门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则
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门式刚架轻型房屋钢结构设计要点探析作者:郝继威来源:《环球市场》2017年第07期摘要:随着社会的发展,生产力水平的提高,我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。
彩色压型钢板生产的迅速发展,为轻型钢结构房屋的发展奠定了良好的物质基础。
轻型钢结构房屋具有跨度大、空间大、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、施工周期短、施工污染环境少、建筑造型简洁美观、以及可回收利用等优点,在工业厂房、仓库、展览厅等工业与民用建筑中得到越来越多的应用和发展。
关键词:轻型钢结构;门式刚架;设计要点?一、门式刚架结构的形式及特点门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体,是柱与直线型、弧线型、折线型横梁刚性连接的承重骨架体系。
其形式种类繁多,在单层厂房及仓库中,应用较多的为单层单跨,双跨或多跨的双坡门式刚架,它可根据通风、采光的需要设置天窗、通风屋脊和采光带等。
门式刚架的整个构件横截面尺寸较小,可以有效地利用建筑空间,从而降低房屋的高度,减小建筑体积,在建筑造型上也较简洁美观,其次,刚架构件的刚度较好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供有利的条件。
1、门式刚架的结构形式。
门式刚架的结构形式多种多样。
按构件体系分,有实腹式与格构式;按横截面组成分,有等截面与变截面。
实腹式刚架的横截面一般为H型,少数为Z 型;格构式的横截面为矩形或三角形;按结构选材分,有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。
2、门式刚架结构的特点。
与传统的单层厂房相比,这种结构的特点有:2.1便于拆迁,可用于临时建筑,这是其突出的特征。
2.2屋面板采用压型钢板轻型屋面、由于屋面轻了,支承它的结构也很轻。
至于外墙,用砖墙对隔热和降低造价有利,但对结构的侧移要求较严,外观也较差,因此还是用钢墙板者居多。
2.3刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比。
除腹板高度变化外,厚度也可根据需要变化,上下翼缘可用不同截面,相邻单元的翼缘也可采用不同截面,充分做到材尽其用。
2.4刚架的腹板可按有效宽度设计,允许失稳并可利用屈曲后强度。
门式刚架轻钢结构设计摘要:从门式刚架的概述,荷载类型,材料,结构设计方法,结构设计原则等几个方面介绍了门式刚架轻钢结构的设计思路和设计原则关键词:门式刚架的设计思路和设计原则1门式刚架结构概述门式刚架是典型的轻型钢结构,造型简洁美观,在房屋建筑中广泛应用于大面积厂房、仓库、体育馆和超市等各类公共建筑。
它具有成本低、工期短,施工方便、预工程化程度高等优点。
轻型门式刚架包括主结构(刚架、支撑体系、抗风柱等)、次结构(屋面和墙面檩条等)、辅助结构(挑檐、雨蓬、吊车梁等)、围护板材、柱脚和基础等。
2作用于门式刚架结构上的荷载类型:(1)恒载(g):结构自重和设备重;(2)活载:包括屋面均布活载、检修集中荷载(m)、积灰荷载(d)、雪荷载等;(3)风载(w)(4)温度(t)(5)吊车(c)(6)地震作用荷载(e)3材料3.1门式刚架结构钢材选用的原则是既使结构安全可靠地满足使用要求,又尽量节约结构钢材和降低造价一般而言,轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面:3.1.1根据结构重要性,用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板,应采用q235钢和q345钢。
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用q235b或q345a及以上等级的钢。
非焊接的檩条和墙梁等构件可采用q235a钢。
3.1.2根据荷载性质,直接承受动力荷载的结构一般采用q235b 及q345钢。
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构可选用q235b 钢。
3.2螺栓3.2.1高强螺栓应采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件》中规定的10.9级螺栓(摩擦型高强螺栓)。
3.2.2普通螺栓采用4.8级粗制螺栓(c级),应符合现行国家标准《六角头c级》的规定。
3.3焊条3.3.1手工焊用的碳钢焊条或低合金钢焊条的性能应符合《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》的规定。
3.3.2埋弧焊用的碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能应符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及《低合金钢埋弧焊用焊剂》《熔化焊用钢丝》的规定。
浅谈门式刚架轻型房屋钢结构的设计【摘要】本文主要概括的论述了门式刚架轻型房屋钢结构设计的一些要点,希望能将门式刚架轻型房屋钢结构更好的应用于人们的生活当中。
【关键词】门式刚架;轻型房屋;钢结构;檩条;节点;墙梁;拉条近几年,门式刚架轻型房屋钢结构在我国迅速发展起来的一种新型结构体系,被广泛应用于工业厂房、仓库等众多的工业和民用建筑中,而追求其设计的更完善就成为了摆在我们建筑人员面前的重要课题。
1 结构构件设计在门式刚架轻型房屋钢结构体系中宜尽可能采用轻型结构构件。
门式刚架轻型房屋钢结构,应根据房屋的平面尺寸、高度和荷载的不同情况,合理确定门式刚架的跨度、间距,平衡外包面(墙面和屋面)与主刚架的用钢量,优化整个房屋结构的经济指标。
当确定了房屋的平面尺寸和高度时,山墙墙架结构和屋面天沟是基本确定的,因此下面的研究讨论不考虑山墙墙架结构和屋面天沟的影响。
1.1 檩条设计檩条一般设计成简支构件。
当檩条跨度为4.5~6.0m时,设一道拉条;当檩条跨度大于6m时,设两道拉条。
计算分析表明,当檩条跨度分别为6.0m、7.5m、9.0m时,檩条的经济平均用钢量(含拉条)一般分别约为5.0kg/m2、5.5kg/m2、7.5kg/m2。
一般情况下,当檩条跨度确定时,檩条间距越大,檩条的平米用钢量越小。
所以,房屋单跨跨度小的,宜采用较小檩距;房屋单跨跨度大的,宜采用较大檩距。
1.2 墙梁设计墙梁一般设计成简支构件。
当墙梁跨度为4.5~6.0m时,设一道拉条;当墙梁跨度大于6m时,设两道拉条。
墙面板一股与墙梁有可靠的连接,能约束墙梁外翼缘的侧向位移和扭转,因此拉条一般设置在距离墙梁内翼缘1/3腹板高度范围内,以约束墙梁内翼缘的侧向位移和扭转。
2 支撑设计门式刚架结构需要采用各种可靠的支撑结构以加强结构的整体和局部稳定性及力的可靠传递。
支撑形式主要有:2.1 对角支撑设置于屋面、侧墙以及端墙,用于抵抗风力和吊车荷载,采用两端带螺纹的抗拉圆钢或钢缆,亦可采用角钢;2.2 隅撑刚架受压翼缘的平面外刚度较小,采用角钢连接主刚架受压翼缘和墙梁或檩条,防止刚架受压翼缘平面外局部失稳,隅撑宜成对布置;2.3 特殊支撑当侧墙或屋顶不允许设对角支撑时,或当有吊车时为了提供更可靠的支撑,可采用管撑和门式支撑等特殊支撑。
1.1 门刚结构体系基本情况门式刚架轻型钢结构主要指承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。
在轻型门式刚架结构体系中,屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁,也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性,由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。
单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层,也可以采用带隔热层的板材作屋面。
门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中较大值。
门式刚架尺寸应符合下列规定:(1)、门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离。
(2)、门式刚架的高度,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。
门式刚架的高度,应根据使用要求的室内净高确定,设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。
(3)、柱的轴线可取通过柱下端(较小端)中心的竖向轴线。
工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。
斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。
(4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸:其檐口高度,应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度;其最大高度,应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度;其宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离;其长度,应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
(5)、门式刚架的跨度,宜为 9~36m,以 3m 为模数。
边柱的宽度不相等时,其外侧要对齐。
5(6)、门式刚架的高度,宜为 4.5~9.0m,必要时可适当加大。
当有桥式吊车时不宜大于 12m。
(7)、门式刚架的间距,即柱网轴线在纵向的距离宜为 6m,也可采用 7.5m 或 9m,最大可用 12m。
跨度较小时可用 4.5m。
(8)、挑檐长度可根据使用要求确定,宜采用 0.5~1.2m,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
cecs102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:随着现代化建筑技术的不断发展,轻钢结构建筑作为一种创新型、环保型新型建筑方式,得到了越来越广泛的应用。
而CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程,正是为了规范和指导轻型房屋钢结构的设计、施工和验收而制定的,下面将就CECS102规程的相关内容做一些介绍。
CECS102规程是由中华人民共和国住房和城乡建设部制定的,旨在强调轻型房屋钢结构在建筑中的合理使用和规范,确保建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。
该规程详细规定了轻型房屋钢结构的设计、材料选用、施工工艺、验收标准等内容,是轻型房屋建筑领域的重要技术标准。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的设计提出了严格的要求,要求设计符合国家或地方的相关规范标准,保障建筑结构的安全和稳定。
还对轻型房屋钢结构的材料性能、连接件和防护层等方面提出了具体的要求,确保了建筑结构的可靠性和耐久性。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的施工工艺提出了详细规定,包括工程准备、基础处理、结构安装、涂装工艺等方面。
规程要求施工单位必须按照相关标准和规范操作,在施工过程中严格控制质量,保证建筑结构的稳固性和耐久性。
CECS102规程还对轻型房屋钢结构的验收标准进行了明确规定,要求验收单位必须依据规程对建筑结构进行全面检测,确保符合相关要求后方可通过验收。
这一严格的验收标准,保证了建筑结构的安全性和稳定性。
CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程为轻型房屋钢结构建筑提供了可靠的技术指导和规范,保障了建筑结构的安全性和稳定性。
随着规程的不断完善和推广应用,相信轻型房屋钢结构建筑将在未来的建筑领域发挥越来越重要的作用,为人们的生活和工作提供更加安全、健康、舒适的居住空间。
第二篇示例:随着现代工业技术的发展,建筑领域也迎来了许多新的技术和材料。
轻钢结构建筑作为一种新型建筑形式,在建筑领域受到了越来越多的关注。
门式刚架轻钢结构设计分析摘要:对于门式刚架而言,其属于轻型房屋钢结构中非常重要的一种结构形式。
在对门式刚架轻型钢结构进行实际设计的过程中,其设计阶段的不同,实际的特点也有极大的不同,在进行设计的过程中,必须要对其中实际存在的主要矛盾进行全面的了解并掌握,以结构设计的基本原则作为实际的依据,将科学合理的技术措施应用进来,最终使更加经济、耐久、安全的结构设计出来。
基于此,本篇文章主要对门式刚架轻钢结构的设计进行深入的分析和探讨。
关键词:门式刚架轻钢结构设计分析前言:就门式刚架轻型钢结构来讲,其主要有以下特点和特征:首先,就是形式非常多,其次,就是布置具备灵活性,最后就是可以使各种使用功能的厂房设计要求得以满足。
与以往的普通钢结构相比,门式刚架轻钢结构不但具备施工速度快的特点,还具备施工速度快的特点,不仅如此,其质量相对较轻,是普通钢结构的1/2~1/3,非常便于施工。
除此以外,门式刚架轻钢结构的主要结构不仅有主钢架,还有基础和支撑体系、抗风柱等。
1.门式刚架节点和梁柱连接设计在对门式刚架与柱进行实际连接的过程中,其必须要将刚接的方式采取进来,正常情况下,有以下几种方式,即腹板焊接、腹板栓接、翼缘焊接、翼缘栓接,而具体采取哪一种方式,则要依据与梁柱截面的大小以及实际摆放的位置。
在梁祝钢接的过程中,其最重要的保障就是梁柱节点端板,对于端板的摆放形式而言,其主要有以下三种,即横放、竖放和斜放,在对端板连接进行设计的过程中,IXUS要以实际承受最大的内力为基础进而进行设计。
如果实际的内力相对较小,在进行端板连接的谷草中,要以其承受不小于较小被连接构建截面承载力的一般为基础,进而进行设计。
在对主钢架构件进行实际连接的过程中,必须要将高强度的螺栓应用进来,进而对其连接,其主要包含两种类型,即承压型和摩擦型。
如果在对端板进行连接的过程中,其只会受到弯矩或者是轴向力的作用,又或者是实际的剪力比抗滑移承载力小很多,则可以不对端板的表面进行针对性的处理。
第三章门式刚架轻钢结构设计§3.1设计一般规定一、结构形式1.门式刚架分为单跨、双跨、多跨(刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架形式。
多跨刚架中间柱与刚架斜梁的连接,可采用铰接(俗称摇摆柱)。
多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖,必要时也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。
2.在门式刚架轻型房屋钢结构中,屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性,由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可用张紧的圆钢。
3.根据跨度、高度和荷载的不同,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形截面。
设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。
4. 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水较多的地区可取其中较大值。
5.外墙除采用以压型钢板作维护面的轻质墙体外,上可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的墙。
二、.建筑尺寸1.门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离,宜为9~36m,以3m为模数,必要时也可采用非模数跨度。
边柱的截面高度不相等时其外侧应对齐。
2.门式刚架的高度,应根据使用要求的室内净高确定,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点之间的高度。
无吊车房屋门式钢架高度宜取 4.5~9m;有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空要求确定,一般宜为9~12m。
3.门式刚架的间距,即柱网轴线在纵向的距离宜为6m,也可采用7.5m或9m,最大可用12m。
门式刚架跨度较小时可用4.5m。
4.门式刚架的高、宽、长⑴门式刚架轻型房屋的檐口高度,应取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度。
⑵门式刚架轻型房屋的最大高度,应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度。
⑶门式刚架轻型房屋的宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离。
挑檐长度可根据使用要求确定,宜为0.5~1.2m,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
门式刚架轻钢结构厂房设计要点
分别从钢结构厂房结构体系选择、结构体系布置、支撑系统设置、门式刚架荷载取值、结构体系抗震设计、隔热及防火设计几个方面探讨了钢结构厂房设计中应注意的问题,为设计人员提供了参考依据,从而设计出安全经济的工业厂房。
关键词:钢结构厂房设计;结构体系;支撑系统;荷载取值;结构抗震设计
随着钢铁产量增加,建筑钢材市场的各种型钢从产量和品种性能等各个方面上都得到很大的发展。
钢结构厂房因其施工速度快、承载力高、整体刚度和抗震性能好,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。
但是尽管钢结构厂房有很多优点,而作为一种材料,它也有很多缺点,例如易锈蚀、防火性能差等,所以在做钢结构厂房设计时应根据其特点注意以下几个方面的问题。
1.钢结构厂房结构体系选择
单层钢结构厂房结构体系主要由横向系统和纵向系统两部分组成。
横向系统按结构外形可分为框排架、门市刚架等,也可以按照受力特点分为铰接排架、刚接排架。
结构体系的具体选择需根据厂房刚度要求、工艺要求、材料选用情况、结构受力情况等确定。
纵向系统一般是由钢柱及其支撑、吊车梁及制动梁或制动桁架、墙梁、系杆等构件组成。
2. 结构体系布置
门式刚架结构体系的布置应该遵循以下原则和要求:墙梁及檩条在。
门式刚架钢结构房屋⽀撑系统的功能、设置原则与构造关键词:钢结构海南钢结构海南钢构鑫⽊钢构海⼝钢结构海南⽹架海南张拉膜⽀撑系统属钢结构体系中⼀个次要的部分,但⼜是⼀个必不可少的部分。
在门式刚架钢结构中,体系有重要的功能,主要表现在:保证总体结构和单个构件的稳定性、传递⽔平作⽤⾄基础和辅助安装⼯程等,对于平⾯布置复杂的结构,⽀撑系统还有利于结构刚度的调整,使结构受⼒均匀、合理,提⾼其整体性。
1. ⽀撑系统设置原则门式刚架钢结构中,⽀撑系统可分为屋盖⽔平⽀撑、柱间⽀撑及其他辅助⽀撑系统。
⽀撑系统设置的基本原则为:①明确、合理简捷地传递纵向荷载,尽量缩短传⼒途径;②保证结构体系平⾯外的稳定,为结构和构件的整体稳定性提供侧向⽀撑点;③⽅便结构的安装;④满⾜必要的强度、刚度要求,具有可靠的连接。
在门式刚架钢结构房屋中,针对不同类别的⽀撑,还存在⼀些规定和要求。
⑴屋盖⽔平⽀撑屋盖⽔平⽀撑和柱间⽀撑是⼀个整体,共同保持结构的稳定,并将纵向⽔平荷载通过屋盖⽔平⽀撑,经柱间⽀撑传⾄基础。
为保证结构⼭墙所受纵向荷载的传递路径简短、快捷,屋盖横向⽔平⽀撑应设置在建筑物温度区段的两端开间内,以求直接传递⼭墙荷载。
如第⼀开间内不能设置时,可设置在第⼆开间内,但必须注意,第⼀开间内相应传递⽔平荷载的杆件应该设计成压杆。
当建筑物或温度伸缩区段较长时,应增设⼀道或多道⽔平⽀撑,间距不得⼤于60m。
当结构简单、对称且各跨⾼度⼀致时,屋盖⽔平⽀撑相对简单,即在满⾜温度区段长度条件下,可仅在端开间设置。
在建筑物内,当柱列有不同柱距时,或当建筑物有⾼低跨变化时,应设置纵向⽔平⽀撑提⾼结构的整体性,调整结构抗侧刚度的分布,以求减⼩各刚架柱侧向⽔平位移的差异,使结构受⼒均匀、合理。
当建筑平⾯布置不规则时,如有局部凸出凹时、抽柱等情况时,为提⾼结构的整体抗侧⼒,在上述区域均需设置纵、横向封闭的连续⽔平⽀撑系统。
设置⽀撑系统时,必须在屋脊和柱顶处设置压杆并注意节点的构造,,以保证⽔平⼒的传递。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则
门式刚架为一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
常用的门式刚架轻型房屋是指房屋高度不大于18m,房屋高宽比小于1,承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋。
1. 门式刚架轻型房屋钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。
2. 门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件,应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
3. 当结构构件按承载能力极限状态设计时,持久设计状况、短暂设计状况应满足下式要求:
式中:γ0——结构重要性系数。
对安全等级为一级的结构构件不小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不小于1.0,门式刚架钢结构构件安全等级可取二级,对于设计使用年限为25年的结构构件,γ0不应小于0.95;
Sd——不考虑地震作用时,荷载组合的效应设计值,应符合规范规定。
Rd——结构构件承载力设计值。
4. 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小,设计经验和振动台试验表明,当抗震设防烈度为7度(0.1g)及以下时,一般不需要做抗震验算;当为7度(0.15g)及以上时,横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。
当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时,应进行抗震验算。
当抗震设防烈度7度(0.15g)及以上时,应进行地震作用组合的效应验算,地震设计状况应满足下式要求:
式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用组合的效应设计值,应符合规范规定;
γRE——承载力抗震调整系数。
5. 承载力抗震调整系数应按表1采用。
表1 承载力抗震调整系数γRE
6. 当结构构件按正常使用极限状态设计时,应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载的标准组合计算变形,并应满足规范要求。
7. 结构构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。