轻型门式钢架厂房结构设计探讨.doc

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1、轻型门式钢架厂房结构设计探讨摘要：由于经济飞速发展和建筑业技术的进步，在厂房设计中，轻型钢结构的应用越来越广泛，它具有建造周期短、质量轻、操作简便、，成本低等优点，已经成为主要的厂房设计结构形式之一。本文对其结构设计进行了探讨。关键词：轻型门式钢架厂房结构设计中图分类号：TB482文献标识码：A一、轻型钢结构厂房的特征优点1、形成板肋结构体系，抗震性强一般所见的厂房屋面多为坡屋面，这种坡血的结构一般是十分牢固的“板肋结构体系”，因为这种屋面大多采取三角型屋架体系，在封完它的冷弯型钢构件板材和石膏板之后，就会形成板肋型结构。这种结构体系的抗震和抵抗水平荷载的能力非常强，抗震烈度达到7度以上。

2、2、结构简洁轻巧，扩人了建筑物的内部空间与传统的厂房板砖墙体不同的是，轻型钢结构的材质是彩色涂层的压型钢板和夹芯金属板，具有重量轻、安装快速便捷、外观简洁大方的优点,其保温隔热材料以玻纤棉为主，保温隔热效果良好，已经发展呈为轻型钢结构厂房必不可少的外围建材。3、建造周期短，受环境季节影响小相较于传统的厂房建造需要的人力，轻型钢结构的建设仅需6个工人在一个月内就可以完成一栋400平方米左右厂房的打地基到装修完成的全部过程，主要因为轻型钢结构厂房在设计、制造和现场安装都是一条龙作业，并且不需要焊接和湿作业，作业施工周期短，大大节约了人力物力。4、工业化程度高，施工周期短门式刚架结构的结构构件可

3、全部在工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业，构件之间的连接多采用高强度螺栓或焊缝连接，安装便捷。5、综合经济效益高门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短，原材料种类少,构件采用先进自动化设备制造，运输方便等。所以其工程周期短，资金冋报快，投资效益相对较高。二、轻型门式刚架厂房结构设计1、门式钢架结构平面布置1）温度区段长度。门式刚架轻型房屋的屋面和外墙采用压型钢板时,其温度区段长度（伸缩缝间距）可适当放宽。一般门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段长度不大于300m,横向温度区段长度不大于150叽当需要设置伸缩缝时，可在搭接凛条的螺栓连接处采用长圆孔，并

4、使该处屋面板在构造上允许胀缩；或者设置双柱。吊车梁与柱的连接处也沿纵向采用长圆孔。2）结构构件布置。在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处，可布置托架梁或托架。屋面標条的形式和布置，应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋血材料和標条供货规格等因素的影响；屋面压型钢板的板型、厚度与標条间距和屋面荷载有关，应根据计算确定。山墙处可设置由斜梁、抗风柱和墙梁及其支撑组成的山墙墙架，或直接采用门式刚架。3）墙架布置。门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，在采用压型钢板作I韦I护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，英间距随墙板板型及规格而定，但不应大于计算确定的值。当抗震设防烈度不高于6度时，房屋的外墙可采用轻质钢板墙或砌体

5、；当为7度、8度时，不宜采用嵌砌砌体；9度时宜采用轻质钢板墙或与柱柔性连接的轻质墙板。4）支撑布置门式刚架结构需耍采用各种可靠的支撑结构以加强结构的整体和局部稳定性及力的可靠传递。门式刚架结构应在其横梁顶面设置横向水平支撑，在刚架柱间设置柱间支撑。在每个温度区段或者分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力条件和安装条件确定，当无出车时宜取30~45m,当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60mo房屋高度较大时，柱间支撑要分层设置。在设置柱间支撑的开间应同时设置屋盖横向支撑以组成几何不变体系

6、。当门式刚架采用按受力蒙皮结构设计的压型钢板屋而、墙面时，刚架横梁不可设置纵、横向水平支撑，刚架柱可不设柱间支撑。端部支撑宜设在温度区段端部的第一个或第二个开间。当设置在第二个开间时，在第一开间的相应位置宜设置刚性系杆。刚架转折处（如柱顶和屋脊）宜设置通长的刚性系杆。由支撑斜杆等组成的水平朽架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑，也可由標条兼作；但此时檳条应满足压弯构件的刚度和承载力的要求。若刚度或承载力不足，可在刚架斜梁间设置钢管、II型钢或其他截面形式的杆件。门式刚架结构的支撑，宜采用张紧的十字交叉圆钢组成。圆钢与构件的夹角应在30-60°范围内。圆钢端部都应由丝扣校止定位后将拉条张紧固定。2、

7、门式钢架构件设计1）刚架设计内力计算o对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法，但后一种情况在实际工程中已很少采用。进行内力分析时通常把刚架当作平面结构对待，一般不考虑蒙皮效丿应，只是把它当作安全储备。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段，每段的几何特性当作常量，也可采用楔形单元。