轻型门式刚架结构的结构特点
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【专业知识】轻型门式刚架结构的结构特点
【学员问题】轻型门式刚架结构的结构特点？
【解答】（1）主体结构采用门式刚架，刚架可以是单跨、双跨或多跨，还可带附跨。把中柱做成摇摆柱体现了材料集中使用的原则。
（2）采用变化构件截面的手段以适应弯矩变化是门式刚架轻型化的技术措施之一。柱脚常用铰接，（当有桥式吊车时用等截面、柱脚固定）。
（3）刚架间距一般6m左右，亦可采用7.5~9m，间距太大将增加檩条的用钢量。温度区段长度：
纵向小于等于300m；横向小于等于150m.
当不超过以上数值时，一般情况下可不考虑温度应力和温度变形的影响。
柱间支撑的纵向水平刚度较单独柱大得多（约10～20倍），故厂房纵向温度变形的不动点接近于柱间支撑的中点（有两道柱间支撑时，为两支撑距离的中点）。
新规范增加：当有计算依据时，温度区段长度可适当加大，是考虑到影响温度区段
长度限值的因素较多，在规范中无法逐一反映，让设计人员根据具体情况考虑增减。当温度区段长度超过规范规定的数值时，应进行温度应力的计算或设置温度伸缩缝。温度伸缩缝的两种做法：
a.在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔；
b.设置双柱。
此外，吊车梁与柱的连接宜采用长圆孔。
门式钢架轻型房屋工程施工方案
施工组织设计 1、编制总说明 1.1、编制目的： 本施工组织设计编制的目的是：为××××工程厂房、办公楼项目施工阶段，提供较为完整的纲领性技术文件，用以指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全、文明地完成该工程的建设任务。 1.2、编制依据： 1.2.1、招标文件、施工图纸等资料。 1.2.2、××××有关建筑工程安装文明施工规范、标准。 1.2.3、ISO9001质量保证体系标准文件，质量手册等技术指导性文件以及现有同类工程的施工经验、技术力量。 1.2.4、根据国家现行的有关标准和规范要求： （1）《钢结构设计规范》（GB50017-2003） （2）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002） （3）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） （4）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91） （5）《工程测量规范》（GB50026—93）； （6）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002） （7）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002） （8）《建设工程项目管理规范》（GB/T50326—2001）； （9）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）； （10）《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210－2001） 2、工程概况及特点 2.1、工程概况： 1、总包单位：××××建设工程公司 2、分包单位：××××××公司 3、建设单位：××××有限责任公司 4、监理单位：××××监理有限公司 5、工程名称：××××工程厂房、办公楼 6、工程地点：××××工业园 7、设计单位：××××有限公司
门式刚架轻型结构房屋的发展现状
门式刚架轻型结构房屋的发展现状 门式刚架轻型结构房屋的发展现状 李一凡刘福胜孙勇 (山东农业大学水利土木工程学院泰安271018) 摘要介绍了门式刚架轻型结构体系在国内外的发展研究概况;评述了门式刚架结构优化设计研究领域从最初 的尺寸优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程;针对我国的实际情况,对门式刚架轻型结构体系在原材料供 应、设计、技术力量等方面存在的问题进行了分析,提出了相应的解决措施。 关键词门式刚架发展设计尺寸优化形状优化拓扑优化 STATE2AND2ARTOF THEDEVELOPMENTOFLIGHT2GAUGE STEEL PORTAL FRAME INCHIN A Li Yifan Liu Fusheng Sun Yong (College of Water Conservancy and Civil Engineering , Shandong Agriculture Universit y Tai′an271018) ABSTRACT It is introduced the development and research of light2gauge steel portal fr ame structure systems both at home and abroad , it is reviewed emphatically main course of developing from initial siz ing design to shape and topology optimization in theportal′s structural optimization design field1 In view of our countr y′s actual situation , it is also analyzed the light2gauge steel portal frame system′s problems , such as those of raw material su pply , design and technology. Corresponding countermeasures are also proposed. KEY WORDS light2gauge steel portal frame development design sizing optimiza tion shape optimization topology optimization 门式刚架轻型结构体系是近年来在钢结构建筑 中应用相当广泛的一种结构形式。它是用等截面或 变截面的焊接H 型钢作为梁柱,以冷弯薄壁型钢作 檩条、墙梁、墙柱,以彩钢板作为屋面板及墙板,现场 用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要承重结构,再 配以零件、扣件、门窗等形成的比较完善的建筑体 系,即门式刚架轻型结构体系。这种结构体系可以 在工厂批量生产,在现场按要求拼装形成。能有效 地利用材料,构件尺寸小,自重轻,抗震性能好,施工 安装方便,建设周期短,能够形成大空间、大跨度,具 有外表美观,适应性强,造价低,易维护等特点。 1 门式刚架轻型结构体系在国内外的发展概况 门式刚架轻型结构体系在国外应用极为广泛。
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算 恒载包括刚架自重及屋面板，檩条，保温棉等重量。以下为一些常规的恒载取值： 檩条＋屋面板（0.5mm）：0.10 KN/m2 檩条＋屋面板（0.5mm）+屋面内衬板(0.5mm) 0.15 KN/m2 檩条＋夹芯板：0.15 KN/m2 具体的恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备的联系梁的重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载。 2活载及屋面悬挂荷载 屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向活荷载的标准值应取0.5KN/m2 (注：当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0.3KN/m2)。 屋面悬挂荷载是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。 常用的屋面悬挂荷载值可参考如下： 石膏天花板吊顶0.15 KN/m2 空调管道0.05 KN/m2 灯具0.05 KN/m2 喷淋0.15 KN/m2 需要指出的是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用STS 等设计软件时（该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载是比较适合的。如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内，则恒载＋风载组合时设计偏于不安全。 3雪荷载 在考虑雪荷载时需要注意： 1．需要按照规范50009-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值；
2．在设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况： （1）屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用； （2）屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；（3）框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用。 4风荷载 门式刚架的风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002，2012版)。请注意以下事项： 1．基本风压应按荷载规范附录E.4 中附表E.5给出的50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。2．并非所有门式刚架的体型系数都可以按CECS，门规仅适用于：屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m，房屋高宽比≤1，且檐口高度≤房屋最小水平尺寸； 3．当柱脚铰接且刚架的l/h小于2.3和柱脚刚接且l/h小于3.0，采用GB50009-2012规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全，而在其他各种情况用GB50009-2012取值，将会导致设计不安全； 4．任何情况下，横向刚架两侧墙面体型系数的代数和不宜小于1.2。 5吊车荷载 1．桥（梁）式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值； 2．对手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。 6地震荷载 当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高，或宽度方向有很多摇摆柱时，可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算。计算时，阻尼比可取为0.05。
21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计【开题报告】
毕业论文开题报告 土木工程 21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计 一、选题的背景、意义 1、历史背景 门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，同时经济效益好，使其得到了广泛的应用。在初期，这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发展。 轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来，随着我国钢材产量的增加和焊接H型钢的出现，压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产，特别是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施，轻型门式刚架结构得到迅速的发展。目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。 2、现状 1、外国厂家的进入,新技术新产品的引进 1). 1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上海宝钢一期工程引进日本W550、V115N压型钢板成型机，并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米，是80年代初首次用量最大的工程。 2).1983年开始深训经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仑库。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库。随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房仑库，这种建筑还可以用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。 3).1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司，1996年嘉定工厂建成投产。已在国内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米。 1994年美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项，产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，为客户提供钢结构建筑系统，提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。 上海宝成钢构是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑
轻型门式刚架结构
●门式刚架结构一般采用的材料是_____AD____. a) Q235钢 b) Q175钢 c) Q490钢 d) Q345钢 ●门式刚架结构的经济合理柱距是___AC__________. a) 6米 b) 21米 c) 7.5米 d) 没有要求 ●门式刚架结构荷载计算中，风荷载体形系数取值依据是____C_______. a) 建筑抗震设计规范GB50011-2010 b) 钢结构设计标准GB50017-2017 c) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB51022-2015 d) 建筑结构荷载规范GB50009-2012 ●板件的屈曲后强度利用是指______B____后，仍有较高的承载力可以利用. a) 受拉薄板的屈曲 b) 受压薄板的屈曲 c) 受拉厚板的屈曲 d) 受压厚板的屈曲 ●确定楔形柱刚架平面内计算长度系数的方法有_ABC__________. a) 一阶分析法 b) 二阶分析法 c) 计算公式法 d) 侧向支撑布置法 ●门式刚架楔形柱的设计要进行计算内容有___ABD_______。 a) 整体稳定 b) 侧移 c) 挠度 d) 强度计算 ●刚架斜梁采用变截面依据是_______B___。 斜梁的剪力分布 斜梁的弯矩分布 斜梁的高度 斜梁的角度 ●常用的实腹式的檩条截面是______BC_______。 a) 方钢管 b) 卷边Z形钢
c) 卷边C形钢 d) 圆钢 ●未采用搭接方式连接的檩条是按______C_______计算的。 a) 竖向受弯的简支梁 b) 竖向受弯的连续梁 c) 双向受弯的简支梁 d) 双向受弯的连续梁 ●门式刚架中的隅撑是连接____BD_______之间的构件。 a) 檩条与拉条 b) 梁与檩条 c) 梁与柱节点 d) 柱与墙梁 ●屋面压型钢板通常选用的板型_________BC___。 a) 低波板 b) 高波板 c) 中波板 d) 都可以 ●屋面压型钢板计算简图是等效为_____AC______构件计算的。 a) 5跨连续梁 b) 简支梁 c) 3跨连续梁 d) 悬臂梁 ●节点设计时应遵循的基本原则是___ABC________。 a) 传力明确 b) 受力合理 c) 方便施工 d) 便于拆卸 ●梁-柱节点处的端板厚度t是根据_____B_____确定的。 a) 连接螺栓的直径 b) 支承条件划分的区格 c) 柱子的轴力大小 d) 连接螺栓的杆长
门式刚架轻型钢结构设计
门式刚架轻型钢结构设计 摘要：轻型钢结构以其施工速度快、建筑造型美观、钢材用量少、造价低廉等优势，越来越受国内外建筑商所青睐。而门式刚架结构体系作为轻型钢结构的一种结构形式，伴随着我国经济的高速发展，广泛应用于工业、居住和公共建筑，其发展是相当迅速的。在以往的工程项目设计中通过比选方案，该结构形式经常被选择采用。 关键词：门式刚架；荷载；钢梁；檩条 1 工程概况 以某工程成品仓库门式刚架为例，简要阐述轻型门式刚架结构设计的一些基本步骤和注意事项。该工程基本设计条件为抗震设防裂度为7度（设计基本地震加速度0.1g），Ⅳ类场地，基本风压0.55kN/m2 ，地面粗糙度为B类。刚架抗震能力很强，7度设防时一般不需做抗震验算。 成品仓库全长105m，双坡双跨，单坡跨度27m，双跨总跨度54m，柱距7.5m，无吊车，檐口高度10.5m。门式刚架变形能力强可以有效的抵御地震作用，但在使用荷载作用下产生的位移较大，因此不适宜安装起重量过大的吊车，通常采用重量不大于3t的悬挂式吊车起。本项目无吊车，所以柱脚采用铰接，斜梁坡度1/15。 2 结构体系 为防止出入仓库的叉车撞击钢柱和预防雨水侵入仓库，沿厂房设置了 1.2m 高矮墙。钢柱下设置1.2m高，与墙等高的混凝土短柱。注意在考虑基础及短柱定位时，应事先计算上部门式刚架的钢柱尺寸，保证钢柱柱脚中心与混凝土短柱中心、基础中心重合。混凝土短柱外皮应与墙外皮对齐，同时还应考虑到轻型钢墙板的布置。 在本次成品仓库设计中，成品库建筑面积较大，超出国家防火要求，而且近期有事故表明，如果成品仓库的防火分区设置不当，当发生火灾时火情串联，难以保证人身和财产的安全，故建筑专业要求在成品库内设置防火墙，保证防火分区。考虑到门式刚架结构在受到风荷载等外部荷载时变形比较大，如把防火墙置于钢柱间，则墙体将大大阻碍门式刚架的整体变形，对整个结构不利，所以在设计时应考虑把防火墙置于钢柱外皮布置，且与钢柱间距50mm左右的距离以确保门式刚架的变形要求。在钢柱对应位置设置钢筋砼构造柱，构造柱与砌体墙之间按《砌体规范》设置拉接筋，构造柱与钢柱之间采用两块钢板，利用长螺栓孔连接，以保证砌体墙沿墙轴线方向变形自由。 3 荷载选取
门式刚架轻型房屋钢结构工程施工组织设计
工程施工组织设计(彩钢板) 一、工程概况 工程名称： 建设单位： 设计单位： 工程概况： 工程建设地点 工程质量等级要求： 该工程荷载： ①屋面施工活恒载：0.30KN/㎡（对刚架计算） ②屋面静荷载：檩条+保温棉+双层彩色钢板=0.25KN/m2(不含钢架自 重) ③基本风压力：0.45KN/㎡（参考新荷载规范） ④雪荷载：0.40KN/㎡ ⑤屋面风机荷载：0.70KN/㎡ ⑥地面粗糙度类别B类 ⑦抗震设防强度：7度 ⑧抗震设防类别：丙类 ⑨建筑物安全等级：二级 ⑩耐火等级为二级 有二台吊车（5T、10T吊车） 主材均采用Q345-B钢，檩条、支撑等物件采用Q235-A钢（其中檩条要镀锌），檩条采用油性调合漆防腐处理，焊条为E50、E43系列。
二、编制依据：（见附录四） 1、《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84 2、《建筑物荷载规范》GB50009-2001 3、《钢结构设计规范》GBJ17-2003 4、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18-87 5、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001 6、《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2002 7、《建筑结构荷载规范》GB5000-2001 8、《钢结构工程质量检验评定标准》GBJ50221-95 9、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91 10、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工验收规范》JGJ82-91 11、《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95 12、《防腐标准》ISO/ZH12944 13、《钢铁结构构件防腐保护涂层应用指南》BS5493：1997 14、《多功能钢铁表面处理液通用技术条件》GB/T13612-1990 15、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88 16、《中国工程建设标准协会标准：门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CESS102：2001》 17、建筑法等国家现行建设管理法规 18、本企业的特点、现状、施工技术管理力量 19、我公司的质量手册、程序文件、内部文件等管理制度 三、施工部署 （一）施工总平面布置图（见附图1） （二）工程管理体系和项目经理部的组成 1、工程实施领导班子 为了确保本工程施工（加工制作、安装）的进度、质量、安全。必须
钢结构毕业设计--开题报告--双跨轻型门式刚架结构
1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 一、本课题介绍 本工程为元氏五金厂生产车间设计，采用的是两连跨全钢轻型门式刚架结构。该工程位于石家庄元氏县内，两连跨2×21m，长度102m，每跨各设桥式吊车一部，为单层钢结构厂房。最大冻土深度0.55m；稳定地下水埋深约15.5m，属潜水类型，对混凝土结构不具腐蚀性。建筑场地持力层属粉质粘土，地基承载力特征值165 kN/m2；场地类别为Ⅲ类。地基处理方案：根据场地地质条件和建筑物荷载特点，本工程采用天然地基。吊车起重量5吨桥式吊车一部，起吊高度6m，吊车参数如下：吊车跨度19.5m，软钩，A3工作制，吊车为2轮，最大轮压7.9吨，最小轮压2.95吨，小车重1.7吨，轨道选用铁路重轨38（轨高134，底宽114，重量380N/m），吊车宽度4650mm，轮距3550mm。 二、本课题设计的背景和意义 （一）课题的背景 钢结构建筑具有轻质高强、力学性能好、抗震性能优越、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展等诸多优点。近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大。目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的时期。但和发达国家相比，我国在许多方面还存在着明显的差距，比如：钢结构建筑占整个建筑的比重，美国是40%，我国还不到5%。，由此可见，今后我国钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。 （二）课题的意义 钢结构厂房是近十年来发展最快的领域，这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的厂房结构模式产生较大冲击。 考虑到门式刚架轻型钢结构厂房具有自重轻、用钢量省、造价低等特点，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。而该种结构可以跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足要求，周期短且不需要大型的施工机具。因此，本工程采用了此种结构。
门式刚架轻型房屋刚架柱脚方案的确定
门式刚架轻型房屋刚架柱脚方案的确定 摘要结合某单层轻钢结构门式刚架厂房实际工程，将边柱柱脚分别按铰接、刚接两种方案进行刚架整体计算，通过对主要技术指标及经济指标的详细比较，阐述对此类结构形式厂房的柱脚方案选择的必要性。 关键词轻钢结构 柱脚 铰接 刚接 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002第4.1.4条规定：“门式刚架的柱脚多按铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接”。目前，部分设计人员对此条规定没有足够的理解，在方案设计过程中常常将有无吊车作为柱脚方案选择的判断条件。本文通过对某建设中实际工程的计算比较，阐述在选择门式刚架柱脚方案时，除按《规程》的一般规定外，还应结合工程实际情况，通过对主要技术指标以及经济指标的综合控制，合理确定柱脚方案。 1 工程概况 该工程为轻型屋面门式刚架结构，长150m，宽132m，边柱柱顶标高为+5.000m，底脚标高取-0.300，即边柱高5300mm，横向双坡刚架。根据工艺布置要求及工程经验，基本确定每5m设置刚架，采用中间抽柱加设托梁方案，即沿厂房纵向外侧每5m设柱，内侧每10m设柱。 沿厂房横向每22m设刚架柱，形成6×22=132的6连跨双坡刚架。刚架柱网平面布置见图1。 图1 刚架网柱平面布置图
2 方案比选 2.1 铰接方案 根据《门式刚架轻形房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002中第4.1.4条一般规定及此类厂房的常规做法，基本可以确定该工程边柱脚采用铰接连接，中间柱按上下均为铰接的摇摆柱设计。但经过PKPM-STS软件计算后发现，在同时满足刚架强度、稳定、变形等全部指标前提下，边柱的平面内长细比成了主要的控制指标，而构件的强度系数却很低，即材料的强度没有充分发挥。这种结果表明结构整体控制指标的不匹配性，同时也预示着在经济指标上可能存在的可缩性。刚架边柱柱脚铰接立面简图见图2。 图2刚架边柱柱脚铰接立面简图 2.2 刚接方案 针对铰接方案中的控制指标，减少边柱的平面内长细比，在其它方案不变的情况下，将边柱的柱脚改为刚接，边柱由变截面改为等截面，同时调整横梁构件尺寸。刚架边柱柱脚刚接立面简图见图3.