第1章轻型门式刚架结构

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1、第一章 轻型门式刚架结构1.1 概述1.2 结构形式和结构布置1.3 刚架设计1.4 压型钢板设计1.5 檩条设计1.6 墙梁、支撑设计1.1概述l1.1.1单层门式刚架的组成l1.1.2单层门式刚架结构的特点 (1)质量轻 (2) 工业化程度高，施工周期短 (3)综合经济效益高 (4)柱网布置比较灵活l1.1.3门式刚架结构的应用情况1.2 结构形式和结构布置l1.2.1门式刚架的结构形式按跨度分为：单跨、双跨、多跨按屋面坡脊数可分为：单脊单坡、单脊双 坡、多脊多坡。 单脊双坡多跨刚架，无桥式吊车时，当柱不是特别高且风荷载也不很大时，中柱宜采用摇摆柱；但设有桥式吊车时，中柱宜为两端刚接。根据

2、跨度、高度及荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H型钢截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。柱脚多采用铰接，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜采用刚接。屋面坡度宜取1/20-1/8。门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成，柱一般为单独单元构件，斜梁可根据运输条件划若干单元。单元构件本身采用焊接，单元之间可通过端板用高强度螺栓连接。门式刚架上可设置不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双桥式吊车。1.2.2结构布置l1.2.2.1刚架的建筑尺寸和布置跨度宜为9-36m，当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度宜取4.5-9m，必要时可适当放大

3、。门式刚架的间距一般宜取6m、7.5m或9m。挑檐长度宜为0.5-1.2m。伸缩缝：纵向300m；横向1.2时11 0.9(0.8)0.640.24(1.2) l1.3.3.2 刚架梁、柱构件的强度计算（1）工字形截面受弯构件弯剪共同作用下20.50.5()1 (1) 0.5deddfefdVVMMVVVVMMMMV当时 当时 （2）工字形截面受弯构件弯矩、剪力和轴力共同作用下0.50.5dddVVVVV当时 当时 2/()1 (1) 0.5NeNeeeeNNfefdMMMMNWAVMMMMVl1.3.3.3梁腹板加劲肋的配置梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲

4、肋。其他部位是否设置中间加劲肋，根据计算需要确定。规程规定，当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取hw2hw。加劲肋稳定性验算按GB50017规范的规定进行，按两端铰接轴心受压构件进行计算。l1.3.3.4 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算轴力取小头截面，弯矩取大头截面。01000122001 (/)/(1.1)mxxeExxeExeNMfANNWNEAl1.3.3.5变截面柱在刚架平面内的计算长度 为计算长度系数，可由查表法、一阶分析法、二阶分析法确定。0hhl1.3.3.6 变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算轴力取小头截面，弯矩取大头截面。0101tyebeNMfAWl1.3.

5、3.7 斜梁和隅撑的设计（1）斜梁的设计当斜梁坡度不超过1：5时，可按压弯构件计算强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。实腹式斜梁的平面外计算长度，取侧向支承点的间距。当斜梁上翼缘承受集中荷载作处不设加劲肋时，除应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2235151.5/()fm wwymetFt ftfMW f（2）隅撑设计当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑作为梁的侧向支承，隅撑另一端连接在檩条上。隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的 倍。隅撑按轴心受压构件计算，常选单根等边角钢。轴向压力为：16 235/yf/60cosM h

6、Nl1.3.3.8 节点设计（1）斜梁与柱的连接及斜梁拼接斜梁与柱的刚性连接，一般采用高强度螺栓端板连接。由端板竖放、端板斜放、端板平放三种形式。斜梁拼接也可用高强度螺栓端板连接，宜使端板与构件外边缘垂直。端板螺栓应成对地对称布置。在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧各设一排，并宜使每个翼缘的四个螺栓的 中心与翼缘的中心重合。外伸式连接在节点负弯矩作用下，可假定转动中心位于下翼缘的中心线上。上翼缘对称设置四个螺栓时，每个螺栓承受的拉力端板从下翼缘中心伸出的宽度不应小于14tMNh112Mehbf当受拉翼缘两侧各设一排螺栓不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧增设螺栓。按照绕下翼缘中心的转动保持在弹性范围

7、内的原则，第三排螺栓的拉力为两个螺栓可承受弯矩331/tNN hh2312/tMN hh 节点上的剪力由上边两排抗拉螺栓以外的螺栓承受，第三排螺栓拉力未用足，可以和下面两排（或两排以上）螺栓共同抗剪。 螺栓排列应符合构造要求，间距应满足施工的净空要求，通常不小于35mm，螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离位3倍螺栓直径，最大距离不应超过400mm。l端板的厚度可根据支承条件计算，但不应小于16mm，和梁端板相连的柱翼缘部分应与端板等厚度。1.伸臂类端板2.无加劲肋类端板3.两边支承类端板端板外伸时端板平齐时4.三边支承类端板6fte Ntbf3(0.5)wtwe Ntaef6

8、2()fwtwffwe e Nte beeef124()fwtwffwe e Nte beeef262 )4fwtwsfe e Ntebbef（l门式刚架斜梁与柱相交的节点域，剪应力应满足刚架构件的翼缘与端板的连接应采用全熔透对接焊缝，腹板与端板的连接应采用角焊缝。在端板设置螺栓处，应验算构件腹板的强度：vbc cfMd d t220.40.4ttNPNP20.4w wtw wPfe tNfe tl（2）柱脚 门式刚架的柱脚一般采用平板式铰接柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则应采用刚接柱脚。 计算风荷载作用下柱脚锚栓的上拔力时，应计入柱间支撑的最大竖向分力，此时，不考虑活荷载（或雪荷载

9、）、积灰荷载和附加荷载的影响，同时永久荷载的分项系数1.0。锚栓直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽以防松动。 柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。此水平剪力可用底板与混凝土基础之间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。l（3）牛腿牛腿与柱焊接，根部剪力、弯矩为 牛腿截面一般采用焊接工字形截面，变截面牛腿端部截面高度不宜小于根部截面高度的一半。在吊车梁下对应位置应设置支承加劲肋。吊车梁与牛腿的连接宜设置长圆孔。 牛腿上下翼缘与柱的连接焊缝均采用焊透的对接焊缝，腹板与柱的连接采用角焊缝。max1.21.4DVPDMVel（4）摇摆柱与斜梁的连接构造1.4 压型钢板设计l1.4.1

10、压型钢板的材料和截面形式1.4.1.1压型钢板的材料按表面处理方法分：镀锌钢板(组合楼板) 彩色镀锌钢板(屋面和墙面)(最多) 彩色镀铝锌钢板(屋面和墙面) 原板的钢板基厚度通常为0.4-1.6mm，多用Q235-A钢。3.涂层：涂层：聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。 彩色压型钢板的构成彩色压型钢板的构成 由基材、镀层和涂层三部分组成由基材、镀层和涂层三部分组成 1.基材：基材：由板厚度为由板厚度为0.5mm2.0mm的薄钢板经冷的薄钢板经冷轧或冲压成型。轧或冲压成型。2.镀层：镀层：热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等

11、。外墙彩钢板外墙彩钢板屋面彩钢板屋面彩钢板组合楼板里的镀锌压型钢板组合楼板里的镀锌压型钢板彩色镀铝锌钢板彩色镀铝锌钢板压型钢板的截面形式压型钢板的截面形式 YX15-380-760XYX15-380-760X型型压型钢板的表示方法：压型钢板的表示方法： YX波高波距有效覆盖宽度。波高波距有效覆盖宽度。 3535压型钢板分类压型钢板分类 低波板：低波板：波高小于波高小于30mm 高波板：高波板：波高大于70mm 中波板：中波板：波高为波高为30mm70mm 钩头螺栓钩头螺栓自攻螺钉自攻螺钉1.4.1.2 压型钢板的截面形式表示方法为YX波高-波距-有效覆盖宽度，厚度需另外注明。屋面板一般选用中波