轻型门式刚架结构ppt课件.ppt

总结分析 1 1 题目很多空白 2 时间紧 着急 慌乱 问题 2 1 题目多 题目难 60 2 准备不足 开卷 3 着急 慌乱 幻想 原因 3 为什么总结 4 成绩是昨天的句号 奋进是永恒的主题 5 主讲人 丰正伟 第1章轻型门式刚架结构 6 本章主要学习以下几个方面 第一节概述第二节结构形式和结构布置第三节刚架设计第四节压型钢板设计第五节檩条设计第六节墙梁 支撑设计和小结 7 轻钢结构工业厂房 8 刚架梁 刚架柱 柱间支撑 屋面水平支撑 檩条 墙梁 墙梁 系杆 抗风柱 墙面板 屋面板 吊车梁 9 1 1 门式刚架结构的组成门式刚架结构是指 以轻型焊接H型钢 轧制H型钢或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架作为主要承重骨架 以冷弯薄壁型钢 槽形 卷边槽形 Z形等 檩条 墙梁和压型金属板作为维护结构 1 概述 10 采用聚苯乙烯泡沫塑料 硬质聚氨酪泡沫塑料 岩棉 矿棉 玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑 柱间支撑 水平支撑 系杆 的一种轻型房屋结构体系 体系主要由以下部分组成 门式刚架 支撑体系 檩条 墙梁 屋面板和墙面板 吊车梁系统等 1 概述 11 1 概述 体系构成及适用范围 主要承重骨架 门式刚架纵向支撑体系 屋面水平支撑 柱间支撑檩条和墙梁 冷弯薄壁型钢维护结构 轻型屋面板 轻型墙面板 结构体系 12 13 14 压型钢板外墙板 15 正在建设中的多层轻钢结构厂房 屋面板采用压型钢板 波浪造型的轻钢结构 屋面梁轻盈 活泼 克服了工业建筑造型单一 立面造型呆板的缺点 16 冷弯薄壁型钢 壁厚1 5 5mm 17 压型彩色钢板 板壁厚0 4 1 5mm 18 19 20 21 22 23 山墙抗风柱 吊车梁 天窗架 24 结构选型 柱网布置 荷载取值 荷载组合 内力分析 初选截面 梁 柱 验算 强度 刚度 稳定 梁柱节点计算 檩条 墙梁 支撑结构设计 屋面板 墙板选择 结构设计过程 混凝土结构和钢结构可有区别 25 1 2门式刚架结构的特点 和钢筋混凝土相比 重量轻 10 30kg m2 工业化程度高 施工周期短柱网布置灵活综合经济效益高 26 门式刚架结构性能 1 门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条 隅撑来保证 从而减少了屋盖支撑的数量 同时支撑多用张紧的圆钢做成 很轻便 27 28 2 门式刚架的梁 柱多采用变截面杆件 可以节省材料 3 组成构件的杆件较薄 对制作 运输 安装的要求高 4 构件的抗弯刚度 抗扭刚度比较小 结构的整体刚度也比较柔 29 双坡等截面柱和变截面梁 30 1 3 门式刚架结构的应用情况 1 我国门式刚架设计标准 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS102 2002 2 应用范围 轻型厂房 物流中心 大型超市 体育馆 展览厅 活动房屋 加层建筑等 3 应用规模 国内每年有一千万平方米的轻钢结构建筑物竣工 中国工程建设标准化协会 31 32 33 1 屋面荷载较小 横向跨度为9 24m 柱高为4 5 9m 2 没有吊车或设有中 轻级工作制吊车的厂房 3 当厂房横向跨度不超过15m 柱高不超过6m时 屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式 当厂房横向跨度大于15m 柱高超过6m时 宜采用变截面刚架形式 1 4 门式刚架的适用范围及截面形式 34 柱和梁采用变截面形式时 截面形状与内力图形附合较好 受力合理 节省材料 变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便 门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式 1 5 变截面刚架与等截面刚架的对比 1 6 柱脚形式 35 刚接柱脚详图 刚接柱脚门式刚架 变截面梁 36 根据支座的构造 刚架分铰接与固接接两种 铰接时横梁弯矩较大 因此梁的截面应大些 柱一般做成变截面 基础较小 固接时刚架横梁截面较小 柱为不变截面 而基础较大 37 加劲板 地脚螺栓 刚接柱脚工程实例 38 浇入素混凝土保护地脚锚栓 39 40 41 1 7刚架的受力特点无铰刚架 柱脚与基础固接 三次超静定结构 刚度好 内力分布均匀 柱底有弯矩 对地基与基础要求高 地基的不均匀沉降会产生附加内力 两铰刚架 柱脚与基础铰接 结构内力大于无铰刚架 但基础不承受弯矩 设计 施工简单 但柱脚不均匀沉降会产生附加内力 三铰刚架 柱脚 屋脊处均为铰接 为静定结构 刚度较差 结构内力大 变形及不均匀沉降均不会产生附加内力 适用于小跨度和基础性能较差的工程建筑 1 概述 42 无铰刚架是超静定结构 结构刚度较大 但地基有不均匀沉降时 特使结构产生附加内力 三铰刚架是静定结构 地基有不均匀沉降时 对结构不会引起附加内力 但跨度大时 半榀三铰刚架的悬臂吊装内力也不少 而且三铰刚架的刚度也较差 故三铰刚架一般多用于小跨度 12米 和地基较差的情况 43 谢谢 44 教学目标 掌握轻型门式刚架结构厂房刚架形式 屋盖结构 第2节结构形式和结构布置 45 2 1门式刚架的各种结构形式门式刚架又称山形门式刚架 其结构形式按跨度可分为单跨 双跨和多跨 按屋面坡脊数可分为单坡 双坡 多坡屋面 按截面形式分 有等截面与变截面 结构形式的选取考虑生产工艺 吊车吨位及建筑尺寸等因素 2 结构形式和结构布置 46 单跨单坡 单跨双坡 多跨 中间抗风柱 高底跨 双坡双跨 中间摇摆柱 门式刚架的各种结构形式 多跨 梁柱刚结 四坡双跨 抗风柱 高低跨单坡 47 48 刚架梁 刚架柱 柱间支撑 屋面水平支撑 檩条 墙梁 墙梁 系杆 抗风柱 墙面板 屋面板 吊车梁 49 钢结构摇摆柱与抗风柱的区别 多跨刚架中采用上下两端均铰接的柱称为摇摆柱 设置在结构房屋两端山墙内 抵抗水平风荷载的简称为抗风柱 抗风柱和摇摆柱两者都可以是两端铰接 区别在于摇摆柱承受轴力 而抗风柱不承受 50 CAD图中的差别 51 当上端为刚接或是铰接时 R 存在 当弹簧板和长圆孔普通螺栓连接时 R 不存在 当墙面板落地 直接将自重传至基础时 R 不存在 水平风荷载R 和抗风柱和墙梁自重R 始终都存在 故抗风柱的受力特点为竖放的压弯构件 52 门式刚架的横梁与柱为刚接 柱脚与基础宜采用铰接 当水平荷载较大 檐口标高较高或刚度要求较高或有中重级工作制吊车时 柱脚与基础采用刚接 变截面与等截面相比 前者可适应弯矩变化 节约材料 但在构造连接及加工制造方面 不如等截面方便 故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计成变截面 53 2 2 门式刚架的结构布置1 刚架的建筑尺寸和布置跨度 一般为9 36m高度 取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度 宜取4 5 9m柱距 应综合考虑刚架跨度 荷载条件及使用要求等因素 宜取6m 7 5m 或9m 最大12m挑檐长度 根据使用要求确定 宜为0 5 1 2m温度分区 纵向温度区段 300m横向温度区段 150m 54 55 56 2 檩条和墙梁的布置檩条 一般应等间距布置 但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道 在天沟附近布置一道 屋面檩条布置实例 57 58 墙梁 墙梁的布置 应考虑设置门窗 挑檐 遮雨篷等构件和围护材料的要求 门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙 在采用压型钢板作围护面层时 墙梁宜布置在刚架的外侧 其间距随墙板板型及规格而定 59 60 61 62 63 64 65 3 支撑和刚性系杆的布置原则 在每个温度区段或分期建设的区段中 应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系 在设置柱间支撑的开间 应同时设置屋盖横向支撑 以构成几何不变体系 屋面端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间 66 柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距 受力情况和安装条件确定 当无吊车时宜取30 45m 当有吊车宜设在温度区段中部 当温度区段较长时宜设在三分点处 间距常取40m 60m 且不宜大于60m 当建筑物宽度大于60m时 在内柱列宜适当增加柱间支撑 房屋高度较大时 柱间支撑要分层设置 67 端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间 当房屋内设有不小于5t的吊车时 柱间支撑宜用型钢 当房屋中不允许设置柱间支撑时 应设置纵向刚架 68 刚架转折处 单跨房屋边柱柱顶和屋脊 以及多跨房屋某些中间柱顶和屋脊 宜沿房屋全长设置刚性系杆 刚