋一般按照平面结构进行计算。横向框架柱脚可以较接，也可以刚接，对于吊车吨位较大的厂房通常采用刚接；梁柱之间采用摩擦型高强螺栓连接，可以视为刚接，对于跨度较人的厂房中间可设摇摆柱。总Z,横向框架通过自身的刚度承受荷载，并通过钢柱基础传递给地基。纵向刚架一般视为柱脚较接，刚架梁柱转折处通常情况下设系杆，该系杆和刚架可以看作较接。所以，从理论上可以认为无支撑的刚架在纵向属于一个可变体系。纵向刚架中主要是承受建筑物在纵向的水平力，如吊车纵向制动力和山墙上的风荷载.这部分荷载最终也是

5、通过钢柱基础传递给地基。柱脚饺接的刚架，钢柱基础柱顶所承受的作用力包括以下儿个部分，分别是竖值力、水平力、刚接柱脚上的作用力包括•一个弯矩。水平荷载形成的原因有：一方面门式刚架在竖值方向荷载作用下形成的水平推力；水平荷载（特别是风荷载）所形成的水平力。较接柱脚的计算比较简便，基础的底面积比较小；而刚接柱脚，特别是M车吨位或风荷载较大的厂房，横向框架底端的弯矩通常情况下具有较高的数值，水平剪力在基础地面所合成的弯矩值较大。尽管在构造上钢柱基础同钢筋混凝土框架各有不同，然而设计原理和过程和普通的钢筋混凝土房屋的基础一致。3门式钢架承重结构主要结构选型钢架的间距主要的影响因素冇钢架

6、的跨度、屋面荷载和橡条形式等。当钢架跨度比较小的时候，可以选取较人的钢架间距进而能够提高楝条的用钢量，但这种做法并不经济。按照相关统计分析可得，当柱距增加时，钢架的用钢量随之减少，但是当柱距达到一定量时，钢架的用钢量随柱距的提高而缓慢地减少，但是標条、吊车梁、墙梁的用钢量则随柱距的增加而提高，但是，当柱距增大时，建筑物总用钢量会先减少，再增加。通过分析不同项用钢量可知，对特定条件下的轻型门式钢架结构，一定有一个最优柱距。门式钢架承重结构主要包括钢架和基础两个部分。门式钢架承重结构体系的钢架、標条（或墙梁）以及压型钢板间利用可靠的连接以及支撑彼此依靠，其体系受力和传统钢结构体系

7、比较具有空间化的特点。基础型式多采用钢筋混凝土独立式基础。按照建筑物对侧向位移和变形的实际需求，从节约用钢量的角度考虑，应该利用变截面梁柱、基础较接结构方案或等截面柱变截面梁、基础刚接结构方案。设计时应该按照实际情况，根据最合理的钢架承重结构方案选取。4内力计算和侧移计算内力计算方法如下：对于变截面门式钢架，可以利用弹性力学理论求解各种内力，仅仅在钢架的梁柱全部为等截面时才能够利用塑性分析方法。变截面门式钢架的内力一般利用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制相应的程序在计算机上进行优化计算。地震作用的效