门式刚架轻钢结构设计中的若干问题分析.pdf

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1、规划设计门式刚架轻钢结构设计中的若干问题分析刘剑卿渊山西辰诚建设工程有限公司袁山西阳泉045000冤摘要院门式刚架轻钢结构简称门刚袁因其具有受力简单尧传力路径明确尧构件制作快捷尧施工周期短等特点袁被广泛应用于各类工业与民用建筑当中遥但在实际设计过程中袁存在诸多与受力原理不符情况遥本文以门式刚架厂房为例对门式刚架结构设计中的若干问题进行了分析袁希望对有关人士有所帮助遥关键词院门式钢架曰轻钢结构曰设计问题中图分类号院TU392.5文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2015冤11要123要01前言厂房的跨

2、度是由不同的生产工艺和使用功能决定的遥在满足生产工艺和使用功能的同时袁根据房屋的高度确定出经济合轻钢结构是国内外目前应用和发展速度最快的新型结构形理的跨度遥通常袁柱高尧荷载一定的时袁适当的增加跨度袁刚架的式袁广泛应用于工业尧居住和公共建筑中遥同时因其具有施工速用钢量增加并不是特别明显袁但节省了空间尧基础造价比较低袁度快尧建筑类型美观尧钢材用量少尧性价比高等优势袁近年来袁随综合经济效益还是可观的遥经核算发现袁当檐高6m尧柱距为着我国彩钢产量的增加和焊接H型钢的出现袁门式刚架在我国7.5m袁荷载工况完全相同的情况

3、下袁跨度在18-30m之间的刚架得到广泛应用遥但与传统结构体系相比袁门式刚架钢结构体系在单位袁用钢量为18-28kg/m之间曰当跨度在21-48m之间的刚架理论上还不很完善袁存在较大的探索空间遥单位袁用钢量在25-40kg/m之间遥当跨度在48m以上时袁则应该1荷载取值采用多跨刚架袁这样较单跨刚架而言用钢量就会大幅提高袁约在18%左右遥因此袁在进行门式刚架设计时袁应根据工艺功能等要设计荷载是结构设计的基本依据袁是保证结构安全性尧可靠求选择比较经济的跨度袁不可一味追求大跨度遥性尧经济性的首要因素遥门刚结构屋面恒

4、载是指屋面材料自身的渊2冤刚架最优柱距的确定重量袁主要包括屋面板袁支撑系统袁檩条系统及悬挂于屋顶的非对于刚架的柱距袁与刚架的跨度尧屋面荷载尧是否设吊车等结构物自重袁通常袁支撑自重为0.04kN/㎡-0.06kN/㎡袁檩条自重有着密切的关系袁若刚架跨度较小袁而选择较大柱距袁檩条的用也接近这个基数遥而不同的屋面板自重有着很大差别袁如院100厚钢量就会有所增加袁这是不符合经济逻辑的遥此外袁轻钢规程规彩钢夹聚苯乙烯保温板袁自重约为0.12kN/㎡袁轻质GRC保温定袁刚架柱距应该为6m袁7.5m袁9m袁并且最大间距应该

5、为12m袁经板袁自重约为0.14kN/㎡遥有设计者将屋面恒载取值为0.3kN/㎡袁计算可知袁随着柱距不断增大袁刚架的用钢量在不断下降袁但当此法并不科学袁有时会造成不必的浪费袁有时会留下安全隐患遥柱距增大到一定程度时袁刚架用钢量会随着柱距的增大下降幅因此根据不同的屋面板材料计算出屋面恒载袁并将其控制在度趋于平缓袁而檩条尧吊车梁尧墙梁的用钢量却随着柱距的增大0.2kN/㎡以上是笔者的经验遥对于屋面活载袁应根据叶钢结构设计而增加遥因此袁不设吊车时门式刚架的经济柱距应该控制在6m-规范曳尧叶冷弯薄壁型钢结构技术规范曳

6、尧叶门式刚架轻型房屋钢结9m之间袁设吊车时门式刚架的经济柱距应该控制在7.5m-9m之构技术规程曳规定的活荷标准值取值袁应为0.5kN/㎡袁当构件的间袁如果柱距超过9m袁檩条与墙梁体系用钢量增加过多袁反而会受荷水平投影面积在60㎡以上时袁可乘以折减系数0.6遥若符合不经济遥此条件袁活载的取值应为不小于0.3kN/㎡遥在欧尧美等一些发达国家规范规定院门式刚架结构设计时袁要考虑0.15N/㎡-0.5N/㎡4抗震与防火设计的附加荷载袁主要包括超大风尧超大雪压或其他因素造成的超总体布置时袁厂房的质量和刚度一定要均匀分

7、布袁以促使结载遥我国的规范并未对其进行规定袁因此不应该在有限的活荷载构受力均匀变形协调袁从而避免结构刚度不均匀造成的抗震不中进行挖潜袁且屋面活载的取值要控制在0.5kN/㎡以上遥利影响遥对于厂房横向结构袁应该采用刚架或者使屋架与柱有一2钢材与刚架截面的选取定固结的框架袁以充分利用轻钢结构的受力性能袁减少横向结构变形情况遥刚架是门式刚架轻钢结构的主要承重构件袁合理选取刚架通常袁门式刚架轻钢结构厂房的破坏不是因为杆件强度不截面对确保结构的安全性尧经济性至关重要遥在初选截面试算足袁而是由于杆件失稳造成的袁所以袁一定

8、要对支撑系统进行合时往往需要一定的经验和技巧袁通常袁当刚架跨度较小时袁结构理布置袁才能保证厂房结构的整体稳定性遥是由强度来控制袁设计时袁优先选用一些强度等级比较高的钢材袁选择比较厚的翼缘袁能够较大幅度地减小构件的截面高度袁5结束语从而降低造价袁同时还能够满足结构的安全性遥当刚架跨度较综上所述袁由于我国轻钢结构起步较晚袁在理论和实践中与大时袁结构通常是由刚架梁的挠度来对其进行控制的袁应适当国外尚有很大