门式刚架结构设计探讨.pdf

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1、建精世界2011年第32卷第6期D01：10．3963／j．crL42—1783．TU2011．06．029门式刚架结构设计探讨刘文质(武汉建筑材料工业设计研究院有限公司，武汉430071)摘要：谊文简要介绍了t3式刚架结构在设计过程中应注毒的问题，以厦部分构件的设计方法。关键词：抗震措施1支撑系统；长度系教DiscussionAboutPortalFrameStructureDesignL儿，W砌一zhi(WuhanBuildingMaterialsIndustryDesignInstituteCo，Ltd

2、，Wuhan430071，China)Abstract：Thispaperdescribesproblemstoportalframestructuredesignprocessaadsomedesignmethodsaboutstructureelements÷Keywords：aseismieoonstructlontsupportsystem；lengthcoefficient门式刚架结构作为一种新型的轻型结构形式在工业生产以及日常生活中有广泛的应用。门架结构的建筑物根据跨数来分，可以分为单跨、双跨、多

3、跨的单双坡门式刚架。同时，可以依据业主的需要建成带挑檐或毗屋的结构形式，若要兼顾通风和采光的要求则可以设置通风天窗和采光带等。图1为常见的门式钢架厂房效果图。I冬jl常她的门式钢架厂房效果图收穑日期：2011-06-12．作者简介：刘文质(1961一)，工程师．E-mail：whylwz@126．com103建材世界2011年第32卷第6期1钢结构设计简单步骤和思路1．1确定钢结构的适用性钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构，直观而言，如大厦、体育馆

4、、歌剧院、太桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和l临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。1．2结构选型与结构布置结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛，应该在经验丰富的工程师指导下进行。在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。在早期，迅速、有效地进行构思、比

5、较与选择，所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。2门式刚架设计门式轻钢，多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。设计时，首先要确定规范的采用，不能一概而论所有门式结构就都是轻钢。一些大吨位吊车、格构柱等的门式结构为重(普)钢结构，需按《钢结构设计规范》来采用。常见门式钢架厂房结构(见图2)：四连跨．单跨人字坡24m，无吊车，铰接柱脚。罔2常见f】式俐架』厉结构阁门式钢架厂房结构体系的构成主要为主结构、次结构、

6、围护结构、其他附属结构。门式刚架结构设计，一般采用PKPM门式刚架二维设计或3D3S轻型门式刚架设计模块。在PKPM门式刚架设计中，界面有门式刚架设计模块73D3S界面和轻型门式刚架设计模块3D3S界面。设计主刚架部分时，要考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力是指强度满足要求、整体稳定、局部稳定(计算时按设计值计算)；正常使用是指位移、挠度在许可范围内(计算时按标准值计算)。刚架设计主要依靠软件来完成，需要注意的几个小方面：(1)屋面坡度变化率的限值I(2)楔形构件的截面高度变化率；(3)构件

7、截面的自身构造要求；(4)梁分段点的选择；(5)不同功能构件的挠度或位移的限值要求的不同；(6)构件计算长度的取值；(7)构件单元的释放；(8)柱计算长度系数的计算方法(有、无侧移)；(9)吊车荷载的输入；(10)地震效应参数的输人；(11)荷载分项系数及组合的选用；(12)荷载的正确取值等。2．1主结构设计横向主钢架是结构中最主要的部分，也是主受力部分，在门式剐架中为平面结构，面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成，在设计时，要充分考虑到钢架的面外稳定问题。刚架主要包括实腹钢梁、钢柱，在轻钢中多用楔形截面，有效

8、利用构件截面特性。主刚架支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大．但却是非常重要的。对比主钢架来说，虽然其重要程度不如主钢架，但是因现在的设计均为计算机辅助设计，主钢架的计算可以利用设计软件非常准确的计算】04建材世界2011年第32卷第6期求得。但支撑系统的布置，截面选择等却需要有一定的人为因素参与，所以其显得更为重要，并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要任务。今后在其他结构体系特别是