轻钢门式刚架-1-1

1、建筑工程学院 钢结构由于其自身的特点和结构形式的多钢结构由于其自身的特点和结构形式的多样性，随着我国国民经济的迅速发展，应用范样性，随着我国国民经济的迅速发展，应用范围也越来越广围也越来越广，在建筑中的应用领域非常广阔，在建筑中的应用领域非常广阔，涉及大跨结构、涉及大跨结构、工业厂房工业厂房、高层建筑及高耸结、高层建筑及高耸结构、轻型钢结构等多个方面。构、轻型钢结构等多个方面。 本课程主要介绍轻钢门式刚架结构轻钢门式刚架结构钢框架结构钢框架结构管桁架结构管桁架结构网架结构网架结构 四种应用最为广泛的钢结构形式的四种应用最为广泛的钢结构形式的基础知识与图纸识基础知识与图纸识读、加工制作、安装施工

2、和质量验收读、加工制作、安装施工和质量验收等内容等内容单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分6 学习单元学习单元1 轻钢门式钢架结构工程施工轻钢门式钢架结构工程施工 项目1 轻钢门式刚架结构基本知识与图纸识读项目2 轻钢门式刚架的加工与制作项目3 轻钢门式刚架的安装施工项目4 轻钢门式刚架结构的验收单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分7项目1 轻钢门式刚架结构基本知识与图纸识读轻钢门式刚架结构基本知识轻

3、钢门式刚架结构基本知识刚架主结构构造刚架主结构构造刚架结构支撑体系刚架结构支撑体系围护结构系统及其连接构造围护结构系统及其连接构造辅助辅助结构构造结构构造门式钢架结构施工图的识读门式钢架结构施工图的识读单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工1.1.1 1.1.1 轻钢门式刚架结构基本知识轻钢门式刚架结构基本知识 什么是轻钢门式刚架？什么是轻钢门式刚架？ 刚刚架架（无铰、两铰、三铰）、（无铰、两铰、三铰）、排架排架、框架框架区别？区别？下午下午7时时12分分8单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元

4、1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分9单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分10单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分11单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分12单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工山

5、墙抗风柱山墙抗风柱吊车梁吊车梁天窗架天窗架下午下午7时时12分分13单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分14 1. 1.轻钢门式刚架的组成轻钢门式刚架的组成单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分151 1. . 主结构：主结构： 横向刚架、支撑体系等；横向刚架、支撑体系等；2. 2. 次结构：次结构： 屋面檩条和墙面檩条等；屋面檩条和墙面檩条等；3. 3. 围护结构：围护结构： 屋面板和墙板；屋面板和墙

6、板；4 4. . 辅助结构：辅助结构： 楼梯、平台、扶栏楼梯、平台、扶栏5. 5. 基础。基础。门式刚架的结构组成门式刚架的结构组成单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分16 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点 重量轻重量轻 地震反映小地震反映小 梁柱变截面梁柱变截面 柱网布置灵活柱网布置灵活 工业化程度高，施工速度快工业化程度高，施工速度快 综合经济效益高综合经济效益高单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下

7、午7时时12分分17 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点2.12.1重量轻重量轻由于钢材强度高，结构需要的构件截面小由于钢材强度高，结构需要的构件截面小, ,结构自重轻。结构自重轻。 a=a=容重容重/ /强度强度, a, a越小，结构相对越轻。越小，结构相对越轻。 钢材：钢材：a=1.7a=1.73.73.710-4/m10-4/m； 木材：木材：a=5.4a=5.410-4/m10-4/m； 钢砼：钢砼：a= 18a= 1810-4/m10-4/m；对于冷弯薄壁型钢还可以利用其后继强度，因此轻钢结构的重对于冷弯薄壁型钢还可以利用其后继强度，因此轻钢结构的重量更轻。量更轻。屋面刚

8、架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/101/5-1/10，是一种经济可靠的结构形式。是一种经济可靠的结构形式。单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分18 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点2.2 2.2 地震反映小地震反映小 众所周知，地震是以波的形式作用到建筑物上的，众所周知，地震是以波的形式作用到建筑物上的，相当于给了建筑物一定的加速度。因此，建筑物在地震相当于给了建筑物一定的加速度。因此，建筑物在地震作用下的影响大小，还跟建筑自身的重量有关

9、。作用下的影响大小，还跟建筑自身的重量有关。F=-maF=-ma单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分19 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点2.32.3梁柱变截面梁柱变截面xqqy单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分20 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点2.4 2.4 柱网布置灵活柱网布置灵活跨度：跨度：一般为一般为9-24m9-24m高度：高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高

10、度，宜取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜 取取4.5-9m4.5-9m柱距柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，宜取要求等因素，宜取6m6m、7.5m7.5m、或、或9m9m单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分21 2. 2.轻钢门式刚架的特点轻钢门式刚架的特点2.5 2.5 工业化程度高，施工速度快工业化程度高，施工速度快建筑工业化包括：建筑工业化包括： 设计标准化设计标准化构配件生产工厂化构配件生产工厂化 施工机械化施工机械化单元单元1 1 轻钢

11、门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分22单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分233.3.轻钢门式刚架的分类轻钢门式刚架的分类 3 3.1 .1 按按结构结构受力条件受力条件分类分类 无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架(a)(a)无铰刚架无铰刚架 (b)(b)两铰刚架两铰刚架 (c)(c)三铰刚架三铰刚架单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门

12、式刚架工程施工下午下午7时时12分分243.3.轻钢门式刚架的分类轻钢门式刚架的分类 3 3.2 .2 建筑型体建筑型体 平顶、坡顶、拱顶、平顶、坡顶、拱顶、 单跨与多跨刚架；单跨与多跨刚架；单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分253.3.轻钢门式刚架的分类轻钢门式刚架的分类 3 3.3 .3 构件构件截面截面 实腹式刚架、空腹式刚架、格构式刚架实腹式刚架、空腹式刚架、格构式刚架 实腹式刚架的横梁高度一般可取跨度的16120， 格构式刚架的梁高可取跨度的115120 等截面与变截面杆刚架等截面与变

13、截面杆刚架单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分263.3.轻钢门式刚架的分类轻钢门式刚架的分类 3.4 3.4 施工技术施工技术 预应力刚架和非预应力刚架等预应力刚架和非预应力刚架等 当刚架跨度大时梁高显然太大，为充分发挥材料作用，可在支座水平面内设置拉杆，并施加预应力对刚架横梁产生卸荷力矩及反拱，如图所示。这时横梁高度可取跨度的这时横梁高度可取跨度的1 13030l l4040，并由拉杆承担了刚架支座处的横向推力，对支座和基础都有利。单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单

14、元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分27 4. 4.轻钢门式刚架结构特点轻钢门式刚架结构特点 刚架结构受刚架结构受力优于排架力优于排架 因刚架梁柱节点处为刚接，在竖向荷载作用下，由于柱对梁因刚架梁柱节点处为刚接，在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用而减小了梁跨中的弯矩和挠度。的约束作用而减小了梁跨中的弯矩和挠度。 在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱内的弯在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱内的弯矩和侧向变位，如上图所示。矩和侧向变位，如上图所示。 因此，刚架结构的承载力和刚度都大于排架结构。因此，刚架结构的承载力和刚度都大于排架结构。

15、 单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工下午下午7时时12分分28 4. 4.轻钢门式刚架结构特点轻钢门式刚架结构特点 (a)(a)无铰刚架无铰刚架 (b)(b)两铰刚架两铰刚架 (c)(c)三铰刚架三铰刚架 无铰门式刚架为三次超静定结构，刚度好，结构内力分布比较均匀，但柱底弯矩比较大，对基础和地基的要求较高。在地基条件较差时需慎用。 两铰门式刚架为一次超静定结构，在竖向荷载或水平向荷载作用下，刚架内弯矩均比无铰门式刚架大。它的优点是构造简单，省料省工；当基础有转角时，对结构内力没有影响。 三铰门式刚架为静定结构，温度差、地基的变形或基础的不均匀沉降对结构内力没有影响。但三铰刚架的梁柱节点弯矩略大，刚度较差，不适合用于有桥式吊车的厂房，仅用于无吊车或小吨位悬挂吊车的建筑。 单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工 竖向荷载： 屋面檩条刚架梁刚架柱基础 5. 5.轻钢门式刚架结构的荷载传递轻钢门式刚架结构的荷载传递 单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工单元单元1 1 轻钢门式刚架工程施工轻钢门式刚架工程施工 纵向水平荷载： 抗风柱刚架梁支撑刚