建筑结构 教学课件 ppt 作者 张宪江 主编 徐广舒 何慧荣 副主编 第四篇 钢结构26门式刚架.pptVIP

课题26 门式刚架 项目1 门式刚架结构的组成及布置 项目2 门式刚架的梁、柱截面验算 项目3 门式刚架结构施工图阅读 轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以下技术特征： 1.结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 2.门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。 3.屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/10，是一种经济可靠的结构形式。 门式刚架的结构形式 1.2 门式刚架的结构组成 1.3结构形式与平面布置 门式刚架的结构形式按构件体系分，有实腹式与格构式；按截面形式分，有等截面与变截面；按结构选材分，有普通型钢和薄壁型钢。实腹刚架的截面一般为工字形；格构式刚架的整体截面为矩形或三角形。 门式刚架的横梁与柱为刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础可采用刚接。 变截面与等截面相比，前者可适应弯矩变化，节约材料，但在构造连接及加工制造方面，不如等截面方便故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计成变截面。 1.3结构形式与平面布置 门式刚架结构的纵向温度区段不大于300m，横向温度区段长度不大于150m，当有计算依据时，温度区段长度可适当增大。当需要设置伸缩缝时，可在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔并使该处屋面板在构造上允许胀缩；或者设置双柱，习惯上多采用双柱。 在多跨刚架局部抽掉中柱处，可布置托架梁。 屋面檩条的形式和布置，应考虑天窗、通风口、采光带、屋面材料和檩条供货等因素的影响；屋面压型钢板与檩条间距和屋面荷载有关，一般可按常用压型钢板产品规格采用。 山墙处可设置由斜梁、抗风柱和墙架组成的山墙墙架，或直接采用门式刚架。 1.4 檩条和墙梁的布置 檩条：应等间距布置。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，以便于天沟的固定。确定檩条间距时，应综合考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。 墙梁：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。 1.5支撑的布置 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。 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。 端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。 柱间支撑的布置原则： 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，一般取45~60m； 当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置； 端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。 1.6门式刚架节点与梁柱连接设计 梁、柱拼接节点 1.6门式刚架节点与梁柱连接设计 刚架柱脚连接 2.1板件最大宽厚比与屈曲后强度的利用 2.1.1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： 2.1.2板件屈曲后强度的利用 腹板屈曲后强度利用： 在进行刚架梁、柱截面设计时，为了节省钢材，允许腹板发生局部构件的屈曲，并利用其屈曲后强度。 腹板的有效宽度： 当工字形截面梁、柱构件的腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算其截面几何特性。 有效宽度取值： 当腹板全部受压时： 当腹板部分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度为： 2.2 刚架梁、柱构件的强度计算 刚架内力分析 在横向均布荷载作用下，刚架弯矩图如下 在水平风荷载作用下，刚架弯矩图如下： 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。 正应力验算： 剪应力验算： 弯矩作用平面内： 弯矩作用平面外： 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M 共同作用下的强度应符合下列要求： 当 时 当 时 当截面为双轴对称时 工字形截面受弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N 共同作用下的强度应符合下列要求： 当 时 当 时 当截面为双轴对称时 * * 1.1 门式刚架结构体系及特点 正在建设的门式刚架工程实例 山墙抗风柱 吊车梁 天窗架 结构形式 平面布置 屋面檁条布置 实例 屋面檁条布置实例 墙梁布置实例 项目2 门式刚架梁柱截面验算 he：腹板受压区有效宽度； ρ：有效宽度系数； hc: 腹板受压区高度。 刚