门式钢架的知识学习
门式钢结构基础知识

门式钢结构基础知识门式钢结构,听起来好像很复杂的样子,其实啊,就像搭积木一样有趣呢。
门式钢结构主要就是由门架组成的呀。
这门架就好比是一个人的骨架,支撑起整个结构的重量。
它有两根柱子,就像人的两条腿,稳稳地站在地上,而横梁呢,就像是人的肩膀,把两边的柱子连接起来。
这个结构看起来简单,可作用大着呢。
我们再说说它的材料吧。
一般都是钢材,钢材这东西,硬邦邦的,就像硬汉一样。
它的强度高啊,能承受很大的压力。
你想啊,如果把一个房子比作一个大家庭,那门式钢结构里的钢材就是这个家庭里最能扛事儿的那个成员。
不管是风啊,雪啊,还是房子里面放了很多重物,它都能顶得住。
不像那些软弱的材料,稍微有点压力就垮掉了。
门式钢结构的连接也很有讲究。
就像是拼图一样,每个部分都得严丝合缝地拼在一起。
焊接就是一种常见的连接方式,把两个钢材部件牢牢地粘在一起,这就像是给它们之间打了个超牢固的胶水。
螺栓连接也常用啊,螺栓就像是小纽扣一样,把各个部件紧紧地扣在一起。
要是连接没做好,那就像衣服上的纽扣掉了,整个结构就会散架,这可不得了。
门式钢结构在建筑中的应用可广泛了。
比如说厂房,那些大大的厂房好多都是用门式钢结构建造的。
为什么呢?因为厂房里面往往要放很多大型的机器设备,对空间的要求很高。
门式钢结构搭建起来比较快,就像搭乐高积木一样,一块一块地很快就能搭出一个很大的空间来。
而且它的成本相对来说比较低,对于那些想要节省成本又想快速建成厂房的企业来说,简直是再好不过的选择了。
还有仓库也是啊,仓库要堆放货物,门式钢结构能够提供宽敞的内部空间。
这空间就像一个大口袋,可以装下很多东西。
它的结构稳定,不用担心货物太多把仓库压垮。
这就好比一个强壮的人背着重重的行囊,依然能够健步如飞。
在设计门式钢结构的时候,那可是要考虑很多因素的。
要考虑当地的气候条件,要是在经常刮大风的地方,就得把结构设计得更坚固些,就像给一个战士穿上更厚的铠甲一样。
还要考虑建筑物的用途,如果是存放易燃易爆物品的仓库,那在防火防爆方面就得特别用心设计,这就像给危险物品加上层层保护罩一样。
轻钢门式刚架结构基本知识课件

06
CATALOGUE
轻钢门式刚架结构的维护与加 固
日常维护与保养
1 2 3
定期检查
轻钢门式刚架结构的日常维护与保养应定期进行 ,包括检查结构是否有锈蚀、损伤等情况,及时 发现并处理问题。
清洁保养
保持轻钢门式刚架结构的清洁,避免积尘、积水 等对结构造成腐蚀,同时定期对结构进行涂装保 养,保持结构的完好。
03
支撑系统的布置方式和数量需要根据实际情况进行计
算和设计,以确保结构的稳定性和安全性。
连接节点
01
连接节点是轻钢门式刚架结构中的关键部位,用于连接各个构 件并传递载荷。
02
连接节点的设计需要考虑到结构的承载能力和稳定性,同时还
需要考虑到施工方便性和经济性。
常见的连接节点包括焊接、高强度螺栓连接和铆钉连接等,需
在满足安全性和使用功能的前提下,合理 选择材料和结构形式,降低工程成本。
适用性原则
耐久性原则
满足结构在正常使用过程中所必需的刚度 、强度和稳定性要求,保证结构的正常使 用性能。
考虑结构的使用寿命,确保结构在规定的 使用年限内具有良好的耐久性能。
结构分析方法
有限元分析法
利用离散化的数值方法对结构进行分 析,通过建立有限元模型来模拟结构 的真实受力状态。
通过改变结构的材料分布 和连接方式,使结构在满 足性能要求的同时达到最 优的重量和刚度。
形状优化
调整结构的几何形状,改 善结构的应力分布和承载 能力。
尺寸优化
对结构的尺寸参数进行优 化设计,如梁的截面尺寸 、柱的高度等,以达到最 优的性能指标。
细节优化
对结构中的关键部位或连 接节点进行优化设计,提 高结构的可靠性和安全性 。
自己总结门式刚架总结

门式钢架轻型房屋钢结构设计总结1、采用以概论理论为基础的极限状态设计法,按分项系数设计表达式进行计算。
2、门市钢架轻型房屋钢结构的承重构件,应按承载能力极限状态和正常使用极限进行设计。
当结构构件按承载能力极限状态设计时,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的基本组合计算,并符合下列要求:γoS≤R (3.1.3)式中:γo ——结构重要性系数。
对一般的门式刚架钢结构构件安全等级取二级,当设计使用年限为50年时,结构承重性系数取不小于1.0;当设计使用年限为25年时,取不小于0.95;S——不考虑地震作用时,荷载效应组合的设计值;R——结构构件承载力的设计值。
3、在抗震设防地区,门式刚架轻型房屋钢结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震验算,并符合下列要求:SE≤R/γRE (3.1.4)式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设计值;γRE——承载力抗震调整系数。
当由抗震控制结构设计时,尚应采取抗震构造措施。
4、门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。
抗震验算时,结构的阻尼比可取0.05.5、当结构构件按正常使用极限状态设计时,应根据现行国家标准。
《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的标准组合计算变形,并符合本规程3.4节的要求。
6、结构构件7、设计原则:技术先进、经济合理、安全使用8、门式刚架结构是将钢架柱与钢架梁的连接处设为刚性节点,钢架柱与基础一般为铰接点。
9、单层门式刚架的组成10、其中“门式”,主要形式:双坡、单坡。
门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢。
轻钢门规仅仅是门式钢架结构中的轻钢部分。
单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
《门式钢架结构设计》课件

无损检测
02
03
结构评估
采用超声波、射线、磁粉等方法 对门式钢架结构进行无损检测, 确定损伤部位和程度。
根据检测结果对门式钢架结构进 行评估,确定是否需要进行加固 或更换。
加固方法与技术
01
02
03
04
焊接加固
对损伤部位进行焊接,增强结 构的承载能力。
钢板加固
在结构薄弱部位或损伤部位加 装钢板,提高结构的整体刚度
特点
门式钢架结构具有轻质高强、承载能 力大、空间利用率高、施工速度快等 优点,广泛应用于工业厂房、仓库、 展览馆等建筑领域。
门式钢架结构的应用范围
工业厂房
展览馆
门式钢架结构适用于工业厂房的建设 ,特别是需要大面积、大跨度的厂房 ,如机械制造、化工、纺织等行业的 厂房。
门式钢架结构适用于展览馆的建设, 特别是需要大面积、大跨度、高空间 的展览馆,如博物馆、科技馆等。
常见的节点连接方式包括焊接 、螺栓连接和铆钉连接等,应 根据节点受力特性和施工条件 进行选择和设计。
连接方式与构造要求
门式钢架结构的连接方式包括梁 柱连接、梁梁连接和柱柱连接等 ,应根据具体情况进行选择和设
计。
连接构造应满足承载力、刚度和 延性的要求,同时应考虑施工条
件和构造要求。
连接构造的设计应遵循相关规范 和标准,确保结构的安全性和稳
定期检查
对门式钢架结构进行定期检查, 确保结构无损伤、锈蚀、变形等
问题。
清洁保养
保持门式钢架结构的清洁,防止积 尘和腐蚀,延长使用寿命。
防锈处理
对门式钢架结构进行防锈处理,如 涂刷防锈漆等,以增强结构的耐久 性。
损伤检测与评估
01
外观检查
门式刚架基础理论知识简介

涂装工艺
制定合理的涂装工艺流程,确保 涂装质量符合要求,包括涂装前 的表面处理、涂装施工和涂层厚
度控制等。
涂层维护
对涂层进行定期维护和保养,确 保其长期有效性和美观性。
04 门式刚架的安装与维护
安装流程
安装主梁
按照设计图纸确定主梁位置, 并使用高强度螺栓连接主梁。
安装支撑系统
按照设计要求安装水平支撑和 垂直支撑,确保整体结构的稳 定性。
焊接工艺
焊接方法
根据材料和设计要求,选择合适 的焊接方法,如手工电弧焊、气 体保护焊等。
焊接质量
确保焊接质量符合相关标准和设 计要求,对焊缝进行外观检查和 无损检测。
焊接变形控制
采取有效措施控制焊接变形,如 选择合适的焊接顺序、预热和后 热处理等。
防腐与涂装工艺
防腐涂料选择
根据使用环境和设计要求,选择 合适的防腐涂料,如防锈漆、面
准备工作
检查基础、清理现场、准备材 料和工具。
安装次梁
根据主梁的位置和设计图纸, 安装次梁并确保其与主梁连接 牢固。
安装附件
包括屋面板、墙面板、门窗等, 确保其与主体结构的连接牢固。
维护与保养
定期检查
清洁保养
定期对门式刚架进行检查,包括结构连接 、支撑系统、屋面和墙面等。
定期清理门式刚架表面,保持其外观整洁 ,同时对金属表面进行防锈处理。
结构变形
如发现结构变形,应立即停止使用 并进行修复或更换。
04
05 门式刚架的未来发展
新材料的应用
高强度钢材
随着冶金技术的进步,高强度钢材具 有更高的屈服强度和抗拉强度,能够 减少用钢量,降低结构自重。
耐候钢材
耐候钢材能够抵抗腐蚀、氧化等环境 因素,提高门式刚架的使用寿命,适 用于各种恶劣环境下的建筑结构。
门式钢架的知识学习

门式刚架的一些规范《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2010《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002实腹式、空腹式、以及格构式的区别:实腹式就是腹板是不开洞的,如工字钢、C型钢等空腹式就是腹板是开洞的,如蜂窝梁等格构式,就是中间腹板使用缀板或缀条将两个或多个构件联系在一起成为一个整体门式刚架轻型房屋由主体承重结构、围护结构和辅助结构三部分组成。
主体承重结构包含钢结构承重系统和基础。
钢结构系统一般由主钢架、支撑系统(屋面水平支撑和柱间支撑)、系杆组成。
基础一般是钢筋混凝土独立基础。
维护系统包括屋面和墙面两部分。
屋面维护结构由彩色压型钢板和檩条共同组成,檩条多采用C型或Z型冷弯薄壁型钢制作,一般在檩条间顺屋面方向设置拉条,檩条和刚架斜梁之间设有隅撑;墙面维护结构由彩色压型钢板墙板和墙骨架组成辅助结构为平台、楼梯、气楼和雨棚等。
门式刚架轻型房屋的竖向荷载作用传力路径:屋面荷载作用于屋面板→檩条→刚架斜梁→(托架)→刚架柱→基础。
水平荷载分为横向水平作用和竖向水平作用。
横向水平作用主要有横向刚架承受,刚架依靠自身的的刚度抵抗外部作用,传力路径为:维护结构→主钢架→基础纵向水平作用通过屋面水平支撑和柱间支撑系统传递,纵向风荷载作用的传递路径:风荷载作用于山墙墙面板→墙梁→墙架柱→屋盖水平支撑→柱顶系杆→柱间支撑→基础。
门式刚架结构的柱和基础的连接可采用铰接和刚接两种连接方式。
相同条件下采用刚接连接时基础的费用将增加,但在外荷载作用下柱顶的侧移将有所减小。
一般情况下,门式刚架的柱脚采用铰接的形式。
结构的脆性破坏表现为节点的脆性破坏和构件的脆性破坏。
门式刚架轻型房屋钢结构一般采用碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
门式刚架的的构件设计由强度、稳定和变形共同控制。
钢材的构件厚度由构件的稳定性和变形(挠度)常起控制作用。
对于以强度控制为主的构件,可采用低合金高强度结构钢,而已变形控制为主的构件,则采用碳素结构钢较为经济、合理。
轻钢门式刚架结构基本知识
• 因刚架为平面受力体系,故为保证结构体系的整 体稳定性,应在纵向柱间布置连续梁及柱间支撑, 同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑,柱间 支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间 内。
基础
• 结构组成
2.1.1轻钢门式刚架结构基本知识
• 3.结构布置
• 1)平面及里面布置
• 刚架的合理间距(柱距)应综合考虑使用要求、 刚架跨度、檩条合理跨度及荷载条件等因素确定。一 般可在6~12m间选用;横向跨度一般为3m的倍数, 如15m,18m,21m,24m等,并保证外侧对齐;门 式刚架的高度应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高 度,其平均高度宜采用4.5~9.0mm,当有桥式吊车时 不宜大于12m。
2.1.1轻钢门式刚架结构系统
主刚架: 多采用实腹式变截面H型钢 支撑体系:水钢平、、钢柱管间等支撑、系杆等,多采用圆钢、角
刚 架 结 构
次结构系 统
屋面檩条 墙面檩条
围护结构系统
多采用Z、C型钢
屋面板 加保温材料的压型钢板或彩钢夹芯板
墙面板
辅助结构: 楼梯、平台、栏杆等
复习上节课的相关知识点
<1>指双面对称角焊缝,Hf=7mm <2>指单边V形焊缝,根部间隙b=2mm,
<3>
坡口面角度β=45°
<3><4>同<1> <4>
<1>
45°
2 <2>
M20的螺栓
轻钢门式刚架结构钢材施工
概述
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、 构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此 广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建 筑中。它的特点体现轻钢结构轻型、快速、高效的特点,应 用节能环保型新型建材,实现工厂化加工制作、现场施工组 装、方便快捷、节约建设周期;结构坚固耐用、建筑外型新 颖美观、质优价宜、经济效益明显;柱网尺寸布置自由灵活、 能满足不同气候环境条件下的施工和使用要求。由于其梁柱 节点多可视为刚接,使其具有卸载作用,使得实腹门式刚架 具有跨度大的特点,可取跨度的1/30~1/40。目前单跨刚架 的跨度国内最大已达243m(鸟巢)。
门式刚架设计要点,新手必看
l 180
▪ 柱顶水平容许位移:
H 500
式中 l 、H分别为刚架横梁的跨度和柱的高度。
➢ 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
q
刚架荷载计算简图
刚架弯矩图
在水平风荷载作用下,刚架弯矩图如下:
q
荷载计算简图
刚架弯矩图
▪ 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
实腹式刚架斜梁的平面外计算长度,取侧向支承 点的间距。当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不 等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。 斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间最大 长度,可取斜梁下翼缘宽度的 16 235 f y 倍。
▪ 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时,
除应按规范规定验算腹板上边缘正应力、剪应力 和局部压应力共同作用时的折算应力外,尚应满 足下列公式的要求:
拉力场
➢ 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算:
变截面柱在刚架平面内的整体稳定按下列公式 计算:
N0
mxM1
f
x Ae0 1 N0 N E x0 x We1
NE x0 2EAe0 1.12
▪ 对于变截面柱,变化截面高度的目的是为了适
应弯矩的变化,合理的截面变化方式应使两端 截面的最大应力纤维同时达到限值。但是实际 上往往是大头截面用足,其应力大于小头截面, 故公式左端第二项的弯矩M1,和有效截面模量 We1应以大头为准。
Ic0
O.05
0.931 O.756
轻钢门式刚架结构基本知识PPT课件
.
13
•→门式钢架轻型房屋钢结构的支撑,可采用 带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。圆钢与构 件的夹角应在30°~60°范围内,宜接近45°;
.
16
• 4.轻型门式钢构的材料选择
• 一般采用碳素结构钢和低合金结构钢
• 选择要素:
• ①结构类型及其重要性
•
重要结构、一般结构、次结构(辅助结构)
• ②荷载性质
•
静力荷载和动力荷载(经常和不经常满载)
• ③工作温度
.
17
• 5.轻钢门式刚架的内力特点
• 1)门式钢架的分类
.
18
• 实腹式刚架常做成两铰刚架,横梁高度一般可取 跨度的1/6-1/20,当跨度大梁高显然太大,为充 分发挥材料作用,可在支座水平面内设置拉杆, 这时横梁高度可取跨度的1/30-1/40。
.
4
2.1.1轻钢门式刚架结构基本知识
• 2.结构组成
主结构系统
主刚架: 多采用实腹式变截面H型钢 支撑体系:水钢平、、钢柱管间等支撑、系杆等,多采用圆钢、角
刚 架 结 构
次结构系统
屋面檩条 墙面檩条
围护结构系统
多采用Z、C型钢
屋面板 加保温材料的压型钢板或彩钢夹芯板
墙面板
辅助结构: 楼梯、平台、栏杆等
.
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• 4.结构布置应注意的问题
• 总体布置时,平面刚架应加强结构的整体性,保 证结构纵横两个方向的刚度。
• 一般矩形平面建筑都采用等间距、等跨度的平行 刚架布置,相比桁架,有轻巧、净空高、内部空 间大、利于使用的特点。
轻钢门式刚架结构基本知识ppt
通过增加螺栓连接数量或更换高强度螺栓等方法,提高轻钢门式刚架结构的连接强度和稳 定性。螺栓连接加固具有施工便捷、承载力高等优点。
贴板加固
在轻钢门式刚架结构表面粘贴钢板、碳纤维布等材料,提高结构的抗弯、抗剪承载能力。 贴板加固具有施工方便、对原结构影响小等优点,但需注意粘贴剂的选择和使用。
轻钢门式刚架结构适用于各种公共建筑,如 体育馆、展览馆、车站、机场等,可以满足 各种公共活动需求。
商业建筑
住宅建筑
轻钢门式刚架结构适用于商业建筑,如商场 、超市等,可以满足商业运营需求。
轻钢门式刚架结构适用于住宅建筑,可以满 足居住需求。
02
轻钢门式刚架结构设计要 素
荷载类型与组合
永久荷载
包括结构自重、固定设备、长 期使用的荷载等。
结构形式
要确定。
优点
轻钢门式刚架结构具有自重轻、安装方便、构造 简单、外形美观等特点,适合于车站等建筑。
施工流程
测量放线→安装基础→安装钢架→安装支撑和吊 车梁→安装屋面和墙面→安装和维护
感谢您的观看
THANKS
06
验收时,应组织设计、施工、监理等各方共 同参与,确保结构的安全性和可靠性。
04
轻钢门式刚架结构维护与 加固
正常使用维护
定期检查
应定期对轻钢门式刚架结构进 行检查,了解结构的使用状况 ,及时发现和处理存在的结构
损伤或异常。
清洁和维护
定期清除结构表面的灰尘、污 垢和其他杂物,保持结构的清 洁和美观。同时,对结构连接 部位进行润滑和保养,确保其
某轻钢门式刚架结构仓库
结构形式
采用轻型门式刚架结构, 跨度为30米,柱距为6米 ,高度根据实际需要确定 。
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门式刚架的一些规范
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2010
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
实腹式、空腹式、以及格构式的区别:
实腹式就是腹板是不开洞的,如工字钢、C型钢等
空腹式就是腹板是开洞的,如蜂窝梁等
格构式,就是中间腹板使用缀板或缀条将两个或多个构件联系在一起成为一个整体
门式刚架轻型房屋由主体承重结构、围护结构和辅助结构三部分组成。
主体承重结构包含钢结构承重系统和基础。
钢结构系统一般由主钢架、支撑系统(屋面水平支撑和柱间支撑)、系杆组成。
基础一般是钢筋混凝土独立基础。
维护系统包括屋面和墙面两部分。
屋面维护结构由彩色压型钢板和檩条共同组成,檩条多采用C型或Z型冷弯薄壁型钢制作,一般在檩条间顺屋面方向设
置拉条,檩条和刚架斜梁之间设有隅撑;墙面维护结构由彩色压型钢板墙板和墙骨架组成
辅助结构为平台、楼梯、气楼和雨棚等。
门式刚架轻型房屋的竖向荷载作用传力路径:
屋面荷载作用于屋面板→檩条→刚架斜梁→(托架)→刚架柱→基础。
水平荷载分为横向水平作用和竖向水平作用。
横向水平作用主要有横向刚架承受,刚架依靠自身的的刚度抵抗外部作用,传力路径为:
维护结构→主钢架→基础
纵向水平作用通过屋面水平支撑和柱间支撑系统传递,纵向风荷载作用的传递路径:
风荷载作用于山墙墙面板→墙梁→墙架柱→屋盖水平支撑→柱顶系杆→柱
间支撑→基础。
门式刚架结构的柱和基础的连接可采用铰接和刚接两种连接方式。
相同条件下采用刚接连接时基础的费用将增加,但在外荷载作用下柱顶的侧移将有所减小。
一般情况下,门式刚架的柱脚采用铰接的形式。
结构的脆性破坏表现为节点的脆性破坏和构件的脆性破坏。
门式刚架轻型房屋钢结构一般采用碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
门式刚架的的构件设计由强度、稳定和变形共同控制。
钢材的构件厚度由构件的稳定性和变形(挠度)常起控制作用。
对于以强度控制为主的构件,可采用低合金高强度结构钢,而已变形控制为主的构件,则采用碳素结构钢较为经济、合理。
材料选用:《碳素结构钢》规定的Q235
《低合金高强度结构钢》规定的Q345
门式刚架轻型钢结构房屋的设计包括初步设计,施工图设计,和施工详图设计三个部分。
初步设计主要进行概念设计和方案优选,施工图的实际工作量大,设计的内容多,涉及结构作用的效应分析,构件截面校核与节点设计和结构详图绘制等工作。
施工详图是构件加工制作的依据。
初步设计方面:
首先结构的平面布置,主要是选择合理的经济跨度和柱距。
其次,在结构的平面布置确定后,则必须保证结构的空间稳定性。
结构的空间稳定性主要通过支撑和刚性系杆得以实现;
第三,选择合理的节点连接方式和构件截面形式,节点的连接形式直接影响施工周期的长短。
施工图设计
(1)结构作用效应分析确定结构构件的内力和变形
根据概念设计确定的结构方案,结合构件的受力状态和节点的构造特
征,建立结构的力学模型进行结构和构件的作用效应分析。
电算程序
时候,注意的问题:
1.平面结构模型和空间结构模型的选取。
门式钢架系平面结构体系,对构件布置与外部荷载作用均匀、对称的简单结构,可简化为平
面体系进行内力分析;而对结构形式和受力状态复杂的建筑,应
采用空间计算建模,考虑结构的空间受力特性。
2.构件单元的选择要合理。
一般结构分析软件中的主钢架构件定义为梁单元、刚性系杆为二力拉压杆单元、圆钢支撑位受拉杆单元。
3.计算模型的节点定义要与构件连接的实际受力一致,节点定义正确与否直接影响计算结果的准确性和结构的安全性。
4.荷载输入的准确性
(2)构件截面校核和节点承载力验算。
截面校核的任务是验算构件的承载力是否满足要求
钢结构设计的核心是保证结构和构件的稳定性。
构件的稳定性有整体
稳定和局部稳定,在整体稳定中又有平面内稳定和平面外稳定之分。
结构设计人员要摈弃“图中未尽事宜在技术交底时解决”的陋习。
结构体系布置
结构体系布置包括:结构平面布置、刚架选型、支撑系统布置、屋面檩条、墙梁和山墙系统的布置等方面的内容。
刚架的平面布置,主要确定刚架的柱网布置。
柱距一般为6-9m
刚架的选型内容包括跨度的大小和数量的确定以及刚架截面形状的选择。
支撑系统屋盖水平支撑、柱间支撑和隅撑
檩条和墙梁——当跨度不超过9m时,通常檩条直接搁置在刚架斜梁上,并通过檩托与斜梁连接。
当刚架间距即檩条跨度较大时(超过12m)时,可考虑增设托梁、斜梁或增设檩条梁、次梁以减小檩条跨度。
檩条的间距一般在1.0到1.5范围内。
山墙骨架系统当门式刚架的跨度超过9m时,应设山墙墙架柱,组成山墙骨架体系。
山墙骨架体系一般有两种布置方案,刚架体系和构架体系。
几何尺寸的确定
刚架的跨度可定义为横向刚架柱轴线间的距离,对变截面柱其轴线可通过柱下端(较小段)中心的竖向轴线。
刚架柱距取相邻刚架纵向轴线间的距离。
刚架的计算高度为自柱底至刚架斜梁轴线与柱轴线交点处的长度。
门式刚架的脊顶高度可根据檐口处的高度与屋面坡度在建模时自动推算出。
采用平面刚架建模时,涉及到的主要构件为刚架斜梁与柱,而采用空间建立计算模型时,除了刚架斜梁与柱外,还包括屋盖支撑系统、柱间支撑、刚性系杆等。
有些较为复杂的结构可能还包括屋刚架、平台、雨棚及托架或托梁等。
刚架结构一般所采用的钢材应符合国标要求,一般采用Q235或Q345钢,Q345钢多用于刚架斜梁或柱,但当构件以变形为主时应慎用。
主刚架构件可采用轧制或焊接形成的H型钢、工字钢或槽钢。
构件尺寸的基本构造要求,是保证构件整体稳定和局部稳定的前提,主要由构件的长细比和宽厚比(或高厚比)控制。
受压构件的长细比限制为180。
备注:在永久荷载和风荷载组合作用下受压的构件,其长细比不宜大于250。
受拉构件长细比的限制为桁架结构受静态荷载或间接承受动态荷载的结构的限制为350。
一般斜梁截面高度可取截面的1/20~1/55,柱截面高度可取柱高的1/10~1/20,上述取值区间较大,当跨度或荷载较大时可取较大值。
截面的宽度和高度之比h/b可取2~5,刚架柱为压弯构件,其h/b可取较小值,但有的梁端为了与柱连接(竖板连接)梁端可取h/b≤6.5
采用平面分析模型时,一般将整体结构简化为横向平面刚架体系和柱间支撑体系。
应根据各刚架的受载情况和截面特征选择典型刚架进行内力分析,由于横向风荷载在纵墙中部和靠近山墙端部分布存在差异,因此各开间尺寸相等且竖向荷载等值均匀分布的结构中,至少应分析三品刚架的内力,如1(12)轴,2(11)轴,和3~10轴中的选择其一。
空间模型中一般不建入檩条和墙梁单元,而是将屋面荷载和墙面荷载等价作用在刚架系统中。
空间模型中应包括的主要构件有刚架斜梁、刚架柱、屋盖支撑、柱间支撑、刚性系杆及山墙墙架柱或山墙构架系统。