门式轻型刚架主要节点和构件的构造
门式轻型刚架主要节点和构件的构造
12.3.1 节点的构造
1. 梁、柱连接节点的构造
门式刚架梁与柱的工地连接，常用螺栓端板连接，它是在构件端部截面上焊接平板(端板与梁柱的焊接要求等强，多采用熔透焊)并以螺栓与另一构件的端板相连的一种节点形式，其连接形式分为端板竖放、横放、斜放三种基本形式(图12-2)。每种形式又可分为端板外伸式及端板平齐式两种连接方法(图12-3)。
图12-2梁柱连接形式
图12-3端板连接形式
梁柱连接节点的构造应符合下列规定：
(1)连接应按所受最大内力设计。当内力较小时，应按能够承受不小于较小被
连接截面承载力的一半设计。
(2)刚架构件的连接应采用高强度螺栓，吊车梁与制动梁的连接可采用摩擦型
高强度螺栓连接或焊接。吊车梁与刚架连接的螺栓孔宜设长圆孔。高强度螺栓直
径可根据需要选用，通常采用M16～M24螺栓。檩条和墙梁与刚架横梁和柱的连接通常采用M10或M12普通螺栓。
(3)端板连接螺栓应成对称布置。在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧均应设置，并宜使每个翼缘的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近，为此，应采用将端板伸出截面高度范围以外的外伸式连接。同时应在节点板外伸部分设置加劲肋(见图12-4a)，使靠近受拉翼缘两侧螺栓受力均匀，接近一致。螺栓拉力的分布建议按图12-4（b）中情况考虑，其中要求端板厚度不宜小于螺栓直径。当螺栓群间的力臂足够大(例如在端板斜置时)或受力较小时(例如某些横梁拼接)，也可采用将螺栓全部设在构件截面高度范围内的端板平齐式连接。
图12-4 端板外伸式节点的连接形式
(4)螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于35 mm。螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径。
(5)在门式刚架中，受压翼缘的螺栓不宜少于两排。当受拉翼缘两侧各设一排螺栓尚不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧增设螺栓(见图12-5)，其间距可取75 mm，且不小于3倍螺栓孔径。
(6)与横梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度(见图12-5)，当端板上两对螺栓间的最大距离大于400 mm时，应在端板的中部增设一对螺栓。
(7)同时受拉和受剪的螺栓，应验算螺栓在拉剪共同作用下强度。
(8)端板的厚度应根据支承条件(见图12-6)计算，但不应小于16 mm。
(9)刚架构件的翼缘和腹板与端板的连接，应采用全熔透对接焊缝。
图12-5 端板竖放时构造图12-6 端板支承构造
2. 刚架柱脚节点构造
(1)铰接柱脚及刚接柱脚一般构造如图12-7所示。铰接柱脚采用低锚栓直接锚固柱底板，可承受柱底剪力，同时也具有一定的抗弯能力以保证柱在安装过程中的稳定；当刚接柱脚为带有一定高度柱靴高锚栓构造时，锚栓不能承受剪力，应由板底与混凝土之间的摩擦力承受，当剪力大于静摩擦力时，应设置专门的抗剪件。当埋置深度受限制时，锚栓应牢固。
（a）一对锚栓铰接柱脚（b）两对锚栓铰接柱脚（c）带加劲肋刚接柱脚（d）
带靴梁刚接柱脚
图12-7 门式刚架柱脚型式
(2)柱脚底板厚度t应按底板下作用的反力及几何尺寸等计算决定，一般不宜小于16 mm；柱与底板的连接焊缝一般应比柱身焊缝加厚1～2级。
(3)柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢材制作。锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007)的规定，锚栓端部应设置弯钩或锚板。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。
计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时，应计人柱间支撑产生的竖向最大分力，且不考虑活荷载(或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响，恒载分项系数应取1.0。
柱脚底板的锚栓孔径，宜取锚栓直径加5～10mm；锚栓垫板的锚栓孔径，取锚栓直径加2mm；锚栓垫板的厚度通常取与底板厚度相同。
锚栓的数目常采用2个或4个，同时尚应与钢柱的截面形式、截面的大小以及安装要求相协调。
在埋设锚栓时，一般宜采用锚栓固定架，以保证锚栓位置的准确。在柱子安装校正完毕后，应将锚栓垫板与柱底板焊牢，焊脚尺寸不宜小于10mm。12.3.2 支撑的构造要求
轻钢实腹式屋盖梁的屋盖横向水平支撑可仅设在靠近上翼缘处，交叉支撑可采用圆钢，按拉杆设计；柱间圆钢支撑可设在靠近柱子的外翼缘处，利用墙面墙梁和墙面蒙皮刚度，便于圆钢支撑张紧。对于中柱则设在柱子腹板中部，此时需考虑腹板连接处的局部刚度。对于张紧的拉杆，不用考虑长细比限值，否则，按长细比λ ≤ 400考虑，对于按压杆设计的支撑，长细比λ ≤ 200。
圆钢支撑的设计验算应扣除螺纹部分，采用有效截面计算，设计强度取
。
冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018—2002的强制性条文规定“当支撑采用圆钢时，必须具有拉紧装置”，圆钢支撑可采用花篮螺栓张紧，如图12-8(a)所示。花篮螺栓不可直接选用非建筑用的铸钢材料制成品，应选用45号钢或其他有强度保证的类似材料制作。圆钢端头与构件槽孔连接不应采用角钢作垫块，为使连接方便，受力良好，圆钢端部应采用带卡槽的山形楔块或焊接山形垫块见图12-8(b)、(c)所示，带卡槽山形楔块可选用球墨类铸钢材料，焊接山形垫块应选用可焊性好的建筑用钢材。
(a)六角形花篮螺栓；(b)带卡槽的山形楔块；(c)焊接山形垫块
图12-8 圆钢支撑配件 圆钢支撑直接连于柱子靠近外翼缘或屋盖梁靠近上翼缘的腹板处，应考虑腹
板的强度、刚度是否会产生局部屈陷。可采用局部加强的办法解决局部屈陷问题，如图12-9所示。浙江杭萧钢构股份有限公司参考国外的技术资料，设置局部加强板的规定如表12-3；
如果支撑孔开在腹板的中心处，则应考虑在支撑的一侧加焊一块横向加劲肋，如图12-10所示。
图12-9 支撑孔局部加强 图12-10 支撑孔附近采用加劲肋
表12-3 不设加强板的条件 圆钢丝扣规格
允许最小腹板厚度 垫板长L 垫板宽B M12
M16
M20 4 4 5 70 70 90 40 46 54
M24
M27
M30 6 8 10 90 110 130 62 68 76 说明：1.支撑孔应靠近翼缘板，否则应考虑设置腹板加劲肋；
2.如不满足表12-3的条件，则应在孔的背面加焊垫板，垫板尺寸可参考表中数值，厚度取6～10mm 。
圆钢交叉支撑在有吊车运行或风荷载作用时会出现振动，甚至两支撑相撞击，宜在支撑的交叉中心处将两支撑绑扎在一起，或设置挂钩挂于檩条上或檩条之间的扁担上，可消除振动产生的撞击，扁担可以用C 型冷弯薄壁型钢连在相邻的檩条上，见图12-11所示。
图12-11 挂支撑的扁担
当吊车吨位大于5t 时，应考虑吊车梁以下的柱间支撑采用角钢支撑，此时角钢的长细比应满足λ ≤ 300。若吊车吨位大，柱子截面高度大于600mm ，宜采用格构式双肢角钢或槽钢分别连于柱子的内、外翼缘处，见图12-12所示。缀条的布置，应使构件满足分肢的长细比λ1，小于最大长细比λmax 的0.7倍；斜缀条与构件轴线夹角以45o左右为佳。对于小型的格构式支撑可仅设横向缀板，不设斜缀条。
有吊车梁的建筑柱问支撑分层设置时，宜以吊车梁兼做纵向系杆，此时吊车梁端部应设置角部隅撑连于柱子外翼缘处，一是克服柱子在吊车纵向水平力作用下发生扭转，二是使吊车梁更符合纵向系杆的受力条件，见如图12-13所示。
图12-12 双肢柱柱间支撑图12-13 吊车梁加隅撑连于柱子外翼缘处12.3.3 檩条构造要求
（1）当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转，并且提供与檩条垂直方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。当檩条用卷边槽钢时，横向力指向下方，斜拉条应如图12-14(a)、(b)所示布置。当檩条为Z形钢而横向荷载向上时，斜拉条应布置于屋檐处(图12-14 c)。以上论述适用于没有风荷载和屋面风吸力小于重力荷载的情况。
图12-14 拉条和撑杆的布置
当风吸力超过屋面永久荷载时，Z形钢檩条的斜拉条需要设置在屋脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。
拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻
螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附近。为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘附近交替布置。当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的稳定计算确定。刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做成，通常按压杆的刚度要求
来选择截面。
拉条、撑杆与檩条的连接见图12-15。斜拉条可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直线长度不超过15mm，后一种方法则需要通过斜垫板或角钢与檩条连接。
图12-15 拉条与檩条的连接
（2）实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿檩条高度方向布置，见图12-16。设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。
图12-16 檩条与刚架的连接
（3）槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖(或卷边)应朝向屋脊方向，以减少荷载偏心引起的扭矩。
（4）计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。
12.3.4 压型钢板的构造规定
（1）压型钢板腹板与翼缘水平面之间的夹角不宜小于45o。
（2）压型钢板宜采用长尺寸板材，以减少板长度方向的搭接。
（3）压型钢板长度方向的搭接端必须与支撑构件(如檩条、墙梁等)有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带，搭接长度不宜小于下列限值：波高大于或等于70mm的高波屋面压型钢板：350mm
波高小于70mm的高波屋面压型钢板
屋面坡度≤1/10时：250mm
屋面坡度≥1/10时：200mm
墙面压型钢板：120mm
（4）屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣合式或咬合式等不同连接方式，见图12-17。当侧向采用搭接式连接时，一般搭接一波，特殊要求时可搭接两波。
搭接处用连接件紧固，连接件应设置在波峰上。对于高波压型钢板，连接件间距一般为700～800mm；对于低波压型钢板，连接件间距一般为300～400mm。
当侧向采用扣合式或咬合式连接时，应在檩条上设置与压型钢板波形相配套的专用固定支座，两片压型钢板的侧边应确保扣合或咬合连接可靠。
(a)搭接式；(b)扣合式；(c)咬合式
图12-17 压型钢板的侧向连接方式
5.墙面压型钢板之间的侧向连接宜采用搭接连接，通常搭接一个波峰，板和
板的连接可设在波峰，亦可设在波谷。
12.3.5 墙梁构造形式
轻钢结构已有一套较为成熟的围护结构体系，墙面板板面内的刚度和连接方式可以对被连接的墙梁翼缘构成侧向约束，利用这个特性可以得到经济合理的墙梁设计，这是墙梁设计的一个新特点，有别于过去传统设计计算模式。
钢结构中墙梁一般采用卷边C型和Z型冷弯薄壁型钢，它对卷边的角度规定以及Z型墙梁上下翼缘不等宽的考虑与檩条相同。
对于普通墙梁，可考虑做成Z型嵌套搭接连续墙梁，对于兼做窗框、门框的墙梁，为了得到一个平整的框洞，应采用C型截面，对于大的门框，可采用双C 型截面以获得较大的刚度，如图12-18所示。对于通长的条形窗，C型墙梁兼做窗框时，应加焊连接片以便在墙梁腹板处采用螺栓连接和拉条连接而不影响窗框的安装，如图12-19所示。
图12-18 双C型截面图12-19 兼做窗框的墙梁墙面板的自重不宜由墙梁来承受，应使其下端直接支承在地面上或矮的砖墙上，以使墙梁不会发生下挠，特别是窗台处的墙梁，如有下挠产生积水造成防渗漏的困难。如墙面板下端不能直接支承在地面上或砖墙上，则应利用拉条来支承其重量，如图12-20所示。
墙梁的受力主要是承受墙面板传来的风压力和风吸力，对于简支墙梁，在风压力作用下，外翼缘受压，但外翼缘有墙面板提供侧向的约束，不会失稳，在风吸力作用下，内翼缘的稳定性需进行验算。当有内衬板直接连在内翼缘时，则无需验算内翼缘的稳定性。对于连续Z型墙梁，内翼缘的稳定性按反弯点之间的受压区段计算。
对于无内衬板的墙梁，仍应在靠近内翼缘处设置拉条系统，以提高墙梁在风吸力作用下的稳定承载能力，拉条的设置数量和方法与屋盖拉条相同，在墙面的顶部应设置斜拉条和撑杆，见图12-20所示。
图12-20 利用拉条支承墙面板自重图12-21 临时木撑
为了克服墙梁在安装施工中产生下挠，在安装墙面板之前，应考虑设置临时木撑支承墙梁，见图12-21所示，待墙面板固定好之后，再拆移临时木撑。
门式刚架设计经验知识
门式刚架设计经验知识
一知识点： 门式刚架一般多采用变截面构件，当有吊车时，柱多采用等截面。常用的柱截面高度一般为300~700mm。 截面定义时考虑的原则有： （1）翼缘必须满足宽厚比要求，腹板满足高厚比要求。对于腹板，当不满足要求时，程序按考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显得很重要。 （2）截面选择要考虑常用的板型，结合市场上常用的材料规格选择比较好。对于翼缘，常选用的规格有180、200、220、250等。 （3）选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况，满足规范对于螺栓的容许距离要求。 （4）对于腹板截面，考虑的往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题。腹板的厚度一般以比翼缘的小些为宜，其高厚比用到150左右比较合适。这样，制作中的变形也比较小，板件厚度不宜低于6mm，否则焊穿。 （5）常用的门式刚架翼缘截面一般为：180x8, 180x10, 200x8, 200x10, 220x10, 220x12, 240x10, 240x12, 250x10, 250x12, 260x12,
260x14, 270x12, 280x12, 300x12, 320x14等。 （6）常用的腹板截面一般为6mm和8mm厚。对6mm的其高度范围一般为300~750mmzui最大可到900mm;对8mm厚的腹板高度范围一般为300~900mm,最大可到1200mm。 二知识点： 梁的平面外计算长度通常情况下对于下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点，计算长度取隅撑之间的距离。对于上翼缘，一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。檩距 1.5m，隅撑隔一个檩条布置。所以，梁的平面外计算长度取3m。 柱的平面外长度取决于其平面外支点距离，本刚架在牛腿位置设置面外支撑。由于设置了吊车，程序在此把柱分为2段，柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。对于平面内计算长度，在通常情况下不需要修改。但有时平面内长度需要根据实际修改。当有夹层时，对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。
Tekla门式钢架建模主要节点选用及设置要点
Tekla门式刚架建模主要节点选用及设置 一、门式刚架主要结构形式 门式刚架主要由钢柱、抗风柱、钢架梁、柱间支撑、水平支撑、系杆、门柱、门梁、窗柱、檩条、隅撑、拉条、撑杆几部分组成，有些还有吊车梁、走道、制动等。 门式刚架的钢柱及抗风柱主要分为格构柱和独立柱。其使用型钢截面主要为楔形和H型、圆管以及矩管四种，尤其以前两种最为常见。 抗风柱多为H型截面，与边跨钢梁通过单板连接，且有长孔。 其钢架也分为桁架和独立钢梁，独立钢梁最为常见。独立钢梁截面多为楔形和H型。钢架梁一般在跨中对接，跨中为屋脊线。钢梁上翼板为坡屋面，多段梁组成的一般也保持坡度一致。 钢柱与钢梁、钢梁与钢梁常使用接头板连接。 檩条多为C型和Z型，一般通过檩托板固定于梁柱外侧。 细杆多为圆管和矩管，用连接板固定与两品门架之间。 柱间支撑多为角钢或圆钢，用连接板或柱上直接开孔进行连接。 水平支撑多为圆钢，用连接板或梁上开孔连接。 隅撑、拉条和撑杆用于稳定檩条。
二、柱脚节点 钢柱底板主要选用底板（1004）、底板（1042）、加劲肋底板（1014）、美国底板（1047）、楔形柱底板（1068）、圆形底板（1052）。 以美国底板（1047）为例介绍设置。
1、图形选项卡里设置柱底板及加劲肋的一些相关参数。 注意：h和b与后面设置底板规格对应。
2、零件选项卡里设置柱底板零件规格、位置编号、材料、名称，以及衬板的孔位、孔径。 注意：板、层板、衬板规格参数只需要设置厚度t的参数。b和h的参数会根据螺栓孔位置自动获取。
3、参数选项卡里主要设置柱和抗剪键与底板的相对关系，以及螺栓显示特性。
门式刚架钢结构设计说明
门式刚架钢结构设计说明 1、根据甲方提供的基地平面图. 2、本工程抗震设防烈度为七度.建筑抗震设防类别为丙类；场地类别为II类.设计基本加速度0.15g；设计地震分组第二组. 3、本工程室内设计标高%%p0.000相当于绝对标高(罗零或黄海标高) 32.80 . 4、标高以米计,其余尺寸以毫米计.图纸中所有尺寸均以标注为准，不得以比例尺量取图中尺寸. 5、本工程合理使用年限50年.结构安全等级为二级. 6、本工程上部结构为单层门式刚架结构体系.跨度12米,柱距6米.屋面彩钢板,墙面标高3米以下砖墙,以上彩钢板.基础采用独立基础. 7、设计遵循的主要规范:国家现行建筑结构设计规范、规程. <<钢结构设计规范>> GB50017-2002 <<钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程>> JGJ82-2001 <<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>> CECS102:2002 <<建筑钢结构焊接规程>> JGJ81-2002 <<冷弯薄壁型钢结构技术规程>> GB50018-2002 <<涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级>> GB8923 8、设计荷载取值 （1）屋面静荷载：檩条+单层彩钢暗扣板426＋保温棉50=0.2KN/m （2）屋面活荷载：0.30KN/m （3）基本风压:0.80KN/m,地面粗糙度为B类，刚架、檩条、墙梁及围护结构体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002. （4）未经本院同意，施工，使用过程中荷载标准值不得超过上述载限值.
9、本工程施工时，应严格按现行<<钢结构工程施工及验收规范>> GB50205-2001的规定执行. 10、钢结构施工中必须密切配合建施、电施、水施、暖通及空调等有关图纸施工，如：配合建施预留孔洞及柱与墙身的拉结钢筋等；电施的预埋管线、防雷接地；水施的预埋管及预留洞等. 11、本说明为本工程钢结构部分，基础及钢筋混凝土部分结构设计说明详结施. 二、材料选用： 1、型钢、组成钢柱、钢梁的钢板及梁柱端头板、加劲肋材质均采用SS400及Q235.B钢，其质量标准应符合<<碳素结构钢>> GB/T700-2006<<低合金高强度结构钢>> GB/T1591-2008规定的要求,保证其抗拉强度、伸长率、屈服点，碳、硫、磷的极限含量. 2、檩条采用Q345镀锌冷弯檩条.隅撑、柱间支撑、屋面水平支撑及拉条均采用Q235.B钢. 3、高强度螺栓、螺母和垫圈采用摩擦型，其性能应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231-2006中的规定.强度等级为10.9s. 4、钢结构焊接所需的焊条型号选用E4301或E4303，埋弧自动焊焊丝及焊剂型号选用HJ401-H09；焊条性能需符合《碳钢焊条》GB/T5117-95规定，焊丝性能需符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94规定. 5、檩条与檩托、隅撑与刚架斜梁等次要连接采用普通螺栓，符合现行国家标准《六角头螺栓－C级》GB5780的规定.基础锚栓采用Q235. 6、屋面压型钢板为0.426mm厚（基材厚度）镀锌彩色钢板.单层，波高>41mm,波宽为215mm.墙板采用950型，0.426mm厚（基材厚度）.单层，波高>35mm,波宽为195mm.彩色钢板收边泛水基材厚度0.426mm. 7、钢板镀层：冷轧钢板经连续热浸镀铝处理，其镀铝锌量为275g/m2. 8、固定屋、墙面钢板自攻螺丝应经镀锌处理，螺丝之帽盖用尼龙头覆著，且钻尾能够自行钻孔固定在钢结构上. 9、止水胶泥：应使用中性之止水胶泥(硅胶). 10、本工程所有钢构件规格、型号未经本院同意严禁任意替换. 三、钢结构的制作与安装
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。
门式钢架
一、门刚设计中，尽量少接头，梁段不超过12米，多数控制在10米以内 二、门刚梁分段原则，12米以下1段，12-30米2段（多数1：2，少数1:1）,30米以上3段（1:2:1） 三、pkpm中计算阵型个数是靠什么来确定的？？？首先，振型个数必须是3的倍数，并且不能大于模型的总层数*3。一般保守的设计，直接取层数*3是没啥问题的。 四、截面定义时考虑的原则有： 1、翼缘必须满足宽厚比要求，腹板满足高厚比要求，对于腹板，当不满足时，程序会按考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显的很重要。 2、截面选择要考虑常用的板型，结合市场上常用的材料规格选择比较好，对于翼缘，常选用的规格有180，200，220，250等。 3、选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况，满足规范对于螺栓的容许距离要求，综合这些因素， 4、对于腹板截面，考虑的往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题，腹板厚度一般比翼缘小些为宜，其高厚比用到150左右比较合适，制作中的变形也比较小，板件厚度不宜低于6mm厚，否则易焊穿。 常用的门式刚架翼缘截面一般为：180×8，180×10，200×8，200×10，220×10，220×12，240×10，240×12，250×10，250×12，260×12，260×14，270×12，280×12，300×12，320×14等， 常用的腹板截面为：一般为6mm和8mm厚的。对6mm的其高度范围一般从300~750，最大可到900，对8mm厚的腹板高度范围一般从300~900，最大可到1200。 五、梁的平面外计算长度通常情况下对下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点，计算长度取隅撑之间的距离。对于上翼缘，一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。檩距1.5m，隅撑隔一个檩条布置。所以，梁的平面外计算长度取3m。 柱的平面外长度取决于其平面外支点的距离，本刚架在牛腿位置设置面外支撑，由于设置了吊车，程序在此把柱分为2段，柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。对于平面内计算长度，通常情况下，不需要修改。但，有时平面内长度需要根据实际修改。如当有夹层时，对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。 六、隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、梁与檩、柱与檩之间的支撑杆。墙面上的叫墙隅撑，屋面上的叫屋面隅撑。作用：为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外的计算长度。为了防止受压翼缘（梁下翼缘和柱的内侧翼缘）屈曲
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
STAAD培训手册第四章 门式刚架节点设计
第四章 门式刚架节点设计 4.1 节点类型 在程序中有大量的内置的节点类型，如图，每种节点类型都具有一定的代表性，用途也不尽相同。
4.2 节点设计操作步骤 在程序中选择节点设计环境时，将需要如下的操作步骤： 第一步：选取设计平面 第二步: 选取设计节点 在设计平面视图内双击所需设计的节点（以二号节点为例）, 程序显示该节点的局部放大图如下：
用鼠标单击参与本次节点设计的构件, 弹出对话框如下: 确认“参加节点设计”的选项被选中, 并选择合适的构件性质, 按“确认”后，被选中构件将被突显。 完成某一参与节点设计的构件选择后，以同样的方式选择另一个与所设计节点相连接的构件（如果所设计的节点是柱脚，则不需选择另一个构件），然后可进入下一步实施节点选择。
第三步：标准节点形式的选择 点击工具条中的节点设计按钮，则会出现如下的对话框： 程序将同时弹出如下标准节点库对话框：
所有的节点形式都在此处列出，包括梁柱连结和柱脚连结的节点。选择合适的节点形式并按“确定”按钮，程序即进入节点设计，并显示如下的对话框： 第四步：节点设计 在此处填入合适的端板或柱底板参数，按“OK”按钮程序自动进行18种控制工况的节点内力检验。所有结果都显示在如下所示的对话框中：
用户可以方便的进行查询，按“OK”按钮返回上一步的节点设计对话框。如果结果通过检验，即说明设计符合《规程》的要求，可在对话框中选择绘图命令来绘制节点图，或返回第一步设计其它的节点。如果未通过规范检验，则需要修改有关的参数或几何尺寸，直到所有的条件都满足《规程》的要求为止。用户也可以选择“保存报告”按钮将设计报告保存下来。另外，节点设计的优化功能会给节点设计带来极大的方便。 至此节点设计结束，存盘之后，设计数据就被保留下来。此时可以立刻绘出节点详图，也可以在所有节点设计结束之后绘制。
门式钢架的受力分析实例
门式钢架的受力分析实例 一、分析种类：结构力学静力分析二、基本理论： 结构矩阵分析是结构力学的一种分析方法。结构矩阵分析方法认为：结构整体可以看作是由有限个力学小单元相互连接而组成的集合体，每个单元的力学性能可以比作建筑物中的砖瓦，装配在一起就提供整体结构的力学特性。有限元法的基本思想是： 1.假想把连续系统分割成数目有限的单元，单元只在数目有限的节点相连。在节点引进等效载荷，代替实际作用与系统的外载荷 2.对每个单元由分块近似的思想，按一定的规则建立求解未知量与节点相互作用之间的关系 3.把所有单元的这种特性关系按一定条件集合起来，引入边界条件，构成一组以节点变量为未知量的代数方程组，求解就得到有限个节点处的待求变量 所以，有限元法实质上是把具有无限个自由度的联系系统，理想化为只有有限个自由度的单元集合体，使问题转化为适合于数值求解的结构型问题 静力分析用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。静力分析包括线性和非线性分析。而非线性分析涉及塑性，应力刚化，大变形，大应变，超弹性，接触面和蠕变。本次分析为结构线性静力分析
静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的效应，它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化载荷的情况。可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响（如重力和离心力），以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷。 静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移，应力，应变和力。固定不变的载荷和响应是一种假定；即假定载荷和结构的响应随时间的变化非常缓慢。静力分析所施加的载荷包括：l.外部施加的作用力和压力 2.稳态的惯性力（如中力和离心力） 3.位移载荷 4.温度载荷 线性静力分析的求解步骤1.建模 2.施加载荷和边界条件，求解 3.结果评价和分析三、有限元方法及软件： 利用位移函数—虚功原理推导梁单元的有限元计算公式第一步：写出单元位移、节点力向量应用软件ansys10.0在ansys产品家族中有七种结构分析的类型。结构分析中计算得出的基本未知量（节点自由度）是位移，其他的一些未知量，如应变，应力，和反力可通过节点位移导出。本次分析静力分析（stastic） 四、实例：门式钢架的受力分析4.1问题描述： 门式钢架受到均布载荷q=200n/m作用，其柱高5m，横梁
门式刚架轻钢厂房问题汇集
门式刚架轻钢厂房问题汇集 1、山墙抗风柱与刚架连接应位于屋面支撑刚性系杆节点处。 2、刚性系杆，柔性系杆？ 刚性系杆：既承受拉力，有可承受拉力，长细比控制到180，也可控制到200；柔性系杆只承受拉力，长细比可控制到400. 3、伸缩缝？00000000000000000 4、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。 5、柱间支撑的间距应根据房屋纵向间距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30～45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。 6、当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。 7、当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置。 8、在刚架转折处（单跨房屋边往柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。 9、由支撑斜杆等组成的水平衍架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。 10、在设有带驾驶室且起重量大于15t 桥式吊车的跨间。 11、屋面受荷水平投影面积>60m2. 12、斜拉条的设置与檩条的倾倒方向有很大关系，什么地方该设斜拉条，什么地方可以不设，就我个人理解在这里分析一下：斜拉条，直拉条及撑杆组成了稳定的结构传力体系，主要承受拉条产生的拉力；对C型檩条，开口向上布置的情况，在竖向恒载及活载作用下，由于存在平行屋面向下的分力，所以拉条承受了平行屋面向下的拉力，此时，只在屋脊处设置拉条即可；在风吸力作用下，风力是垂直屋面作用的，此时的拉条不能提供侧向支承，不承受拉力所以可以不需布置斜拉条；当在檩条下部1/3高度处也布置拉条以防止檩条在风吸力作用下失稳，此时的拉条是承受檩条失稳所产生的次拉力，由于拉力方向不定，所以需在屋脊及屋缘处布置斜拉条；由此，对C型檩条，在风吸力不大的情况下，可以只在屋脊处布置斜拉条。对Z型檩条，由于其形心主轴与屋面有一定角度，所以拉条在恒载及活载作用下承受向下的拉力，在风吸力作用下产生向上的拉力，所以Z檩条在屋脊及屋缘处一定要布置斜拉条。 檩条计算：活载取0.5KN,施工集中荷载1KN。 C型檩条腹板开孔穿吊筋,檩距一般按吊顶龙骨间距为1.2m。 13、隅撑:为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外的计算长度。 当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时，可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。隅撑一般宜采用单角钢制作，按照轴心受压构件设计。 :为了防止受压翼缘 （梁下翼缘和柱的内侧翼缘）屈 曲失稳，增加受压翼缘的稳定性而设置的。" 隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证（原因：梁的上翼缘是受拉区，
门式刚架设计要点
门式钢架设计要点 轻型门式刚架房屋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。 单层轻型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、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。 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，单跨刚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。 1 单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项 1.1 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点： (1)质量轻 围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。 (2)工业化程度高，施工周期短 门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。 (3)综合经济效益高 门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。 (4)柱网布置比较灵活 传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。 1.2 设计中的注意事项 (1)由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。 (2)要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使
浅谈门式刚架设计步骤
浅谈门式刚架设计步骤 发表时间：2015-01-06T09:10:41.257Z 来源：《防护工程》2014年第10期供稿作者：郭斌 [导读] 门式刚架上可设置起重量不大于3t 的悬挂吊车和起重量不大于20t 的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。 郭斌长沙有色冶金设计研究院有限公司 410011 [摘要]轻型门式刚架房屋结构在我国近十多年来得到迅速的发展，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅等。本文简要介绍了轻钢结构的概况，对轻型门式刚架的设计方法、设计步骤、材料选型和设计中需要注意的问题作了简单介绍，为广大结构设计人员提供参考和借鉴。 [关键词]门式刚架，设计，步骤 一、前言轻型钢结构是国内外目前应用和发展速度最快的新型结构形式，广泛应用于工业、居住和公共建筑，具有施工速度快、建筑造型美观、钢材用量少、造价低廉等优势，而门式刚架结构体系作为轻型钢结构的一种结构形式，在我国更是大量涌现。近几年来，随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H 型钢的出现，门式刚架更是发展迅猛，我国建成此类结构工程已达800 多万平方米，而且每年以约100多万平方米的速度增加。 轻型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、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。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，单跨刚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。 二、设计步骤1.结构形式和结构布置（1）结构形式门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1/20~1/8。 单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，依据“材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门式刚架上可设置起重量不大于3t 的悬挂吊车和起重量不大于20t 的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。 （2）结构布置门式刚架的跨度应该在尽可能满足生产工艺和使用功能上，根据房屋的高度来合理确定，一般宜为9~36m，当柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4.5~9m。门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件、檩条形式及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m（当有计算依据时，温度区段可适当放大）。 2.荷载取值（1）永久荷载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、墙面构件和刚架自重等。 （2）可变荷载可变荷载包括屋面活荷载（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、吊车荷载、地震作用、风荷载等。 3.构件设计构件的设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn). 通常主结构使用单一钢种以便于工程管理.经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235.（1）钢架柱、梁钢架柱的截面形式可分为实腹式和格构式两种，钢架梁一般采用实腹式。其截面大小一般通过计算确定，而且应通过多次计算分析选择修改其截面尺寸，使其达到或尽量接近满应力状态，直到门式刚架结构的全部杆件的截面尺寸不需修改为止，使门式刚架结构的用钢量最小，以达到造价最低的优化目标。构件截面尺寸的修改，也就是截面尺寸的优化，其方法是选取的截面尺寸力求其在平面、出平面两个方向的截面抗弯抵抗力矩最大，而其截面面积最小，即在外荷载作用下，截面尺寸的选择既要能满足强度、稳定验算中构件材料的设计强度要求，又要使材料用量最省。 （2）檩条檩条的截面形式亦可分为实腹式和格构式两种。实腹式檩条有槽钢檩条、高频焊接轻型H 钢檩条、卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条、卷边Z 形冷弯薄壁型钢檩条。格构式檩条有平面桁架式、空间桁架式、下撑式檩条。当檩条跨度不大于9m 时，应优先选用实腹式檩条。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。实腹式檩条的截面宽度B，由截面高度H 所选的型钢规格确定；空间桁架式檩条上弦的总宽度B，取截面总高度的1/1.5~1/2.0。 （3）支撑支撑的作用主要是保证结构体系成为空间体系，有足够的空间刚度，支撑所受力主要是风载和地震作用，温度作用。计算支撑内力时一般假定节点为铰接，并忽略偏心的影响，并且一般的支撑都是按拉杆考虑，所以，一般适宜双向布置。支撑分为屋面支撑和柱间支撑。 屋面支撑受力较小，杆件截面通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计，可采用单角钢；非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T 形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时，杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时，可假定在水平荷载作用下，交叉斜杆中的压杆退出工作，仅由拉杆受力。柱间支撑分为上层支撑和下层支撑。上层支撑计算时，为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力，支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢，较大时通常采用角钢或槽钢。交叉斜杆常按拉杆设计，但为了提高厂房的纵向刚度，当吊车较大时，应按压杆设计。 （4）墙梁墙梁一般采用冷弯卷边槽钢，有时也可采用卷边Z 形钢。墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下，也是双向受弯构件。墙梁应尽量等间距设置，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设置一道墙梁。为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。 （5）节点连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定。按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。连接的不同对结构影响甚大。节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。 三、总结轻型门式刚架结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，在工业厂房中得到较为广泛的应用。但是，我国轻
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
梁柱节点计算书
梁柱节点计算书 一、参考规范《GB50017-2003 钢结构设计规范》《GB50009-2001 建筑结构荷载规范》《CECS102:2002 门式钢架轻型钢结构设计规程》 二、构件几何信息1）梁柱几何尺寸边柱采用 Z360~900x250x8x10边梁采用h600~900x200x6x82）高强螺栓信息采用 10、9级M24摩擦型高强度螺栓连接，构件接触面采用处理方法为喷砂，摩擦面抗滑移系数μ=0、5，每个高强螺栓的预拉力为P=155kN。高强螺栓数量：15最外排螺栓到翼缘边的距离ef： 45、0mm高强螺栓到腹板边的距离ew: 50、0mm第2排螺栓和第3排螺栓间距a： 100、0mm高强螺栓排列参数第1排高强螺栓到螺栓群形心的距离x1：195mm第2排高强螺栓到螺栓群形心的距离x2：295mm 第3排高强螺栓到螺栓群形心的距离x3：395mm第4排高强螺栓到螺栓群形心的距离x4：495mm3）端板尺寸信息端板厚度 t=20mm，宽度b=260mm4）节点形式端板平放 三、材料特性材料牌号：Q345B屈服强度fy：3 45、0 MPa抗拉强度设计值f：310 MPa抗剪强度设计值f：180 MPa弹性模量E：2、06x105 MPa 四、内力设计值N=-1
33、20kN，V= 45、90kN，M=4 13、50kN?m 五、验算1）高强螺栓群承载力验算（A）高强螺栓承载力设计值高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0、8P=1 80、0kN高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0、9*nf*μP=0、 9x1x0、5x225=101、3kN（B）高强螺栓群承载力验算假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动高强螺栓最大拉力Nt=My1Σyi2-Nn= 88、94kN<0、8P=124kN螺栓抗拉满足要求。每个高强螺栓所受的剪力设计值Nv=Vn= 45、9016=2、87 kN
门式刚架的结构特点
门式刚架的结构特点、种类与适用范围 在本小节中我们要给大家介绍单层刚架结构体系的组成、优缺点及适用范围；单层刚架结构体系的合理布置原则及及受力特点。 刚架:凡是梁、柱之间为刚性连接的结构，统称为刚架。 单层刚架也称为门式刚架。门式刚架外形有水平横梁式和折线横梁式两种，它的选择主要服从建筑排水和建筑造型的考虑。 单层刚架为梁柱合一的结构，其内力小于排架结构，梁柱截面高度小，造型轻巧，内部净空较大，故被广泛应用于中小型厂房、体育馆、礼堂、食堂等中小跨度的建筑中。 一、门式刚架的结构特点、种类与适用范围 刚架结构的受力优于排架结构，因刚架梁柱节点处为刚接，在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用而减小了梁跨中的弯矩和挠度。在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用 减少了柱内的弯矩和侧向变位，如图1-13所示。因此，刚架结构的承载力和刚度都大于排架结构，故门式刚架能够适用于较大的跨度。 图1－13 刚性连接与铰接的弯矩比较 a)排架结构b）无铰刚架c)两铰刚架d）三铰刚架 门式刚架的结构计算简图，按构件的布置和支座约束条件可分成三种: （1）无铰刚架
（2）两铰刚架 （3）三铰刚架 （1）钢筋混凝土无铰刚架（图1-13b） 无铰刚架和排架相比，当跨度和荷载相同，且跨度不大于18m时，刚架比排架结构轻巧，可节省钢材约10％，混凝土约20％。 无铰刚架和两铰刚架、三铰刚架相比，前者基础承受弯矩较大，因此基础大、耗料多，不够经济；此外，由于这种刚架属于超静定结构，和三铰刚架相比，对地基的不均匀沉降和温度变化引起的内力变化较大。所以地基条件较差时，必须考虑其影响。 （2）钢筋混凝土两铰刚架（图1-13c） 两铰刚架也是超静定结构，对地基不均匀沉降引起的结构内力也必须考虑，但两铰刚架基础材料用量较少和三铰刚架相比，其结构刚度较大，所以适用跨度较大。 （3）钢筋混凝土三铰刚架（图1-13d） 三铰刚架为静定结构。当基础有不均匀沉降时，对结构不引起附加内力。但是当跨度较大时，半榀三铰刚架的悬臂太长，吊装内力较大，而且三铰刚架的刚度也较差，所以它适用于跨度较小及地基较差的情况。 由于门式刚架的杆件较少，制作方便，而且结构内部空间较大，便于利用，所以它广泛用于工业厂房和体育馆、礼堂、食堂等建筑。钢筋混凝土门式刚架的跨度可达40m左右，最适宜是18m左右。由于门式刚架刚度较差，受荷后产生挠度，故用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过10t。
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。