钢结构.doc

第一章、轻型门式钢架结构 1、钢结构应用： 高－高层与高耸钢结构 大－大跨度空间结构、大跨桥梁结构 重－重型厂房 特－特殊结构，如高压密封容器、管道等 轻－轻型钢结构、门式刚架 单层门式刚架的组成 主要承重骨架－门式刚架(焊接、压制变(等)截面H形钢) 檩条、墙梁 －冷弯薄壁型钢(C形或Z形冷弯薄壁型钢) 屋面、墙面 －压型金属（钢、铝）板、彩钢夹芯板 屋面及墙面保温芯材 －聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉等 支撑 －屋面支撑、柱间支撑 3、单层门式刚架结构的特点 质量轻：采用压型钢板、冷弯薄壁型钢及玻璃棉等围护材料所以质量很轻。因此承重门式刚架也很轻，上部结构重量减小，地基处理费用降低，同时抗震性能好；风荷载可能是控制荷载 工业化程度高，施工周期短：所有构件均可以由工厂制作（速度快、质量好）、现场拼接安装（干作业环境、环保、快速、现场人员少），对一般规模较小的工业厂房仅需45天至 2个月，而若采用钢筋混凝土结构则需要8～12个月左右； 综合经济效益高：自重轻运输费用低、基础费用低，且施工周期短、资金回报快，投资效益高； 柱网布置比较灵活：传统柱网受屋面板、墙板尺寸限制（柱距6m），门式刚架采用压型钢板，柱网相对灵活，可以根据使用要求确定； 其它特点： 门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成很轻便。 门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料； 组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要求高； 构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也比较柔； 4、门式刚架的结构形式 按跨度：单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式 按屋面坡脊数：单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡 1）单脊双坡多跨刚架 无桥式吊车：中柱多为摇摆柱 有桥式吊车：中柱宜两端刚接 2）截面形式 无桥式吊车：梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接工字形截面或轧制H形截面 有桥式吊车：柱宜采用等截面形式 3）柱脚形式 无桥式吊车：多按铰接支承设计，通常为平板支座 有桥式吊车：刚接 4）坡度 1/20~1/8 5）运输单元 柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间用通过端板用高强螺栓连接 6）吊车 悬挂吊车：起重量不大于3吨 桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制 5、刚架的建筑尺寸和布置 跨度：9~36m；高度：4.5~9m； 柱轴线：下端中心线或柱外皮（工业建筑） 梁轴线：最小截面中线，与上表面平行 柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素 6m，7.5m或9m 温度区段：纵向≤300m，横向≤150m。 设置伸缩缝的方法：双柱；檩条和屋面板构造； 檩条布置：应等距布置。在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长(一般小于200mm)，在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟固定。 墙梁布置：墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。 屋面支撑和刚性系杆的布置原则 1）在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。 2）在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。 3）端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。 7、柱间支撑布置原则 1）柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，无吊车时，间距一般30~ 45m，有吊车时不宜大于60m ； 2）当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜设置支撑； 3）端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。 4）在刚架转折处应沿房屋全长布置刚性系杆。 7、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(对压型钢板屋面，按水平投影计，一般取0.5kN/m2，超过60 m2可取0.3kN/m2) 、屋面雪荷载和积灰荷载、吊车荷载 、地震作用 、风荷载。 风荷载： wk——风荷载标准值（kN／m2）；w0——基本风压； ?z——风荷载高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》的规定采用； 当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用； ?s——风荷载体型系数。 8、 荷载效应组合应符合原则 ⑴ 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； ⑵ 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； ⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其它荷载同时考虑； ⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定； ⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。