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1、淺談輕型門式剛架房屋設計體會:輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)相比具有較大的優(yōu)越性,但是它的設計還有很多問題需要討論和進一步研究,本文簡要說明了輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的一些問題及個人設計體會?! £P鍵詞:輕型門式剛架,荷載,支撐體系 Abstract:thelightdoorframestructureandotherstructurehasgreatadvantagespared,butitsdesignandmanyproblemsthatneedtobediscussedandfurtherresearch,thispaperbrie
2、flyexplainthelightdoorframestructureoftheproblemsandtheindividualdesignexperience. Keye,load,thesupportsystem ?。篠611:A: 1、引言 鋼結(jié)構(gòu)是土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一,與其它結(jié)構(gòu)形式相比有強度高、重量輕、抗震性好、工業(yè)化程度高、工期短及綜合造價低等優(yōu)點。其中輕型門式剛架結(jié)構(gòu)體系是近年來發(fā)展起來的新型結(jié)構(gòu)體系,是指以H型鋼截面門式剛架為主的橫向承重結(jié)構(gòu)和縱向由冷彎成型的檁條、墻梁、墻柱和屋面板、墻板
3、及各種支撐體系組成的輕鋼建筑物,優(yōu)點是外形簡潔美觀、符合環(huán)保、工業(yè)化程度高、工期短及綜合造價低。2002年國家頒布了《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》CECS102:2002(以下簡稱《門鋼規(guī)程》)為門式剛架結(jié)構(gòu)的應用和發(fā)展創(chuàng)造了更有利的條件。但是由于從業(yè)人員的設計與施工應驗的不足,在設計中常出現(xiàn)一些問題,給結(jié)構(gòu)的安全帶來隱患并造成經(jīng)濟的浪費?! ?、門式剛架結(jié)構(gòu)設計特點 相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、構(gòu)件尺寸小的特點。在鋼結(jié)構(gòu)設計過程中,設計人員考慮的首要問題是結(jié)構(gòu)的整體剛度、構(gòu)件的穩(wěn)定性、而對于結(jié)構(gòu)的強度
4、關心則相對次要。門式剛架結(jié)構(gòu)作為鋼結(jié)構(gòu)中特殊的一類,一般受力小、跨度大,其構(gòu)件尺寸比普通鋼結(jié)構(gòu)更小,結(jié)構(gòu)的剛度、變形及平面外穩(wěn)定性常常成為控制性的因素?!堕T鋼規(guī)程》針對鋼材強度的取值只有二組,而《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017-2003分為四組,又由于構(gòu)件尺寸較小,前者在變形限值上較后者有所放寬??傊p型門式剛架結(jié)構(gòu)設計不同于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計,相對與普通鋼結(jié)構(gòu)設計,也有其獨特的特點?! ?、結(jié)構(gòu)簡圖與結(jié)構(gòu)形式 1.1門式剛架的結(jié)構(gòu)形式 門式剛架是梁、柱單元構(gòu)件的組合體。門式剛架按跨度可分為單跨、雙跨和多跨;按屋面坡脊
5、可分為單脊單坡、單脊雙坡、單脊多坡。并可根據(jù)通風、采光的需求設置天窗、通風孔和采光帶?! ?.2柱距、跨度及高度 門式剛架柱距,主要影響因素是吊車荷載或使用荷載。當無吊車或者吊車的噸位較小時,柱距可取8m~9m,當?shù)踯嚨膰嵨惠^大時,柱距可取6m~7.5m。剛架的跨度主要影響因素也是荷載大小。荷載較小時,跨度宜取24~36m,荷載較大時,經(jīng)濟跨度在9m~24m。門式剛架的平均高度宜采用4.5~9m;當有橋式吊車時不宜大于12m。在滿足室內(nèi)凈高的前提下,盡量降低剛架的高度,減少剛架所受風荷載。 4、門式剛架的荷載取值 門式剛
6、架結(jié)構(gòu)的主要荷載為豎向自重荷載、檢修荷載和雪荷載、水平風荷載等。其中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(屋面、檁條、支撐、吊頂?shù)龋┑淖灾貫橛谰煤奢d。屋面雪荷載、屋面風荷載、積灰荷載、吊車荷載和檢修荷載為可變荷載。 計算檁條和屋面板時,豎向荷載按實際取用。計算鋼梁時《門鋼規(guī)程》規(guī)定活荷載為0.5kN/m2,當構(gòu)件的荷載面積大于60m2時可乘折減系數(shù)0.6,取值為0.3kN/m2。但應注意該活荷載是參考美國規(guī)范ASCE-95的規(guī)定對活荷載0.5kN/m2乘以0.6的折減系數(shù)得到的,當雪荷載大于0.5kN/m2時,乘以0.6的折
7、減系數(shù)應該大于0.3kN/m2,如果還取0.3kN/m2是不合適的。風荷載取值時一般不小于1.5倍的當?shù)鼗撅L壓值。風荷載體型系數(shù)在《門鋼規(guī)程》中,分別為剛架、屋面板、檁條等5類,給出了不同的分荷載體型系數(shù),并與《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001中給出的體型系數(shù)有較大的差別(見圖2及圖3)?! D2建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 圖3門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程 5、支撐體系 《門鋼規(guī)程》中規(guī)定:⑴柱間支撐間距,當無吊車時宜取30~45m;當設有吊車時宜設在溫度區(qū)段中部,或當溫度區(qū)段較長時宜設在三分點處,且間距不宜
8、大于60m,溫度區(qū)段端部僅設上柱支撐;⑵當建筑物寬度大于60m時,在內(nèi)柱列宜適當增加柱間支撐;⑶當設有駕駛室且起重量大于15t橋式吊車時,應在屋蓋邊緣設置縱向支撐桁架;⑷屋面水平支撐和無吊車的柱間支撐可用帶張緊裝置十字交叉圓鋼(按拉桿設計),特別注