门式刚架.单层工业厂房结构特点与应用范围研究

结 构在轻型 门式刚 架结构 、 大跨 度空 间结构 、 多层 及小高层 住宅和塔 桅结构 等领域有着 良
好 的发展前 景， 在钢 结构的制造 、 安装和 设计 领域 ， 其水平 已经有 了很大 的提 高 ， 建成 了许
值 的大小 ， 梁 、 柱可采 用变 截面 ， 截面 钢 钢 变 门式 刚 架 的节 点主 要 包括 梁 与 柱 的连 许 多多 的钢 结构 工程 ， 尤其 是有些 工程在 规 位 置处可 以根据需要 ， 改变腹板 的高度 、 厚度 接、 梁与 梁的拼接 、 脊节 点的连接和 柱脚 的连 模和 技术 难度上 都达 到 了世 界先进 水平 ， 例 和 翼缘 的宽度 ， 做到物 尽其用 。 接 。本 文仅 针对梁 柱节 点进行研 究 分析 ， 故 如北 京工人体 育馆 、 京首都体 育馆 、 北 上海 文 （） 式刚架 的腹板 可 以按照有 效宽度来 在此 只介绍 该类节 点 的构造特 点 。 ３ｆ １ 门式刚架 化广 场 、 上海 体育 馆 、 南京 长江大 桥 、 上海 东 进 行设计 ， 允许部 分腹板 发生 失稳 ， 同时 ， 可 梁与柱 的连 接一般 可采 用端板 竖放 （ １ ） 方 明珠 电视塔 、 图 ．、 ａ 上海环 球金融 中心、 国家 鸟巢 利用 腹板 屈 曲后 强度 。因此 ，门式 刚架 中腹 端板横 放 （ １ ） 图 ． 和端板 斜放 （ １ ） ｂ 图 － 三种节 体育 馆等 。近几 年来 ， ｃ 钢结构 建筑 在我 国发 板 高 厚 比 能 够 超 出 《 结 构 设 计 规 范》 点形 式 。为 了便 于施工 的定位 ， 钢 通常采 用端 展迅猛 ， 应用 范围不 断扩 大 ， 以说 ， 可 目前 ， 我 （ Ｂ ０ １－０ ３ 的界 限， Ｇ ５ ０ ７２ ０ ） 这样 就减 小 了钢 结 板竖放 的形 式 。 国钢 结构建筑 的发展 正处于建 国以来 的最 好 构构 件 的用钢量 。 时期 。 （） 于跨 度较 大 的门式刚 架 的钢 梁 ， ４对 其 参考 文献 ： 侧 向刚度 、 稳定性 可 以通过檩 条和 隅撑 来保 ［ 王 晓东． １ 】 单层工业 厂房 门式钢 架 的优 证 。隅撑 设置 的距离 一般为 ２倍 的檩距 ， 通 势及 应用 ［ ． Ｊ 中华建 设 ，０ ８０） ５８ ］ ２０ （８： —６． ８ 过设 置擦条 隅撑 ， 以不设 门式刚 架的纵 向 可 ［ 李雄 彦 ， 兆熙 ， ２ 】 徐 薛素铎 ． 门式刚架 轻 （） ａ端板横 放 刚性 构件 ， 小门式刚架 梁 的翼 缘宽度 ， 而 减 从 型钢 结构工程设 计与实例 ［ ． 京： 国建筑 Ｍ］ 北 中 降低 结构整 体 的用钢量 。 工业 出社 ，０８ ２ ０
理 研究 论
商 品与质量
２１年２ 刊 ０１ 月
门式刚架． 单层工业厂房结构特点与应用范围研究
口席 翔
（ 神华宁煤 集团煤炭化 学工业分公 司工程管理部 宁夏灵武 ７０１ ） ５４ １
摘 要： 单层工业厂房结构的结构体 系主要是由柱 、 墙梁 、 、 梁、 墙体 支撑 、 檩条和屋 面等构件组成的。 对于一些有特殊使用功能的．＿ 厂房， 厂房 ｘ， － ｌ ｋ 在 内部还将设 置吊车 梁。组成单层工业厂房结构的基本构件通常是在加工厂内采用 自 动化生产线焊接 而成的， 施工现场安装拼接采用 高强度 螺栓 对钢构件进行连接 ， 减少 了 工现场焊接工程 的工作量 ， 施 这样就使得厂房的施工进度和质量都得到 了较好的保证 。 墙面和屋 面通常采用轻质彩钢 板 ， 自重较轻 ， 其 可以有效地减小钢结构 梁柱构件的截面尺 寸， 同时， 也降低 了结构造价 ， 取得 了良好的经济效益 。同时， 由于钢结构构件 自重减 轻， 可以提 高钢结构的整体抗震性能。单层工业厂房结构的主要组成部分有 ： 横向平面结构． 门式刚架、 纵向平面框 架、 屋盖结构 、 吊车 梁、 围护结 构、 支撑、 基础等。 关键词： 工业厂房； 门式刚架； ， 整体稳定性； 空间刚度； 跨度 ； 净空； 围护结构； 支撑 支 撑系统 和屋面 支撑 系统） 简洁 明了 ， 常可 通 单层工业 厂房一般 跨度较大 、 净空较 高 ， 采 用柔性支撑（ｎ Ｏ钢棒 或张紧 的粗钢 筋）将其 ， 在单层工 业厂房采 用轻 型屋面和墙 体材料 的 直 接或者 用水平 节 点板连接 在腹 板上 ， 也可 情况 下 ， 构承受 的 自重就会 大大减 轻 。当 以采用 刚性支 撑（ 结 如钢 管 、 钢 、 槽 角钢等 ） 来作
１弓ｌቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 言
（） ｂ 端板竖 放
单层 工业厂房 的 高度不 是很大 、 不配 置 吊车 为 结构 的支撑 。 设备或仅 配置起 重量 较 小的 吊车设 备的情 况 （） ７门式刚架 的结 构构件其 刚度 良好 ， 平 时 ， 以采用 一些相 应 的技术 手段选用 一 些 可 宽厚 比较大 的钢构 件 ， 得结 构 自重 相对 减 使 轻 。 型单层 工业 厂房钢 结构 的梁 与柱可 以 轻 采 用焊 接型或 轻型热 轧钢 构件 、 冷弯 薄壁 型 钢 构件 、 焊接组合截 面钢构 件等 ， 构件形 式 其
面 内和平 面外 的刚度 差别 也 比较 小 ， 为钢 构 件 的制作 、 运输 和安装 提供 了较 为有利 的条 件 。结构 构件 可 以全 部在加 工厂制 作 ，自动 生产 化程 度高 ，运输 方便快 速 ， 装简便 迅 安 速， 土建 施工量 小 。
（） ｃ端板斜 放 图 １ 柱节 点的连 接形式 粱 在 端板 竖放 的连 接 形式 中， 端板有 三种 不同 的构造 形式 ， 别为外伸 式 、 分 外伸 端板和
通 常采 用实腹 式或格 构式 （ 析架 梁、格 构 如 ２ ． ２门式刚架 的应用范 围 平齐式 。外伸 式主要 用 于刚性连 接 节点 ， 通 柱 ） 根据梁 柱 的连 接方 式为铰 接或 刚接 ， ， 可 我 国轻型 门式刚 架结构 房屋 的应用 、 研 外伸 以将其分 为排架（ 刚接 、 柱铰接） 柱脚 梁 和刚架 究起 步都 比较晚 ， 直到 改革开放 以后 ， 国外 过借助 梁翼缘 外 的螺 栓来 满足其 刚性 ； 从 端板能够 同时在上 、 下翼缘 外加螺栓 ， 也能够 （ 脚刚接 或铰 接 、 柱 刚接 ） 种基本 形式 ， 吸进 了大 量资金 和引进 了先 进技术 以后 ， 柱 梁 两 才 在 上翼缘外 伸 出， 翼缘外 不伸 出， 下是否 下 上 后 者 因为其梁柱 的构型 就像 门状 ， 故称 为” 使得 轻型 门式刚架结构 在我 国的工业厂房 中 门 式 刚架 ” 。 逐渐 开始应 用并 迅速 发展起 来。特 别是 ， 近 均加 螺栓主 要取 决于所 承受 的弯矩是 否有变
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作者简介 ： 席翔（９ ８） 男， １７ 一 ， 汉族 ， 宁夏银 川人 ， ０ ２年毕业 于济 南大学 土木工 程工 民 ２０ 建专 业 ， 获工 学学 士学位 ， 理工 程师 ， 主 助 现 要从 事工业 建筑 施工管 理方面 的工 作 。
平齐式主要用于半刚性连接的框 几年 来 ， 随着我 国钢产量 的逐年 增长 ， 结构 号的情况； 钢 架或者 门式 刚架 ， 平齐 式端 板上下 均应 有足 发展 形势 非常好 ，门式 刚架 的应用 范围也 越 加广 泛 。 门式 刚架 一般用 于跨度 为 ９ ３ ｍ， 够 的焊缝 位置 以及满 足传递 压力 的要求 。 ￣６ ４结束语 柱 高为 ４５ １ｍ， 距为 ６ ７ ｍ或 ｇ ）设 ． ２ 柱 ～ ｍ（． ｓ ｎ ｉ， 我 国的钢 结构虽 然起 步较晚 ， 但是 随着 大及施 工方便 等优 点 ， 体如下 ： 具 置有 无桥 式 吊车 或有起 重量较 小 的吊车 （ 如 在 （ 梁 柱构件 的横 截面尺 寸较 小 ， 以有 不大 于 ２ ０ １ ） 可 ｏ 或是 ３悬挂式起 重机 的单层轻 型 我 国 的改革开放 和经 济建 设的不 断发展 ， ｔ 我 效地 利用建 筑空 间， 从而减 小了建筑 体积 ， 降 钢结 构房屋 。 目前，门式 刚架 结构 己经广泛 钢 结构领 域 ， 国 己经 有 了长足 的进步 。钢
２门式 刚架结构 特点 及应 用范围 ２ １ １ 刚架 的特 点 ． 『式 门式刚架 同屋架 等其他 轻 结构相 比 ， 具 有 结构 简单 、 受力 合理 、 刚度 良好 、 使用 空 间
低 了房 屋的高 度 ， 基础 的尺 寸也 可 以相 应地 应用 于各类轻 型工业厂 房， 比如娱 乐场所 、 体 减小。 育场 馆等 公共建筑 ， 储运 设施 及仓库 ， 零售 、 （） ２门式刚架 的截 面抵抗矩 同抗 弯承载力 超市和 商业 服务等 。 成 正 比， 因此 ， 门式刚架 可 以根 据其截面 弯矩 ３ 门式 刚架 的节点 连接形 式
（） ５对于 跨度较 大 的单层 工业厂 房结构 ， 可 以采用大 屋脊 的双坡 屋面 结构 。 结构 的 在 跨度 中部 设置一 些上下 铰接 的摇摆 柱 ， 样 这 就减 小了横梁 的跨度 ， 小横梁 的截面尺 寸 ， 减
降低 工程造 价 。 （ 门式刚架 结构 的支撑 系统 （ 括柱 闻 ６ ） 包