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門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)1、 采用以概論理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,按分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。2、 門市鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件,應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定采用荷載效應(yīng)的基本組合計(jì)算,并符合下列要求:oSR (3.1.3) 式中:o 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。對(duì)一般的門式剛架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級(jí)取二級(jí),當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí),結(jié)構(gòu)承重性系數(shù)取不小于1.0;當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為25年時(shí),取不小于0.95;S不考慮地震作用時(shí),荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;R結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的設(shè)計(jì)值。3、在抗震設(shè)防地區(qū),門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50011進(jìn)行抗震驗(yàn)算,并符合下列要求:SER/RE (3.1.4)式中:SE考慮多遇地震作用時(shí),荷載和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)。當(dāng)由抗震控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),尚應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施。4、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)可采用底部剪力法分析確定??拐痱?yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.05.5、當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算變形,并符合本規(guī)程3.4節(jié)的要求。6、結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉強(qiáng)度凈截面計(jì)算受壓強(qiáng)度有效凈截面計(jì)算穩(wěn)定性有效截面計(jì)算變形和各種穩(wěn)定系數(shù)毛截面計(jì)算7、 設(shè)計(jì)原則:技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用8、 門式剛架結(jié)構(gòu)是將鋼架柱與鋼架梁的連接處設(shè)為剛性節(jié)點(diǎn),鋼架柱與基礎(chǔ)一般為鉸接點(diǎn)。9、 單層門式剛架的組成10、 其中“門式”,主要形式:雙坡、單坡。門式剛架不僅僅只針對(duì)輕鋼,也包括普鋼。輕鋼門規(guī)僅僅是門式鋼架結(jié)構(gòu)中的輕鋼部分。單層門式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實(shí)腹式門式剛架或格構(gòu)式門式剛架作為主要承重骨架,用冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、Z形等)做檁條、墻梁;以壓型金屬板(壓型鋼板、壓型鋁板)做屋面、墻面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。門式鋼架特點(diǎn):(1)、質(zhì)量輕,根據(jù)國(guó)內(nèi)的工程實(shí)例統(tǒng)計(jì),單層門式剛架房屋承 重結(jié)構(gòu)的用鋼量一般為1030kgm2 ;在相同的跨度和荷載條件情況下自重約僅為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的120130;(2)、工程化程度高,施工周期短。門式剛架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件和配件均為工廠制作,質(zhì)量易于保證,工地安裝方便。除基礎(chǔ)施工外,基本沒(méi)有濕作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)施工人員的需要量也很少。構(gòu)件之間的連接多采用高強(qiáng)度螺栓連接,是安裝迅速的一個(gè)重要方面,但必須注意設(shè)計(jì)為剛性連接的節(jié)點(diǎn),應(yīng)具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度。(3)、綜合經(jīng)濟(jì)效益高。門式剛架結(jié)構(gòu)由于材料價(jià)格的原因其造價(jià)雖然比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)形式略高,但由于采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)周期短;構(gòu)件采用先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備制造;原材料的種類較少,易于籌措,便于運(yùn)輸;所以門式剛架結(jié)構(gòu)的工程周期短,資金回報(bào)快,投資效益高。(4)、柱網(wǎng)布置比較靈活。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制,柱距多為6m,當(dāng)采用12m柱距時(shí),需設(shè)置托架及墻架柱。而門式剛架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)體系采用金屬壓型板,所以柱網(wǎng)布置不受模數(shù)限制,柱距大小主要根據(jù)使用要求和用鋼量最省的原則來(lái)確定。(5)、門式剛架結(jié)構(gòu)除上述特點(diǎn)外,還有一些特點(diǎn)需要了解:門式剛架體系的整體性可以依靠檁條、墻梁及隅撐來(lái)保證,從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量,同時(shí)支撐多用張緊的圓鋼做成,很輕便。 門式剛架的梁、柱多采用變截面桿,可以節(jié)省材料。圖12所示剛架,柱為楔形構(gòu)件,梁則由多段楔形桿組成。梁、柱腹板在設(shè)計(jì)時(shí)利用屈曲后強(qiáng)度,可使腹板寬厚比放大(腹板厚度較薄)。當(dāng)然,由于變截面門式剛架達(dá)到極限承載力時(shí),可能會(huì)在多個(gè)截面處形成塑性鉸而使剛架瞬間形成機(jī)動(dòng)體系,因此塑性設(shè)計(jì)不再適用。使門式剛架結(jié)構(gòu)輕型化的措施還有:在多跨框架中把中柱做成只承重力荷載的兩端鉸接柱,對(duì)平板式鉸接柱腳考慮其實(shí)際存在的轉(zhuǎn)動(dòng)約束,利用屋面板的蒙皮效應(yīng)和適當(dāng)放寬柱頂側(cè)移的限值等。設(shè)計(jì)中對(duì)輕型化帶來(lái)的后果必須注意和正確處理。風(fēng)力可使輕型屋面的荷載反向,就是一例。組成構(gòu)件的桿件較薄,對(duì)制作、涂裝、運(yùn)輸、安裝的要求高。在門式剛架結(jié)構(gòu)中,焊接構(gòu)件中板的最小厚度為 30mm;冷彎薄壁型鋼構(gòu)件中板的最小厚度為1。5mm;壓型鋼板的最小厚度為04mm。板件的寬厚比大,使得構(gòu)件在外力撞擊下容易發(fā)生局部變形。同時(shí),銹蝕對(duì)構(gòu)件截面削弱帶來(lái)的后果更為嚴(yán)重。 構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小,結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。因此,在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中要采取必要的措施,防止構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。同時(shí),要重視支撐體系和隅撐的布置,重視屋面板、墻面板與構(gòu)件的連接構(gòu)造,使其能參與結(jié)構(gòu)的整體工作(蒙皮效應(yīng))。11、 “輕鋼” 限定:“單跨或多跨實(shí)腹式門式鋼架”、“輕鋼屋蓋和輕鋼外墻”、“起重量不大于20t的A1-A5工作級(jí)別橋式或沒(méi)有吊車(當(dāng)然也可以是單梁吊車)”、“懸掛一般起重量不超過(guò)3t”?!皢螌印?、“跨度一般不超過(guò)36m”、“高度一般不宜超過(guò)12m”、“柱距一般不超過(guò)9m”。12、 不是所有門式剛架的都是輕鋼。一些大噸位吊車,格構(gòu)柱等門式結(jié)構(gòu)為重(普)鋼結(jié)構(gòu),需按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)采用。13、 在輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)體系中,屋蓋應(yīng)采用壓型鋼板墻板和冷彎薄壁型鋼墻梁,也可采用砌體外墻底部為砌體上部為輕質(zhì)材料的外墻。主鋼架斜梁下翼緣和鋼架柱內(nèi)翼緣的出平面穩(wěn)定性,由于檁條或墻梁相連接的隅撐來(lái)保證。主鋼架間的交叉支撐可采用角鋼或張緊的圓鋼。14、 單層門式鋼架輕型房屋可采用隔熱卷材做屋蓋隔熱和保溫層,也可以采用隔熱層的板材作屋面。15、 門式剛架輕型屋面坡度易取1/8-1/20在雨水較多的地區(qū)宜取其中較大的值。過(guò)大會(huì)導(dǎo)致女兒墻增加高度,6%不能利用腹板屈曲后抗剪承載力6.1.1.6,拉力場(chǎng)影響。過(guò)小會(huì)影響排水(坡度變化率)、梁的變高度的速度。16、 門式剛架尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定: (1)、門式剛架的跨度,應(yīng)取橫向剛架柱軸線間的距離。 (2)、門式剛架的高度,應(yīng)取地坪至柱軸線與斜梁軸線交點(diǎn)的高度。門式剛架的高度,應(yīng)根據(jù)使用 要求的室內(nèi)凈高確定,設(shè)有吊車的廠房應(yīng)根據(jù)軌頂標(biāo)高和吊車凈高要求而定。 (3)、柱的軸線可取通過(guò)柱下端(較小端)中心的豎向軸線。工業(yè)建筑邊柱的定位軸線宜取柱外皮。斜梁的軸線可取通過(guò)變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。 (4)、門式剛架輕型房屋的建筑尺寸:其檐口高度,應(yīng)取地坪至房屋外側(cè)檁條下緣的高度;其最大高度,應(yīng)取地坪至屋蓋頂部檁條上緣的高度;其寬度,應(yīng)取房屋側(cè)墻墻梁外皮之間的距離;其長(zhǎng)度,應(yīng)取兩端山墻墻梁外皮之間的距離。17、 (5)、門式剛架的跨度,宜為936m,以3m為模數(shù)。邊柱的寬度不相等時(shí),其外側(cè)要對(duì)齊。18、 (6)、門式剛架的高度,宜為4.59.0m,必要時(shí)可適當(dāng)加大。當(dāng)有橋式吊車時(shí)不宜大于12m。19、 (7)、門式剛架的間距,應(yīng)與跨度匹配,大跨度采用大間距,跨度與間距的比一般以2.53.5為宜,常用7.512m,即柱網(wǎng)軸線在縱向的距離宜為6m,也可采用7.5m或9m,最大可用12m??缍容^小時(shí)可用4.5m。單跨:加腋端高L/33左右,加腋長(zhǎng)度(0.150.25)L;跨中高(1/50 1/60)L;工形截面高寬比25;多跨:中柱加腋端L/28左右,加腋長(zhǎng)度(1/41/5)L;單元運(yùn)輸長(zhǎng)度:火車運(yùn)輸12m。也有用15米的。 剛架大梁區(qū)段劃分:原則上按反彎點(diǎn)分,兼顧制作與運(yùn)輸。鋼板標(biāo) 準(zhǔn)長(zhǎng)度8米。斜長(zhǎng)可零頭數(shù)(見(jiàn)圖),柱頂做平。溫度區(qū)間:縱向不大于300m,橫向不大于150m。當(dāng)房屋的平面尺寸超過(guò)上述規(guī)定時(shí),需設(shè)置伸縮縫,伸縮縫可采用兩種做法:(a) 設(shè)置雙柱;(b) 在搭接檁條的螺栓處采用長(zhǎng)圓孔,并使該處屋面板在構(gòu)造上允許漲縮。(c) 對(duì)有吊車的廠房,當(dāng)設(shè)置雙柱形式的縱向伸縮縫時(shí),伸縮縫兩側(cè)剛架的橫向定位軸線可加插入距(圖1-4)。(d) 在多跨剛架局部抽掉中柱或邊柱處,可布置托架或托梁。 (8)、挑檐長(zhǎng)度可根據(jù)使用要求確定,宜采用0.51.2m,其上翼緣坡度宜與斜梁坡度相同。門式剛架的形式分為單跨雙坡、雙跨單坡、多跨雙坡以及帶挑檐和帶毗屋的剛架等。多跨剛架中間柱與剛架斜梁的連接,可采用鉸接。多跨剛架宜采用雙坡或單坡屋蓋,必要時(shí)也可采用由多個(gè)雙坡單跨相連的多跨剛架形式。單層輕型門式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實(shí)腹式門式剛架或格構(gòu)式門式剛架作為主要承重骨架,用冷彎薄壁型鋼(槽形、Z形等)做檁條、墻梁;以壓型金屬板(壓型鋼板、壓型鋁板)做屋面、墻面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。在目前的工程實(shí)踐中,門式剛架的梁柱多采用焊接H形變截面構(gòu)件,單跨剛架的梁柱節(jié)點(diǎn)采用剛接,多跨則大多剛接和鉸接并用;柱腳可與基礎(chǔ)剛接或鉸接;圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用壓型鋼板;保溫隔熱材料多采用玻璃棉。20、 門式輕鋼廠房結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成:主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、其他附屬結(jié)構(gòu)。(1) 主結(jié)構(gòu):橫向主鋼架結(jié)構(gòu)中最主要的部分,也是主受力部分,在門剛中為平面結(jié)構(gòu),面外穩(wěn)定需要依靠其他系統(tǒng)來(lái)輔助達(dá)成,在設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮到鋼架的面外穩(wěn)定問(wèn)題。剛架主要包括實(shí)腹鋼梁、鋼柱,在輕鋼中多用楔形截面,有效利用構(gòu)件截面特性。腹板高厚比允許不超過(guò)250,但常用150左右。支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中的用鋼量并不大,但卻是非常重要的。對(duì)比主鋼架來(lái)說(shuō),雖然其重要程度不如主鋼架,但是因現(xiàn)在的設(shè)計(jì)均為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),主鋼架的計(jì)算可以利用設(shè)計(jì)軟件非常準(zhǔn)確的計(jì)算求得,但支撐系統(tǒng)的布置,截面選擇等卻需要有一定的人為因素參與,所以其顯得更為重要。并且支撐系統(tǒng)承擔(dān)著整個(gè)結(jié)構(gòu)縱向傳力及整體穩(wěn)定的重要作用。以后在其他結(jié)構(gòu)體系特別是空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,在選型的最前期,就該有整個(gè)體系的穩(wěn)定概念,這樣才能從大方向上把握住整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性和選型的合理性。門剛支撐系統(tǒng)包含屋面橫向支撐、柱間支撐、系桿等。注意在屋脊及柱頂 位置的系桿一般均需通長(zhǎng)設(shè)置。吊車系統(tǒng)吊車系統(tǒng)包括吊車梁(桁架),制動(dòng)系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等,其自身系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較獨(dú)立,但也需和其他結(jié)構(gòu)有效配合,才能形成安全、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。通常情況下,7度無(wú)吊車時(shí)可不作抗震驗(yàn)算,但有吊車時(shí),和8 度時(shí),一律應(yīng)作抗震驗(yàn)算。托梁系統(tǒng)托梁僅在抽柱的情況下出現(xiàn),計(jì)算時(shí)可利用托梁的彈性剛度作為抽柱榀的彈性支座(僅指豎向),把該位置支座反力傳遞至兩相鄰剛架,同時(shí)水平力靠與屋面 縱向支撐系統(tǒng)傳遞給相鄰榀。(一般情況下屋面系統(tǒng)僅設(shè)置橫向支撐)。(2) 次結(jié)構(gòu):屋面檁條主要采用冷彎薄壁型鋼,一般有C型檁條、Z型檁條,其他當(dāng)跨度較大時(shí)也會(huì)采用大通H型鋼及方管、桁架式等,其布置方式有簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁兩種,主要用途是作為屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)(屋面板)的支承結(jié)構(gòu),并和隅撐配合組成屋面梁的 面外支承點(diǎn)。檁條按其跨度應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置拉條。墻面墻梁與屋面檁條相同,多采用C型、Z型冷彎薄壁型鋼,或者大通H型鋼、方管等??癸L(fēng)柱:抗風(fēng)柱多布置于山墻,主要用于端開(kāi)間跨內(nèi)風(fēng)載傳遞給主結(jié)構(gòu)。山墻風(fēng)載通過(guò)抗風(fēng)柱傳遞給屋面支撐,再由屋面支撐傳遞到柱間支撐,經(jīng)柱間支撐傳遞至基礎(chǔ)。 抗風(fēng)柱的材質(zhì)一般同主結(jié)構(gòu)的Q235B或Q345B。(3) 圍護(hù)結(jié)構(gòu):屋面板一般采用建筑用壓型鋼板,考慮排水問(wèn)題,一般選用高波板。建筑用壓型鋼板的基材采用冷軋薄鋼板作為原板,在原板表面做熱鍍鋅鍍層,或者熱鍍鋁鋅鍍層,形成基板,即鍍層板,在鍍層板表面涂覆有機(jī)涂料,形成涂層板。涂層板經(jīng)輥壓冷彎,沿板寬方向形成波形截面的成型鋼板即為壓型彩鋼板。其與屋面檁條的連接 方式一般有打釘連接,其他固定件連接等。一般大型屋面還有采光要求。墻面板墻面也是采用建筑用壓型鋼板,一般選用低波板,連接形式主要采用打釘連接。門窗通風(fēng)、采光、通行之用。常用的有鋁合金窗及塑鋼窗(廠房);卷閘門(電 動(dòng)、非電動(dòng))、推拉門及平開(kāi)門等。(4) 其他結(jié)構(gòu):女兒墻為保證結(jié)構(gòu)外形美觀,將墻體升高,使四周平齊整潔?;A(chǔ)屬土建結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況分析基礎(chǔ)和鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。例如上部結(jié)構(gòu)采用柱腳剛接,可有效節(jié)約一部分鋼材用量,但基礎(chǔ)會(huì)增加更多資金投入;上部采用鉸接,雖基礎(chǔ)變小,但上部會(huì)相應(yīng)增加一部分用鋼量。所以在選擇結(jié)構(gòu)柱腳方式的時(shí)候,首先要根據(jù)結(jié)構(gòu)自身受力特點(diǎn)來(lái)確定,其次也要考慮整體的經(jīng)濟(jì)性指 標(biāo),做到結(jié)構(gòu)合理且經(jīng)濟(jì)。(先是結(jié)構(gòu)合理,之后考慮經(jīng)濟(jì)性)。21、 鋼材選用:1)主剛架應(yīng)采用Q235B級(jí)或Q345A級(jí)以上鋼材制作,(Q235A不能保證可焊性),通常用Q345B(價(jià)差僅200元左右)。 2)非焊接的檁條和墻梁等構(gòu)件可采用Q235A鋼,也可以用Q345A。 鍍鋅檁條與黑皮檁條,價(jià)差僅200500元左右。3)“高強(qiáng)度螺栓連接應(yīng)為摩擦型,承壓型很少用”,錯(cuò)誤。吊車梁 系統(tǒng)要采用摩擦型,剛架節(jié)點(diǎn)的剪力很小,可以采用承壓型。另每個(gè)牌號(hào)內(nèi)又有不同的質(zhì)量等級(jí)(A、B、C、D),建筑主結(jié)構(gòu)以使用B級(jí)鋼為主,另根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也可適當(dāng)提高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),A級(jí)鋼禁止用于主結(jié)構(gòu)。對(duì)于等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)分主要在于含碳量標(biāo)準(zhǔn)及夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)要求,A級(jí)鋼是不做沖擊試驗(yàn)要求的,B級(jí)鋼有常溫20度下的沖擊試驗(yàn)要求,C級(jí)鋼要求試驗(yàn)溫度為0度,D級(jí)鋼為 -20度。另鋼材根據(jù)脫氧方法不同,還分為沸騰鋼(F)、半鎮(zhèn)靜鋼(b)、鎮(zhèn)靜鋼(Z)、特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)。建筑鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)一般均采用鎮(zhèn)靜鋼(Z),在書(shū)寫(xiě)鋼材牌號(hào)時(shí) 可以不標(biāo)注Z,此時(shí)默認(rèn)為鎮(zhèn)靜鋼。支撐采用的圓鋼、角鋼等可以根據(jù)需要選擇,也可以酌情選用A級(jí)鋼。一般對(duì)于 此類構(gòu)件,均可直接標(biāo)注Q235或Q345(質(zhì)量等級(jí)不做要求)。吊車梁、抗風(fēng)柱、托梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件也需按規(guī)范選取B級(jí)鋼或更高質(zhì)量等級(jí),不可 使用A級(jí)鋼。 Q345B屬于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(低合金鋼),適用標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1591-2008低 合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,Q代表屈服點(diǎn),其屈服強(qiáng)度為345。19、支撐要求:1)門式剛架結(jié)構(gòu)中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設(shè)計(jì),非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)。圓鋼支撐僅能用于無(wú)吊車廠房,直徑應(yīng)由計(jì)算確定,考慮凈截面要求,不得小于10mm。圓鋼支撐與構(gòu)件腹板的連接處,t5mm時(shí)應(yīng)腹板補(bǔ)強(qiáng)。宜采用專用楔形連接件,宜設(shè)置花蘭螺絲。2)有5t及以上吊車時(shí),柱間支撐應(yīng)采用型鋼支撐。 3)有15t以上吊車時(shí),應(yīng)設(shè)置屋蓋縱向支撐和增加吊車梁的側(cè)向剛 度。4)無(wú)吊車時(shí)柱間支撐間距不大于3045米,應(yīng)與屋蓋橫向支撐位于 同一開(kāi)間。5)建筑物寬度大于60米時(shí),在內(nèi)柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐。(在外柱 支撐相應(yīng)位置設(shè)置)。內(nèi)柱不能設(shè)置交叉支撐時(shí),可改用角撐anglebrace或縱向剛架。6)有吊車時(shí),下柱支撐設(shè)在溫度區(qū)間中部或三分點(diǎn)處,端部不設(shè)。7)在每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中,應(yīng)分別設(shè)置能獨(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的 支撐體系。注釋:獨(dú)立存在的體系應(yīng)具有單獨(dú)的穩(wěn)定體系。所謂空間穩(wěn)定不僅僅要考慮X向Y 向、Z向穩(wěn)定,也要考慮空間體的角壓縮或拉伸方向的穩(wěn)定。8) 在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)間,宜同時(shí)設(shè)置屋面橫向支撐,以組成幾何不變體系。注釋:僅僅設(shè)置柱間支撐是無(wú)法實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系的穩(wěn)定的,需要和屋面橫向支撐一起 來(lái)組成整個(gè)穩(wěn)定體系。9) 柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向柱距、受力情況和安裝條件確定。當(dāng)無(wú)吊車時(shí)宜取3045m;當(dāng)有吊車時(shí)宜設(shè)在溫度區(qū)段中部,或當(dāng)溫度區(qū)段較長(zhǎng)時(shí)宜設(shè)在三分點(diǎn) 處,且間距不宜大于60m。注釋:當(dāng)有吊車時(shí),一般在區(qū)段中部(區(qū)段較短)或三分點(diǎn)處(區(qū)段較長(zhǎng))設(shè)置支撐,此時(shí)應(yīng)以吊車因素為第一考慮因素。當(dāng)區(qū)段靠4榀支撐無(wú)法滿足時(shí),也可按次序依次增加數(shù)目;當(dāng)區(qū)段非常短時(shí),也可考慮僅在端頭設(shè)置支撐。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況酌情考慮。從某種意義上來(lái)說(shuō),此條也可以理解為無(wú)吊車時(shí),考慮支撐的布置是從一端到另一端; 有吊車時(shí),是從中間向兩端考慮。10) 當(dāng)建筑物寬度大于60m時(shí),在內(nèi)柱宜適當(dāng)增加柱間支撐。 注釋:中柱支撐實(shí)際上并不是每榀都需設(shè)置的,此時(shí)對(duì)于整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定體系來(lái)說(shuō),仍是成立的,當(dāng)總跨度較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)適當(dāng)在中柱位置增加支撐的布置。但是我們?cè)诳紤]整體穩(wěn)定性能的同時(shí)也不能忽略掉支撐系統(tǒng)的傳力性能,因考慮到一般在山墻位置中柱也受到水平風(fēng)荷載,產(chǎn)生縱向水平力,所以設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量在所有中柱位置均設(shè)置支撐。20、檁條:1)受力特點(diǎn),成都地區(qū)通常為強(qiáng)度控制,沿海地區(qū)風(fēng)吸力使下翼緣受壓穩(wěn)定控制。 2)截面有冷彎C形和Z形,高頻電焊H型鋼,桁架式檁條;構(gòu)造有 簡(jiǎn)支、搭接連續(xù)、懸臂式幾種。3)Z形檁條搭接連續(xù)的優(yōu)勢(shì):比簡(jiǎn)支檁條省2535%。4)搭接連續(xù)檁條的計(jì)算建 議,搭接長(zhǎng)度達(dá)到跨度10%時(shí),可基本滿足均勻連續(xù)梁模式;支座處基本上具有雙檁承載力,因連接松動(dòng)可考慮支座彎矩降低10%;風(fēng)吸力作用下可僅計(jì)算跨中反彎點(diǎn)間的梁段穩(wěn)定。注意“技術(shù)措施”要求,端支座搭接長(zhǎng)度不小于1400mm。 5)懸臂式檁條隔跨布置,懸臂端部設(shè)鉸接段,彎矩可比簡(jiǎn)支減少一 半,僅有計(jì)算建議。6)檁條的截面形式可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。當(dāng)檁條跨度(柱距)不超過(guò)9m時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式檁條。實(shí)腹式檁條的截面形式如圖1-25所示。7)圖1-25(a)為普通熱軋槽鋼或輕型熱軋槽鋼截面,因板件較厚,用鋼量較大,目前已不在工程中采用。圖125(b)為高頻焊接H型鋼截面,具有抗彎性能好的特點(diǎn),適用于檁條跨度較大的場(chǎng)合,但H型鋼截面的檁條與剛架斜梁的連接構(gòu)造比較復(fù)雜。圖125(c)、(d)、(e)是冷彎薄壁型鋼截面,在工程中的應(yīng)用都很普遍。卷邊槽鋼(亦稱C形鋼)檁條適用于屋面坡度i13的情況,直卷邊和斜卷邊Z形檁條適用于屋面坡度i13的情況。斜卷邊Z形鋼存放時(shí)可疊層堆放,占地少。做成連續(xù)梁檁條時(shí),構(gòu)造上也很簡(jiǎn)單。這三類薄壁型鋼的規(guī)格和截面特性見(jiàn)附表1.11.38)格構(gòu)式檁條的截面形式有下?lián)问?圖126a)平面桁架式(圖1-26&)和空腹式(圖126c)等。當(dāng)屋面荷載較大或檁條跨度大于9m時(shí),宜選用格構(gòu)式檁條。格構(gòu)式檁條的構(gòu)造和支座相對(duì)復(fù)雜,側(cè)向剛度較低,但用鋼量較少。 本節(jié)只介紹冷彎薄壁型鋼實(shí)腹式檁條的設(shè)計(jì)內(nèi)容,格構(gòu)式檁條的設(shè)計(jì)內(nèi)容可參見(jiàn)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。9) 構(gòu)造要求 當(dāng)檁條跨度大于4m時(shí),應(yīng)在檁條間跨中位置設(shè)置拉條。當(dāng)檁條跨度大于6m時(shí),應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條。拉條的作用是防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn),并且提供x軸方向的中間支點(diǎn)。此中間支點(diǎn)的力需要傳到剛度較大的構(gòu)件。為此,需要在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿。當(dāng)檁條用卷邊槽鋼時(shí),橫向力指向下方。當(dāng)檁條為Z形鋼而橫向荷載向上時(shí),斜拉條應(yīng)布置于屋檐處。以上論述適用于沒(méi)有風(fēng)荷載和屋面風(fēng)吸力小于重力荷載的情況。 當(dāng)風(fēng)吸力超過(guò)屋面永久荷載時(shí),橫向力的指向和圖1-27相反。此時(shí)Z形鋼檁條的斜拉條需要設(shè)置在屋脊處,而卷邊槽鋼檁條則需設(shè)在屋檐處。因此,為了兼顧兩種情況,在風(fēng)荷載大的地區(qū)或是在屋檐和屋脊處都設(shè)置斜拉條,或是把橫拉條和斜拉條都做成可以既承拉力又承壓力的剛性桿。拉條通常用圓鋼做成,圓鋼直徑不宜小于lOmm。圓鋼拉條可設(shè)在距檁條上翼緣13腹板高度范圍內(nèi)。當(dāng)在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受壓時(shí),屋面宜用自攻螺釘直接與檁條連接,拉條宜設(shè)在下翼緣附近。為了兼顧無(wú)風(fēng)和有風(fēng)兩種情況,可在上、下翼緣附近交替布置。當(dāng)采用扣合式屋面板時(shí),拉條的設(shè)置根據(jù)檁條的穩(wěn)定計(jì)算確定。剛性撐桿可采用鋼管、方鋼或角鋼做成,通常按壓桿的剛度要求220來(lái)選擇截面。實(shí)腹式檁條可通過(guò)檁托與剛架斜梁連接,檁托可用角鋼和鋼板做成,檁條與檁托的連接螺栓不應(yīng)少于2個(gè),并沿檁條高度方向布置。設(shè)置檁托的目的是為了阻止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn),以增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。槽形和Z形檁條上翼緣的肢尖(或卷邊)應(yīng)朝向屋脊方向,以減少荷載偏心引起的扭矩。 計(jì)算檁條時(shí),不能把隅撐作為檁條的支承點(diǎn)。21、隅撐計(jì)算規(guī)定當(dāng)實(shí)腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí),必須在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐(山墻處剛架僅布置在一側(cè))作為斜梁的側(cè)向支承,隅撐的另一端連接在檁條上。1)用隅撐代替通長(zhǎng)系桿,減小受壓翼緣側(cè)向自由長(zhǎng)度。2)僅在斜梁下翼緣和柱內(nèi)翼緣布置。 3)斜梁下翼緣與剛架柱內(nèi)側(cè)相交處為關(guān)鍵點(diǎn),此點(diǎn)附近應(yīng)確保設(shè)置 隅撐。為受壓區(qū);4)在斜梁下翼緣受壓區(qū)均應(yīng)設(shè)置隅撐,其間距不應(yīng)大于相應(yīng)受壓翼 緣寬度的16倍規(guī)程6.1.6.6。沿柱高應(yīng)適當(dāng)設(shè)置。5)業(yè)主不愿設(shè)隅撐時(shí),應(yīng)采取保證剛架穩(wěn)定的其它可靠措施,如設(shè) 置剛性撐桿或加大截面等。6)隅撐允許單面設(shè)置,但承載力應(yīng)符合公式6.1.6-1要求。 規(guī)定:當(dāng)翼緣截面積大于2000m2時(shí),需設(shè)置雙面隅撐。22、 柱腳錨栓抗拔抗剪設(shè)計(jì)1) 剛架柱腳要設(shè)4顆錨栓,抗風(fēng)柱可以2顆。 2)錨栓上拔力計(jì)算應(yīng)計(jì)入柱間支撐產(chǎn)生拉力的豎向量。規(guī)程7.2.19計(jì)算有柱間支撐的柱腳錨栓在風(fēng)荷載作用下的上拔力時(shí)。應(yīng)計(jì)入柱間支撐產(chǎn)生的最大豎向分力,且不考慮活荷載(或雪荷載)、積灰荷載和附加荷載的影響,恒荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.0(強(qiáng)條) 2) 柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力。3) 柱腳抗剪鍵的設(shè)置:剛架柱要設(shè),抗風(fēng)柱可不設(shè)。4) 日本柱腳設(shè)計(jì)規(guī)定:允許錨栓抗剪。23、 搖擺柱設(shè)計(jì)我一般沒(méi)有做搖擺柱,而是柱頂剛接。柱頂鉸接,柱子可以省, 但是梁不省。還有中柱也做變截面的,可以減小中柱面外穩(wěn)定應(yīng)力。1) 在構(gòu)造上通常采用圓管,也有采用H型鋼的。 2)搖擺柱為負(fù)剛度,在多跨廠房不宜連續(xù)三根以上。3)不應(yīng)用于支承托架或托梁。不宜設(shè)置牛腿支承吊車。4)設(shè)計(jì)軸力應(yīng)適當(dāng)增大,考慮端部嵌固引起的次應(yīng)力。另每個(gè)牌號(hào)內(nèi)又有不同的質(zhì)量等級(jí)(A、B、C、D),建筑主結(jié)構(gòu)以使用B級(jí)鋼為主,另根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也可適當(dāng)提高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),A級(jí)鋼禁止用于主結(jié)構(gòu)。對(duì)于等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)分主要在于含碳量標(biāo)準(zhǔn)及夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)要求,A級(jí)鋼是不做沖擊試驗(yàn)要求的,B級(jí)鋼有常溫20度下的沖擊試驗(yàn)要求,C級(jí)鋼要求試驗(yàn)溫度為0度,D級(jí)鋼為 -20度。另鋼材根據(jù)脫氧方法不同,還分為沸騰鋼(F)、半鎮(zhèn)靜鋼(b)、鎮(zhèn)靜鋼(Z)、特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)。建筑鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)一般均采用鎮(zhèn)靜鋼(Z),在書(shū)寫(xiě)鋼材牌號(hào)時(shí) 可以不標(biāo)注Z,此時(shí)默認(rèn)為鎮(zhèn)靜鋼。 Q345B屬于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(低合金鋼),適用標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1591-2008低 合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,Q代表屈服點(diǎn),其屈服強(qiáng)度為345。24、 荷載:一般單層板恒載按0.25,雙層板按0.30考慮; 活載,當(dāng)受荷投影面積大于60平米是,活載可取為0.3,其余情況取為0.5。當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時(shí),屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(按水平投 影面積計(jì)算)應(yīng)取05kNm2;對(duì)受荷水平投影面積超過(guò)60m2 的剛架結(jié)構(gòu),計(jì)算時(shí)采用的豎 向均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取03kNm2 。設(shè)計(jì)屋面板和檁條時(shí)應(yīng)考慮施工和檢修集中荷載(人和小工具的重力),其標(biāo)準(zhǔn)值為1kN。 雪載,根據(jù)荷載規(guī)范中的要求取值,雪載和活載不同時(shí)作用,取二者較大值。這里需要注意的是,荷載規(guī)范給出的是基本雪壓,其與雪荷載是有區(qū)別的,不可直接將雪壓 值代如雪荷載值。風(fēng)載,可根據(jù)門剛中的規(guī)定取值,也可根據(jù)荷載規(guī)范取值,具體的風(fēng)荷載算法可對(duì)比輕鋼規(guī)范和荷載規(guī)范,進(jìn)一步的理解其取值及計(jì)算方法的特點(diǎn),并理解其計(jì)算思路。 受荷寬度:指兩榀剛架間距,用于計(jì)算荷載作用于剛架上的線荷載。 面外計(jì)算長(zhǎng)度:一般指面外支承點(diǎn)的間距,在輕鋼中一般根據(jù)隅撐布置間距,同時(shí)配合剛性系桿等的布置,取為面外計(jì)算長(zhǎng)度。注意:僅檁條作用是不能達(dá)到面外支承點(diǎn)的作用的,要靠檁條和隅撐共同作用才可以。注意:中柱或者無(wú)面板圍護(hù)的柱子一般不設(shè)置墻梁結(jié)構(gòu),此刻這類柱子應(yīng)與邊柱區(qū)分出來(lái),其面外計(jì)算長(zhǎng)度需按柱實(shí)際面外支承 點(diǎn)長(zhǎng)度來(lái)設(shè)置,一般為柱腳至系桿的距離(柱自身長(zhǎng)度)。一般山墻跨受的荷載范圍僅為中間跨的一半,但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),其截面等均與中間區(qū)相同(主要是為了方便,當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)成兩種剛架截面),所以在這種情況下,即便風(fēng)荷載體形系數(shù)變大,一般也不影響剛架的安全性,所以很多時(shí)候不再單獨(dú)計(jì)算山 墻跨的剛架。(如果有需要的時(shí)候,還是要計(jì)算的)。25、 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)門式剛架結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)有:梁與柱連接節(jié)點(diǎn)、梁和梁拼接節(jié)點(diǎn)及柱腳。當(dāng)有橋式吊車時(shí),剛架柱上還有牛腿。(1)、斜梁與柱的連接及斜梁拼接門式剛架斜梁與柱的剛接連接,一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有端板豎放(圖1-14a)、端板斜放(圖1-14b)和端板子放(圖1-14c)三種形式。斜梁拼接時(shí)也可用高強(qiáng)度螺栓-端板連接,宜使端板與構(gòu)件外邊緣垂直(圖1-14d)。斜梁拼接應(yīng)按所受最大內(nèi)力設(shè)計(jì)。當(dāng)內(nèi)力較小時(shí),應(yīng)按能承受不小于較小被連接截面承載力一半設(shè)計(jì)。圖1-14所示節(jié)點(diǎn)也稱為端板連接節(jié)點(diǎn),都必須按照剛接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),即在保證必要的強(qiáng)度的同時(shí),提供足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度。 為了滿足強(qiáng)度需要,宜采用高強(qiáng)度螺栓,并應(yīng)對(duì)螺栓施加預(yù)拉力。預(yù)拉力可以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度。螺栓連接可以是摩擦型或承壓型的。摩擦型連接按剪力大小決定端板與柱翼緣接觸面的處理方法。當(dāng)剪力較小時(shí),摩擦面可不做專門處理。(3) 、端板螺栓應(yīng)成對(duì)地對(duì)稱布置。在受拉翼緣和受壓翼緣的內(nèi)外兩側(cè)各設(shè)一排,并宜使每個(gè)翼緣的四個(gè)螺栓的中心與翼緣的中心重合。為此,將端板伸出截面高度范圍以外形成外伸式連接(圖1-14a),以免螺栓群的力臂不夠大。但若把端板斜放,因斜截面高度大,受壓一側(cè)端板可不外伸(圖1_14b)。分析研究表明,圖114(a)的外伸式連接轉(zhuǎn)動(dòng)剛度可以滿足剛性節(jié)點(diǎn)的要求。外伸式連接在節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩作用下,可假定轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于下翼緣中心線上。如圖114(a)所示上翼緣兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置4個(gè)螺栓時(shí),每個(gè)螺栓承受下面公式表達(dá)的拉力,并依此確定螺栓直徑: 式中h1梁上下翼緣中至中距離 力偶Mh1,的壓力由端板與柱翼緣間承壓面?zhèn)鬟f,端板從下翼緣中心伸出的寬度應(yīng)不小于式中,b為端板寬度。為了減小力偶作用下的局部變形,有必要在梁上下翼緣中線處設(shè)柱加勁肋。有加勁肋的節(jié)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比不設(shè)加勁肋者大。26、柱腳門式剛架的柱腳,一般采用平板式鉸接柱腳(圖1_16a、b),當(dāng)有橋式吊車或剛架側(cè)向剛度過(guò)弱時(shí),則應(yīng)采用剛接柱腳(圖116c、d)柱腳錨栓應(yīng)采用Q235或Q345鋼材制作。錨栓的錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500072002)的規(guī)定,錨栓端部按規(guī)定設(shè)置彎鉤或錨板。 計(jì)算風(fēng)荷載作用下柱腳錨栓的上拔力時(shí),應(yīng)計(jì)人柱間支撐的最大豎向分力,此時(shí),不考慮活荷載(或雪荷載)、積灰荷載和附加荷載的影響,同時(shí)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)1.0。錨栓直徑不宜小于24mm,且應(yīng)采用雙螺帽以防松動(dòng)。柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力。此水平剪力可由底板與混凝土基礎(chǔ)之間的摩擦力(摩擦系數(shù)可取04)或設(shè)置抗剪鍵承受。26、 壓型鋼板的材料和截面形式(1) 、壓型鋼板的材料 壓型鋼板的原板按表面處理方法可分為鍍鋅鋼板、彩色鍍鋅鋼板和彩色鍍鋁鋅鋼板三種。其中鍍鋅鋼板僅適用于組合樓板,彩色鍍鋅鋼板和彩色鍍鋁鋅鋼板則多用于屋面和墻面上。彩色鍍鋅鋼板是目前工程實(shí)踐中采用最多的一種原板。彩色鍍鋁鋅鋼板則是由澳大利亞、韓國(guó)等國(guó)的生產(chǎn)廠商新近推出的一種原板,它結(jié)合了鋅的抗腐蝕性好和鋁的延展性好的綜合優(yōu)點(diǎn),抗銹蝕能力更強(qiáng),但價(jià)格稍貴,目前在國(guó)內(nèi)尚處于推廣應(yīng)用階段。壓型鋼板原板材料的選擇可根據(jù)建筑功能、使用條件、使用年限和結(jié)構(gòu)形式等因素考慮。原板的鋼板基厚度通常為0416mm,原板的長(zhǎng)度不限,應(yīng)優(yōu)先選用卷板。原板寬度應(yīng)符合壓型鋼板的展開(kāi)寬度。 壓型鋼板基板的材料有Q215鋼和Q235鋼,工程中多用Q235A鋼。(2) 、壓型鋼板的截面形式 壓型鋼板根據(jù)波高的不同,一般分為低波板(波高70mm)。波高越高,截面的抗彎剛度就越大,承受的荷載也就越大。屋面板一般選用中波板和高波板,中波在實(shí)際采用的最多。墻板常采用低波板。因高波板、中波板的裝飾效果較差,一般不在墻板中采用。(3) 、壓型鋼板的截面幾何特性 壓型鋼板的截面特性可用單槽口的特性來(lái)表示。壓型鋼板的厚度較薄且各板段厚度相等,因此可用其板厚的中線來(lái)計(jì)算截面特性。這種計(jì)算法稱為“線性元件算法”。單槽口截面的折線型中線示于圖1-21。以此算得的截面特性A和I乘以板厚t,便是單槽口截面的各特性值。27、 墻梁、支撐設(shè)計(jì)和本章小結(jié)1、 墻梁設(shè)計(jì)墻梁的截面形式墻梁一般采用冷彎卷邊槽鋼,有時(shí)也可采用卷邊z形鋼。墻梁在其自重、墻體材料和水平風(fēng)荷載作用下,也是雙向受彎構(gòu)件。墻板常做成落地式并與基礎(chǔ)相連,墻板的重力直接傳至基礎(chǔ),故墻梁的最大剛度平面在水平方向。當(dāng)采用卷邊槽形截面墻梁時(shí),為便于墻梁與剛架柱的連接而把槽口向上放置,單窗框下沿的墻梁則需槽口向下放置。 墻梁應(yīng)盡量等間距設(shè)置,在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處應(yīng)設(shè)置一道墻梁。為了減少豎向荷載產(chǎn)生的效應(yīng),減少墻梁的豎向撓度,可在墻梁上設(shè)置拉條,并在最上層墻梁處設(shè)斜拉條將拉力傳至剛架柱,設(shè)置原則和檁條相同。 墻梁可根據(jù)柱距的大小做成跨越一個(gè)柱距的簡(jiǎn)支梁或兩個(gè)柱距的連續(xù)梁,前者運(yùn)輸方便,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,后者受力合理,節(jié)省材料。小結(jié)1、 保證結(jié)構(gòu)的整體性 門式剛架屬于平面結(jié)構(gòu),它們?cè)诳v向構(gòu)件、支撐和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的聯(lián)系下形成空 間的穩(wěn)定整體。結(jié)構(gòu)只有組成空間穩(wěn)定整體,才能承擔(dān)各種荷載和其他外在效應(yīng)。不同構(gòu)件之間的相互依存,反映結(jié)構(gòu)整體性的另一方面。屋面板為檁條提供約束,使它不致失穩(wěn)。通過(guò)隅撐的聯(lián)系,檁條又為框架梁的受壓下翼緣提供約束。中柱做成搖擺柱后,它所承受的荷載對(duì)邊柱穩(wěn)定有影響,需要后者承擔(dān)其側(cè)向效應(yīng)??傊?,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)要有整體概念。2、 設(shè)計(jì)者必須明確各類外力從作用點(diǎn)到基礎(chǔ)的傳遞路徑和傳遞全過(guò)程中產(chǎn)生的效應(yīng),有關(guān)構(gòu)件如何既分工又協(xié)同工作。它們的強(qiáng)度和穩(wěn)定性如何滿足,力的傳遞過(guò)程中導(dǎo)致何種變形,應(yīng)如何考慮變形的效應(yīng)和加以控制。 3、 設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)計(jì)算和構(gòu)造的一致性。設(shè)計(jì)為剛性連接的節(jié)點(diǎn),實(shí)際構(gòu)造應(yīng)該符合剛性節(jié)點(diǎn)的要求,否則將產(chǎn)生不利的后果。如果實(shí)際上達(dá)不到要求,則應(yīng)在計(jì)算中作必要的修正。問(wèn)題總結(jié)(1)、什么是長(zhǎng)細(xì)比? 回轉(zhuǎn)半徑:根號(hào)下(慣性矩/面積) 長(zhǎng)細(xì)比=計(jì)算長(zhǎng)度/回轉(zhuǎn)半徑答:結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比l/i,i為回轉(zhuǎn)半徑長(zhǎng)細(xì)比。概念可以簡(jiǎn)單的從計(jì)算公式可以看出來(lái):長(zhǎng)細(xì)比即構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度與其相應(yīng)回轉(zhuǎn)半徑的比值。從這個(gè)公式中可以看出長(zhǎng)細(xì)比的概念綜合考慮了構(gòu)件的端部約束情況,構(gòu)件本身的長(zhǎng)度和構(gòu)件的截面特性。長(zhǎng)細(xì)比這個(gè)概念對(duì)于受壓桿件穩(wěn)定計(jì)算的影響是很明顯的,因?yàn)殚L(zhǎng)細(xì)比越大的構(gòu)件越容易失穩(wěn)??梢钥纯搓P(guān)于軸壓和壓彎構(gòu)件的計(jì)算公式,里面都有與長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)的參數(shù)。對(duì)于受拉構(gòu)件規(guī)范也給出了長(zhǎng)細(xì)比限制要求,這是為了保證構(gòu)件在運(yùn)輸和安裝狀態(tài)下的剛度。 對(duì)穩(wěn)定要求越高的構(gòu)件,規(guī)范給的穩(wěn)定限值越小。(2)、受彎工字梁的受壓翼緣的屈曲,是沿著工字梁的弱軸方向屈曲,還是強(qiáng)軸方向屈曲?答:當(dāng)荷載不大時(shí),梁基本上在其最大剛度平面內(nèi)彎曲,但當(dāng)荷載大到一定數(shù)值后,梁將同時(shí)產(chǎn)生較大的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形,最后很快的喪失繼續(xù)承載的能力。此時(shí)梁的整體失穩(wěn)必然是側(cè)向彎扭彎曲。解決方法大致有三種:1、增加梁的側(cè)向支撐點(diǎn)或縮小側(cè)向支撐點(diǎn)的間距2、調(diào)整梁的截面,增加梁側(cè)向慣性矩Iy或單純?cè)黾邮軌阂砭墝挾龋ㄈ绲踯嚵荷弦砭墸?、梁端支座對(duì)截面的約束,支座如能提供轉(zhuǎn)動(dòng)約束,梁的整體穩(wěn)定性能將大大提高。(3)、采用直縫鋼管代替無(wú)縫管,不知能不能用?答:結(jié)構(gòu)用鋼管中理論上應(yīng)該是一樣,區(qū)別不是很大,直縫焊管不如無(wú)縫管規(guī)則,焊管的形心有可能不在中心,所以用作受壓構(gòu)件時(shí)尤其要注意,焊管焊縫存在缺陷的機(jī)率相對(duì)較高,重要部位不可代替無(wú)縫管,無(wú)縫管受加工工藝的限制管壁厚不可能做的很?。ㄏ嗤軓降臒o(wú)縫管平均壁厚要比焊管厚),很多情況下無(wú)縫管材料使用效率不如焊管,尤其是大直徑管。無(wú)縫管與焊管最大的區(qū)別是用在壓力氣體或液體傳輸上(DN)。(4)、地腳螺栓錨固長(zhǎng)度加長(zhǎng)會(huì)對(duì)柱子的受力產(chǎn)生什么影響?答:錨栓中的軸向拉應(yīng)力分布是不均勻的,成倒三角型分布,上部軸向拉應(yīng)力最大,下部軸向拉應(yīng)力為。隨著錨固深度的增加,應(yīng)力逐漸減小,最后達(dá)到2530倍直徑的時(shí)候減小為0。 因此錨固長(zhǎng)度再增加是沒(méi)有什么用的。只要錨固長(zhǎng)度滿足上述要求,且端部設(shè)有彎鉤或錨板,基礎(chǔ)混凝土一般是不會(huì)被拉壞的。(5)、什么是熱軋,什么是冷軋,有什么區(qū)別?答:熱扎是鋼在1000度以上用軋輥壓出, 通常板小到2MM厚,鋼的高速加工時(shí)的變形熱也抵不到鋼的面積增大的散熱, 即難保溫度1000度以上來(lái)加工,只得犧牲熱軋這一高效便宜的加工法, 在常溫下軋鋼, 即把熱軋材再冷軋, 以滿足市場(chǎng)對(duì)更薄厚度的要求。當(dāng)然冷軋又帶來(lái)新的好處, 如加工硬化,使鋼材強(qiáng)度提高, 但不宜焊, 至少焊處加工硬化被消除, 高強(qiáng)度也無(wú)了, 回到其熱軋材的強(qiáng)度了,冷彎型鋼可用熱扎材, 如鋼管,也可用冷扎材,冷扎材還是熱軋材,2MM厚是一個(gè)判據(jù), 熱軋材最薄2MM厚,冷扎材最厚3MM。(6)、為什么梁應(yīng)壓彎構(gòu)件進(jìn)行平面外平面內(nèi)穩(wěn)定性計(jì)算,但當(dāng)坡度較小時(shí)可僅計(jì)算平面內(nèi)穩(wěn)定性即可?答:梁只有平面外失穩(wěn)的形式。從來(lái)就沒(méi)有梁平面內(nèi)失穩(wěn)這一說(shuō)。對(duì)柱來(lái)說(shuō),在有軸力時(shí),平面外和平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度不同,才有平面內(nèi)和平面外的失穩(wěn)驗(yàn)算。對(duì)剛架梁來(lái)說(shuō),盡管稱其為梁,其內(nèi)力中多少總有一部分是軸力,所以它的驗(yàn)算嚴(yán)格來(lái)講應(yīng)該用柱的模型,即按壓彎構(gòu)件的平面內(nèi)平面外都得算穩(wěn)定。但當(dāng)屋面坡度較小時(shí),軸力較小,可忽略,故可用梁的模型,即不用計(jì)算平面內(nèi)穩(wěn)定。 門規(guī)中的意思(P33, 第6.1.6-1條)是指在屋面坡度較小時(shí),斜梁構(gòu)件在平面內(nèi)只需計(jì)算強(qiáng)度,但在平面外仍需算穩(wěn)定。(7)、何次梁一般設(shè)計(jì)成與主梁鉸接?答:如果次梁與主梁剛接,主梁同一位置兩側(cè)都有同荷載的次梁還好,沒(méi)有的話次梁端彎矩對(duì)于主梁來(lái)說(shuō)平面外受扭,還要計(jì)算抗扭,牽扯到抗扭剛度,扇性慣性矩等。另外剛接要增加施工工作量,現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大大增加.得不償失,一般沒(méi)必要次梁不作成剛接。(8)、軟鉤吊車與硬鉤有什么區(qū)別?答:軟鉤吊車:是指通過(guò)鋼繩、吊鉤起吊重物。硬鉤吊車:是指通過(guò)剛性體起吊重物,如夾鉗、料耙。硬鉤吊車工作頻繁運(yùn)行速度高,小車附設(shè)的剛性懸臂結(jié)構(gòu)使吊重不能自由擺動(dòng)。(9)、什么叫剛性系桿,什么叫柔性系桿?答:剛性系桿即可以受壓又可以受拉,一般采用雙角鋼和圓管,而柔性系桿只能受拉,一般采用單角鋼或圓管(10)、長(zhǎng)細(xì)比和撓度是什么關(guān)系呢?答:1. 撓度是加載后構(gòu)件的的變形量,也就是其位移值。2.長(zhǎng)細(xì)比用來(lái)表示軸心受力構(gòu)件的剛度 長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)該是材料性質(zhì)。任何構(gòu)件都具備的性質(zhì),軸心受力構(gòu)件的剛度,可以用長(zhǎng)細(xì)比來(lái)衡量。3.撓度和長(zhǎng)細(xì)比是完全不同的概念。長(zhǎng)細(xì)比是桿件計(jì)算長(zhǎng)度與截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。撓度是構(gòu)件受力后某點(diǎn)的位移值。(11)、請(qǐng)問(wèn)地震等級(jí)那4個(gè)等級(jí)具體是怎么劃分的?答:抗震等級(jí):一、二、三、四級(jí)??拐鹪O(shè)防烈度:6、7、8、9度。抗震設(shè)防類別:甲、乙、丙、丁四類。地震水準(zhǔn):常遇地震、偶遇地震、少遇地震、罕遇地震。(12) 、隅撐能否作為支撐嗎?和其他支撐的區(qū)別?答:1、隅撐和支撐是兩個(gè)結(jié)構(gòu)概念。隅撐用來(lái)確保鋼梁截面穩(wěn)定,而支撐則是用來(lái)與鋼
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