鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造與識圖（第2版） 課件 單元7 門式剛架次結(jié)構(gòu)構(gòu)造與識圖

復習門式剛架主剛架構(gòu)成？門式剛架H型鋼抗風柱與剛架柱翼緣朝向有何不同？門式剛架梁和柱端板連接三種放置形式？及兩種連接方法？單元7門式剛架次結(jié)構(gòu)構(gòu)造與識圖*本節(jié)基本內(nèi)容:

課題1門式剛架次結(jié)構(gòu)組成（掌握）

及冷彎薄壁型鋼特點（了解）

課題2屋面檁條構(gòu)造(重點)

課題3

墻梁構(gòu)造要求（次重點）7.1.1門式剛架次結(jié)構(gòu)系統(tǒng):屋面檁條墻面檁條檐口檁條作用有三：支承屋面板和墻面板，

——傳遞荷載*抵抗部分縱向荷載主結(jié)構(gòu)受壓翼緣支撐

課題1門式剛架次結(jié)構(gòu)組成及冷彎薄壁型鋼特點檁條、墻梁、檐口檁條帶卷邊的槽形（C型）和Z型（斜卷邊或直卷邊）截面的冷彎薄壁型鋼，如圖7-1所示。圖7-1

典型冷彎薄壁型鋼構(gòu)件7.1.1門式剛架次結(jié)構(gòu)系統(tǒng):相對較少的材料承受較大荷載：通過改變截面形狀獲得抗壓和抗彎性能好，整體剛度大。1.基本特點7.1.2冷彎薄壁型鋼的特點板件寬而薄易凸曲變形，局部失穩(wěn)。

——但可考慮板件屈曲后強度的利用。1.基本特點7.1.2冷彎薄壁型鋼的特點

扭轉(zhuǎn)剛度小，存在彎曲和扭轉(zhuǎn)共同作用。

——采用更好的截面形式（雙軸對稱，閉合構(gòu)件）——常見構(gòu)造措施有：支座和跨中處增加側(cè)向支承如端加勁肋，檁托，撐桿，拉條等。1.基本特點7.1.2冷彎薄壁型鋼的特點C型和Z型檁條——門式剛架屋、墻面常用兩種檁條，

（a）C型檁條（b）Z型檁條圖2-29C型和Z型檁條2.典型應(yīng)用7.1.2冷彎薄壁型鋼的特點比較截面特性可以得出：1．C型檁條適用于屋面坡度較小的情況Z型檁條適用于屋面坡度較大的情況

(θ≥20°時)。2.Z型檁條：剛度較大，較經(jīng)濟。3．Z型檁條：制作、安裝較麻煩。4.墻面多用C型鋼檁條，Z型也可用。圖7-3

屋面上用的直卷邊Z型鋼主慣矩示意圖課題2門式剛架屋面檁條構(gòu)造與識圖（重點）檁條應(yīng)保證其具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性?！m宜的構(gòu)造是保證檁條受力合理的前提。7.2.1屋面檁條布置和構(gòu)造門式剛架屋面檁條常采用C型卷邊槽鋼和Z型帶斜卷邊或直卷邊的冷彎薄壁型鋼。構(gòu)件高度一般為140~300mm，壁厚1.5~3.0mm。截面表示方式為*：C或Z+高度+寬度+卷邊寬度+厚度課題2門式剛架屋面檁條構(gòu)造與識圖（重點）7.2.1屋面檁條布置和構(gòu)造門式剛架屋面檁條：一般用Q235或Q345，防腐措施：檁條表面涂層采用防銹底漆或鍍鋁、鍍鋅。課題2門式剛架屋面檁條構(gòu)造與識圖（重點）1．檁條間距和跨度的布置檁條設(shè)計：首先考慮天窗、通風屋脊、采光帶、屋面材料、及檁條供貨規(guī)格影響，以確定檁條間距（檁距）——并根據(jù)主剛架間距確定檁條跨度。檁距加大：可減少檁條用量，但引起屋面板用量增加。厚度更大的檁條可降低單位用鋼量的價格。所有這些因素需要綜合考慮——經(jīng)驗檁距1.5米。7.2.1屋面檁條布置和構(gòu)造2．簡支檁條和連續(xù)檁條的構(gòu)造檁條設(shè)計：簡支、連續(xù)簡支檁條和連續(xù)檁條的最大區(qū)別：搭接方式不同7.2.1屋面檁條布置和構(gòu)造圖7-4Z型檁條的簡支搭接方式簡支檁條：一般不需搭接：

圖7-4Z型檁條簡支搭接方式【搭接長度很小（或不搭接）】

原則：中小跨度的檁條常用簡支連接。C型檁條可分別連接檁托上，不需要搭接*

。簡支搭接構(gòu)造要求（補充，理解）一般C型檁條搭接接頭處留10mm；檁條兩端：分別用兩個螺栓固定，孔距上、下翼緣約30~60mm（和檁條型號有關(guān)）檁條本身在支座處打孔的位置：——應(yīng)注意和檁托板上的孔位要一致——檁條一般與剛架梁上翼緣留10mm空隙連續(xù)檁條的構(gòu)造采用連續(xù)構(gòu)件：

—在跨度較大時。檁條連續(xù)化構(gòu)造:

可搭接和擰緊?！本磉匷型檁條可疊置搭接；—C型鋼檁條可用卷邊槽型冷彎型鋼套來搭接圖7-5連續(xù)檁條搭接方法圖7-5

檁條布置

（連續(xù)檁條，連續(xù)搭接）

——關(guān)于連續(xù)檁條的搭接長度（補充，了解）

連續(xù)檁條在中間支座處的搭接總長度——按經(jīng)驗可取單側(cè)跨度10%（或兩側(cè)跨度之和的5％）

搭接總長度經(jīng)驗取值：（有的國外公司）

a。單側(cè)跨度6米以下時取600mm，

b。單側(cè)跨度6米~9米時取900mm，

c。單側(cè)跨度9米~12米時取1200mm。我國：根據(jù)中間支座處彎矩計算搭接長度和支座螺栓直徑連續(xù)檁條構(gòu)造請休息7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造外荷載作用下檁條同時產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)作用。坡屋面的影響，檁條腹板傾斜，扭轉(zhuǎn)問題更突出?！獋?cè)向支撐是保證冷彎薄壁型鋼檁條穩(wěn)定性的重要保障。1．屋面板的支撐作用屋面承受平行于屋面方向的荷載（如風、地震作用等）——稱為屋面蒙皮效應(yīng)。考慮蒙皮效應(yīng)的屋面板：須有合適板型，厚度及連接：

——主要是較厚的直接用自攻螺絲連接的屋面板，可作為檁條側(cè)向支撐。

相反——扣合式或咬合式的屋面板不能對檁條提供很好的側(cè)向支撐??！

——蒙皮效應(yīng)必須慎重考慮！！直接用自攻螺絲連接扣合式或咬合式的屋面板7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造2．檁托（1）檁條端部或搭接處，設(shè)置檁托，檁托作用：——防止檁條在支座處傾覆或扭轉(zhuǎn)。檁托構(gòu)件常用：角鋼、矩形鋼板、焊接組合鋼板等與剛架梁連接7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造（2）檁托高度應(yīng)至少達到檁條高度的3/4，且與檁條以螺栓連接?！翱走吘唷薄獫M足構(gòu)造要求

圖7-6(c)

檁托“檁托寬度”—應(yīng)滿足兩側(cè)檁條固定、螺栓孔邊距構(gòu)造要求2．檁托7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造（3）檁條端部至少各留兩個螺栓孔:

孔位在檁條腹板上均勻?qū)ΨQ開孔，孔距和邊距應(yīng)滿足螺栓構(gòu)造要求。檁條與檁托、隅撐、拉條、撐桿等相連時，連接處應(yīng)按要求打孔2．檁托7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造檁條的支撐及拉條布置和屋脊連接等圖7-6

檁條的支撐及拉條布置和屋脊連接等3．拉條和撐桿提高檁條穩(wěn)定性的重要構(gòu)造措施:采用拉條或撐桿從檐口一端通長連接到另一端，連接每一根檁條。拉條和撐桿的布置:應(yīng)根據(jù)屋面形式、檁條的跨度、間距、截面形式和屋面坡度等因素來選擇。7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造可參考下列建議采用：（1）一般情況檁條上翼緣受壓——所以拉條常設(shè)置在檁條距上翼緣1/3高腹板范圍內(nèi)

——可是，由于需要考慮檁條在風吸力作用下下翼緣受壓：需把拉條設(shè)置在下翼緣附近。3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造（2）對于有自攻螺絲可靠連接的屋面板考慮蒙皮效應(yīng)

——考慮上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定性由自攻螺絲連接的屋面板提供，只在下翼緣附近設(shè)置拉條。可參考下列建議采用：3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造（3）對非自攻螺絲連接的屋面板，需在檁條上下翼緣附近設(shè)置雙拉條。可按以下建議采用3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造（3）對C型、Z型鋼檁條，因在風吸力作用下自由翼緣將向屋脊變形，因此宜用螺栓加鋼套管或角鋼截面、方管截面作撐桿。

——合理設(shè)置拉條和撐桿非常重要。3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造可按以下建議采用（4）采用拉條應(yīng)在屋脊兩側(cè)、檐口處、天窗架兩側(cè)設(shè)置斜拉條和撐桿，牢固地與檐口檁條在剛架處的節(jié)點連接(圖7-7)。

注意斜拉條倒向應(yīng)正確。3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造可按以下建議采用圖7-7

檁間拉條（撐桿）布置示意圖1-剛架;2-檁條;3-拉條;4-斜拉條;5-撐桿;6-承重天溝或墻頂梁;(a)4m＜L≤6m(b)L＞6m

(c)4m＜L≤6m有天窗

(d)L＞6m有天窗（7）當檁距較密時(s/l<0.2),可根據(jù)檁條跨度、參照圖7-8設(shè)置拉條及撐桿,以使斜拉條和檁條的交角不致過小,確保斜拉條拉緊。

圖7-8檁間拉條（撐桿）布置示意圖（s/L<0.2及雙坡對稱屋面）1-剛架;2-檁條;3-拉條;4-斜拉條;5-撐桿;6-承重天溝或墻頂梁;（8）拉條和撐桿截面靠計算確定—圓鋼拉條直徑：工程常取12mm及以上。

—撐桿由外套筒和內(nèi)拉條組成，按合適直徑配套使用。撐桿長細比不得大于200?？砂聪铝薪ㄗh采用：3．拉條和撐桿7.2.2側(cè)向支撐的設(shè)置及構(gòu)造課題3門式剛架墻面檁條構(gòu)造與識圖墻梁應(yīng)保證其具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性?！m宜的構(gòu)造和布置

是保證墻梁受力合理的前提。7.3.1墻梁的布置墻梁布置與屋面檁條布置類似；應(yīng)考慮門窗、挑檐、遮雨蓬等構(gòu)件和圍護材料要求，綜合考慮板型和規(guī)格，以確定墻梁間距墻梁跨度：剛架柱距。可適當設(shè)置墻架柱；墻梁放置：與門窗匹配墻梁與主剛架柱的相對位置一般有兩種圖7-9穿越式（常用）

——墻梁翼緣與柱外翼緣螺栓連接或檁托連接

——根據(jù)墻梁搭接長度來確定墻梁是連續(xù)（a）還是簡支（b）

(a)穿越式連續(xù)墻梁(b)穿越式簡支墻梁圖7-9穿越式墻梁7.3.1墻梁的布置墻梁與主剛架柱平齊式連接圖7-10平齊式通過連接角鋼：將墻梁與柱腹板相連，墻梁外翼緣基本與柱子外翼緣平齊。墻梁與剛架柱：節(jié)點板鉸接圖7-10平齊式墻梁7.3.1墻梁的布置7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力1.墻梁與檁條的設(shè)計方法相似，但也有不同點。墻梁承受的荷載與其布置有關(guān)：墻面板自承重體系：

墻梁一般只承受少量自身重量和風荷載墻面板重量由墻梁支承（多數(shù)工程）

——應(yīng)按雙向彎曲設(shè)計。7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力2.墻托（3）墻托：常用角鋼、矩形鋼板、焊接組合鋼板等與剛架梁連接。7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力2.墻托（1）與檁托做法基本相同，墻托寬度：應(yīng)至少與墻梁截面高度一致；

墻托長度：應(yīng)滿足墻梁支承長度及螺栓孔邊距、中距等構(gòu)造要求。

墻托厚度：6mm~8mm

墻托作用：支承固定墻梁7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力2.墻托（2）墻梁兩端至少應(yīng)各采用兩個螺栓與墻托連接（一般兩端各留兩個螺栓孔）

孔徑根據(jù)螺栓直徑來定；

孔位在檁條腹板上均勻?qū)ΨQ

孔距和邊距應(yīng)滿足螺栓構(gòu)造要求墻梁與隅撐、拉條連接處應(yīng)打孔7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力3．墻面拉條和撐桿提高墻梁穩(wěn)定性的重要構(gòu)造措施是用拉條或撐桿從檐口一端通長連接到底端，連接每根墻梁。拉條和撐桿布置：根據(jù)墻梁跨度、間距、截面形式等因素選擇7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力3．墻面拉條和撐桿拉條分為直拉條和斜拉條。拉條常用兩端帶絲扣的圓鋼（同屋面拉條）可參考下列建議采用：（1）拉條常設(shè)在墻梁翼緣1/3高的受壓側(cè)腹板范圍內(nèi)（常靠墻面板外側(cè)1/3處設(shè)置）7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力3．墻面拉條和撐桿可參考下列建議采用：（2）對于有自攻螺絲可靠連接的墻面板考慮到蒙皮效應(yīng)，只在內(nèi)翼緣附近設(shè)置拉條7.3.2墻梁的構(gòu)造與受力3．墻面拉條和撐桿（3）除設(shè)置直拉條通長拉結(jié)墻梁外：

應(yīng)在檐口處、天窗架兩側(cè)加置斜拉條和撐桿