钢结构门式刚架结构设计.ppt

1、门户框架结构设计，济南市大学土木建筑学院，1.1概述，1.1.1单层门户框架的构成，主荷载骨架檩条，墙梁屋顶，墙支撑，1.1.2单层门户框架结构的特性，一般10-30千克/地震反应少，风力吸力工业化程度高，施工周期短成材梁、柱腹板屈曲后，强度塑料设计不再适用(多塑料铰)摆动支柱支架约束应力蒙皮效果板块部件薄焊接板部件3毫米冷整形构件1.5毫米冷构件0.4毫米，图1.2变截面门式刚架，1.1.3我国工程应用情况始于20世纪60年代，屋顶用瓷砖。在70年代，很少应用于工程。20世纪80年代，经济特区引入了国外门型刚性轻钢住宅，压型板用于屋顶和墙面。20世纪90年代初，外国轻钢企业中国大陆进军国内，

2、带动了轻钢企业的发展。中期以来采用门式刚架轻钢结构的工程数量越来越多，工程规模越来越大，充分显示了这种结构的优越性。国家标准制定情况冷整形壁式钢结构技术规范1966年版本未颁布。TJ18-75 GBJ18-87 GB50018-2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:98 CECS102:2002、1.2结构和结构布置1.2.1门式刚架的结构为：跨：单跨、双跨、多跨框架、悬挑剖面形式，无桥起重机：可使用梁、柱、可变剖面或其他剖面的实际腹式焊工形状剖面或滚动H型剖面；桥式起重机：柱脚形式；无桥起重机：铰接支撑设计；通常为板支撑；桥式起重机单元内焊接；可通过单元间端板连接到高强度螺栓

3、；起重机吊挂起重机：高度：4.59米(室内可用空间)；柱轴：底部中心线或柱外壳梁轴：最小剖面中心线，与顶面平行的柱距离：6m、7.5m或9m悬挑：0.51m温度段：垂直300m、水平150m。如何设置伸缩缝：双柱；檩条和屋顶嵌板在构成起重机时设置双柱并添加插入距离。图1.4中有起重机存在时的插入距离，檩条布置通常均匀间隔，间距由计算确定。屋脊附近的双檩条(距屋脊200mm)；在天沟附近放置一个以固定天沟。考虑天窗、采光台等具体情况。墙梁布置考虑了门窗、悬挑、树冠等具体情况。压型钢板墙应放置在柱子外部。间距由计算确定。、支撑和刚性拉杆放置原则：温度分段柱之间的支撑和屋顶侧支撑同时设置位置、间距(

4、3045)。60)高设分层，宽大则内柱在刚架转折点支撑交叉支撑形式。对交叉圆钢支撑、夹角30-60钢支撑、1.3框架设计、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102)有特殊规定。根据建筑结构荷载规格(GB50009)的永久荷载结构自重：根据建筑结构荷载规格GB50009的悬吊荷载：根据实际情况的可变荷载屋顶活荷载：压力板屋顶的水平投影，0.5kN/m2，0.3kN/m2营造维护集中荷载(人起重机荷载：GB50009)地震作用：根据建筑抗震设计规范GB50011采用。风荷载：垂直于规程建筑表面的风荷载：wk风荷载标准值(KN/M2)；W0基本风压按照建筑结构荷载规范的规定采用。z风荷载高度

5、变化系数根据建筑结构荷载规格采用。如果高度小于10米，则应根据10米高的数值采用。考虑s风荷载体型系数、内部和外部风压的最大组合，包括阵风系数。其中，风传递体系数按照美国MBMA手册的规定采用。图1.5刚性框架的风体系数分区，荷载效应组合：应符合以下原则：屋顶的均匀活荷载在雪荷载的同时不被考虑，因此必须采取两者中较大的值。堆积灰色荷载应与雪荷载或屋顶均匀活荷载中的大值同时考虑。施工或维护集中荷载不与屋顶材质或檩条重量之外的荷载同时考虑。各种起重机的组合必须遵守GB50009的规定。风荷载在地震作用下不同时考虑。执行刚架内力分析时需要考虑的载荷效果组合包括：1.2永久荷载0.9 1.4累积灰色荷

6、载max屋顶均匀作用荷载，雪荷载(风荷载起重机垂直荷载起重机水平荷载)；1.0永久荷载1.4风荷载或1.0永久荷载1.4 0.9(风荷载起重机荷载)组合(1)用于截面强度和构件稳定性计算，(2)用于柱锚定检查。不增加起到有利作用的人，但要注意同时发生的负荷。地震作用组合，使用底部剪切法，计算为GB50011。1.3.2刚架内力和侧向移动计算内力变截面门式刚架：弹性分析方法均为同截面构件时：您可以使用塑料分析方法设计单个旋转框架，并根据平面结构分析内力。一般不考虑应力皮肤效果，用作安全储备。计算内力时，可以使用有限元法(直接刚度法)。线段等截面单元或楔体单元。手动检查时，将自适应剖面元件转换为相

7、同剖面元件，并组合剖面的内力(柱顶部、底部、索达里、梁端点、中间跨距)(1)配对元件：最大压力Nmax及其M和V；(2)元件：最大弯矩Mmax及其n和v；(3)锚定螺栓：最小压力Nmin及其m和v .侧移计算是使用弹性分析方法确定的，计算时负载采用标准值，与负载子系数无关。简化计算公式：参考CECS102，在侧移极限风荷载标准值下，固定框架柱顶部的侧移渡边杏超过以下极限：无起重机：使用轻型钢板墙时为h/60，使用砖石墙时为h/100，H为柱高度；安装了桥式起重机。起重机有驾驶室时为h/400，起重机在地面上运行时为h/180。不满意的时候可以采取的措施是放大剖面，修改柱脚约束。弯曲构件的挠度极限门户框架斜梁的垂直挠度：(L是构件跨度)仅支持压型板和檩条L/180的天花板L/240牙齿悬挂起重机L/400屋顶坡度变化值：屋顶坡度的三分之一檩条垂直偏差：仅支持压型板L/150的天花板L/220拉伸构件：吊车梁下柱间支撑300；其他援助400；承受动力负载时为250。拉伸圆钢或钢绞线：无限制，