自己总结门式刚架总结Word文档下载推荐.docx

1、10、其中“门式”，主要形式：双坡、单坡。门式刚架不仅仅只针对轻钢，也包括普钢。轻钢门规仅仅是门式钢架结构中的轻钢部分。单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、卷边槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。门式钢架特点：（1）、质量轻，根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承 重结构的用钢量一般为1030kgm2 ；在

2、相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的120130；（2）、工程化程度高，施工周期短。门式刚架结构的主要构件和配件均为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便。除基础施工外，基本没有湿作业，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。（3）、综合经济效益高。门式刚架结构由于材料价格的原因其造价虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造；原材料的种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益

3、高。（4）、柱网布置比较灵活。传统的结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6m，当采用12m柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。（5）、门式刚架结构除上述特点外，还有一些特点需要了解：门式刚架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，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。 门式刚架的梁、柱多采用变截面杆，可以节省材料。图12所示刚架，柱为楔形构件，梁则由多段楔形杆组成。梁、柱腹板在设计时利用屈曲后强度，可使腹板宽厚比放大（腹板厚度较薄）。当然，由于变截面

4、门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系，因此塑性设计不再适用。使门式刚架结构轻型化的措施还有：在多跨框架中把中柱做成只承重力荷载的两端铰接柱，对平板式铰接柱脚考虑其实际存在的转动约束，利用屋面板的蒙皮效应和适当放宽柱顶侧移的限值等。设计中对轻型化带来的后果必须注意和正确处理。风力可使轻型屋面的荷载反向，就是一例。组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要求高。在门式刚架结构中，焊接构件中板的最小厚度为 30mm；冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为1。5mm；压型钢板的最小厚度为04mm。板件的宽厚比大，使得构件在外力撞击下容易发生局部变形。同时，锈蚀

5、对构件截面削弱带来的后果更为严重。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。因此，在运输和安装过程中要采取必要的措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。同时，要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作（蒙皮效应）。11、“轻钢” 限定:“单跨或多跨实腹式门式钢架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1-A5工作级别桥式或没有吊车（当然也可以是单梁吊车）”、“悬挂一般起重量不超过3t”。“单层”、“跨度一般不超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、“柱距一般不超过9m”。12、不是所有门式刚架的都是轻钢。一些大吨位吊车，格构柱

6、等门式结构为重（普）钢结构，需按照钢结构设计规范来采用。13、在轻型门式钢架结构体系中，屋盖应采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁，也可采用砌体外墙底部为砌体上部为轻质材料的外墙。主钢架斜梁下翼缘和钢架柱内翼缘的出平面稳定性，由于檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。主钢架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。14、单层门式钢架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层，也可以采用隔热层的板材作屋面。15、门式刚架轻型屋面坡度易取1/8-1/20在雨水较多的地区宜取其中较大的值。过大会导致女儿墙增加高度，6%不能利用腹板屈曲后抗剪承载力6.1.1.6，拉力场影响。过小会影响排水（坡度变化率）、梁的变高度的速

7、度。16、门式刚架尺寸应符合下列规定： （1）、门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。（2）、门式刚架的高度，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。门式刚架的高度，应根据使用 要求的室内净高确定，设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。（3）、柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。（4）、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸：其檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度；其最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度；其宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离；其长度,应取两端山墙墙梁外皮之

8、间的距离。17、（5）、门式刚架的跨度，宜为936m，以3m为模数。边柱的宽度不相等时，其外侧要对齐。18、（6）、门式刚架的高度,宜为4.59.0m，必要时可适当加大。当有桥式吊车时不宜大于12m。19、（7）、门式刚架的间距，应与跨度匹配，大跨度采用大间距，跨度与间距的比一般以2.53.5为宜，常用7.512m，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m，也可采用7.5m或9m，最大可用跨度较小时可用4.5m。单跨：加腋端高L/33左右，加腋长度（0.150.25）L；跨中高（1/50 1/60）L；工形截面高宽比25；多跨：中柱加腋端L/28左右，加腋长度（1/41/5）L；单元运输长度：火车运输1

9、2m。也有用15米的。 刚架大梁区段划分：原则上按反弯点分，兼顾制作与运输。钢板标 准长度8米。斜长可零头数（见图），柱顶做平。温度区间：纵向不大于300m，横向不大于150m。当房屋的平面尺寸超过上述规定时，需设置伸缩缝，伸缩缝可采用两种做法：（a）设置双柱；（b）在搭接檩条的螺栓处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。（c）对有吊车的厂房，当设置双柱形式的纵向伸缩缝时，伸缩缝两侧刚架的横向定位轴线可加插入距（图1-4）。（d）在多跨刚架局部抽掉中柱或边柱处，可布置托架或托梁。（8）、挑檐长度可根据使用要求确定，宜采用0.51.2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。门式刚架的形式分为单跨

10、双坡、双跨单坡、多跨双坡以及带挑檐和带毗屋的刚架等。多跨刚架中间柱与刚架斜梁的连接，可采用铰接。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖，必要时也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；在目前的工程实践中，门式刚架的梁柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨则大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃

11、棉。20、门式轻钢厂房结构体系的构成：主结构、次结构、围护结构、其他附属结构。（1） 主结构：横向主钢架结构中最主要的部分，也是主受力部分，在门刚中为平面结构，面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成，在设计时，要充分考虑到钢架的面外稳定问题。刚架主要包括实腹钢梁、钢柱，在轻钢中多用楔形截面，有效利用构件截面特性。腹板高厚比允许不超过250，但常用150左右。支撑系统支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大，但却是非常重要的。对比主钢架来说，虽然其重要程度不如主钢架，但是因现在的设计均为计算机辅助设计，主钢架的计算可以利用设计软件非常准确的计算求得，但支撑系统的布置，截面选择等却需要有一定的人为因素参

12、与，所以其显得更为重要。并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要作用。以后在其他结构体系特别是空间结构设计中，在选型的最前期，就该有整个体系的稳定概念，这样才能从大方向上把握住整个结构的安全性和选型的合理性。门刚支撑系统包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等。注意在屋脊及柱顶 位置的系杆一般均需通长设置。吊车系统吊车系统包括吊车梁（桁架），制动系统、辅助系统、支撑系统等，其自身系统相对来说比较独立，但也需和其他结构有效配合，才能形成安全、稳定的结构体系。通常情况下，7度无吊车时可不作抗震验算，但有吊车时，和8 度时，一律应作抗震验算。托梁系统托梁仅在抽柱的情况下出现，计算时可利用托梁的弹

13、性刚度作为抽柱榀的弹性支座（仅指竖向），把该位置支座反力传递至两相邻刚架，同时水平力靠与屋面 纵向支撑系统传递给相邻榀。（一般情况下屋面系统仅设置横向支撑）。（2）次结构：屋面檩条主要采用冷弯薄壁型钢，一般有C型檩条、Z型檩条，其他当跨度较大时也会采用大通H型钢及方管、桁架式等，其布置方式有简支梁、连续梁两种，主要用途是作为屋面围护结构（屋面板）的支承结构，并和隅撑配合组成屋面梁的 面外支承点。檩条按其跨度应根据规范要求设置拉条。墙面墙梁与屋面檩条相同，多采用C型、Z型冷弯薄壁型钢，或者大通H型钢、方管等。抗风柱:抗风柱多布置于山墙，主要用于端开间跨内风载传递给主结构。山墙风载通过抗风柱传递给

14、屋面支撑，再由屋面支撑传递到柱间支撑，经柱间支撑传递至基础。 抗风柱的材质一般同主结构的Q235B或Q345B。（3） 围护结构：屋面板一般采用建筑用压型钢板，考虑排水问题，一般选用高波板。建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板，在原板表面做热镀锌镀层，或者热镀铝锌镀层，形成基板，即镀层板，在镀层板表面涂覆有机涂料，形成涂层板。涂层板经辊压冷弯，沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板。其与屋面檩条的连接 方式一般有打钉连接，其他固定件连接等。一般大型屋面还有采光要求。墙面板墙面也是采用建筑用压型钢板，一般选用低波板，连接形式主要采用打钉连接。门窗通风、采光、通行之用。常用的有铝合金

15、窗及塑钢窗（厂房）；卷闸门（电 动、非电动）、推拉门及平开门等。（4） 其他结构：女儿墙为保证结构外形美观，将墙体升高，使四周平齐整洁。基础属土建结构。设计时要根据结构实际受力情况分析基础和钢结构的经济性指标。例如上部结构采用柱脚刚接，可有效节约一部分钢材用量，但基础会增加更多资金投入；上部采用铰接，虽基础变小，但上部会相应增加一部分用钢量。所以在选择结构柱脚方式的时候，首先要根据结构自身受力特点来确定，其次也要考虑整体的经济性指 标，做到结构合理且经济。（先是结构合理，之后考虑经济性）。21、钢材选用：1）主刚架应采用Q235B级或Q345A级以上钢材制作，（Q235A不能保证可焊性），通常

16、用Q345B（价差仅200元左右）。2）非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢，也可以用Q345A。 镀锌檩条与黑皮檩条，价差仅200500元左右。3）“高强度螺栓连接应为摩擦型，承压型很少用”，错误。吊车梁 系统要采用摩擦型，刚架节点的剪力很小，可以采用承压型。另每个牌号内又有不同的质量等级（A、B、C、D），建筑主结构以使用B级钢为主，另根据结构特点也可适当提高等级标准，A级钢禁止用于主结构。对于等级标准的区分主要在于含碳量标准及夏比（V型缺口）冲击试验要求，A级钢是不做冲击试验要求的，B级钢有常温20度下的冲击试验要求，C级钢要求试验温度为0度，D级钢为 -20度。另钢材根据脱氧方法

17、不同，还分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）。建筑钢结构主体结构一般均采用镇静钢（Z），在书写钢材牌号时 可以不标注Z，此时默认为镇静钢。支撑采用的圆钢、角钢等可以根据需要选择，也可以酌情选用A级钢。一般对于 此类构件，均可直接标注Q235或Q345（质量等级不做要求）。吊车梁、抗风柱、托梁等结构构件也需按规范选取B级钢或更高质量等级，不可 使用A级钢。 Q345B属于低合金高强度结构钢（低合金钢），适用标准为GB/T1591-2008低 合金高强度结构钢，Q代表屈服点，其屈服强度为345。19、支撑要求：1）门式刚架结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉

18、支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计。圆钢支撑仅能用于无吊车厂房，直径应由计算确定，考虑净截面要求，不得小于10mm。圆钢支撑与构件腹板的连接处，t5mm时应腹板补强。宜采用专用楔形连接件，宜设置花兰螺丝。2）有5t及以上吊车时，柱间支撑应采用型钢支撑。3）有15t以上吊车时，应设置屋盖纵向支撑和增加吊车梁的侧向刚 度。4）无吊车时柱间支撑间距不大于3045米，应与屋盖横向支撑位于 同一开间。5）建筑物宽度大于60米时，在内柱宜适当设置柱间支撑。（在外柱 支撑相应位置设置）。内柱不能设置交叉支撑时，可改用角撑anglebrace或纵向刚架。6）有吊车时，下柱支撑设在温度区间中部或三分点处，端部

19、不设。7）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。注释：独立存在的体系应具有单独的稳定体系。所谓空间稳定不仅仅要考虑X向Y 向、Z向稳定，也要考虑空间体的角压缩或拉伸方向的稳定。8）在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋面横向支撑，以组成几何不变体系。仅仅设置柱间支撑是无法实现整个体系的稳定的，需要和屋面横向支撑一起 来组成整个稳定体系。9）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3045m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点 处，且间距不宜大于60m。当有吊车时，一般在区段中部（区段较短）或三分点处

20、（区段较长）设置支撑，此时应以吊车因素为第一考虑因素。当区段靠4榀支撑无法满足时，也可按次序依次增加数目；当区段非常短时，也可考虑仅在端头设置支撑。应根据实际情况酌情考虑。从某种意义上来说，此条也可以理解为无吊车时，考虑支撑的布置是从一端到另一端； 有吊车时，是从中间向两端考虑。10）当建筑物宽度大于60m时，在内柱宜适当增加柱间支撑。 注释：中柱支撑实际上并不是每榀都需设置的，此时对于整体结构稳定体系来说，仍是成立的，当总跨度较长时应适当在中柱位置增加支撑的布置。但是我们在考虑整体稳定性能的同时也不能忽略掉支撑系统的传力性能，因考虑到一般在山墙位置中柱也受到水平风荷载，产生纵向水平力，所以设

21、计时，应尽量在所有中柱位置均设置支撑。20、檩条：1）受力特点，成都地区通常为强度控制，沿海地区风吸力使下翼缘受压稳定控制。2）截面有冷弯C形和Z形，高频电焊H型钢，桁架式檩条；构造有 简支、搭接连续、悬臂式几种。3）Z形檩条搭接连续的优势：比简支檩条省2535%。4）搭接连续檩条的计算建 议，搭接长度达到跨度10%时，可基本满足均匀连续梁模式；支座处基本上具有双檩承载力，因连接松动可考虑支座弯矩降低10%；风吸力作用下可仅计算跨中反弯点间的梁段稳定。注意“技术措施”要求，端支座搭接长度不小于1400mm。5）悬臂式檩条隔跨布置，悬臂端部设铰接段，弯矩可比简支减少一 半，仅有计算建议。6）檩条

22、的截面形式可分为实腹式和格构式两种。当檩条跨度（柱距）不超过9m时，应优先选用实腹式檩条。实腹式檩条的截面形式如图1-25所示。7）图1-25（a）为普通热轧槽钢或轻型热轧槽钢截面，因板件较厚，用钢量较大，目前已不在工程中采用。图125（b）为高频焊接H型钢截面，具有抗弯性能好的特点，适用于檩条跨度较大的场合，但H型钢截面的檩条与刚架斜梁的连接构造比较复杂。图125（c）、（d）、（e）是冷弯薄壁型钢截面，在工程中的应用都很普遍。卷边槽钢（亦称C形钢）檩条适用于屋面坡度i13的情况，直卷边和斜卷边Z形檩条适用于屋面坡度i13的情况。斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。做成连续梁檩条时，构造上

23、也很简单。这三类薄壁型钢的规格和截面特性见附表1.11.38）格构式檩条的截面形式有下撑式（图126a）平面桁架式（图1-26&）和空腹式（图126c）等。当屋面荷载较大或檩条跨度大于9m时，宜选用格构式檩条。格构式檩条的构造和支座相对复杂，侧向刚度较低，但用钢量较少。本节只介绍冷弯薄壁型钢实腹式檩条的设计内容，格构式檩条的设计内容可参见有关设计手册。9）构造要求 当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转，并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口

24、处设置斜拉条和刚性撑杆。当檩条用卷边槽钢时，横向力指向下方。当檩条为Z形钢而横向荷载向上时，斜拉条应布置于屋檐处。以上论述适用于没有风荷载和屋面风吸力小于重力荷载的情况。 当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向和图1-27相反。此时Z形钢檩条的斜拉条需要设置在屋脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于lOmm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘13腹板高度范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼

25、缘附近。为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘附近交替布置。当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的稳定计算确定。刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做成，通常按压杆的刚度要求220来选择截面。实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿檩条高度方向布置。设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖（或卷边）应朝向屋脊方向，以减少荷载偏心引起的扭矩。计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。21、隅撑计算规定当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑（山墙处刚架仅布置在一侧）作为斜

26、梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。1）用隅撑代替通长系杆，减小受压翼缘侧向自由长度。2）仅在斜梁下翼缘和柱内翼缘布置。3）斜梁下翼缘与刚架柱内侧相交处为关键点，此点附近应确保设置 隅撑。为受压区；4）在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，其间距不应大于相应受压翼 缘宽度的16倍规程6.1.6.6。沿柱高应适当设置。5）业主不愿设隅撑时，应采取保证刚架稳定的其它可靠措施，如设 置刚性撑杆或加大截面等。6）隅撑允许单面设置，但承载力应符合公式6.1.6-1要求。规定：当翼缘截面积大于2000m2时，需设置双面隅撑。22、柱脚锚栓抗拔抗剪设计1）刚架柱脚要设4颗锚栓，抗风柱可以2颗。2）锚栓上拔力计

27、算应计入柱间支撑产生拉力的竖向量。规程7.2.19计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载（或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数应取1.0（强条）2）柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。3）柱脚抗剪键的设置：刚架柱要设，抗风柱可不设。4）日本柱脚设计规定:允许锚栓抗剪。23、摇摆柱设计我一般没有做摇摆柱，而是柱顶刚接。柱顶铰接，柱子可以省， 但是梁不省。还有中柱也做变截面的，可以减小中柱面外稳定应力。1）在构造上通常采用圆管，也有采用H型钢的。2）摇摆柱为负刚度，在多跨厂房不宜连续三根以上。3）不应用于支承托架或托梁。不宜设置牛腿支承吊车。4）设计轴力应适当增大，考虑端部嵌固引起的次应力。24、荷载：一般单层板恒载按0.25，双层板按0.30考虑；活载，当受荷投影面积大于60平米是，活载可取为0.3，其余情况取为0.5。当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投 影面积计算）应取05kNm2；对受荷水平投影面积超过60m2 的刚架结构，计算时采用的竖 向均布活荷载标准值可取03kNm2 。设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载（人和小工具的重力），其标准值为1kN。雪载，根据荷载规范中的要求