门式钢架设计参数控制.docx

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门式钢架设计参数控制

门式钢架设计参数控制

◆变形规定

3．3．1在风荷载或多遇地震标准值作用下的单层门式刚架的柱顶位移值，不应大于表3．3．1规定的限值。

夹层处柱顶的水平位移限值宜为H／250，H为夹层处柱高度。

 注：

表中h为刚架柱高度。

3．3．2门式刚架受弯构件的挠度值，不应大于表3．3．2规定的限值。

    注：

1表中L为跨度；

      2对门式刚架斜梁，L取全跨；

      3对悬臂梁，按悬伸长度的2倍计算受弯构件的跨度。

3．3．3由柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值，不应大于坡度设计值的1／3。

◆构造要求

3．4．1钢结构构件的壁厚和板件宽厚比应符合下列规定：

    1用于檩条和墙梁的冷弯薄壁型钢．壁厚不宜小于1．5mm。

用于焊接主刚架构件腹板的钢板，厚度不宜小于4mm；当有根据时，腹板厚度可取不小于3mm。

    2构件中受压板件的宽厚比，不应大于现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规》GB50018规定的宽厚比限值；主刚架构件受压板件中，工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比，不应大于15

；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于250。

当受压板件的局部稳定临界应力低于钢材屈服强度时，应按实际应力验算板件的稳定性，或采用有效宽度计算构件的有效截面，并验算构件的强度和稳定。

3．4．2构件长细比应符合下列规定：

    1受压构件的长细比，不宜大于表3．4．2-1规定的限值。

表3．4．2-1受压构件的长细比限值

构件类别

长细比限值

主要构件

180

其他构件及支撑

220

    2受拉构件的长细比，不宜大于表3．4．2-2规定的限值。

注：

1对承受静力荷载的结构，可仅计算受拉构件在竖向平面的长细比；

    2对直接或间接承受动力荷载的结构，计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径；在计算单角钢交叉受拉杆件平面外长细比时，应采用与角钢肢边平行轴的回转半径；

    3在永久荷载与风荷载组合作用下受压时，其长细比不宜大于250。

3．4．3当地震作用组合的效应控制结构设计时，门式刚架轻型房屋钢结构的抗震构造措施应符合下列规定：

    1工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比，不应大于13

；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度hw与其厚度tw之比，不应大于160；

    2在檐口或中柱的两侧三个檩距围，每道檩条处屋面梁均应布置双侧隅撑；边柱的檐口墙檩处均应双侧设置隅撑；

    3当柱脚刚接时，锚栓的面积不应小于柱子截面面积的0．15倍；

    4纵向支撑采用圆钢或钢索时，支撑与柱子腹板的连接应采用不能相对滑动的连接；

    5柱的长细比不应大于150。

◆结构形式

5．1．2门式刚架分为单跨（图5．1．2a）、双跨（图5．1．2b）、多跨（图5．1．2c）刚架以及带挑檐的（图5．1．2d）和带毗屋的（图5．1．2e）刚架等形式。

多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。

多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖（图5．1．2f），也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。

    当设置夹层时，夹层可沿纵向设置（图5．1．2g）或在横向端跨设置（图5．1．2h）。

夹层与柱的连接可采用刚性连接或铰接。

5．1．3根据跨度、高度和荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。

设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。

变截面构件宜做成改变腹板高度的楔形；必要时也可改变腹板厚度。

结构构件在制作单元不宜改变翼缘截面，当必要时，仅可改变翼缘厚度；邻接的制作单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。

5．1．4门式刚架的柱脚宜按铰接支承设计。

当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接。

5．1．5门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成。

柱宜为单独的单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。

单元构件本身应采用焊接，单元构件之间宜通过端板采用高强度螺栓连接。

◆结构布置

5．2．2门式刚架的单跨跨度宜为12m～48m。

当有根据时，可采用更大跨度。

当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。

门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m～9m，挑檐长度可根据使用要求确定，宜为0．5m～1．2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。

5．2．3门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1／8～1／20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值。

5．2．4门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度，应符合下列规定：

    1纵向温度区段不宜大于300m；

    2横向温度区段不宜大于150m，当横向温度区段大于150m时，应考虑温度的影响；

    3当有可靠依据时，温度区段长度可适当加大。

◆地震作用分析

6．2．1计算门式刚架地震作用时，其阻尼比取值应符合下列规定：

    1封闭式房屋可取0．05；

    2敞开式房屋可取0．035；

    3其余房屋应按外墙面积开孔率插值计算。

◆支撑系统设计

8．1．2柱间支撑与屋盖横向支撑宜设置在同一开间。

8．2．1柱间支撑应设在侧墙柱列，当房屋宽度大于60m时，在柱列宜设置柱间支撑。

当有吊车时，每个吊车跨两侧柱列均应设置吊车柱间支撑。

8．2．4当房屋高度大于柱间距2倍时，柱间支撑宜分层设置。

当沿柱高有质量集中点、吊车牛腿或低屋面连接点处应设置相应支撑点。

8．3．1屋面端部横向支撑应布置在房屋端部和温度区段第一或第二开间，当布置在第二开间时应在房屋端部第一开间抗风柱顶部对应位置布置刚性系杆。

8．3．2屋面支撑形式可选用圆钢或钢索交叉支撑；当屋面斜梁承受悬挂吊车荷载时，屋面横向支撑应选用型钢交叉支撑。

屋面横向交叉支撑节点布置应与抗风柱相对应，并应在屋面梁转折处布置节点。

◆檩条和墙梁设计

9．1．7檩条兼做屋面横向水平支撑压杆和纵向系杆时，檩条长细比不应大于200。

9．3．1实腹式檩条跨度不宜大于12m，当檩条跨度大于4m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆；当檩条跨度大于6m时，宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆；当檩条跨度大于9m时，宜在檩条跨度四分点处各设一道拉条或撑杆。

斜拉条和刚性撑杆组成的桁架结构体系应分别设在檐口和屋脊处（图9．3．1），当构造能保证屋脊处拉条互相拉结平衡，在屋脊处可不设斜拉条和刚性撑杆。

  当单坡长度大于50m，宜在中间增加一道双向斜拉条和刚性撑杆组成的桁架结构体系（图9．3．1）。

图9．3．1双向斜拉条和撑杆体系

1-刚性撑杆；2-斜拉条；3-拉条；4-檐口位置；5-屋脊位置；

L-单坡长度；a-斜拉条与刚性撑杆组成双向斜拉条和刚性撑杆体系

9．3．2撑杆长细比不应大于220；当采用圆钢做拉条时，圆钢直径不宜小于10mm圆钢拉条可设在距檩条翼缘1／3腹板高度的围。

9．4．3当墙梁跨度为4m～6m时，宜在跨中设一道拉条；当墙梁跨度大于6m时，宜在跨间三分点处各设一道拉条。

在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱；当墙板的竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁时，可不设传递竖向荷载的拉条。

门式钢架技术规（2015）条文解释

3．1．4由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小，设计经验和振动台试验表明，当抗震设防烈度为7度（0．1g）及以下时，一般不需要做抗震验算；当为7度（0．15g）及以上时，横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。

当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时，应进行抗震验算。

国家标准《建筑抗震设计规》GB50011-2010考虑到轻型房屋钢结构的特点，在第9．2．1条中指出：

单层的轻型钢结构厂房的抗震设计，应符合专门的规定。

7．1．6屋面斜梁的平面外计算长度取两倍檩距，似乎已成了一个默认的选项，有设计人员因此而认为隅撑可以间隔布置，这是不对的。

本条特别强调隅撑不能作为梁的固定的侧向支撑，不能充分地给梁提供侧向支撑，而仅仅是弹性支座。

根据理论分析，隅撑支撑的梁的计算长度不小于2倍隅撑间距，梁下翼缘面积越大，则隅撑的支撑作用相对越弱，计算长度就越大。

7．2．1～7．2．4抗风柱的上端，以前常采用弹簧板连接，在轻钢房屋中，弹簧板连接的理由已经不存在，应采用直接的能够有效传递竖向荷载和水平力的连接。

    端部屋面斜梁，因为只能单面设置隅撑，隅撑对屋面斜梁施加了侧向推力，有潜在的危害，因此特别加以规定。

    檩条一隅撑体系，兼作刚性系杆，有一定的经济性，但用在端部开间，因为风荷载较大，有一定问题，因此，本条作了一些限制和更为严格的要求

8．1．2屋面支撑与柱间支撑应布置在同一开间，以组成完整的空间稳定体系。

如支撑布置在同一开间有困难时，应布置在相邻开间，且应设置可靠的传力构件。