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第四章门式刚架第一节结构体系门式刚架是二战期间迅速发展起来的，由相互依存的构件组成统一体，即由梁、柱、檩条、墙梁支撑和金属波形板材设计成协同工作的金属预制装配的建筑体系。
战后被广泛采用，我国六十年代中期开始推广，并在援外工程中使用，取得良好的国际赞同。
由于十年动乱终止了这种建筑体系的发展，改革开放以来，特别是民营企业的蓬勃发展，门式刚架结构体系据不完全统计已建了800万m2，而且每年以100万m2的速度递增。
这种结构体系设计经济，安装快捷，造价低廉，装卸方便，维护费用低，单一供货，为业主认可。
我们萧山成为钢结构之乡，竞争十分激烈，萧山的钢结构应由价位的竞争逐步转向价值的竞争，就是创造精品钢结构，扩展使用范围，建造独具建筑风格的金属建筑体系，使钢结构应与时俱进，演变及发展是同时进行的。
一、结构概念设计1.三维设计(方案阶段)——（详见附图三十四）假定是整体性，并具有总体性能。
将结构形式作为总体分析。
1)建筑功能是否满足使用要求；2)高度、跨度是否合理，是否经济；3)在垂直和水平荷载作用下，是否安全可靠；4)房屋的安全等级，抗震等级。
2.二维设计——（详见附图三十五）确定基本的水平和竖向分体系。
建立关键构件的相互关系。
3.一维设计(平面、立体—施工图阶段)——（详见附图三十六）1)选择一个合理的结构体系，使传力途径明确合理。
2)选择合理的计算方法，同时采取相应的构造措施，保证计算模型(建模)与实际情况符合。
3)增加结构刚度，减少用钢量，且有很好的经济技术指标。
4)工厂化生产，全预制装配。
第二节门式刚架的分类一、实腹式门式刚架——（详见附图三十七）采用H型钢组成的梁柱构件的截面形状，按结构受力的弯矩包络图来确定，使实腹式门式刚架达到经济，轻巧，美观的效果。
工厂化生产水平较高，可以达到工地全装配化，缩短工期。
在同等条件与普通钢结构可节约钢材10%～20%。
二、格构式门式钢架——（详见附图三十八）采用型钢或钢管组成的门式刚架，同样可达到更为经济，轻巧，美观的效果。
钢结构技术图解钢结构各个构件和做法1、建筑体系1-1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构,刚架为平面受力体系.为保证纵向稳定,设置柱间支撑和屋面支撑.刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作,各种荷载通过柱和梁传给基础.支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作,一般为角钢.柔性支撑为圆钢.系杆为受压圆钢管,与支撑组成受力封闭体系.屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢.承受屋面板和墙面板上传递来的力,并将该力传递给柱和梁.1-1-3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b.带吊车的门式刚架c.带局部二层的门式刚架1-1-4、基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系.1-1-5、刚架衍生形式■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置.■山墙刚架其本质也是多连跨刚架,不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度.1-2、多层框架体系1-2-1、框架图示1-2-2、说明力学模型a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架.b.刚接-支撑框架：横向采用刚接,纵向采用铰接,并在纵向设置支撑,以传递水平力.c.支撑式框架：纵横向均采用铰接,两向均设置支撑传递水平力.d.有时为保证足够的刚度,在刚接框架中亦设置支撑.框架柱框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等.所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础.框架梁框架梁一般采用H型截面.楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱.支撑支撑采用一般采用热轧型钢制作,其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度.1-2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系.b.柱、梁节点2、支撑、系杆2-1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种.柔性支撑由圆钢制作,安装时必须X紧,主要用于门式刚架结构.刚性支撑由型钢制作,用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中.■系杆和支撑联合作用,形成封闭的受力体系.在支撑端头有刚性构件和传递压力的情况下,不需设置系杆.■屋面水平支撑做法同柱间支撑.■根据需要,支撑还有人字形、八字形、K形、V型、门形、L形、Y形、单斜杆等形式.3、隅撑3-1、图示3-2、说明■隅撑的设置在于梁或柱受压翼缘的平面外计算长度.隅撑可用角钢制作或扁钢压制成型.■在多层框架体系中,梁柱刚接的位置常设置水平隅撑.4、吊车梁4-1、图示吊车梁边跨构造吊车梁中间跨构造标准吊车梁图4-2、说明■吊车梁为吊车荷载的承载构件,由钢板焊接成型.■变形缝位置处理参照边跨构造.■吊车吨位大时设置制动桁架或制动梁来抵抗横向水平荷载.5、雨蓬蓬用压型钢板采用HV-197TD-788板和HV-205TD-820板.6、檩条、墙梁6-1、C型冷弯薄壁型钢6-1-1、型钢截面特性6-1-2、安装节点图6-2、Z型冷弯薄壁型钢6-2-1、型钢截面特性6-2-2、安装节点图7、屋面、墙面压型钢板7-1、HV-203KL-406板7-1-1、板型图7-1-2、连接节点图7-2、HV-380SF-7607-2-1、板型图7-2-2、连接节点图7-3、HV-475SF-475板7-3-1、板型图7-3-2、连接节点图7-4、HV-197TD-788板7-4-1、板型图7-4-2、连接节点说明：■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型可用于屋面板和墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接.■用作屋面板时,螺钉穿过波峰与屋面檩条固定；用作墙面板时,螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定. 7-5、HV-205TD-820板7-5-1、板型图7-5-2、连接节点图说明：■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型可用于屋面板和墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接.■用作屋面板时,螺钉穿过波峰与屋面檩条固定；用作墙面板时,螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定. 7-6、HV-225TD-900板7-6-1、板型图7-6-2、连接节点图■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水.■该板型用于墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接；螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定.7-7、HV-360YC-360板7-7-1、板型图7-7-2、连接节点图说明：■自攻螺钉穿过板直接与墙梁连接.7-8、HV-300YC-300板7-8-1、板型图7-8-2、连接节点图说明：■自攻螺钉穿过板直接与墙梁连接.7-9、HV-1000HP-1000板7-9-1、板型图7-9-2、连接节点图8、屋面采光板8-1、CV-203-406板说明：■该采光板板型配合HV-203KL-406板使用.8-2、CV-380-760板说明：■该采光板板型配合HV-380SF-760板使用.8-3、CV-475-475板说明：■该采光板板型配合HV-475SF-475板使用.8-4、CV-197-788板说明：■该采光板板型配合HV-197TD-788板使用.8-5、CV-205-820板说明：■该采光板板型配合HV-205TD-820板使用.8-6、CV-225-900板说明：■该采光板板型配合HV-225TD-900板使用.8-7、连接节点图8-7-1、CV-475-475板连接节点8-7-2、其它板型连接节点说明：■上图为CV-203-406板连接节点图；自攻螺钉穿透采光板〔和压型钢板〕与檩条连接.■除CV-475-475外,其它采光板参照上图处理.9、楼承板9-1、HG-344-688板9-3、连接图连接节点说明：■HG-240-720板连接参照HG-344-688楼承板连接图.■抗剪栓钉与框架梁间采用专用工具焊接.10、天沟WTG-1型WTG-2型10-2、钢板内天沟10-2-1、断面图说明：■天沟为钢板折制成型；根据钢板选用的材质和涂层情况,可分为普通钢板天沟、镀锌钢板天沟、不锈钢板天沟三类.11、通风器11-1、屋脊自然通风器■通风器根据喉宽Wm分为1m、1.5m、2m、2.5m四种规格,长度依据要求换气量和房屋长度确定.■顶部压型钢板根据需要可采用采光板代替.■骨架每1.5m设置一个,通过下部连接孔与屋面檩条或专设横梁连接.11-2、点式通风器11-2-1、Φ500无动力通风器■可提供其它型号的通风器,但需要足够的供货时间.说明：■通风器与屋面压型钢板之间的防水处理还可以采用得泰盖片处理.11-2-2、有动力通风器说明：■有动力风机由电机带动涡轮旋转来完成通风.说明：■有动力风机由于重量较大,下部必须设置支承龙骨来承担风机荷载.12、门12-1、彩板推拉门说明：■彩板推拉门根据需要可做成单层彩板、双层彩板、夹芯板三种形式.12-2、彩板双开门说明：■彩板双开门根据需要可做成单层彩板、双层彩板、夹芯板三种形式.12-3、中空金属门说明：■中空金属门用于民用建筑和工业建筑的办公室等房间.13、窗说明：■立面上,可选择独立窗或通长条窗.■窗扇可以是固定窗扇和推拉窗扇.■型材可选择铝型材或塑14、泛水板、饰边板说明：■W1因内墙压型钢板不同而取值不同；W2根据砖墙、墙梁的差异而取不同的数值.14-2、砖墙与压型钢板墙结合处说明：■W1、W2尺寸根据压型钢板板型而变化.14-3、墙顶处说明：■W值根据墙梁、压型钢板的不同而变化.14-4、山墙与屋面交接处14-4-1、墙面凸出屋面说明：■W1、W2尺寸根据屋面外层压型钢板不同而变化.14-4-2、墙面平于屋面说明：■W1、W2尺寸根据屋面外层压型钢板不同而变化.14-5、屋脊处说明：■W1、W2尺寸根据屋面压型钢板不同而变化.14-6、墙面开洞说明：■W1、W2、W3、W4、W5尺寸根据墙面压型钢板和墙梁的不同而变化.。
门式刚架的⼀些基本概念1.1.横向：边跨：抗风柱、⾓柱、底部螺栓、屋⾯梁、端部框架（梁、柱整体）。
中间跨：中柱、连续框架梁、屋⾯梁、净跨、净⾼、⾼强度螺栓。
1.2.纵向：边柱、柱距、桁车梁、檐⾼。
1.3.墙⾯：墙⾯板、墙⾯檩条、墙⾯剪⼒撑、檐⾼。
1.4.屋⾯：屋⾯板、采光板、屋⾯檩条、檐⼝檩条、屋脊、屋⾯剪⼒撑。
以上概念如下图所⽰：image1.5.隅撑：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。
亦有⼈定义为连接钢梁和檩条的接近45度⽅向斜撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板).[1]: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。
[2]: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，不存在整体稳定问题。
但是由于多少程度地存在潜在的局部稳定问题；但是⼀般情况下，由于局部失稳产⽣的横向⼒很⼩。
因此，檩条作为与之联系的构件，可以保证翼缘不失稳。
Yc-1：有的直接⽤三⾓形表⽰，imageimageimageimage1.6：檩条、檩托：檩托：指钢檩条搁在钢屋架上弦的斜⾯上，需要有⼀个三⾓形的钢件托住，称钢檩托。
imageimage檩条、檩托⾼度：我们⼀般是檩条底与屋⾯梁空10mm，因为檩条端部计算模型应为铰接，还有就是孔的加⼯也会有误差的，空⼀点这样也好安装，檩条⾼度⽐檩托⾼度⾼10或15，这样不会碰到屋⾯板。
有如果有内天沟为提⾼天沟深度,必须加⾼檩托的。
檩条、天沟：image1、天沟与梁柱连接节点板的处理可以是（1）加宽柱顶部的宽度；（2）将柱与梁连接部分加出⼀部分在做节点板；（3）将天沟板底部折⼀⼩⾓。
第8卷第6期2006年12月建 筑 钢 结 构 进 展Progress in S teel Build ing S tructures V ol.8No.6 Dec.2006收稿日期:2005-08-04;收到修改稿日期:2005-08-30基金项目:上海市教育青年基金(Q 30602)作者简介:周 奎(1970-),男,博士,主要从事高层建筑结构非线性性能和建筑结构健康诊断与可靠度的研究。
E -mail :zhoukui _sh @ 。
应力蒙皮设计规范BS5950-9介绍(Ⅲ) 周 奎 (编译)(上海理工大学城市建设与环境工程学院,上海 200093)摘 要: 英国应力蒙皮设计规范BS5950-9对屋面和墙面维护结构所用压型钢板的应力蒙皮作用包括设计与施工作了详细的规定。
本文介绍了该规范主要内容的第三部分。
关键词: 压型钢板;极限状态;应力蒙皮;框架中图分类号:T U 392.1 文献标识码:A 文章编号:1671-9379(2006)06-0045-16Introduction to British Standard 5950-9:Code ofPractice for Stressed Skin Design (Ⅲ) Z HOU K ui (Translate and Compile )(College of Urban Construction and Environment Engineering ,University of Shanghai for Scienceand Technology ,Shanghai 200093,China )A bstract : T he paper introduces British standa rd BS5950-9:code of practice fo r stressed skin design.The code has detail provi -sions for the desig n and construction of the roo f diaphragm and wall cladding by using profiled steel sheeting.T his is the third part of the code.Keyw ords : pro filed steel sheet ;ultimate limit state ;stressed skin diaphragm ;framewo rk7 受剪蒙皮和刚节点框架7.1 设计原则建筑中板的应力蒙皮作用应被看作有约束支撑框架节点移动的趋势,结果减小与其相应的力和弯矩。
图解钢结构各构件和做法大全，干货分享，请查阅诚邀您加入圈子（上方），一起探讨和学习建筑（考试），认识更多同行，携手提升技能，期待您加入1、建筑体系1-1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。
柔性支撑为圆钢。
系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢。
承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1-1-3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b.带吊车的门式刚架c.带局部二层的门式刚架1-1-4、基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系。
1-1-5、刚架衍生形式■ 吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系1-2-1、框架图示1-2-2、说明力学模型a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。
c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。
框架柱框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。
所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁框架梁一般采用H型截面。
楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
支撑支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
1-2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系。
b.柱、梁节点2、支撑、系杆2-1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种。
柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构。
图解钢结构各个构件和做法-学习好资料1、建筑体系1-1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。
柔性支撑为圆钢。
系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢。
承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1-1-3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b.带吊车的门式刚架c.带局部二层的门式刚架1-1-4、基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系。
1-1-5、刚架衍生形式■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系1-2-1、框架图示1-2-2、说明a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。
c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。
框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。
所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁一般采用H型截面。
楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
1-2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系。
b.柱、梁节点2、支撑、系杆2-1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种。
柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构。
刚性支撑由型钢制作，用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中。
■系杆和支撑联合作用，形成封闭的受力体系。
