门式钢架结构设计详解.ppt

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1、建筑结构选型概论轻型房屋钢结构体系在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢（∟45×4及∟56×36×4以下）组成的小型或小跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革，与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在:采用轻质围护结构，大大减轻恒载，整体结构自重轻；采用标准化、自动化生产构件，现场装配，施工进度快；广泛用于大中小跨度、工业与民用建筑，空间布置灵活，建筑造型轻；可回收，符合环保及可持续发展原则。压型彩

2、色钢板（板壁厚0.4～1.5mm）冷弯薄壁型钢（壁厚1.5～5mm）12门式刚架结构12.1概述轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以下技术特征：结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5～1/10(20～50kg/m2)，是一种经济可靠的结构形式。山墙抗风柱吊车梁天窗架轻钢结构工业厂房正在建设中的多层轻钢结构厂房屋面板采用压型钢板，波浪造型的轻钢结构。

3、屋面梁轻盈、活泼，克服了工业建筑造型单一、立面造型呆板的缺点。压型钢板外墙板主要承重骨架—门式刚架檩条、墙梁—冷弯薄壁型钢屋面、墙面—压型金属板、彩钢夹芯板屋面及墙面保温芯材—聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等支撑—屋面支撑、柱间支撑一、门式刚架结构的组成单层轻型钢结构房屋的组成二、门式刚架结构的特点重量轻(20～50kg/m2)工业化程度高、施工周期短柱网布置灵活综合经济效益高门式刚架结构性能：1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便

4、。2.门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料。3.组成构件的杆件较薄，对制作、运输、安装的要求高。4.构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也比较柔。三、门式刚架结构的应用情况1.我国门式刚架设计标准：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)2.应用范围：轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。3.应用规模：国内每年有一千万平方米的轻钢结构建筑物竣工。中国工程建设标准化协会(1)屋面荷载较小，横向跨度为9～24m，柱高为4.5～9m。(2)没有吊车或

5、设有中、轻级工作制吊车的厂房。(3)当厂房横向跨度不超过15m，柱高不超过6m时，屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大于15m，柱高超过6m时，宜采用变截面刚架形式。四、门式刚架的适用范围及截面形式柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图形附合较好，受力合理、节省材料。变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便。门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。五、变截面刚架与等截面刚架的对比:六、柱脚形式:刚接柱脚详图刚接柱脚门式刚架变截面梁铰接柱脚详图铰接柱脚门式刚架变截面梁、柱根据支座的构造，刚架分铰

6、接与固接接两种，铰接时横梁弯矩较大，因此梁的截面应大些，柱一般做成变截面，基础较小。固接时刚架横梁截面较小，柱为不变截面，而基础较大。选择支座是铰接还是固接，这不仅是经济上的考虑，而且土壤条件更是一个重要的因素。当土壤的压缩性为可疑或不可靠时，铰接支座比固接好，因为支座有任何位移时，对固接刚架内力的影响比铰接刚架的影响大得多，铰接刚架柱截面向上逐渐增大，目的是与弯矩的变化相适应。加劲板地脚螺栓刚接柱脚工程实例浇入素混凝土保护地脚锚栓变截面刚架梁等截面刚架柱12.2刚架的受力特点无铰刚架：柱脚与基础固接，三次超静定结

7、构，刚度好，内力分布均匀。柱底有弯矩，对地基与基础要求高。地基的不均匀沉降会产生附加内力。两铰刚架：柱脚与基础铰接，结构内力大于无铰刚架。但基础不承受弯矩，设计、施工简单。但柱脚不均匀沉降会产生附加内力。三铰刚架：柱脚、屋脊处均为铰接，为静定结构。刚度较差，结构内力大。变形及不均匀沉降均不会产生附加内力。适用于小跨度和基础性能较差的工程建筑。无铰刚架是超静定结构。结构刚度较大，但地基有不均匀沉降时，特使结构产生附加内力。三铰刚架是静定结构，地基有不均匀沉降时，对结构不会引起附加内力，但跨度大时，半榀三铰刚架的悬臂吊

8、装内力也不少，而且三铰刚架的刚度也较差，故三铰刚架一般多用于小跨度(12米)和地基较差的情况。12.3门式刚架结构布置一、门式刚架的各种结构形式门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。按截面形式分，有等截面与变截面。结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位及建筑尺寸等因素单跨单坡单跨双坡多跨（中间