第7章轻钢门架

1、第第7 7章章 轻型门式刚架轻型门式刚架7.1 轻型门式刚架的基本构造轻型门式刚架的基本构造7.2 荷载及其组合荷载及其组合7.3 荷载作用效应计算荷载作用效应计算7.4 节点及其它构造节点及其它构造 7.5一、一、特点：特点： 门式刚架是梁、柱刚性连接的单层刚架结构具有受力简单、受力合理、自重与用钢量小而使用空间大、施工方便等特点。适用于轻型工业建筑（可配置起重量Q20 t的吊车）、仓储、超市等商业建筑以及小型机库、体育场馆等公用建筑。7. 轻型门式刚架的基本构造轻型门式刚架的基本构造二、组成二、组成 一个典型的单跨实腹截面门式刚架的组成如图7.1所示，其结构体系包括以下组成部分：(1)主结

2、构：主结构：横向刚架（包括中部和端部刚架）、楼面梁、托梁、支撑体系等；(2)次结构：次结构：屋面檩条和墙面檩条等；(3)围护结构：围护结构：屋面板和墙板；(4)辅助结构：辅助结构：楼梯、平台、扶栏等；(5)基础基础。三、结构形式与布置三、结构形式与布置 柱网布置 门式刚架的跨度跨度：取横向刚架柱轴线间的距离，以3m为模数，经济跨度为1821 m。 柱距柱距：常用有6.0m、7.5 m及9.0m。 支撑布置 (1)柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内，以形成抵抗纵向荷载的支撑桁架。 (2)支撑的间距一般为3040m，最大不应大于60 m。 (3)支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间。当布置

3、在第二个开间时，第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。(4) 45的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时，应考虑设置双层柱间支撑。(5)刚架柱顶、屋脊等转折处应设置刚性系杆。结构纵向于支撑桁架节点处应设置通长的刚性系杆。 (6)轻钢结构的刚性系杆可由相应位置处的檩条兼作，刚度或承载力不足时设置附加系杆。7.2 荷载及其组合荷载及其组合一、荷载类型一、荷载类型1 永久荷载永久荷载 (1)结构自重，包括屋面板、檩条、支撑、刚架、墙板等自重。初步计算时，永久荷载的总荷载可取0. 450. 55 kN/m2（标准值）。 (2)悬挂或建筑设施荷载，包括吊顶、管线、天窗、风机

4、、门窗等的重量。2 可变荷载可变荷载 (1)雪荷载 (2)屋面活荷载门式刚架轻型房屋钢结构技术规程规定，屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积计算）取0.5 kN/m2 (3)屋面积灰荷载 (4)风荷载门式刚架轻型房屋钢结构技术规程计算。 (5)吊车荷载建筑结构荷载规范的规定取用。 (6)地震作用 二、荷载组合 1、可变荷载效应控制的组合、可变荷载效应控制的组合3、地震作用组合、地震作用组合2、永久荷载效应控制的组合、永久荷载效应控制的组合三、 荷载组合注意事项(1)屋面活荷载不与雪荷载同时组合；(2)地震作用不与风荷载同时考虑；(3)积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面活荷载两者的较大者同时考

5、虑。7.3 荷载作用效应计算荷载作用效应计算一、计算模型二、控制截面及最不利内力组合三、变形计算一、计算模型1、 刚架内力计算假定 (1)确定计算简图时： 等截面对称构件：按截面中心线取用； 变截面柱：按柱小头中心线取用，对变截面横梁按横梁最小高度中心线取平行于刚架坡度确定； (2)采用弹性分析方法确定构件内力； (3)按平面结构计算不考虑屋面板的蒙皮效应。2 内力计算方法 对于变截面门式刚架，设计计算宜采用通用或专用程序进行，单元划分时应使单元两端惯性矩之比不小于0.8，并取单元中间惯性矩进行计算。轻钢结构计算模型的建立二、控制截面及最不利内力组合二、控制截面及最不利内力组合7.4 节点及其

6、它构造节点及其它构造节点第第8 8章章 平板网架平板网架8.1 大跨度屋盖简介大跨度屋盖简介8.2 平板网架的形式与特点平板网架的形式与特点8.3 平板网架形式的选择平板网架形式的选择22大跨度房屋钢结构的类型 一：平面结构 梁式结构 框架结构 拱式结构 二：空间结构 网架结构 网壳结构 悬索结构4050m屋架檩条68m简单式屋架主檩条檩条5070m812m梁式结构梁式结构复杂式跨度在5070m及更大时，采用桁架形式跨度较小时，可采用实腹式梁框架结构框架结构跨度在5060m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)跨度较大时，常用双铰格构式框架拱式结构拱式结构 跨度达100m左右时，宜采用相距3

7、6m的拱对，拱对间距为915mu 结构型式 双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) 无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) 三铰拱(应用不广，拱顶铰使结构复杂化) 亦分为实腹式和格构式 宜设计成等截面 水平推力 拉杆设置 支座设计 框架结构 拱式结构拱式结构 拱脚构造处理 构造不便 空间利用 u应用 民用公共建筑 物中u特点 空间结构体系，高次超静定 能承受来自各个方向的荷载 整体性好，空间刚度大，体系稳定 抗震性能好 可利用小规格的杆件建成大跨度的结构 自重较轻，节约材料 杆件规格划一，适于工业化生产 适应性好u应用 广泛应用于公共建筑及工业厂房中 8.2 网架结构的特点和应用

8、网架结构的特点和应用3.2平板网架的形式和特点平板网架的形式和特点u 网架类别(以网架构成方式分类) 交叉平面桁架体系（两组桁架交叉梁系、三组桁架交叉梁系） 交叉空间桁架体系（四角锥体、三角锥体、六角锥体）两向正交正放网架表示法网架类别网架类别(续续)两向正交斜放两向斜交斜放两向正交斜放两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利 角部产生拔力，常取无角部形式两向斜交斜放两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同的情形 受力性能欠佳，节点构造较复杂网架类别网架类别三向网架三个方向的平面桁架相互交角60比两向网架刚度大，适合大跨度常用于正三角形，正六角形平面在某些平面形状会出现不规则杆件正放四

9、角锥网架正放抽空四角锥网架斜放四角锥网架棋盘形四角锥网架星形四角锥网架斜放四角锥网架受力合理，杆件数量少屋面板类型多屋面组织排水较困难棋盘形四角锥网架保持正放四角锥网架周边四角锥不变，中间四角锥间隔抽空，下弦杆呈正交斜放，上弦杆呈正交正放。克服了斜放四角锥网架屋面板类型多，屋面组织排水较困难的缺点。三角锥网架8.2网架类别网架类别(续续)抽空三角锥网架蜂窝形三角锥网架 三(多)层网架 减少弦杆内力(25% 60%)，减小网格尺寸，大跨经济性好；杆件数量多 三层网架示意图8.3平板网架形式的选择平板网架形式的选择一、选择网架型式考虑的因素一、选择网架型式考虑的因素： 建筑物的平面形状和尺寸、支承

10、情况、荷载大小、屋面构造、建筑要求、制造和安装的方法及材料供应情况等1、从平面形状和大小方面，当周边简支时： 平面为方形或接近方形，且为中小跨度时，宜采用两向正交斜放交叉梁系网架，或正放和斜放四角锥网架。 平面为矩形时，宜采用两向正交斜放交叉梁系网架，或斜放四角锥网架。 平面为圆形、八角形、六角形、扇形，且平面尺寸较大时，可选用三向交叉梁系网架，或三角锥网架。363.3平板网架形式的选择（续）平板网架形式的选择（续）2、从屋面构造方面： 正放网架的屋面板规格常一种，而斜放网架却有两三种。倒锥体网架的上弦网格较小，因而屋面板规格也较小而正锥体网架却相反。 3、从支承条件方面： 当采用四点支承或四点支承的连续网架时，宜采用两向正交正放交叉梁系网架或正放四角锥网架。4、从跨度和荷载方面： 跨度和荷载皆较小时，锥体网架可采用部分抽空的办法进一步节约钢材。5、 从制造和施工的角度