【结构设计】新手设计门式钢架时的常见问题

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门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义门式刚架轻型房屋是目前建筑领域中一种高效、节能的结构形式,采用先进的钢结构设计和施工技术,能够满足快速建设和灵活改造的需求。

然而,在设计和施工过程中,也存在一些疑难问题需要解决。

一、门式刚架轻型房屋的设计疑难问题1、结构设计:门式刚架轻型房屋结构采用钢材框架结构,需要考虑材料的质量、强度和刚度等参数,以确保整个房屋的抗风、抗震能力。

此外,还需要注意结构的布局和拼接方式,以保证房屋的整体稳定性和安全性。

2、热工设计:门式刚架轻型房屋的热工设计需要考虑材料的导热性、保温性等参数,以确保室内温度的稳定和舒适。

同时,还要注意窗户、门的隔热性能,避免热量的大量损失。

3、防火设计:由于门式刚架轻型房屋采用的是钢结构,存在一定的火灾隐患。

因此,需要在设计过程中考虑防火墙的设置和材料的选择,以保证建筑物的安全。

二、门式刚架轻型房屋的施工疑难问题1、基础施工:门式刚架轻型房屋的基础需要考虑钢结构的重量和承重能力,以确保整个房屋的稳定性和安全性。

在施工过程中需要注意灌注混凝土的配合比和施工技术,避免出现质量问题。

2、材料搭配:门式刚架轻型房屋采用多种材料相结合的方式进行施工,需要注意材料的质量和搭配,避免出现矛盾和影响整个房屋的稳定性和安全性。

3、施工技术:门式刚架轻型房屋的施工需要使用一些先进的钢结构加工和安装技术,如激光切割、自动化焊接等。

在施工过程中需要注意技术的操作和质量控制,避免出现质量问题。

综上所述,门式刚架轻型房屋的设计和施工存在一些疑难问题,需要加强技术力量和质量控制,确保房屋的稳定性和安全性。

同时,也需要关注环境保护和节能减排等方面的问题,推动门式刚架轻型房屋的可持续发展。

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

工 程 技 术门式刚架结构作为一种新型的轻型结构形式在工业生产以日常生活中得到广泛的应用。

门架结构的建筑物根据跨数来分,可以分为单跨、双跨、或多跨的单双坡门式刚架,同时可以依据业主的需要建成带挑檐或毗屋的结构形式,兼顾通风和采光的要求时可以设置通风天窗和采光带等。

1 《门规》的适用范围目前国内设计门刚所采用的规范为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002[1]。

上述规范有其特定的使用范围:(1)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有利于增强整体房屋的整体性,增加建筑物的整体刚度。

(2)门式刚架的跨度不应过大,一般不应超过36m,檐口高度不超过15m。

上述数据只是从经济上来考虑,如果跨度过大或檐口高度过高,结构的整体刚度不易保证,即使采取多种措施,其提高的程度也不是很大。

在这种情况下,采用门式刚架就不经济,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不大于20t,悬挂式起重机不大于3t。

(4)门式刚架的构件截面很薄,如果环境有强腐蚀性,那么应考虑其他的结构形式。

(5)如果结构底部为钢框架,顶部为门式刚架的混合结构,其结构类型已经超出了《规范》的应用范围,这时,应将门刚与下部结构整体分析,充分考虑下部结构对门架的影响,合理分析受力,利用《门规》[1]及《钢规》[2]进行截面的设计。

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。

钢材的强度等级为结构计算的重要数据,在此不再叙述,钢材的质量等级也是影响结构性能的重要影响因素。

质量等级A、B、C、D、E是根据钢材在不同温度下的抗冲击韧性来划分的。

根据《钢规》[2]的第3.3.4条的规定,对于需要演算疲劳的钢构件,在不同的工作温度下,钢材应有相应的冲击韧性保证值,它是选择钢材质量等级的依据。

对于处于寒冷和严寒的北方地区,处于室外环境下承受重复荷载的钢结构,钢材的质量等级至少为C级。

《门式刚架常见问题及其改进措施》

《门式刚架常见问题及其改进措施》

1.1钢柱脚未采用混凝土包裹防护1.2、支撑体系常见问题1.2.1在房屋的温度区段内,未设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系问题。

1.2.2屋面横向水平支撑与柱间支撑未布置在同一跨间内问题。

1.2.3屋面横向水平支撑布置在房屋温度区段端部第二开间,而在第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位置未布置纵向刚性系杆问题。

1.2.4屋面横向水平支撑的竖腹杆未按刚性压杆设计问题。

1.2.5屋面横向水平支撑的节点未与抗风柱布置相应协调问题。

1.2.6屋面横向水平支撑和柱间支撑采用圆钢时,未设张紧装置;当设有桥式吊车时,柱间支撑未采用型钢支撑问题。

1.2.8在刚架转折处(边柱柱顶和屋脊、多跨房屋中间柱柱顶),未沿房屋纵向全长设置刚性系杆问题。

1.2.9压型钢板薄壁型钢檩条屋面,当檩条跨度大于4m时,未合理设置拉条、斜拉条及撑杆体系问题。

1.3、设计计算常见问题1.3.1 刚架梁、柱高强度螺栓连接节点的端板,不满足最小厚度16mm的要求问题。

1.3.2 柱脚锚栓的直径,不满足不小于24mm的要求,且未设置双螺帽问题。

1.3.3 未复核有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力问题。

1.3.4 未复核柱脚底部水平剪力能否由底板与混凝土基础间的摩擦力承受,当摩擦力不足时,应设柱脚抗剪键的问题。

1.3.5 檩条和墙梁设计计算时,未按《门式刚架规程》的附录A计算风荷载,也未考虑风吸力的不利影响的问题。

1.3.6 门式刚架轻型钢结构房屋的刚架立柱随意改为钢筋混凝土柱,仍按门式刚架结构体系进行设计,会造成工程事故的问题。

1.3.7 屋面横向水平支撑、柱间支撑、抗风柱及刚架结构连接节点(含柱脚连接节点及支撑构件连接节点)无计算书的问题。

1.4.1 檩条与刚架斜梁上翼缘连接处设置单板檩托未加焊加劲肋的问题。

1.4.2 位于坡屋面坡顶的屋脊双檩,未用型钢或圆钢相互连接的问题。

1.4.3 在刚架斜梁下翼缘受压区和柱内侧翼缘受压区未设置保证其稳定的隅撑的问题。

门式刚架结构设计中几个问题的探讨

门式刚架结构设计中几个问题的探讨

门式刚架结构设计中几个问题的探讨轻型门式刚架结构设计中遇到的几个问题:门式刚架的适用范围(尤其是一些不满足CECS202:2002 规定范围的工程的处理措施)、摇摆柱应用中的处理措施、屋盖纵向水平支撑的设置以及冷弯薄壁型钢檩条设计计算等进行探讨,以期为门式刚架结构的设计提供一些有用的建议。

Encountered several problems in the light portal frame structure design: the scope of the portal frame (especially some that does not meet the CECS202: 2002 specified range of engineering measures), the swing column application processing measures roof the longitudinal horizontal support settings as well as cold-formed steel purloins design calculations to explore, to provide some useful suggestions for the design of the portal frame structure.Keywords: structural design; lightweight portal frame; swing column关键词:结构设计;轻型门式刚架;摇摆柱引言轻型门式刚架房屋结构在我国的应用自 2 0 世纪 6 0 年代开始兴起,9 0 年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H 型钢的出现,轻钢结构在我国进入兴旺发展的时代。

在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱多采用焊接H 形变截面构件,单跨钢架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。

门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义首先,门式刚架轻型房屋钢结构的设计问题主要集中在受力分析和结构优化两个方面。

由于门式刚架的主梁和副梁之间的支撑刚度较小,容易发生整体稳定性问题。

此外,由于房屋自重较小,受到外部荷载的影响较大,需要通过弹塑性分析和有限元分析等手段来确定结构的稳定性和设计方案。

而结构的优化则主要涉及材料的选择和梁柱节点的设计,需要综合考虑强度、刚度和稳定性等指标。

其次,门式刚架轻型房屋钢结构施工过程中存在一些技术难题。

首先是如何保证结构的准确度和施工质量。

由于轻型房屋钢结构的构件制作精度要求较高,施工中需加强对焊接工艺和节点连接的控制,确保构件之间的协调和施工质量的稳定。

其次是如何解决难以进行大型模块化施工的问题。

传统的大型模块化施工方式可能无法适应轻型房屋钢结构的特点,因此需要研究新的施工技术和工艺,如采用现场拼装或模块化拼装的方式来提高施工效率和质量。

此外,门式刚架轻型房屋钢结构在使用过程中还存在一些问题。

首先是结构的耐久性问题。

由于轻型房屋钢结构在使用过程中容易受到外界环境和剧烈变化的影响,如氧化、腐蚀和风荷载等,因此需要采取相应的保护措施,延长结构的使用寿命。

其次是结构的隔热和隔声问题。

轻型房屋钢结构对热和声音的隔离性能较差,需要在设计过程中加强隔热层和隔声层的设置,提高建筑的舒适度。

综上所述,门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工中存在一些疑难问题,需要我们通过合理的设计方案、施工技术和使用管理来解决。

只有充分理解和应对这些问题,才能确保钢结构房屋的安全、稳定和可持续发展。

门式刚架设计以及施工需要注意问题

门式刚架设计以及施工需要注意问题

浅析门式刚架的设计以及施工需要注意的问题摘要:门式刚架作为一种房屋结构形式用途十分广泛,近年来得到了广泛的应用,随着我国彩色钢板数量的增加和焊接h型钢的出现,门式刚架轻钢房屋钢结构大量涌现,应用越来越多。

鉴于此,本文对门式刚架的设计以及施工特点进行了分析。

关键词:门式刚架;设计;施工一、门式刚架结构的特点门式刚架结构大部分采用强度较高的钢材,其压型钢板和刚架的h型钢厚度较薄,采用单面自动焊,刚架间为柔性支撑。

厂房的零配件齐全,现场安装方便。

其用钢量一般在26~50kg/㎡左右。

经过了近半个世纪的发展,已形成一种固定的结构形式, 具有自己的系列,采用这种结构具有以下明显的优点:1.门式刚架被称为工业化全装配式结构,从屋面、墙面、墙架、保温层到承重结构,形成完整的体系,具有高度的系列化、标准化和装配化,因此它可以像其它商品一样批量生产。

2.外形美观,内部空旷,比一般结构更符合使用要求。

厂房和库房内部可以实行任意分隔。

3.重量轻,轻型钢结构重量是混凝土结构的1/8~1/10,是普通钢结构的1/2~1/3,围护结构采用压型金属板,每平米用钢量约3~15kg,因此,对地质条件差和运输不便的地区,其优越性更为明显。

4.门式钢结构造价相对较低,特别是对轻型厂房和仓库等类建筑,能取得较好的经济效果。

5.安装方便,施工速度快,不需大型起重设备,结构构件和围护结构在现场采用螺栓、自攻螺钉、拉铆钉连接,焊接工作量少,无湿作业,不受季节影响。

6.门式钢结构安装方便,拆除也容易。

如上所述,采用轻钢结构,特别是轻型门式刚架房屋,在造价上低于钢筋混凝土结构,至于早投产、早受益的综合经济效益将更高。

二、门式刚架结构设计1.考虑温度效应轻型门式刚架的跨度和柱距主要根据工艺和建筑要求确定。

结构布置要考虑的主要问题是温度区间的确定和支撑体系的布置。

考虑到温度效应,轻型钢结构建筑的纵向温度区段长度不应大于300m,横向温度区段不应大于150m。

门式刚架轻钢结构设计常见问题

门式刚架轻钢结构设计常见问题
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门式 刚架轻钢 结构设计 常见 问题
De i n o r a r m e Li h t e t u t r s g fPo t lF a g tS e lS r c u e
高志 勇 Ga hy n oZ io g
Ab t a t y me n fr ve n te t cur o sn o sr cin pa s u h a y e fd o — tl te rme a d mu t— a e r me r .t s sr c :B a so e iwig se lsr t eh u i g c n tu t ln ,s c stp so o r sye se lfa n li ly rfa wo k hi u o p p rs mme p s me is e h ts o l e n t d i h te tu t e d sg ,a d a ay e n s u s d t s r be . a e u d u o su st a hlz d a d dic s e he ep o lms
摘要 : 通过对 门式刚架 和多层 框 架等类型 的钢 结构 房屋施 工 图审查 , 总结 了钢结 构设计 中应 注意 的一 些 问题 , 如正 确选 用钢 材质 量等 级和 焊 缝质 量等 级 , 合理设 置 隅撑 、 条和 独立 的空 间稳定 支撑体 系, 拉 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 。
的质 量 提 出 要 求 的 工 程 项 目对 焊 缝 的 质 量 不提 出 要 求 , 有 部 个 檩 条 间 距 , 有 , 梁 跨 中 由 于 风 吸 的 因素 , 翼 缘 也 有 可 能 受 有 还 还 钢 下 分项 目提 出的 要 求 不科 学 不合 理 。 压, 因此 , 隅撑应沿梁满布。隅撑虽体积小但其作用很大 , 它能够保

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》。

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新手设计门式钢架时的常见问题
1.钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取?
答:a.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该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修改.(见《STS用户手册》)
b.见《钢结构设计手册》(第三版)460页9.8.3节
c.见《钢结构设计手册》(第三版)435页,437页相关内容
2.是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度?
答:可以.见《门式钢架规范》4.1.3条
3.关于STS中的错误信息:“梁高厚比超限”的解决方法?
答:网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率>60mm/m造成的,本人却无法验证该说法.但是增加腹板厚度确实可以解决该问题.见《门式钢架规范》6.1.1-6条,《钢结构设计规范》4.3节
4.高强螺栓可以涂油漆吗?
答:不可以.油漆会使接触面的摩擦系数降低.
5.如何确定钢架梁的分段比例?
答:可根据弯矩包络图确定.一般单跨取0.3:0.7或0.4:0.6,多跨可取0.3:0.45:0.25
6.如何估算钢架梁柱截面?
答:根据荷载与支座情况,钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择.翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算.确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估.
柱截面按长细比预估,通常50<λ<150,简单选择值在100附近.根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.
7.关于门式钢架的恒载?
答:压型钢板及保温层0.25kN/m2
檩条0.05kN/m2
悬挂设备0.2kN/m2
8.如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时,可以考虑使用高强钢材.
9.钢构的除锈方式有哪些?
答:手动,适用于小型要求不高的构件,除锈不彻底
喷砂,适用于比较厚实的构件,除锈彻底
酸洗,适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位,除锈彻底
10.拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm(见《门式钢架规范》6.3.5条);檩托的常用厚度是8mm;隅称按设计确定(见《门式钢架规范》6.16条);屋面彩钢板厚度不宜小于0.4mm(见《门式钢架规范》6.6.2条).
11.各种截面形式檩条的区别及适用条件?
答:槽钢檩条,用料较大,不经济;
H型钢檩条,适用于大跨度(超过10m)的情况;
C型钢檩条,截面互换性大,应用普遍,用钢量省,制作安装方便
Z型钢檩条,在主平面x轴的刚度大,用作檩条时挠度小,用钢量省,制造安装方便.斜卷边Z型钢还可以折叠
堆放,占地少.当屋面坡度较大时候,这种檩条较常用;
格构式檩条,用于大跨度情况.
12.如何估算檩条截面?
答:实腹式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/35~1/50;桁架式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/12~1/20.
13.撑杆的作用及如何设置?
答:撑杆设置在檐檩和天窗缺口处边檩.因为该处檩条只是单边有拉条,如不设撑杆,檩条在平面外方向向一侧弯曲.
14.多跨连续檩条的搭接长度为多少?
答:搭接长度一般为跨度1/10.
15.墙架柱的构造?
答:a.墙架柱与基础的连接一般采用铰接,以简化构造,并节约基础材料;
b.墙架柱垂直于墙面的截面高度不宜小于水平支点的1/40,通常取
400~600mm,悬吊式墙架柱的截面高度可以取小些;
c.墙架柱采用焊接工字型截面时,其翼缘板与腹板的连接焊缝可按构造采用,一般取hf=6~8mm;
d.抗风桁架的截面高度一般取跨度的1/16~12.跨度较小或风荷载较大时取较大值.。

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