门式刚架设计应注意问题论文

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门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施

门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施

门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施摘要:本文根据本人实际工程经验,阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题,针对类似问题提出改进措施及建议,以供大家参考。

关键词:门式刚架钢结构结构设计施工安装0 引言钢结构在我国已经发展几十年,尤其近十年日趋发展完善,门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。

近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低,施工进度快深受人们的喜欢,厂房、车间如雨后春笋,遍地开花。

但随之在设计及施工环节也爆出一些问题,如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。

针对此类常见问题,结合本人经验进行分析,提出建议及改进措施。

1. 设计中常出现的问题1.1 门式刚架钢结构变形过大1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的,通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2,当有保温隔热要求时,采用的双层钢板中间夹保温层(超细玻璃纤维棉或岩棉等)或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。

活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2,但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.,门式刚架一般符合此条件,所以可用0.3kN/m2。

有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本,荷载取值都采取极限最小值,甚至一些附加荷载也省略掉了,比如屋面的风机荷载。

活荷载要考虑当地雪荷载,积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、女儿墙遮挡范围内,因此计算此范围结构时要增加荷载,有些设计人员却按统一的均布荷载考虑。

积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载,忽略一方面都可能荷载取值与实际不符。

最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细,安装完成后,在实际荷载下变形厉害,尤其冬天屋面积雪过厚后。

1.1.2 风荷载考虑不当门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定,关于门式刚架风荷载系数μs取用,目前有两种。

一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》,一种是《建筑结构荷载规范》。

门式刚架轻型房屋钢结构设计论文

门式刚架轻型房屋钢结构设计论文

门式刚架轻型房屋钢结构设计论文【摘要】门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用已越来越广泛,技术日趋成熟,但需要完善和研究的问题仍较多。

在门式刚架轻型房屋钢结构设计时,应根据工程实际选择适用的规范,学习和理解规范的条文内容,建立清晰的结构概念,总结设计经验,注重整体分析,并根据具体的工程情况选择合理的柱距,并注意屋面活荷载的取值与风荷载计算存在的问题。

1、门式刚架轻型房屋钢结构的主要特征门式刚架轻型房屋钢结构是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。

这类结构体系质量轻,机械化程度高,施工周期短,综合经济效益高,已广泛应用于单层工业厂房、仓库和公共建筑中。

除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构还具有以下特点:(1)采用轻型屋面,大大减轻了屋面重量,从而减小刚架截面尺寸和基础大小。

(2)刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比。

变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度,做到材尽其用。

(3)刚架的腹板可按有效宽度来设计,即允许部分腹板失稳,利用其屈曲后强度,这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比,从而减小腹板厚度。

(4)门式刚架体系的整体性可依靠檩条、墙梁及隅撑来保证,从而减少屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便。

(5)控制荷载通常是竖向荷载,但当房屋较高或风荷载较大时,风荷载的作用不容忽视。

同时由于结构自身轻,地震往往不起控制作用。

(6)门式刚架结构受力小、跨度大,其构件截面比普钢结构更小,结构的刚度、变形及平面外稳定性常成为控制性的因素。

(7)结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。

构件单元可根据运输条件划分,在现场用螺栓连接,安装方便快捷,土建施工量小。

(8)易于拆迁,临时建筑也可以采用。

2、门式刚架轻型房屋钢结构设计应注意的问题2.1 执行规范的选用跨度不大于36m,檐口高度不大于15m(当桥式吊车起重量不大于10t、无较大的吊挂荷载以及基本风压不大于0.6kN/m2且抗震设防烈度不大于7度时,可放宽至18m),主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1~A5工作级梁式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002进行设计,而超出以上范围的门式刚架则应遵照《钢结构设计规范》GB50017-2003执行。

浅谈门式刚架在设计中的几个问题

浅谈门式刚架在设计中的几个问题

浅谈门式刚架在设计中的几个问题摘要:介绍了门式刚架轻型结构体系在国内发展研究概况;论述了屋面荷载、山墙结构体系、柱脚、维护结构等设计特点;对我国门式刚架轻型结构体系存在的一些问题提出相应的建议。

关键词:门式刚架发展荷载山墙柱脚维护结构门式刚架是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。

由于它具有自重轻、加工制造简单、运输安装方便、抗震性能好、建设周期短,能够形成大空间、大跨度,具有外表美观,造价低,易维护等优点在近十年来得到迅速的发展。

它是用等截面或变截面的焊接H型钢作为梁柱,以冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁、墙柱,以彩钢板作为屋面板和墙板,现场用螺栓连接或焊接而成的以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。

1 合理选择柱距与跨度:设计人员应在尽可能满足生产工艺和使用功能的基础上,根据房屋的高度确定合理的跨度。

一般情况下,当柱高、荷载一定时,适当加大跨度,刚架的用钢量增加不太明显,但空间利用率高,综合效益较为可观。

通过大量计算发现,当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致时,跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量约为18-28kg/ m2,当跨度在21-48m之间的刚架单位用钢量约为25-40kg/ m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨刚架节约18%左右,因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度。

经过大量计算发现,随着柱距的增大,刚架的用钢量是逐渐下降的,但当柱距增大到一定数值后,刚架用钢量随着柱距的增大下降的幅度较为平缓,而其他如檩条、吊车梁、墙梁的用钢量会随着柱距的增大而增大,就房屋的总用钢量而言,随着柱距的增大先下降而后又上升。

因此,在一定条件下,门式刚架存在着一最优间距,下表列出在一般情况下不同跨度所对应的最优间距:跨度(m) 9~12m 12~18m 18~36m 36~45m 45m以上最优柱距(m) 5.5m 6m 6~7.5m 7.5~9m 9m综上所述,一般情况下,门式刚架的柱距应在6—9m之间,超过9m时,屋面檩条与墙架体系的用钢量增加太多,综合造价并不经济。

轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨

轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨

轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨摘要:轻钢结构门式钢架在工业建筑与民用建筑中的应用日趋广泛。

讨论了门式钢架设计时荷载取值、屋盖铰接问题、节点构造及屋面构造,并主要讨论了钢梁设计计算时应注意的细节问题。

关键词:门式钢架、钢梁、设计所谓轻钢结构门式钢架通常是指由冷弯薄壁型钢结构、热轧轻型钢结构、焊接或高频焊接轻型钢结构、轻型钢管结构、板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。

具有施工周期短、抗震性能好、宜于拆卸搬迁、综合经济效益好等优点。

正是由于门式钢架轻型房屋的诸多优点,而且随着近年来防火防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

门式钢架轻型房屋的基本计算理论和普通钢结构基本相同,设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:202),以下仅对门市钢架中钢梁设计的若干问题进行探讨。

1、截面形式钢架梁、柱按截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架,前者梁、柱一般采用U 型实腹截面,其刚度较强,但其用钢量稍多;后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面,其加工制作较为复杂,但用钢量较省,适用于大跨度钢架。

此外,钢架梁柱截面亦可采用蜂窝梁、蜂窝柱等空腹结构,但实际应用尚不多。

2、屋面活荷载的取值对于屋面结构荷载及荷载组合中的永久荷载,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、吊顶等;可变荷载则包括屋面活荷载(设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载,其标准值为1kN)、屋面雪荷载和积灰荷载、风荷载等。

荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2012)的规定,针对门式钢架的特点,规范给出下列组合原则:不上人的屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合;积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑;多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定;当需要考虑地震作用时,风荷载不与地震作用同时考虑。

门式刚架结构设计中应注意的问题

门式刚架结构设计中应注意的问题

门式刚架结构设计中应注意的问题摘要:本文首先对门式刚架结构的特点进行总结,其次对门式刚架结构的设计进行分析,最后对门式刚架结构设计中应注意的问题进行研究和探讨。

关键词:门式刚架;结构;设计;1、引言现阶段,在我国建筑行业中,门式刚架结构由于其性能良好,造价较低,以及工程周期短和结构独特等优点而得以广泛应用。

然而,门式刚架结构在受到大家青睐的同时也存在许多不足,其设计和施工中还有许多问题有待完善,因此对门式刚架结构设计中问题进行分析具有重要意义。

本文对有关门式刚架结构设计中应当注意的问题进行分析和探讨,不足之处,敬请指正。

2、门式刚架结构的特点门式刚架结构,顾名思义是刚架结构的一种,同时具有钢材结构的特点,包括较高的强度、较轻的重量、较高的韧性以及可塑造性等,另一方面还具有工程周期短,钢材本身用料节省、制作起来较为方便,造型美观,可以进行快速安装,对周边环境的污染不大,综合性能优良。

尤其是相关技术规程颁发以来,更是促进了门式刚架结构的发展和广泛应用。

3、门式刚架结构的设计根据门式刚架结构的种类,我们把门式刚架结构分为单跨刚架和双跨连续刚架等;按照截面来分,可以分为等截面和变截面;其柱脚分为铰接和刚接;根据钢架梁、主截面能够分为梁柱采用H型的实腹刚架以及钢管角钢等复合结构的结构式刚架。

实腹刚架具有较强的刚性,然而材料用料较大,成本较难以进行控制;结构式刚架制作起来较为复杂,然而材料较为节省,因此多应用于大跨度的复合型刚架。

3.1门式刚架结构的链接方式门式刚架结构的链接方式有很多种,需要按照相关技术规程,以及施工现场的实际情况进行确定。

一般而言,门式刚架结构链接方式分为铰接和刚接。

如果是门式刚架结构应用于工业厂房,而且具备五吨以上桥式吊车,那么将其柱脚设计成刚接的方式是比较合理的。

本文对相关资料进行调查,得出以下结论,若是房屋位置比较高,采用的是柱脚铰接的方式,柱顶移动距离肯定要增加,也因此增大了柱截面,从而增加了材料用量,还要对地基等自然因素进行综合考虑。

门式刚架结构设计若干问题的探讨

门式刚架结构设计若干问题的探讨

门式刚架结构设计若干问题的探讨摘要:门式刚架因其自重轻,建设周期短及较好的抗震性能被建筑师和结构师广泛地应用于建筑工程中,然而在实际设计中,会出现很多问题,致使运用此结构时也出现了许多问题。

本文主要谈谈门式刚架结构设计的重要方法以及其设计过程中出现的主要问题,并提出一些合理化建议。

关键词:门式刚架;结构设计;问题;建议前言在具体工程中,门式刚架结构具有不可代替的优越性,因为门式刚架是典型的轻型钢结构,其用在工程中,不仅可以大大节省材料,还会缩减施工周期。

因此,现阶段我国门式刚架在国内的应用相当广泛。

然而,在设计阶段会出现一些比较严重的问题,致使在应用时对工程造成影响。

门式刚架重要设计方法——弹性设计法弹性设计法首先根据荷载分析内力,然后验算柱子的强度,平面内外的稳定性,验算斜梁的强度和平面外稳定。

在强度和平面外的稳定计算公式上看,我国与欧美国家相差不大。

在强度计算上,我们利用弹性设计或允许开展部分塑性,而西方发达国家根据板件宽厚比对截面分类,要分别采用完全弹性或完全塑性设计法,这可造成5%左右的应力差距。

平面外稳定的计算公式与外国公式及试验资料进行过比较而确定,因而无太大的差别。

对门架的平面内有侧移失稳,我们根据横梁展开的线刚度与柱的线刚度比值,查表或用近似公式确定柱子计算长度,对柱脚铰接的情况,计算长度系数在2~4之间,大部分在2.5~3.5之间,5m 长的门架柱要按12~15m长确定压杆稳定系数。

随着屋面坡度的降低,门架结构出现了通常薄壳结构才会遇到的新的一类失稳形式——跳跃失稳,国内对门架的这类失稳现象尚未研究过,英国钢结构新规范已有这方面的设计公式。

横梁在檐口部位的下翼缘受压,上翼缘受拉,此时横梁仅在受拉区有檩条侧向支撑,不能将其作为横梁的完全的侧向支撑。

设计手册要求通过设置隅撑来防止梁的侧向弯扭失稳。

门式刚架轻型房屋钢结构设计存在的问题设计方面的问题主要是在结构形式和布置、屋面活荷载取值、节点的设计、檩条计算和摇摆柱稳定计算等几个方面:(一)结构形式以及布置问题要依据房屋的体系特点、荷载分布情况及性质等全面考虑和确立房屋结构形式以及布置,因为其设计好门式刚架轻型房屋的基础就是结构形式以及布置。

门式刚架设计的要点探讨

门式刚架设计的要点探讨

门式刚架设计的要点探讨我呀,一说到这门式刚架设计,那可就有好多话能唠。

这门式刚架啊,就像一个站在那儿的大铁门似的结构,看着简单,设计起来那可得费不少心思呢。

咱先说说这结构形式。

这门式刚架,那柱子和梁得搭得合理呀。

我就见过一个年轻的工程师设计的,那柱子看着就像两根细麻杆儿,梁呢,又粗又笨,就像个大棒槌横在上面,整个儿比例失调得厉害。

我当时就忍不住说:“你这设计得像啥呀,就像一个瘦小子扛着个大木头,看着就不稳当。

”他还委屈呢,说考虑了这个那个的。

我就告诉他:“你得从整体上看,这门式刚架就像一个人,各部分得匀称,比例协调了,看着就舒服,用起来也踏实。

”再讲讲荷载计算这一块儿。

这风荷载、雪荷载啥的,就像老天爷时不时给门式刚架使的绊子。

你要是没算好,那门式刚架在风里雪里可就遭罪了。

我记得有一回在一个工地上,那门式刚架在一场大雪后,就像个被欺负的小老头似的,歪歪斜斜的。

我一瞅那设计图,嘿,雪荷载算得那叫一个离谱,少算了不老少呢。

那负责设计的工程师啊,站在那儿愁眉苦脸的,脸皱得像个核桃。

我就拍拍他肩膀说:“老弟啊,这荷载计算可不能马虎,你得把老天爷可能使的劲儿都想到喽。

”连接节点也是重中之重。

这节点就像是关节,要是关节不灵光,整个门式刚架都得散架。

我见过那种焊接得毛毛糙糙的节点,就像缝补的衣服全是线头儿。

我就跟那工人师傅说:“你这可不行啊,这节点得焊得牢固又整齐,就像给两个人的手紧紧绑在一起,还得绑得好看。

”那师傅还跟我顶嘴呢,说:“不就一个小节点嘛,能有多大事儿。

”我当时就来气了,提高了嗓门说:“小节点?这就像人的关节,小关节出问题,人还能好好走路吗?”还有钢材的选用。

你得挑那种合适的钢材,就像给门式刚架选衣服,得合身。

不能图便宜就用那些劣质钢材。

我有次去一个材料市场,看到有些钢材表面都坑坑洼洼的,那要是用到门式刚架上,就像给一个人穿了破破烂烂的衣服,还指望着他能好好站岗,怎么可能呢?我就对旁边的采购员说:“这钢材可不能乱选,得选质量好的,这门式刚架以后要担重任的,可不能在这上面省钱。

门式钢架房屋钢结构设计常见问题分析

门式钢架房屋钢结构设计常见问题分析

门式钢架房屋钢结构设计常见问题分析摘要:作者通过对门式钢架和多层框架等类型的钢结构房屋施工图设计和审核,总结了钢结构设计中应当注意的一些问题,如正确选用结构计算软件及钢材质量等级和焊缝质量等级,合理设置隅撑、拉条和独立的空间稳定支撑体系,以及钢框架结构采用混凝土楼板时的构造要求等,并对问题进行了分析和讨论。

在实际工作中,笔者设计和审核相当数量的钢结构工程图纸,主要有门式刚架、多层民用钢框架房屋(也有少数网架结构)。

下面就钢结构房屋结构设计中常见的一些问题进行简要分析和讨论。

关键词:门式刚架;多层框架;钢结构房屋;结构设计设计计算软件的选取及应注意的事项(1)门式钢架房屋钢结构设计通常采用PKPM、3D3S、GSCAD等结构计算软件。

平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度,平面外的计算长度应取平面外有效支撑之间的间距,通常需要根据平面外支撑布置情况进行修改调整。

(2)门式钢架跨度为20-36m的最优间距应为6-9m, 一般来说,间距7-8m较为经济。

跨度12-20m门式,钢架的最优间距应为5-6m较为经济。

(3)门式钢架的恒载及活载选定应尽量准确合理。

压型钢板及保温层为0.25kN/m2, 檩条为0.05kN/m2 。

(4)檩条的设计常采用简支梁设计,材料利用率偏低,现一般推荐采用连续檩条以获得较为经济设计。

在外荷载作用下,檩条同时产生弯曲和扭转的共同作用。

拉条和支撑是保证冷弯薄壁型钢檩条稳定性的重要保障。

(5)钢架梁、柱连接节点通常假定按刚性连接节点设计,要保证连接节点与计算模型相符,传力可靠,除满足计算要求外,必须严格控制端板厚度不小于16mm,保证端板有足够的刚度,工程习惯上,端板的厚度也不宜小于节点所用高强螺栓的直径d。

2 、正确选用钢材质量等级和焊缝质量等级按照规范要求,在钢结构设计文件中,应当注明钢结构所采用的材料的质量等级(包括相适应的焊接材料型号) ,并对焊缝质量提出质量等级要求。

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门式刚架设计应注意的问题
摘要:随着社会的快速发展,门式刚架结构在轻钢结构中已成为应用和发展速度最快的新型结构形式。

门式刚架的主要优点有:现场施工安装方便快捷、跨度大、建筑造型美观、施工速度快、耗钢量少、造价低廉等,优越的条件使得门式刚架在机场车库、工业厂房、体育场馆、购物中心、仓库、加层建筑、展览厅等工业与民用建筑得到了广泛应用。

在如此迅猛的发展形势下,结构设计人员良莠不齐,对门刚结构的设计经验不足给一系列施工人员提出了更高的考验。

文中笔者先由门式刚架系统布置的问题引出了在门刚设计中设计人员应注意的问题。

关键词:门式刚架、结构设计、建筑设计
中图分类号:tu318文献标识码: a 文章编号:
一、前言
随着社会的快速发展,门式刚架结构在轻钢结构中已成为应用和发展速度最快的新型结构形式。

门式刚架主要有现场施工安装方便快捷、跨度大、施工速度快、耗钢量少、造价低廉等优点。

根据跨数来分,门架结构的建筑物可以分为单跨、双跨和多跨的单双坡门式刚架,同时也可以根据业主的要求设计成带毗屋或挑檐的结构形式,在考虑到兼顾通风和采光的问题时可以选用设置通风天窗和采光带等使设计更加人性化。

二、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的适用范围
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》是现如今设计门刚所采用
的规范。

规范中对门式刚架限定了特定的使用范围:
1、构件截面薄,在考虑到墙面具有腐蚀性时,应考虑采用其他结构形式。

2、门式刚架的跨度应限定在35m以内,且檐口高度应小于15m。

如果跨度过大或檐口高度过高,会导致结构的整体刚度难以保证,即便是采取多种措施,其提升程度的幅度也不大,此时,应考虑其他的结构形式。

3、轻、中级工作制的桥式吊车起重量应小于20t,悬挂式起重机不大于3t。

4、具有轻型屋盖及墙体的建筑。

轻型屋盖和墙体要求重量轻,同时其蒙皮作用所产生的刚度很好的增强了整体房屋的整体性,进而增加建筑物的整体刚度。

三、系统布置时应注意的问题
(1)圆钢支撑仅仅适用于无吊车厂房,通过计算来确定直径的大小,按受拉杆计算。

在圆钢支撑和腹板之间的连接处,当腹板厚度小于5mm时应加以补强,可以选择采用专用楔形连接件,在端部设置花兰螺丝。

(2)设备条件允许的情况下,在持有5t及5t以上吊车时,柱间支撑应分两层设置,采用型钢支撑,并加设水平压杆。

在无吊车房屋中,如果6.0m柱距高度大于10m,7.5m柱距高度大于15m,应该把支撑分两层设置。

(3)支撑柱间的间距一般是30 ~ 45m,有吊车时,吊车梁以上的
上部支撑应设置在端开间,并在中间或三分点处用上、下部柱间支撑;无吊车时一般设置在端部第一开间或第二开间( 并在第一开间相应位置设置刚性系杆) 和温度区段。

(4)在设置柱间支撑开间的同时设置屋盖横向支撑,为了构成几何不变体系,屋盖横向支撑之间应设置刚性系杆。

(5)在有15t以上吊车时,应设置屋盖纵向支撑和增加吊车梁的侧向刚度。

(6)在刚架的转折处( 边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶) 应沿房屋全长设置刚性系杆。

四、门式刚架的设计注意事项
1、围护材料的选择
在实际应用中,可供门式刚架厂房选择的维护结构材料很多,如:石棉水泥波形瓦、压型钢板、砖砌体、加气混凝土屋面板、太空板等几种材料。

而在使用围护材料时也有一些限制,如:当抗震设防烈度小于6度时,可以使用砌体或轻型钢墙板;而当抗震设防烈度为7度或8度时,应采用非嵌砌砌体或轻型钢墙板为宜;当抗震设防烈度为9度时,可以使用与柱柔性连接的轻质墙板或轻型钢墙板。

2、钢材的合理选择
设计文件中应对钢材的品种、强度等级、质量等级及钢材所采用的质量标准明确提出。

钢材的强度等级是结构计算的重要数据,这里就不再多说了。

影响结构性能的另一重要影响因素是钢材的质量等级。

根据钢材在不同温度下的抗冲击韧性来划分,钢材被划分为
a、b、c、d、e五个质量等级。

根据《钢规》中的规定,对于需要验算疲劳的钢构件,应该保证在不同的工作温度下,钢材能有相应的冲击韧性,这是确定钢材质量等级的重要依据。

如:在北方寒冷的地区,如果钢材的使用是处于室外环境下,此时的钢材承受着重复荷载,这时就应该保证钢材的质量等级为c级及以上。

3、当底部为框架,顶层为门架时,边柱计算长度系数的确定
我们在设计时也不能单纯的照本宣科的按照《门刚》或者《钢规》来设计,如顶层为门架结构,底层为框架,这一种是超限结构。

底层框架结构的边柱既是框架柱,同时还是门架柱。

因此在确定其长度系数时,我们应该格外注意。

(1)按照《钢规》的线刚度比法将底层框架柱及顶层门架柱进行计算。

(2)删除底层框架,单独计算门架柱的长度。

(3)取两次计算结果的最大值,即为顶层门架柱的计算长度系数。

4、屋面水平支撑及柱间支撑的布置
(1)屋面横向水平支撑应广泛分布,将其布置在每个温度区间的端开间,在屋面设置天窗或气楼可以满足厂房通风的需要,而为了使天窗或气楼的稳定性更强,应该确保天窗的支撑与屋面的横向水平支撑处于同一开间之内,以此来保证厂房的整体性。

这时,为保证风荷载的传递还应该在端开间设置刚性系杆。

(2)为保证厂房的整体刚度,应将屋面水平支撑与柱间支撑设置在同一开间之内。

(3)当每个温度区间的屋面所处的高度不同时,为保证同一高度屋面的整体性和各自的整体性,其屋面支撑系统应独立设置。

(4)考虑到同一柱列的柱间支撑会按刚度均匀受力的情况,所以在布置支撑时,支撑刚度不同不应布置在同一柱列之内,结构的纵向水平力应由柱间支撑承受。

5、当有地震作用参与的组合起控制作用时,此时的门架结构就应该采取相应的抗震措施,当地震作用控制结构的受力时,结构应采取抗震措施。

在《建筑抗震设计规范》[3]有相关的规定,但其只满足于一般的单层钢结构厂房的要求,并不适用于单层轻型钢结构厂房。

不过,在《门规》中也有相应的规定对此进行了规范。

(1)应采用角钢制作柱间支撑,支撑与水平面的夹角应控制在35°~55°之间,使之夹角控制在20°。

支撑与柱的连接应采用节点板,其设计应按照《钢规》的有关规定进行。

支撑与柱的交点应汇于柱底板,若不满足要求,在设计时应重新考虑支撑对柱产生的附加弯矩。

(2)地脚螺栓应不小于m24,锚固长度不小于25d(d为锚栓直径),当柱脚设计为铰接时,可采用一对或两对螺栓;当设计为刚接时,柱脚板下应设置抗剪键及调平螺母。

6、门式钢梁平面外计算长度的确定及规范的选择
门式钢梁一般为楔形截面,其截面变化的依据为斜梁弯矩图。

斜梁的平面外的计算长度一般按照屋面水平支撑点距离或隅撑的距
离来确定。

屋面斜梁进行截面计算时,应选择《门规》来设计截面,
如果选择《钢规》,无论斜梁截面如何变化,规范均不做稳定计算。

原因在于《钢规》中只计算等截面的构件。

7、檩条兼做刚性系杆的设计
兼做刚性系杆的檩条一般采用双檩条,檩条之间用缀板连接,该檩条除了承受屋面传来的水平及竖向荷载外,同时还承担由山墙传来的纵向风荷载,所以在计算时该檩条应按压弯构件设计,长细比λ≤180。

五、结语
综上所述,门式刚架是一种重要的结构形式,其重要性是非常巨大的,并且其设计的成功与否,直接与建筑的安全和使用相挂钩。

通过本文的简要陈述,介绍了其在设计中需要注意的问题及一些处理方法,使结构设计的更加合理,发挥其应有的作用。

参考文献:
[1] 何文波杨洪杰常虹:《单层轻型门式刚架结构设计要点》,《黑龙江水利科技》, 2005年05期
[2] 李志勇戴建琪:《探讨在厂房中门式刚架轻型钢结构的设计思路》,《四川建材》,2009年06期
[3] 那丽:《门式刚架钢结构施工中的几个问题》,《中小企业管理与科技》(下旬刊),2009年07期
[4] 李丙辰赵巍:《浅谈轻型门式刚架的设计与施工》,《中小企业管理与科技》(下旬刊),2009年01期
[5] 徐良:《门式轻型房屋钢结构设计的几个问题》,《科技风》,
2010年06期。

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