钢结构讲稿-10门式刚架

第九章轻型门式刚架钢结构Chapter9LightPortalFrames第一节概述组成应用示例结构特点适用规范主结构柱和斜梁（主刚架）、抗风柱、吊车梁次结构檩条和墙梁支撑体系柱间支撑、屋面支撑、拉条和隅撑围护体系屋面板、墙面板、保温棉其他（非结构构件）收边、泛水、采光板、通风器、天沟、落水管等1.1单层门式刚架的组成单层门式刚架的组成1.2门式刚架的应用示例工厂仓库（物流中心）工厂（内部）物流中心（内部）超市（内部）门式刚架的应用（续1）超市展厅办公楼门式刚架的应用（续2）HalifaxCountyRescueSquad(After)HalifaxCountyRescueSquad(During)1.3单层门式刚架结构的特点质量轻一般10~30kg/m2，柱底反力小，地震反应小，注意风吸力工业化程度高，施工周期短综合经济效益高柱网布置比较灵活梁柱多用变截面，省材整体性←檩条、墙梁、隅撑；支撑→张紧的圆钢；可考虑屋面蒙皮效应1.4适用规范国准：《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002行业标准：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002，工程建设标准化协会上海市标准《轻型钢结构设计规程》DBJ08-68-97第二节结构形式与布置结构形式结构布置图2门式刚架形式示例(d)(e)(f)(a)(b)(c)按跨数：单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式按屋面坡脊数：单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡2.1结构形式单跨门式刚架实例2.2结构布置主要尺寸结构布置跨度：宜9~36m高度：宜4.5~9m柱距：6m～9m，可以非标准主要尺寸温度区段（长）：纵向≤300m，横向≤150m伸缩缝设置：双柱；檩条和屋面板构造檩条布置檩条一般1.5m等间距屋脊附近双檩（距屋脊≤200mm）天沟附近布置一根以固定天沟墙梁布置一般为2m一般布置在柱的外侧，也可布置在内侧结构布置屋脊檐口支撑和刚性系杆布置布置原则：保证几何不变体与普通厂房类似要求支撑形式：支撑：圆钢、型钢系杆：檩条、圆管、其他截面第三节刚架设计3.1荷载及荷载组合永久荷载可变荷载荷载效应组合内力分析弹性分析方法按平面结构分析有限元法手算校核：静力计算的公式和图表侧移计算荷载取标准值3.2刚架内力和侧移计算侧移限值（宽）不设吊车：采用轻型钢板墙时为h/60，采用砌体墙时为h/100，h为柱高；设有桥式吊车：吊车有驾驶室时为h/400，吊车由地面操作时为h/180。受弯构件的挠度限值（宽）斜梁檩条压型钢板构件长细比要求（宽）受压构件：主要构件[]≤180，其它构件及支撑[]≤220；受拉构件：静载，桁架构件[]≤350；吊车梁以下柱间支撑[]≤300；其它支撑[]≤400；承受动力荷载时[]≤250。3.3刚架柱、梁设计梁柱板件宽厚比限值翼缘：不能发生局部失稳，要求受压翼缘：yftb23515(2)腹板:考虑屈曲后强度ywwfth235250(3)thwtbtw图7-5截面尺寸按规程要求计算有效宽度查表法一阶分析法二阶分析法变截面柱在刚架平面内的计算长度斜梁下翼缘受压，隅撑作受压翼缘的侧向支承隅撑按轴心受压构件设计，轴心力为：60cos235yfAfN3.4隅撑设计梁柱节点、梁与梁拼接节点和柱脚节点梁柱节点及梁拼接节点梁柱：端板竖放、端板斜放、端板平放梁拼接：端板与构件外边缘垂直。(a)(b)(c)(d)图7刚架梁与柱及梁与梁的连接3.5节点设计刚架梁与柱及梁与梁的连接柱脚刚接或铰接，一般宜平板式铰接柱脚(a)(b)(c)(d)门式刚架柱脚形式3.6檩条设计截面形式图7-14薄壁型钢檩条冷弯薄壁型钢檩条檩条的内力分析檩条为双向受弯构件qqyqxqyqqx实腹式檩条截面的主轴和荷载qx=qsin0，qy=qcos03.6墙梁设计墙梁的截面形式卷边槽形截面（C形钢）或Z形钢墙梁的受力风荷载，竖向荷载双向受弯构件檩条和墙梁的拉条檩条的拉条墙梁的拉条支撑节点