轻型门式刚架钢结构厂房分析及轻量化设计.pdf

《轻型门式刚架钢结构厂房分析及轻量化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、建材世界2012年第33卷第4期轻型门式刚架钢结构厂房分析及轻量化设计刘洋(／t工部长沙设计研究院，长沙410116)摘要：通过对门式刚架轻钢结构厂房设计经验的总结，针对门式刚架轻型钢结构厂房设计中遇到的关于结构形式、节点设计、檩条、支撑等若干方面的问题进行了论述。在此基础上，提出轻型门式刚架钢结构厂房轻量化设计的几点措施。关键词：门式刚架；轻钢结构；厂房；分析；轻量化设计AnalysisandLightWeightDesignofLightweightPortalFrameFactoryBuildingsLIU％，29(ChangshaDesignandResea

2、rchInstituteofMinistryofChemicalIndustry，Changsha410116，China)Abstract：Throughthedesignsummaryofthiskindofstructures，someproblemsareintroducedanddiscussedonitsstructureform，nodedesign，purlin，supportingandSOOILInthisfoundation，severalmeasuresareproposedonthelightweightdesignofthiskindof

3、structures，aimingtoprovidereferenceforrelatedengineeringandtechnicalstafLKeywords：portalframe；light-weightsteelstructure；factorybuildings；analysis；lightweightdesign轻型门式刚架结构体系是近年来发展起来的新型结构体系，是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。这类结构体系质量轻，机械化程度高，施工周期短，综合经济效益高，柱网布置

4、比较灵活。1整体设计无论是由刚架和屋面板及檩条连接成的屋盖结构，还是由柱和吊车梁连接成的纵向结构，都是通过支撑系统形成几何不变体系。因此，门式刚架结构设计首先要注意结构体系的完整性，力求受力及传力途径清晰可靠。在实际工程中，设计人员应该首先考虑结构的整体刚度、构件的稳定性，而对结构强度的关心则相对次要。当结构纵向较薄弱时，为保证传力途径不被破坏，需要适当增加刚性系杆和支撑。门式刚架结构作为钢结构中特殊的一类，一般受力小、跨度大，其构件尺寸比普通钢结构更小，结构的刚度、变形及平面外稳定性常常成为控制性的因素。2结构形式门式刚架的结构形式按跨度可以分为单跨、双跨和多跨，

5、按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双(a)多脊多坡(b)单脊双坡图1屋面形式坡和多脊多坡。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中推荐使用单脊双坡门式刚架，而不推荐多脊多坡门式刚架。这是因为在其他条件都相同的情况下，屋脊两侧各需要一根檩条，内天沟两侧也各需要一根檩条，从而多一个屋脊就需要多一根檩条，多一个内天沟也需要多一根檩条。这样就会增加檩条的用钢量以及落收稿日期：2012—06-28．作者简介：刘洋(1978一)，工程师．E-mail：6405242@qq．corn86建材世界2012年第33卷第4期水管等附加设施的材料用量，内天沟处也会因为堆雪等而加大荷载。具体形式

6、见图1。此外，对于单脊双坡多跨屋架，当用于无桥式吊车的房屋时，如果刚架柱不是特别高且风荷载也不是特别大，依据“材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。3节点设计3．1柱脚柱脚根据能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱脚。在实际工程中，不存在绝对刚接或绝对铰接。铰接一般用于不带吊车的厂房、仓库以及柱上端水平位移不大的刚架中，对于有吊车以及檐口高度较高、风载等其他水平荷载较大的情况下宜用刚接。柱脚铰接时通长为平板式支座，设置为一对或两对地脚螺栓。柱脚刚接时有两种形式：即带加劲肋的刚接柱脚和带靴梁的刚接柱脚。柱脚形式的选择还要考虑土质情况及基础造价。当采用刚接柱脚

7、时，基础承受较大的偏心弯矩，基础平面尺寸和造价较采用铰接柱脚的基础要大，土质情况差的时候，相差会更大。因此，选用何种柱脚形式要根据房屋的高度、风载大小、有无吊车、吊车的吨位和工作情况及土质情况综合考虑。3。2梁柱连接节点门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等截面柱。当竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时柱能在安装时起到临时支座作用。如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓，但此时对加工精度要求较高，且应注意安装空间的问题。端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情