轻钢门式刚架设计交流.ppt

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1、门式刚架厂房设计交流民用建筑二所季云聪2021/9/14门式刚架特点门式刚架主要结构特点：材料省、质量轻:门式刚架系超静定结构，应力分布比较均匀，其梁、柱多采用变截面，能充分发挥材料的承载力，节省材料，无吊车的门式刚架房屋承重结构的耗钢量一般为15-30kg/m2，有吊车(吊车起重量不大于50t)的耗钢量为45-95kg/m2,其结构自重仅为相同跨度和荷载条件下混凝土结构的1/20-1/30；工业化制作生产程度高，质量易保证、施工周期短；布置灵活：可采用单跨、双跨或多跨；柱网不受模数限制，可根据使用要求和用钢量省的原则来确定，柱距通常采用6-12m；2021/9/1

2、4门式刚架的适用范围吊车起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机。当有需要并采取可靠技术措施时，起重量允许不大于5t。不适用有强烈侵蚀性介质的环境。多层钢结构房屋的顶层采用了门式刚架轻型房屋钢结构及其屋盖者，该部分结构的设计、制作和安装可参照本规程执行，但应进行整体分析，包括抗震分析，考虑其下部结构对顶层内力和位移的影响。2021/9/14门式刚架结构重要性系数当设计使用年限为50年时,重要性系数取1.0;当为25年时,重要性系数取不小于0.95。2021/9/142021/9/14单层厂房多层工业厂房工业厂房图片金陵石化总厂2021/9/1

3、42021/9/142021/9/142021/9/14门式刚架荷载及荷载组合永久荷载：包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。可变荷载：屋面活荷载、屋面雪荷载和积灰荷载吊车荷载、地震作用、风荷载。2021/9/14荷载计算中需要注意的几点屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑；多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定；当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。如果有

4、女儿墙，在PKPM中注意手动输入该部分的风荷载对于受荷载水平投影面积大于60m2的构件，可取不小于0.3kN/m2。2021/9/14主要内力组合组合（1）：1.2×永久荷载+0.9×1.4×[积灰荷载+max{屋面均布活荷载、雪荷载}]+0.9×1.4×(风荷载+吊车竖向及水平荷载)组合（2）：1.0×永久荷载+1.4×风荷载组合(1)－用于截面强度和构件稳定性计算，组合(2)－用于锚栓抗拉计算。2021/9/14门刚控制内力和控制组合内力计算原则：根据不同荷载组合下内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截

5、面。控制截面的内力组合主要有：最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。最小弯矩Mmin和同时出现的V及N的较大值。最小轴压力Nmin和相应的M及V当柱脚铰接时M=0。2021/9/14门刚计算原理轻型钢结构是以构件边缘最大压应力达到钢材屈服点作为临界状态，没有考虑塑性发展的影响，所以门式刚架一般按弹性理论设计。考虑各种荷载组合内力分析结果，取出最大荷载值控制设计，对初选截面梁柱按压弯构件进行验算。2021/9/14门刚侧移计算及调整侧移计算原则：变截面门式刚架柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。计算时荷载取标准值，不考虑

6、荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移不满足要求，即需要采用下列措施之一进行调整：放大柱或梁的截面尺寸；改铰接柱脚为刚接柱脚；把多跨框架中的摇摆柱改为上端和梁刚接的节点连接形式。2021/9/14门刚位移控制指标门刚刚度指标刚架柱顶位移限值：无吊车且采用轻型钢墙板时为1/60；有桥式吊车且有驾驶室时为1/400；有桥式吊车由地面操作时取1/180。斜梁挠度限制：仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条：为1/180；有吊顶为1/240；有悬挂起重机：1/400；特别注意：斜梁竖向挠度表3.4.2－2注1有误,应采用GB50018如下规定:“对单跨山形门式刚架,L系一侧斜梁的

7、坡面长度”,而不是构件跨度.此外,由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值,不应大于坡度设计值的1/3.跨度大于30m的斜梁宜考虑起拱.2021/9/14门刚构件宽厚比限制梁、柱板件的宽厚比限值：工字形截面构件受压翼缘板的宽厚比：工字形截面梁、柱构件腹板的宽厚比：2021/9/14门刚利用屈曲后强度的几个要点对承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁宜考虑腹板屈曲后的强度，按照考虑腹板屈曲后强度来计算梁的抗弯和抗剪承载力；对直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件不考虑屈曲后强度利用截面屈曲后强度，可以尽量使用截面高而窄的斜梁，节约用钢量考虑腹板屈后抗剪强度时,变截面