鋼架結構范文
時間:2023-03-25 04:56:05
導語:如何才能寫好一篇鋼架結構,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
這些年來,機遇與挑戰并存的土木鋼架結構,吸引了許多的知名企業對鋼架結構改良的研究,它們憑借著技術實力、施工力量和品牌影響力等,承建了不少知名的鋼架結構土木工程。相關專業人士介紹說,目前,我國獲得一級鋼架結構施工資質的企業達到了3000多家。同時,一些其他領域的領軍企業也紛紛進行了土木鋼架結構改良的探究,我們應該對土木鋼架結構改良有一個更加深厚的認識。
1. 土木鋼架結構的優點促使我們對其進行改良
1.1 土木鋼架結構的強度高、自重輕、延性好 鋼架的抗拉、抗壓、抗剪強度相對較高,構件截面小,可增加使用面積。高層鋼架結構的土木建筑占有面積是同類鋼筋混凝土結構面積的28%,可增加使用面積3%~5%左右。鋼架結構自重輕,為鋼筋混凝土結構的1/2~1/3,降低了基礎的負載,在地質條件差的津滬等地,優點更為突出。鋼架結構具有良好的延性、抗震性。對設防要求的高層建筑,自重減輕一半,相當于降低抗震設防烈度一度。
1.2 鋼架結構的土木工程施工周期短 鋼架結構土木工程的主要構件和配件多為工廠制作,質量易于保證,工地安裝方便;除了基礎施工外,基本沒有濕作業;構件之間的連接多采用高強度螺栓,安裝迅速輕鋼結構的最大優點是所有構件均可由工廠制作現場拼接安裝,對一般規模較小的工業廠房僅需要一個月左右。
1.3 鋼架結構的經濟效益好 鋼架結構的土木工程通常采用計算機輔助設計,設計周期短,其原材料的種類單一,構件采用先進自動化設備制造;運輸方便。所以門式剛架結構的工程周期短,資金回報快,投資效益相對較高。由于施工周期短,可以提前投入使用,提前獲取投資效益;因為工程物體本身的自重輕,一般情況下不需要做樁基,可以節省投資;而它的耐久性也比較好,根據目前我國的市場價格,輕鋼結構的造價已經低于鋼筋混凝土結構,當廠房的跨度越大時,其優勢更為明顯,這也是它賴以競爭的一大優勢。
1.4 鋼架結構的抗震性能較好 由于鋼架結構屬于柔性結構、自重輕,因而它能夠有效地降低地震響應及災害影響程度,極有利于抗震。我國是一個多地震區國家,在地震區的工程中應多多推廣應用鋼架結構,必可大大地減少地震災害和人員傷亡。
1.5 鋼架結構節能環保,符合可持續發展的戰略目標 鋼材本身就是一種環保型的材料,可以多次回收,重復利用,建造和拆除時對環境的污染較小,其節能指標可達到百分之五十以上,能很好地滿足節能環保的要求,因此鋼架結構的住宅工程是綠色環保的工程,符合可持續發展的要求。鋼架結構造價相對地較高,應正確運用綜合效益分析鋼材產量、加工水平、鋼材品種、規格、設計技術水平、計算造價的方法等。隨著技術的發展,輕質材料的應用,設計方法的改進,鋼架結構的造價會逐漸降低。
土木鋼架結構擁有這么多的優點,是其它的結構所無法超越以及無法取代的,我們對土木鋼架結構進行改良可以說是收益甚多。
2. 改良土木鋼架結構的措施
2.1 不斷挖掘鋼架結構專業設計人員和施工技術工人 我國建成及正在籌建的很多鋼架結構的土木工程中,基本上是由國內設計人員所設計的,國內設計人員在土木鋼架結構,尤其在住宅鋼架結構方面,設計經驗非常的不足,導致設計方案過于保守,用鋼量過大,增加了土木工程造價的成本。設計人員須加強學習,通過實踐,盡快成熟起來。土木鋼架結構施工技術雖已成熟,但在鋼架結構開發改良方面,國內尚沒有成規模的項目;國內中等、高等專業學校的教學內容均未涉及土木鋼架結構體系,使得我國土木工程類專業的工程技術人員對這一體系知道的太少,缺乏熟練的技術工人。不斷地挖掘鋼架結構專業設計人員和施工技術工人對土木鋼架結構的改良至關重要,我們應當不斷地挖掘這方面的人才。
2.2 制定有針對性的土木鋼架結構規范 我國現行的規范是針對土木工程多采用耐火性能好的磚石和鋼筋混凝土等材料的結構體系編制的,導致土木工程設計在材料選用方面相比于國外比較苛刻。我們既缺乏對土木鋼架受力狀況和結構安全性、耐久性的理論分析,也缺乏相關的實驗數據,這就使得相關結構設計找不到有針對性的規范作為依據。這種規范不銜接的狀況,使土木鋼架結構項目無論在工程報建階段還是在工程驗收階段,都遇到數不盡的障礙與麻煩。因此,我國制定有針對性的土木鋼架結構規范迫在眉睫,只有制定了有針對性的土木鋼架結構規范,我們才能更好地進行土木鋼架結構的改良。
2.3 解決部分土木工程用鋼進口的問題 我國很多土木工程鋼架用材幾乎都是從國外進口,國內大于50mm的厚鋼板的許多性能達不到要求。日本已能夠生產100mm的厚鋼板,且種類較多,比如說高強度低預熱板、抗地震的厚鋼板、防火厚鋼板等。所以我們應當多向外國先進企業學習,學習他們的先進制鋼架技術。
我們要采取一些針對性的對策和措施,盡量提高土木鋼架結構發展的水平。逐步引進、消化吸收國外的標準。一般情況下,必須執行規范,但是技術標準和規范就其性質來說,永遠都是落后于技術發展的。因此,在國內規范不完善時,建造試驗工程不僅是應當的,而且是必須的,通過有計劃地建造一批試驗工程來引進相關的先進技術,促使該技術成熟起來;我國的經濟發達地區應當帶頭開展試點工程,在試點工程取得經驗的基礎上,編制相應的土木鋼架結構技術標準和規范。
3.結語
我國的土木鋼架結構已經具備了長期發展的基本條件,土木鋼架結構改良已經是我們現今應當解決的首要問題。我們應當利用以下這些基本條件:鋼材年產量超過1億噸,市場供應比較寬裕,多個主要鋼架企業分布均勻,供應比較便捷。國產普通碳素鋼和低合金鋼的主要性能可滿足土木鋼架結構的要求。馬鞍山鋼廠已經建成了我國最大的H型鋼生產線;北新建材建造了中國第一條金屬結構房屋生產線。近年來工程建設部組織了土木鋼架結構體系及關鍵技術的課題研究。隨著國家經濟實力的增強和和社會發展的需要,我國土木工程鋼架的需求十分旺盛,土木鋼架結構的改良已經具備了充分的條件,我們只需要一步一步地去實現它。
參考文獻:
[1] 張德明. 新編礦山采礦設計手冊#井巷工程卷(下).附錄1.北京:北京有色冶金設計研究總院,2006.
篇2
關鍵詞:單層門式鋼架結構;工業廠房;結構設計
中圖分類號: TU318 文獻標識碼: A
因門式鋼架結構具有適用范圍廣,成本低,質量輕等特點,在在單層工業廠房中得以廣泛應用。要加強對該類結構的研究分析,充分運用到實踐中,從而創造更大的經濟效益。本文通過對實踐研究,對單層門式鋼架結構工業廠房結構設計作出了具體的分析。
1 單層輕型門式剛架結構設計
( 1) 一般來說,門式剛架結構構件強度較弱、彎折性較小,整個結構剛性較低,因此要針對其上述特點做好運輸和安裝過程中的防護措施,以保證構件不受外力影響發生形變。
( 2) 要做好支撐結構整體布局和規劃,做好墻體、屋頂與面板之間的對接處理,提高整體結構的穩定性。
( 3) 結構組成部件大多為薄壁輕質材料,要針對其物理特性做好安裝和運輸過程中的防護工作。
( 4) 由于構件為鋼材材質,因此要考慮鋼材生銹導致結構構件受力下降的問題。
( 5) 門式剛架的梁柱多采用變截面桿件,梁柱腹板在設計時考慮利用屈曲后的強度,所以塑性設計不再適用。
( 6) 設計中要合理處理輕型化可能導致的一些問題,例如大風力可能導致屋面荷載過大的問題等。
2 結構布置
2. 1 剛架的建筑尺寸和布置
門式剛架跨度控制在 10 ~35 m 內為宜,如果柱寬度不均等,要向外側對齊。其高度要視室內高度來合理調整,一般不高于 9 m、不低于 4. 5 m。門式剛架之間的距離也要根據鋼架跨度、負荷大小來合理確定,通常有三種距離可選擇: 即 6 m、7. 5 m、9 m??v向溫度區段小于 300 m,橫向溫度區段小于 150 m( 如果有其他特殊要求時,可適當調整大小) 。
2. 2 檁條和墻梁的布置
檁條間距大小要綜合考慮多種因素,例如天窗大小和個數、屋脊長度、采光度要求、檁條長度和剛度等,沒有特殊要求的情況,通常采用等間距布局,在屋脊處兩側均勻布置一道,在天溝處布置一道。側墻墻梁的設計要根據窗戶、門和雨搭的設計要求來綜合權衡,確保整體功能達到設計要求。
2. 3 支撐和剛性系桿的布置
( 1) 在每個溫度區段內都要保證其具有獨立的空間穩定性結構。
( 2) 在進行柱間支撐開間設計時,要對屋蓋做橫向支撐結構設計,以提高整個結構的幾何穩定性。
( 3) 端部支撐一般設置在溫度區段端部的第一二個開間位置。柱間支撐之間的距離要根據房屋縱向受力分布情況來確定,通??刂圃?30 ~ 45 m 范圍內,如果配置了吊車,可以最大至 60 m。
( 4) 如果房屋高度較高時,要采用分層結構的柱間支撐體系; 如果房屋寬度超過 50 m,內部要采用支撐結構。
( 5) 當端部支撐設在端部第二個開間時,在第一個開間的相應位置應設置剛性系桿。
( 6) 在剛架的轉折處,要根據房屋的長度來設置剛性系桿,以保證房屋結構穩定性。
( 7) 由支撐斜桿等組成的水平桁架,其直腹桿宜按剛性系桿考慮。
( 8) 剛性系桿也可以采用檁條材料替代,此時要保證檁條具有良好的受力和剛度性能,如果檁條達不到這方面的性能標準,可以考慮在剛架斜梁間加裝 H 型鋼或者鋼柱來提高其的工作強度。
( 9) 如果屋內設置了重量超過5 t 的吊車,要采用型鋼材料的柱間支撐設計; 如果不能使用柱間支撐,則可考慮用縱向剛架來替代。
3 剛架設計
3. 1 荷載及荷載組合
3. 1. 1 永久荷載
永久荷載是指結構自重和施加在結構上的各種外力之和,如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構件和剛架自重等。
3. 1. 2 可變荷載
可變荷載包括屋面活荷載( 在設計屋面板和檁條時,要定期檢查其負荷能力變化,其標準值為1 kN) 、屋面結構受力和積塵受力、吊車自重、風力影響等。
3. 1. 3 荷載組合
荷載組合要嚴格按照《建筑結構荷載設計規范》GB50009-2012中有關規定來配置,對門式剛架的設計,則可參考《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102∶2002中的有關規定來設計:
( 1) 屋面均勻荷載與雪荷載不能累加計算,而是取其中最大值。
( 2) 積灰荷載一般低于雪荷載和屋面均布活荷載,因此不需要對其進行額外考慮。
( 3) 在施工或檢修集中荷載時,不將房屋構件自重產生的荷載考慮在內。
( 4) 多臺吊車的組合應符合《建筑結構荷載設計規范》中的規定。
( 5) 當需要考慮地震作用時,風荷載不與地震作用同時考慮。
3. 2 剛架內力和側移計算
3. 2. 1 內力計算
變截面門式剛架的內力計算可采用彈性分析方法來實現,塑性分析方法的使用具有嚴格的限制條件,那就是要求鋼架梁柱都為等截面時才可使用。具體計算方法主要采用桿系單元的有限元法或者稱直接剛度法,結合計算機軟件來實現。針對地震造成的外力負荷大小,可以采用底部剪力法來計算。通過計算出各種負荷組合的內力數據后,再確定截面的內力大小,一般而言,控制截面 的位置大多分布在柱底、柱頂、柱牛腿連接處等處??刂平孛娴膬攘M合主要有:
( 1) 最大軸壓力 Nmax和同時出現的 M 及 V 的較大值。
( 2) 最大彎矩 Mmax和同時出現的 N 及 V 的較大值。
( 3) 最小軸壓力 Nmin和相應的 M 及 V,出現在永久荷載和風荷載共同作用下,當柱腳鉸接時 M =0。
3. 2. 2 側移計算
通常采用彈性分析方法來確定變截面門式剛架的柱頂側移數據,取多次計算平均結果作為標準值。如果最后得到的側移剛度數據不達標時,可采用以下方法進行適當修正: 例如適當擴大截面面積,采用剛接柱腳替代鉸柱腳;把多跨框架中的個別搖擺柱改為上端和梁剛接。
3. 3 剛架結構中的柱和梁設計
( 1) 梁柱板件的厚寬比例大小和腹板最大彎曲形變利用率。
( 2) 測算剛架梁柱構件的最大強度極限值。
( 3) 梁腹板支撐體系的設計。( '梁腹板安裝位置要選在兩柱之間位置,在翼緣轉折處增加橫向受力支撐) 。
( 4) 測算變截面柱在結構內的長度上限值。
( 5) 測試變截面柱在結構內的物理穩定性。
( 6) 變截面柱對整個鋼架結構的穩定性影響評估。
( 7) 斜梁和隅撐的受力大小和負荷強度測算。
( 8) 節點設計。
4 附屬結構構件設計
4. 1 壓型鋼板設計
( 1) 要結合建筑用途、功能和使用壽命來確定壓型鋼板材料型號和規格,在工程實踐中,多采用 Q235 - B 鋼。
( 2) 壓型鋼板具有多種截面種類選擇,根據波高大小將波板分為三類: 低波板、中波板和高波板。波高越高,截面的剛度越大,其負荷能力也就更大。
( 3) 壓型鋼板的強度和撓度計算方法是,選取單槽口的有效截面按受彎構件來綜合計算。主要計算對象包含以下幾方面內容: 壓型鋼板腹板應力大小、支座處腹板局部突變負荷大小、撓度上下限值測量等。
( 4) 壓型鋼板規格和參數指標還要滿足其他特殊設計要求。
4. 2 檁條設計
( 1) 檁條的截面設計有兩種選擇: 實腹式和格構式。如果檁條跨度小于 8 m,一般采用 實腹式檁條為宜。
( 2) 檁條采用雙向受彎結構設計,對其進行受力分析時,要以兩個軸心為中心來開展截面彎矩受力計算。
( 3) 檁條安裝之前要經過剛度檢測、穩定性檢測和形變大小檢測,檢測合格后方可安裝使用。
( 4) 檁條還要達到其他使用標準規定。
總結
單層輕型門式剛架由于其工業化程度較高、質量較輕等優勢,因此在各領域中廣泛應用,在在鋼架結構廠房的施工中,需要做好安裝前的結構設計工作,在具體設計過程中,應該根據各個項目的具體特點進行建筑結構設計,使設計安全可靠,經濟合理且美觀大方的同時,保證結構設計的質量達到一個最優值,使廠房的結構設計得到優化。
參考文獻
[1] 李天,張哲,劉朝宏 . 門式剛架輕鋼結構平面內整體穩定分析中的幾個問題 [J]. 鄭州大學學報 ( 工學版 ),2003,24(1):119-120
篇3
【關鍵詞】門式鋼架;輕型鋼結構;廠房設計
由于經濟飛速發展和建筑業技術的進步,在廠房設計中,輕型鋼結構的應用越來越廣泛,它具有建造周期短、質量輕、操作簡便、,成本低等優點,已經成為主要的房屋設計結構形式之一。但隨著輕型鋼結構的應用,由于缺乏良好的控制,相應的工程施工出現了一些質量安全問題,它的安全性和經濟性無法保障。本文從這些問題的角度出發,以某工程為實例,以廠房的科學安全和經濟為目的,探討門式鋼架輕型鋼結構廠房的相關問題。
1 輕型鋼結構廠房的特征
1.1 形成板肋結構體系,抗震性強
一般所見的廠房屋面多為坡屋面,這種坡面的結構一般是十分牢固的“板肋結構體系”, 因為這種屋面大多采取三角型屋架體系,在封完它的冷彎型鋼構件板材和石膏板之后,就會形成板肋型結構。這種結構體系的抗震和抵抗水平荷載的能力非常強,抗震烈度達到7度以上。
1.2 結構簡潔輕巧,擴大了建筑物的內部空間
與傳統的廠房板磚墻體不同的是,輕型鋼結構的材質是彩色涂層的壓型鋼板和夾芯金屬板,具有重量輕、安裝快速便捷、外觀簡潔大方的優點,其保溫隔熱材料以玻纖棉為主,保溫隔熱效果良好,已經發展呈為輕型鋼結構廠房必不可少的建材。
1.3 建造周期短,受環境季節影響小
相較于傳統的廠房建造需要的人力, 輕型鋼結構的建設僅需6個工人在一個月內就可以完成一棟400平方米左右廠房的打地基到裝修完成的全部過程,主要因為輕型鋼結構廠房在設計、制造和現場安裝都是一條龍作業,并且不需要焊接和濕作業,作業施工周期短,大大節約了人力物力。
2 門式鋼架輕型鋼結構廠房設計
2.1 工程簡介
某鋼結構廠房,采用的是門式鋼架承重輕鋼結構體系,鋼架柱距為7m,廠房跨度為50m,長度為100m,總面積為5000m2 ,坡面比例為1:18,屋面和墻面均為鍍鋅壓型鋼板,鋼架柱和斜梁間以圓鋼拉條為支撐,鋼架鋼材為Q345C,焊條為E43。設計使用年限預計為60年,抗震烈度為9度,第一組地震分組,二級安全等級,其他類別如抗震設防、場地類別、地基設計等級、地面粗糙度分別為丙類、Ⅱ類、丙級和B類。
2.2 載荷選擇
目前,輕型鋼架結構廠房的跨度范圍從25m至80m之間不等,之所以能夠實現這么大的跨度,主要是由于其載荷輕。這里分別對恒荷載、活荷載、風荷載和基本雪壓進行取值計算。恒荷載中,鋼架屋面恒載=0.20 KN/M2, 檁條恒載=0.50 KN/M2;活荷載中,鋼架屋面活載=0.5 KN/M 2, 檁條活載=0.50 KN/M2;參考本地常規風壓,風荷載=0.7 KN/M 2;按30年一遇來算,基本雪壓=0.15 KN/M 2 。
2.3 布局設計
該工程為單層廠房結構,主要構件為屋蓋、柱、梁及墻架支撐等。這些構件分為屋蓋結構、橫向框架、梁、支撐體系和墻架,共同構成鋼結構體系。
2.3.1 屋蓋結構:承受屋蓋荷載,主要有托架、天窗架、檁條等。
2.3.2 橫向框架:主要承受結構自重、風雪及其他構件荷載,組成部分主要為柱和屋蓋橫梁等。
2.3.3 梁:承重吊車的橫向和豎向載荷,包括吊車梁和制動梁等。
2.3.4 支撐體系:轉化單個結構承重壓力為整體壓力,保證安全性。主要包括屋蓋和柱間的支撐部分等。
2.3.5 墻架:承受墻體本身重量和風雪荷載等。
2.4 防水設計
房屋建造的防水問題是相當重要而又棘手的問題,對一些細節部位的處理能巧妙地達到良好的防水效果,這些部位的處理方式各不相同。
在縱向搭接縫處,清除原來的防水層,選取寬度為30CM的防水層覆蓋板縫;在橫向搭接縫處,用15CM左右的防水層進行覆蓋;在屋面螺釘結合處,用12CM×12CM的防水層覆蔽;在屋面排風口、透氣窗及其風機底座等處,檢查排水部位通暢性,有積水先清除積水,改進屋面板,無積水的情況下,可以選擇在迎水面,對其設施底部25CM輻射區內的屋面板隆起的波峰進行裁減;對屋脊兩邊的蓋板,檢查高度、蓋板固定情況和覆蓋到位情況,不合格的進行調整糾正。
2.5 現場安裝
現場安裝要求必須100%按照圖紙要求操作,保證其空間體系的穩固性、持久性等。主要注意以下幾點:
2.5.1 鍍鋅壓型鋼板和檁條的連接用自攻螺栓;
2.5.2 對于鋼結構的連接處一律要進行雙螺母加焊;
2.5.3 鋼架安裝的先后順序是屋面支撐(M16螺栓加焊)、安裝屋面檁條(M12永久螺栓連接)、緊固支撐花籃螺絲;檢查構件連接的牢固性。
注:8.8s和10.9s表示的是螺栓性能等級;該表數據來源于鋼結構設計規范(GB50017-2003)。
3 結論
鋼結構的設計不單是每一結構設計,整體上的把握也相當重要。本文結合工程實例,探討在某門式鋼架輕型鋼結構廠房結構設計中該如何協調每一構件和整體結構間的關系,并對輕型鋼結構廠房的關鍵部位防水工作進行了闡述,以期在未來的門式鋼架輕型鋼結構廠房建設中能夠提供參考。本文在闡述門式鋼架輕型鋼結構廠房的特點基礎上,以某工程為例,分析了該工程中廠房設計的載荷取值、布局體系、防水問題及最后的現場安裝注意事項等一系列相關問題,以期能為設計出安全經濟的廠房提供幫助。
參考文獻
[1]閆桂森,陳旭.設計鋼結構廠房應注意的問題[J].山西建筑,2008,22(04).
[2]鋼結構施工及驗收規范GB50205 -2001[S].中國建筑工業出版社,2001.
[3]門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規程CECS 102:2002[S].中國計劃出版社,2003.
[4]鋼結構設計規范GB50017-2003[S].中國建筑工業出版社,2003.
篇4
門式鋼架鋼結構設計應用,門式鋼架鋼結構設計應用注意問題,門式鋼架鋼結構發展及除銹防護。
關鍵詞:門式鋼架;鋼結構;設計應用
Abstract: this paper steel door type steel structures in industrial plant and widely used mainly analysis the door type steel steel steel structure overview,
Steel door type steel structure design and application of steel door type steel structure design problems in application, the door type steel structure steel development and derusting protection.
Keywords: door type steel; Steel structure; Design application
中圖分類號:TU391文獻標識碼:A 文章編號:
我國鋼結構已經發展很多年,特別是近些年來發展日趨完善。輕型門式鋼架鋼結構因為其自身具有的特點而受到工業廠房施工的普遍應用,本文重點對其進行研究。
一、門式鋼架鋼結構概述
門式鋼架結構在工業廠房、倉庫、商場中廣泛應用,高層建筑中鋼架結構也越來越受到重視。各類維護結構以及沒有梁柱的彎頂也大量應用的薄壁彩鋼板;各文化體育類型的公共建筑物中應用的鋼管匯交直接焊接以及較高強度組合拉索機構;薄壁冷彎鋼截面除了利用檁條在維護結構構件應用之外還可以成為構件受力的主要結構。鋼架鋼結構一般是指梁和柱的直線類型經過連接的節點剛性結構。工程項目中經常將鉸接梁柱間的結構單層稱之為排架,多跨多層的鋼架類型結構則稱之為框架。鋼結構單層鋼架廠房通常采用輕鋼門式的鋼架鋼結構。住宅建筑物鋼框架鋼結構常常使用的兩種結構支撐類型分別是箱型焊接截面或者是H型鋼。其特點主要是具有較小的自重,良好的抗震性能以及較快的施工速度??蚣芙Y構的受力特征在荷載方面的體現是承受了水平與豎向荷載;傳遞豎向荷載的路線是從平板樓蓋現澆到梁上的距離,之后向鋼柱傳遞。
二、門式鋼架鋼結構設計應用
(一)柱網設計要求
廠房門式鋼架鋼結構設計首先應當按照生產工藝要求對柱網施工進行確定,盡量達到生產使用的要求,根據實際情況對鋼架的跨度、高度以及設計實踐確定柱網,在設計門式鋼架柱網時獲得以下結論:在完整一致的荷載情況下,檀高度是6米,柱距離是7米半,鋼架單位跨度距離范圍是18米到30米之間,鋼用量大概是18到28kg/m2,當單位鋼架跨度間距離大概是21到48 米時,鋼用量是在25到40kg/ m2,廠房高度是12米,跨度達到48米以上時一般可用多跨類型鋼架,相較于單跨類型鋼架要節省18%的用鋼量,因此門式鋼架鋼結構設計時應當按照實際情況選擇經濟型跨度,不適合盲目性的選擇較大跨度。對于設計門式鋼架鋼結構來說,最重要的部門就是用鋼量。
(二)作用門式鋼架鋼結構荷載值
作用于門式鋼架鋼結構的荷載一般包括:豎向與水平向的荷載、地震荷載。因為輕型鋼結構具有較輕的自重,因此地震產生的反應也比較輕,針對這點來說抗震效果是很好的。
(三)計算鋼架側移內力
1.計算內力方法:針對門式變截面鋼架結構來說,利用彈性分析法對各種內力實施確定,塑性分析法的使用僅在鋼架擁有全部等截面鋼柱時。門式鋼架變截面計算內力一般利用單元桿系有限元方法。地震產生的效應作用可以利用剪力底部方法實施確定。按照荷載不同的組合情況分析內力結果,找出截面受控的內力組合,將截面的位置控制在柱底連接柱頂以及梁跨中的截面。2.計算側移的方法:門式鋼架變截面柱頂產生的側移應當利用彈性分析確定,計算過程中獲取標準荷載值,對于分享荷載系數不需要考慮。
(四)設置拉條、檁條和撐桿
1.設置檁條。檁條是屬于彎雙向結構構件,對其內力實施分析應當按照兩個型心主軸截面計算彎矩。設計過程中,應計算檁條的強度、整體性穩固與變形情況。設計檁條過程時,需要對檁條的薄壁冷彎構件,板件受壓與壓彎的寬度比例,受力產生時應保持的屈曲,計算強度時應合理利用的有效寬度實施控制,對于原來截面需消弱。與此同時計算強度時應采用凈斷面,可以考慮使用消弱釘孔。
2.拉條設計:拉條設置與否取決于檁條在側向上的剛度,對于H型輕型鋼的較大側向剛度以及桁架式空間檁條通常不會設置拉條。針對剛度比較差的側向實腹式與桁架平面式檁條,為了能夠減少安裝應用檁條過程中產生的側向變形,保持整體性的穩固,通常將拉條設置在檁條之間,作為側向上的支撐點。當檁條具有的跨度在4米之內時,可以根據計算最終結果判定拉條設置與否,當檁條具有的跨度在4米之外時,在跨中檁條適合設置一道拉條。
3.撐桿設計:撐桿檁條的重要作用是對天窗缺口與檐檁位置向上或向下邊檁彎曲側向。撐桿具有的長細比例根據壓桿的實際要求,可以使用方鋼管、角鋼制作,撐桿位置,應同時設計斜拉條。
三、門式鋼架鋼結構設計應用注意問題
(一)控制房脊垂直程度
框架豎向斜梁的限值撓度一般規定為1/180,過去對中下垂度是否驗算并沒有明確規定。根據目前的新規定是需要計算的,通常要分段進行構件,利用等截面實施計算,每一段都需要在水平與豎向進行計算,不能比允許數值大,等同于對跨中垂度實施的驗算
(二)砼柱與鋼柱的結合問題
門式鋼架鋼結構設計中,部分會利用斜梁輕鋼與混凝土柱結合,斜梁采用端板豎放式連接砼柱的預埋式螺栓,組成鋼接,目的是想要節約鋼材以及造價。在門式鋼架鋼結構中的框架有鋼柱與砼柱組合,這個情況下梁柱只能采用鉸接,不適合鋼接。高層建筑物中的鋼墻連接也是這樣。因此,需要注意排架由鋼梁與砼柱組合是允許的,可是將剛架中的鋼柱用砼柱替代,不改變鋼梁是不允許的。
(三)檁條存在的計算問題
檁屬于薄壁冷彎結構件,壓彎或是受壓板件具有比較大的寬度比,在受力產生時應屈曲,計算強度需利用有效的寬度,對于原來的截面要實施減弱,不需做到全截面都有效。一般情況下設計人員對計算強度的凈斷面容易忽略,忽視了釘孔的減弱。這種類型的減弱一般會在6-15%之間,對于截面窄小的梁會產生比較大的影響。按照相關規定,鋼架構件具備的受拉強度應按照凈截面進行計算,受壓強度應當按照有效的截面實施計算,穩定特性應當按照有效截面進行計算。
四、門式鋼架鋼結構發展及除銹防護
(一)門式鋼架鋼結構發展應用
可以在高性能鋼材方面實施應用研究,提升強度與抗腐蝕性,經濟斷面類型的鋼材,例如H型鋼、鋼板壓型、方管等??梢栽诮Y構方面實施革新應用,對于空間結構、組合結構以及高層鋼類型結構等方面的創新研究。理論優化以及計算機設計的輔助應用。深入研究極限狀態,防止特殊荷載情況下出現的實效結構等。
(二)門式鋼架鋼結構除銹防護
選擇對鋼結構除銹方法中,其中在小型低要求構件中適合手動除銹,除銹并不徹底。相對厚實的構件使用噴砂除銹,這個方法非常徹底干凈。薄壁構件或者不適合使用噴砂除銹的可以利用酸洗方法,除銹效果良好。對于鋼結構采用的防護主要有防火、防腐及隔熱。鋼結構有關的設計規定,需要在設計方案中明確指出對鋼材實施的除銹級別以及涂層涂料具備的厚度,在地面以下的柱腳應當充分利用混凝土實施包裹,發生腐蝕的柱腳不適合在地下埋入,保護鋼結構的層厚應按照建筑物的耐火程度實施設計,受到高溫影響,應按照情況的不同設計相應的防護隔熱措施。
結束語
在門式鋼架鋼結構設計應用中,應合理分配與把握設計關鍵,能夠有效的節省鋼材的用量。門式鋼架鋼結構因為其具有的較輕重量、較低的構件等特點,在工業廠房中被廣泛的應用。
參考文獻
篇5
關鍵字:輕鋼結構 材料選用 支撐設置 加勁肋設置
一.簡介:本工程位于沈陽市經濟技術開發區,結構類型為30m跨單跨輕型門式剛架,不帶吊車。柱距6m,總長度194m。剛架柱頂標高7.5m,屋面坡度采用1:15。地震烈度為7(0.1g)度,場地類別為Ⅱ類。 風荷載按50年一遇取0.55KN/m?,雪荷載按100年一遇取0.55 KN/m?。
二.構件設計.1.材料的選擇。 梁柱采用Q345B級鋼。柱腳錨栓、支撐,隅撐角鋼及檁條、系桿、拉條采用Q235B。2.預估截面.根據結構技術措施梁高取跨度的1/30~1/40。本工程剛架梁柱采用Q345B級鋼比圖集《門式剛架輕型房屋鋼結構》02SG518-1,所用鋼材等級高,所以梁柱截面均減少,通過PKPM 中鋼結構STS軟件計算調整,柱截面為H(400~870)X220X8X10,梁為便于運輸分為三段,兩端的梁截面為H(890~670)X200X6X8,長度相等,中間段梁截面為H(670~870)X200X6X8。3. 剛架計算。3.1.工字型截面構件局部穩定應滿足規范要求。工字型截面構件中腹板以受剪為主,翼緣以抗彎為主,增大腹板高度可更好發揮翼緣抗彎能力。但在增大腹板高度時,根據局部穩定要求增大腹板厚度或者設置加勁肋通常并不經濟也不方便施工。3.2.剛架構件的強度計算和加勁肋設置.(1)梁腹板加勁肋應在較大集中荷載處和翼緣轉折處設置橫向加勁肋.(2),當利用腹板屈曲后抗剪強度時,橫向加勁肋間距a宜取hw~2hw(hw為腹板高)本工程剛架剪力較小,經計算未利用腹板屈曲后抗剪強度。3.3.剛架穩定性計算。變截面柱在剛架平面內和平面外的穩定計算應符合現行門式剛架規范相應規定。門式剛架橫梁在剛架平面內和平面外均應按壓彎構件計算強度穩定。3.4.鋼架梁柱平面外計算長度及隅撐的設置問題。斜梁的平面外計算長度應取側向支承點間的距離,在鋼架梁下翼緣受壓區段內,和柱上端內翼緣壓應力較大區段應設置隅撐做為梁和柱受壓翼緣的側向支承,來減少梁柱平面外計算長度,并提高剛架整體穩定性及提高檁條承載能力。3.5.剛度計算及變形規定。門式剛架的柱頂位移、受彎構件的撓度、受壓構件的長細比均滿足現行門式剛架規范要求。
三. 支撐的布置及設計
1. 屋蓋橫向支撐宜設在溫度區間端部的第一個或第二個開間。當端部支撐設在第二個開問時,在第一個開問的相應位置應設置剛性系桿。柱間支撐的間距應根據房屋縱向往距、受力情況和安裝條件確定。當無吊車時宜取30~45m。當房屋高度相對于柱間距較大時,柱間支撐宜分層設置。在剛架轉折處應沿房屋全長設置剛性系桿。2.支撐的設計分下列幾種情況:2.1.設防為6度地區時,主要由風荷載起控制作用,宜選用圓鋼支撐,2.2.設防為7度地區時,應經過計算確定如果是由風荷載起控制作用,宜選用圓鋼支撐,如果是地震作用控制,屋蓋橫向支撐宜選用圓鋼支撐,柱間支撐宜選用角鋼支撐來加強廠房縱向剛度。2.3.設防為8度地區時,屋蓋橫向支撐及柱間支撐應選用角鋼支撐來加強廠房縱向剛度。2.4.廠房設有起重量不小于5噸吊車時,屋蓋橫向支撐及柱間支撐應選用角鋼支撐來加強廠房縱向剛度。每種支撐形式都必須進過計算并滿足承載力要求。2.5.本工程在房屋端部的第一個開間及沿房屋縱向共設置設置5道柱間支撐及屋蓋橫向支撐,采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐,圓鋼與構件的夾角為38°。柱間支撐采用Φ28, 屋面水平支撐采用Φ22,剛性系桿采用Φ120X5 焊接鋼管。經計算滿足承載力要求。
四. 檁條、墻梁及拉條的設置
1. 檁條、墻梁間距應≤1.5米,根據雪荷載大小,及分布系數來確定間距,并且要滿足受彎承載力要求。滿足受彎承載力要求。在六米跨的檁條中間設置一道拉條。拉條、撐桿僅設置在剛架兩端及屋脊處,形成桁架以抵抗水平荷載。 本工程剛架柱距6米,抗風柱距7.5米,所以屋面及正立面、背立面拉條布置一道,山墻拉條在三分點處布置兩道。
五.柱腳設計
1.無吊車門式剛架輕型房屋鋼結構的柱腳,宜采用平板式鉸接柱腳。
2. 柱腳錨栓一般采用Q235鋼制作。錨栓的錨固長度應符合現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB 50007的規定,錨栓端部應按規定設置彎鈞或錨板。錨栓的直徑不宜小于24mm,當跨度為30m時應采用4個M24,且應采用雙螺帽。柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力,本工程設置抗剪鍵承受剪力。
3.據鋼結構設計規范8.9.3條規定柱腳在地面以下部分應采用強度等級較低的混凝土包裹(保護層厚度不應小于50mm)并應使包裹的混凝土高出地面不小于150mm,以防止柱腳這部分腐蝕。
六. 抗風柱的布置
1.本工程抗風柱布置與圖集《門式剛架輕型房屋鋼結構》02SG518-1 中抗風柱布置情況不同在于,本工程僅在山墻四分點處布置,山墻兩端不布,這樣做是因為,分布在山墻梁兩端處風荷載直接由剛架柱承擔并有支撐及檐口處剛性系桿傳遞給其他剛架,并傳給基礎。其原理同鋼筋混凝土排架柱單層廠房。經計算證明完全可行,并節省了材料費用。另外兩根抗風柱布置處上端同屋蓋水平支撐及剛性系桿交于一點,同樣將風荷載傳遞給其他剛架,并傳給基礎。2.在山墻抗風柱第二跨位置設置上下兩道圓鋼支撐,中間兩跨在抗風柱半高位置設置剛性系桿,形成一個整體抗側力體系,并減小了抗風柱平面外計算長度。
七. 節點設計.連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。本工程剛架柱腳與基礎為鉸接,梁與梁、梁與柱為剛接。連接節點按實際受力設計計算。
1.焊接: 對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守.焊條的選用應和被連接金屬材質適應.E43對應Q235互焊及Q235與Q345互焊連接,E50對應Q345互焊連接.焊接設計中不得任意加大焊縫. 焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近.其他詳細內容可查規范關于焊縫構造方面的規定.
2.栓接:螺栓和錨栓的選用。不直接承受動力荷載和不屬于冷彎薄壁型鋼構件的門式剛架梁與梁、梁與柱拼接處可以采用承壓性連接的高強度螺栓,為慎重考慮本工程采用高強度摩擦型螺栓,性能等級為10.9級。拉條與檁條及門式剛架與檁條、墻梁、支撐連接螺栓均采用4.6級普通螺栓。3. 連接板: 可簡單取其厚度為梁腹板厚度加4mm. 然后驗算凈截面抗剪等
篇6
關鍵詞:鋼結構廠房設計;結構體系;支撐系統;荷載取值;結構抗震設計
隨著鋼鐵產量增加,建筑鋼材市場的各種型鋼從產量和品種性能等各個方面上都得到很大的發展。鋼結構廠房因其施工速度快、承載力高、整體剛度和抗震性能好,在工業廠房設計中逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結構而得到了普遍應用。但是盡管鋼結構廠房有很多優點,而作為一種材料,它也有很多缺點,例如易銹蝕、防火性能差等,所以在做鋼結構廠房設計時應根據其特點注意以下幾個方面的問題。
1.鋼結構廠房結構體系選擇
單層鋼結構廠房結構體系主要由橫向系統和縱向系統兩部分組成。橫向系統按結構外形可分為框排架、門市剛架等,也可以按照受力特點分為鉸接排架、剛接排架。結構體系的具體選擇需根據廠房剛度要求、工藝要求、材料選用情況、結構受力情況等確定??v向系統一般是由鋼柱及其支撐、吊車梁及制動梁或制動桁架、墻梁、系桿等構件組成。
2. 結構體系布置
門式剛架結構體系的布置應該遵循以下原則和要求:墻梁及檁條在門式剛架結構體系中的作用是:作為剛架間的連接構件、水平與豎向荷載的承重構件;支撐體系承擔門式剛架廠房縱向水平力,所以在廠房支撐體系設定時,應嚴格按照以下要求進行:各溫度區段兩端端部位置柱間或第二柱間設置屋面水平支撐;其余部位按照間距30~40米設置屋面水平支撐。這樣設置的目的是保證房屋空間結構形成幾何不變體系。規范規定:門式剛架輕型鋼結構廠房溫度區段縱向取300m;橫向不超過150m。溫度變化將引起鋼結構廠房的變形,使結構產生溫度應力,力的大小與鋼柱剛度、吊車軌頂標高和室內外溫差有關。當廠房平面尺度很大時,為避免產生過大的溫度應力,應在廠房橫向或縱向設置溫度伸縮縫,將平面尺寸很大的廠房分成若干個溫度區段。溫度伸縮縫一般采用以下兩種方法:1)設置雙柱;2)設置單柱方法處理,在屋架支座處設置滾動支座,對橫向溫度伸縮可在屋面梁與檁條連接處采用橢圓孔的滑動方式。
3.支撐系統設置
為保證鋼結構廠房的空間工作性能,提高剛度、承受和傳遞縱向水平力,防止過大變形,同時避免壓桿失穩、以及保證穩定性、應根據廠房具體結構形式、廠房內吊車設置情況以及廠房高度、跨度,溫度區段的長度等情況布置可靠的支撐系統。鋼結構廠房支撐系統分為柱間支撐系統和屋蓋支撐系統兩大類。
1)柱間支撐系統。廠房每一溫度區段均應設置穩定的柱間支撐系統,并與屋蓋橫向水平支撐系統的布置相協調。下柱支撐的位置是決定廠房縱向變形方向的重要因素,并能影響溫度應力的大小。下柱支撐應盡可能設在溫度區段的中間部位,能夠使吊車梁等縱向構件隨著溫度變化比較自由地向溫度區段兩端伸縮。當溫度區段的長度不大時,一般在溫度區段的中部設置一道下段柱支撐即可。但當溫度區段的長度大于150m時,為了保證廠房的縱向剛度,應在溫度區段內設置兩道下段柱間支撐,其位置應盡可能布置在溫度區段中間1/3的范圍內。為避免產生過大的溫度應力,兩道支撐的中心間距不宜大于72m。上段柱間支撐除在設有下段柱間支撐的柱間布置外,還應在溫度區段的兩端柱間布置上段柱支撐,提高鋼結構廠房上部縱向剛度,有效傳遞山墻風荷載及縱向地震作用。
2)屋面支撐系統。該系統主要是由水平支撐及系桿所組成。屋面支撐的布置應根據廠房高度、跨度、柱網尺寸、屋蓋結構形式、吊車設置及起吊噸位等條件來確定。一般情況下,屋蓋結構無論是有檁體系或無檁體系,均應設置垂直支撐。對于無檁體系屋蓋,大型屋面板有三點和屋架焊接,可起到上弦支撐作用??紤]到安裝需要和施工條件限制,無論有檁體系屋蓋或無檁體系屋蓋,均應在天窗架上弦和屋架上弦設置橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內設有特重級橋式吊車亦或廠房內有能夠產生較大振動荷載的設備,均應設置縱向水平支撐。
4.門式剛架荷載取值
在計算門式剛架受力情況時,屋面活載按滿布考慮,其結構安全性、用鋼量均會隨著屋面活荷載取值變大而增大。《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》規定:屋面采用壓型鋼板輕型屋面,則屋面豎向均布活荷載標準值取0.5KN/m2(包括屋面檁條、屋面板的計算);當門式鋼架受到荷載水平投影面積>60m2時,屋面豎向均布活荷載標準值允許取0.3KN/m2;對于屋面恒荷載,主要是考慮屋面板、屋面檁條、屋面保溫層、屋面吊頂等固定存在的荷載;對于設置屋頂噴淋系統的荷載,為安全考慮,建議按活荷載取值。
5.結構體系抗震設計
雖然鋼結構廠房由于材料本身具有良好的抗震性能,如果設計不合理,當廠房遭受較大地震時,也會造成嚴重破壞。所以要采用必要抗震的構造措施。
鋼結構廠房抗震設計時應注意如下問題:1)平面布置方面,要求廠房結構的質量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,變形協調,盡量避免因結構剛度不均勻對抗震造成不利影響;廠房橫向結構宜采用剛架或者使屋架與柱剛接連接的框排架,使得鋼結構的受力性能得到充分利用并能減少結構體系橫向變形。2) 鋼結構廠房的破壞一般情況不是由于桿件強度不足,而常常是因為桿件受壓失穩而造成的。3)對于鋼結構廠房的抗震概念設計,同樣存在“強節點,若構件”的設計理念。對與鋼結構連接節點,應保證其破壞不先于結構構件的全截面屈服,應使桿件能進入塑性工作區段,充分吸收地震能量,發揮其抗震能力。4)當抗震設防烈度為7度~8度時,宜采用鋼筋混凝土墻板或輕型墻板,如壓型鋼板復合板材、石棉瓦、瓦楞鐵等。
6.隔熱及防火設計
鋼材受熱溫度在100℃以上時,隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強度逐步降低,鋼材塑性逐步增大;當溫度在250℃左右時,鋼材抗拉強度略有提高,而塑性卻降低,出現藍脆現象;當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象;當溫度達500℃時,鋼材強度降至很低,以致鋼結構整體塌落。因此,當鋼結構表面溫度處于150℃以上時,必須做隔熱及防火設計,常用做法一般有兩種:1)在鋼構件外包耐火磚,增設混凝土保護層或專用防火板材;2)采用防火涂料,防火涂料分為厚涂型和薄涂型兩種,涂料厚度應按《鋼結構防火涂料應用技術規程》以及《建筑設計防火規范》的規定選取。
結語
隨著科技的不斷發展,越來越多的設計工藝以及先進技術將被應用到鋼結構廠房的設計中,但是,只有將老問題一一解決完,才能更好的結合新技術,將我國鋼結構廠房設計水平提升到一個新的高度。作為鋼結構工程設計人員,應該經常到施工現場走走,多下車間轉轉,跟生產施工一線的工人溝通交流,了解鋼構件在制作安裝過程中存在的難點,對設計中存在不足的地方進行調整,這樣才能建造出具有一定影響力的精品工程。
參考文獻
[1] 邱鶴年. 新編鋼結構設計手冊北京:中國電力出版社,2005.
[2] 李星榮魏才昂. 鋼結構連接節點設計手冊北京:中國建筑工業出版社,2005.
[3] GB50017-2003,鋼結構設計規范.
篇7
關鍵詞:門式鋼架;設計
Abstract: The type frame light steel is take door-shaped steel frame structure by the force vector, building envelope systems for thin-walled type C or Z purlin steel and colored steel sheeting. This paper discussed the characteristics of the structure and design through door-type steel frame of light steel structure engineering practice.Key words: portal steel frame; design;
中圖分類號:TU39文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
前言:輕型門式鋼架結構作為一種新型的建筑結構模式門式鋼架輕鋼結構,由于具有用鋼量少、自重輕、成本低、施工快、周期短、能夠循環利用等優點,這些年以來在國內發展迅速。
1.柱設計1.1柱網布置的確定
輕鋼廠房結構設計中首先要解決的問題是如何配合工藝要求進行柱網的平面布置。在盡可能滿足生產工藝和使用功能上,應根據房屋的高度確定合理的跨度。隨著柱距增大,其它各部分結構的用鋼量均隨柱距的增加而增加,特別是吊車梁,由于柱距較大,須采用格構形式,其用鋼量所占比例較大,并最終超過了鋼架的用鋼量。其次是檁條,由于長細比的要求,用鋼量增加也較快。在門式鋼架中,主鋼架和檁條的用鋼量占很大比例,在相同的荷載條件下,柱網部署對主鋼架和檁條的用鋼量影響很大。所以,必要在工藝技術達標的情況下選擇經濟用鋼量的柱距和跨度。對門式鋼架輕型鋼結構而言,鋼架用鋼量是最主要的,當鋼架跨度較小時,鋼架用鋼量甚至占總用鋼量的50%以上,而其它各單用鋼量,特別是墻架梁、柱間支撐、屋面支撐,其用鋼量所占比例較小,因此,在設計門式鋼架時應精確設計,合理使用。
1.2輕鋼結構門式鋼架采用鉸接還是鋼接《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS 102:2002)第4.1.4條規定:“門式鋼架的柱腳形成多按鉸接支撐設計,通常為平板支座,設一對或兩對地腳螺栓。當用于工業廠房且有5t以上橋式吊車時,宜將柱腳設計成鋼接”。柱腳形式采用鉸接還是鋼接,除由吊車決定外,還要看房屋的高度和風荷載的大小,如果房屋的高度較高,而且風荷載較大,即使無吊車,如柱腳采用鉸接,柱頂位移大,為控制柱頂位移,必然加大柱截面,增加用鋼量。另外,柱腳形成的選擇還要考慮土質情況及基礎造價。當采用鋼接柱腳,由于基礎要承受較大的偏心彎矩,基礎的平面尺寸均較鉸接柱腳基礎要大,土質情況差時差別就更大。因此,選用何種柱腳形式要根據房屋的高度,風載的大小,有無吊車,吊車噸位及土質情況等因素綜合確定。
1.3關于搖擺柱設置問題
用于無橋式吊車的房屋時,當剛架柱不是特別高且風荷載也不是很大時,依據“材料集中使用的原則”,中柱宜采用兩端鉸接的搖擺柱方案。搖擺柱有很多優點,但是也有一些弱點,就是它上下端鉸接,不能提供側向剛度,相反,它還要剛架柱提供側向剛度才能發揮作用。因此,采用搖擺柱時,剛架柱的計算長度要增大。這在規程中有規定,搖擺柱的設置一定要使結構能滿足側向剛度要求,要有計算依據,根據設計經驗,在多跨剛架中,搖擺柱不宜連續超過三根,另外,搖擺柱不宜用于支承托梁,托梁承受有豎向載較大。
2.梁設計
2.1梁截面設計
門式剛架的結構形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨,按屋面坡脊數可分為單脊單坡、單脊雙坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1/20~1/8。一般來說, 變截面門式鋼架斜梁均采用工字鋼, 其翼緣寬度和厚度不變, 僅僅通過改變腹板高度來改變斜梁截面, 從而改變斜梁的截面慣性矩。由于慣性矩較大的截面可以承擔較大的彎矩, 因此, 通過計算, 選擇合理的截面突變位置, 能夠使斜梁上的彎矩實現合理分配。
2.2鋼梁與混凝土柱的連接
有的設計人員希望將鋼梁與混凝土柱剛接,以進一步節省鋼材,鋼梁與砼的連接,宜作成鉸接.因為砼是脆性材料,一般不易做到理想的剛接,一旦連接松動,將使鋼梁受到比設計內力大得多的彎矩,就能出現安全問題。此外,要強調進行整體分析,才能保證結構安全,因為斜粱是有坡度力的。3.圍護結構設計 3.1檁條設計
檁條一般選用薄壁寬肢的C型、Z型。檁條間距的確定應綜合考慮天窗、通風屋脊、采光帶、屋面材料、檁條規格等因素按計算確定,一般應等間距布置,但在屋脊處應沿屋脊兩側各布置一道,在天溝附近布置一道。側墻墻梁的布置應考慮門窗、挑檐、雨蓬等構件的設置和圍護材料的要求確定。檁條與墻梁的間距,一般決定于壓型板的板型和規格,并須經過力學計算后確定。但從構造要求的角度上看,一般不超過1.5米。檁條是冷彎薄壁構件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時要屈曲,強度計算應采用有效寬度,對原有截面要減弱,不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。《規范》4.1.8、9條規定:“結構構件的受拉強度應按凈截面計算;受壓強度應按有效截面計算;穩定性應按有效截面計算。變形和各種穩定系數均可按毛截面計算”。 3.2拉條的設置 檁條的拉條設置與是否主要和檁條的側向剛度有關,對于側向剛度較大的輕型H型鋼和空間桁架式檁條一般可不設拉條。對于側向剛度較差的實腹時和平面桁架式檁條,為了減小檁條在安裝和使用階段的側向變形和扭轉,保證整體穩定性,一般需在檁條間設置拉條,作為側向支撐點。當檁條跨度≤4m時,可按計算要求確定是否需要設置拉條;當屋面坡度i>1/10,檁條跨度>4時,宜在檁條的跨中位置設置一道拉條;當跨度>6m時,宜在檁條跨度三分點處各設一道拉條或撐桿,在檐口處還應設置斜拉條和撐桿。拉條的直徑為8~12mm,根據荷載和檁距大小選用。 3.3撐桿的設置:檁條撐桿的作用主要是限制檐檁和天窗缺口處邊檁向上或向下兩個方向的側向彎曲。撐桿的長細比按壓桿要求λ≤220,可采用鋼管、方管或角鋼做成。目前也有采用鋼管內設拉條的做法。撐桿處應同時設置斜拉條。 4.如何確定屋面支撐與柱間支撐的大小
4.1屋面支撐
水平支撐形成局部剛域,抵抗在柱間和屋面梁間傳遞的水平力作用。水平支撐設置的最佳位置應考慮在每個溫度單元居中設置,并要求屋面梁間和柱間水平支撐須設在同一開間,以構成幾何不變體系。屋面支撐受力較小,桿件截面通??砂慈菰S長細比選擇。交叉斜桿和柔性細桿按拉桿設計,可采用單角鋼,非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按壓桿設計,可采用雙角鋼組成十字形或T形截面。當屋架跨度較大、房屋較高且風壓較大時,桿件截面應按桁架體系計算出的內力確定。計算支撐桿件內力時,可假定在水平荷載作用下,交叉斜桿中的壓桿退出工作,僅由拉桿受力。4.2柱間支撐
篇8
關鍵詞:門式鋼架;鋼骨架輕型板;風荷載;平面外長度;
鋼骨架輕型板(大型屋面板)由兩部分組成,即鋼骨架和輕質芯材。就大型屋面板而言,主肋是主要受力構件,可根據使用要求及荷載等級確定肋的斷面尺寸。端肋為主肋端部約束肋,在制作過程中起模板作用,在正常使用情況下起提高板整體性作用。加強肋具有雙重作用,不僅可作為受拉桿件,也可作為受壓桿件,根據不同外力作用改變其受力性能。主肋、端肋和加強肋三者共同組成了一個合理的受力體系。鋼骨架輕型板集輕質、承重、節能、防火、隔聲、泄爆、抗震等功能于一體,既保持了傳統鋼筋混凝土構件安全度高、使用壽命長的優點,又滿足了現代建筑對輕質、節能、環保的要求,具有良好的應用前景。
1.鋼骨架輕型板與傳統鋼彩板性能比較
為較清楚的了解鋼骨架輕型板的一些優勢,本文與鋼彩板做簡單的對比。
1.1 防水、防銹蝕能力
現在的門式剛架廠房一般采用鋼彩板較多,但是鋼彩板因為厚度較薄,冬夏溫度交替,變形較大,容易使鋼彩板搭接部位產生縫隙,容易漏水。在水氧環境下,鋼材極其容易腐蝕,造成安全隱患。鋼骨架輕型屋面板連接部位采用細石砂漿灌縫,上部鋪設水泥砂漿,密實性較好,可以起到良好的抗滲作用。
1.2 耐久性
鋼彩板屋面,側墻長期暴露在外,易腐蝕,很難滿足建筑50年要求,往往十幾年就要重新修整。需要耗費大量的人力物力財力。輕型鋼屋面內部采用改性水泥珍珠巖復合芯材,耐久性較好。由于其材料性質,這種屋面板還兼備保溫,隔聲等作用,可用于某些特殊要求,如噪聲較大,需另外加設吸聲板的加工車間等。
1.3 防火性能
鋼彩板需要架設檁條,檁條多為冷彎薄壁型鋼,他的耐火極限最大一般在 。鋼彩板輕骨料芯板采用改性水泥珍珠巖復合芯材,導熱系數 ,耐火極限為 (1),優于鋼彩板屋面結構形式。
1.4 施工方面
鋼骨架輕型屋面板安裝便捷,節省施工環節,可直接鋪設在屋架梁上進行焊接連接,無需檁條,省去很多復雜節點(如拉條與檁條節點,檁托,天溝等)的制作與安裝。鋼骨架輕型屋面板施工速度最高可達2000平米/天。
2.新型結構體系計算要素分析
以鋼骨架輕型板為圍護結構的門式剛架屋面剛度大,梁上翼緣約束力較強。當然,在面對其優勢的同時,這種結構與屋面為鋼彩板的門式剛架結構仍存在一定差異,是否能夠按照鋼彩板門式剛架進行設計分析,本如下分析:
2.1 規范的采用
輕型屋面板的面荷載大約為 ,上設水泥砂漿及防水層,面荷載約為 。一般的鋼彩板屋面恒荷載在 。《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS 102:2002)》(下文簡稱為CECS)(2)1.0.2中規定,此規程適用于輕型屋蓋的門式剛架結構。CECS是否還是用輕型鋼骨架圍護結構門式剛架。
本文認為是否采用CECS規程取決于地震荷載是否起控制作用,陳紹蕃教授曾在修訂鋼結構規范時準對構件截面構造比值建議,如果地震力不起控制作用時,寬厚比可以服從鋼結構規范中的規定,但當地震力起控制作用時,則應該考慮寬厚比按照抗震設計規范中的要求。很明顯,由于屋面的加重,地震力已為結構抗力主要控制因素,對主體結構的延性有著更加嚴格的要求。《門式剛架輕型房屋鋼結構設計與施工疑難問題釋義》(3)普通門式剛架允許高度為18m,采用端板螺栓連接時,恒載不應超過72kg/m2。所以本文建議主結構的設計不宜采用CECS,應采用《鋼結構設計規范》[4],并按照《建筑抗震設計規范》[5]滿足截面要求。
截面高寬比,往往不容易滿足,可以布置豎向加勁肋,以達到節省材料的目的。
2.2 風荷載體形系數的確定
鋼架的主體采用鋼結構規范,這就有一個風荷載體形系數選用的問題,《荷載規范》與CECS中風荷載體形系數不同,風荷載系數的不同主要是因為低矮房屋地面的影響較大,只要房屋屬于低矮房屋(低矮房屋:屋面平均高度不大于18米,房屋高寬比不大于1,檐口高度不大于最小水平尺寸的房屋)就可以采用CECS的風荷載系數進行計算[6]。本文依然建議采用CECS的風荷載取值。
2.3平面計算長度,隅撐的設置
門式剛架中,鋼架梁按照壓彎構件計算,扭曲破壞時壓彎構件截面控制的一個重要因素,壓彎構件的破壞除了平面長細比之外,構件的截面對構件的失穩影響也很大[7]。國內現有門式剛架大都采用的焊接H型截面,在抵抗平面內彎矩上可以充分發揮,但這種H型鋼在壓彎作用下很容易產生扭轉,造成在彎矩很小時,屋面梁因為扭轉而破壞。所以對于這種H型鋼,需要有效的側向支撐,門式剛架中常采用隅撐。
《CECS》6.1.6條規定,實腹式鋼架斜梁按照壓彎構件計算,平面外計算長度應取受壓最大翼緣側向支撐點間的距離;必須布置隅撐作為側向支撐點。
因為輕型屋面板頂部平整,為保證頂部美觀,或者因為施工的困難,所以有時候會取消隅撐的布置,對于此時鋼架梁的平面外長度,需要分兩部分進行分析:
⑴跨中平面外長度(上翼緣受壓):根據CECS規定,平面外長度取受壓區側向支撐間距,輕型屋面板一般為1.5m、1.2m兩種規格,考慮一部分蒙皮效應,一般取值兩倍檁條間距[8]。
⑵梁端平面外長度(下翼緣受壓):斜梁平面外長度取值Ly=0.4L0(L0為鋼架跨度)[9],在吊車圖集上也采用0.4L0計算,但鋼梁跨度過大時,易造成因穩定應力控制導致的用鋼量過大。
2.4 柱間支撐
由于屋面荷載的增大,某些門式剛架特別是前文中提到的低矮結構,結構的應力主要由地震力控制,所以,設計時需要額外注意。另外由于鋼骨架輕型板自身的特性,輕型鋼屋架的撓度控制1/200(1/240),較鋼彩板的1/150要嚴格。所以對于門式剛架斜梁按照1/240考慮較為合理。鋼架柱頂位移限值,若同樣采用輕型屋面板,設計值限值控制在1/100較好。
篇9
關鍵詞:鋼結構 加固
隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛,以鋼結構為主體的建筑,成為發展的主流,近年來,鋼結構更加廣泛應用于公共建筑中,我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材,同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多,如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產,使建筑結構充滿現代化時代氣息,實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。
一、鋼結構加固的主要依據
《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)
《建筑鋼結構焊接技術規程》(JGJ81-2002、J218-2002)
《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)二、鋼結構的材料事故
1、鋼結構的材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。鋼結構所用材料包括鋼材和連接材料兩大類。影響鋼材性能的主要因素有有害化學成分超標、冶金軋制缺陷、硬化使鋼材的塑性和韌性降低、應力集中以及溫度過高或過低等。引發鋼結構材料事故的常見因素有鋼材質量不合格、螺栓質量不合格、焊接材料質量不合格、設計選材不當、制作安裝工藝不合理、母材與焊接材料不匹配、隨意混用或替代材料等。
2、材料事故的處理方法:因地制宜的選用合適的材料,嚴禁使用不合格材料;選擇恰當的施工工藝,嚴格按照設計與相關規范進行制作、安裝。并實際使用中進行定期檢查和維修。
三、鋼結構的變形事故
鋼結構的變形包括:鋼結構總體變形和局部變形;鋼結構初始變形和加工制作中的變形。焊接主要總體變型,鋼屋架傾斜彎曲事故,鋼屋架方賢頭超長質量事故,捍條承載力失效變形事故,輕鋼屋。
四、鋼結構的疲勞破壞事故
疲勞破壞就是微裂縫的萌生,緩慢擴展,和最終迅速斷裂的過程。疲勞破壞的影響同素有:疲勞荷載,斷裂韌性,應力幅;循環次郵構造細節。提高和改善疲勞性能的措施:正確選材,采用合理的構造細節,減小應力集中程度,嚴格控制施工質量,疲勞設計準則無限壽命設計,有限壽命設計,破損-安全設計。
五、鋼結構的失穩事故
失穩概念:是指鋼結構或構件喪失了整體穩定性書承載力極限狀態的范圍。失穩的類型及特點:整體失穩事故,局部失穩事故,平衡分岔失穩,極值點失穩,躍越失穩。當結構因抗拉強度不足而破壞時,結構呈現較大的變形,當結構因受壓穩定性不足而破壞時,先前沒有太大的變形,但呈現脆性變形,也是最危險的一種失穩。
失穩事故的處理與防范:強化穩定設計理念,制作單位應力求減少缺陷;施工單位應確保安裝過程中的安全,使用單位應正常使用鋼結構建筑物。
六、鋼結構的銹蝕事故
1、鋼結構的銹蝕的類型:鋼結構的銹蝕類型有:化學銹蝕和電化學銹蝕。由于鋼結構表面與周圍介質直接起化學反應而產生的銹蝕圍毆化學腐蝕。鋼結構在存放和使用中與周圍介質之間發生氧化還原反應而產生的腐蝕為電化學腐蝕。潮濕的空氣、鋼結構表面的顯微組織、雜質分布不均、受力變形、表面平整度等,都是鋼材銹蝕的主要因素。
2、鋼結構腐蝕處理及防腐方法:(1)綜合考慮廠房的整體布置,采用有利于自然通風的廠房布置方案,以降低有害物的含量。(2)盡可能選用含有適量合金元素的,耐大氣腐蝕的低合金鋼材和正確配套的涂料。(3)在結構選型上采用不易銹蝕的合理方案。(4)采用先進、科學的管理方法和合理的防腐措施。
七、鋼結構的火災事故
鋼材本身不燃燒,卻不耐高溫,耐火性能差,跨度大、空間大,火災蔓延迅速,整體連接性強,易變形倒塌??刹捎茫轰摻Y構防火涂料、澆筑混凝土砌筑磚塊法、充水法、輕質防火厚板包覆法及復合保護法等進行鋼結構的防火措施。
八、鋼結構加固的主要方法
減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可采用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形。改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固,改變結構計算圖形的一般加固方法有:(1)對結構可采用:增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。(2)對受彎桿件可采用:改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構、調整連續結構的支座位置、將結構變為撐桿式結構、施加預應力。等的改變其截面內力的方法進行加固。(3)對桁架可采?。涸鲈O撐桿變桁架為撐桿式結構、加設預應力拉桿的方法改變其桿件內力的方法進行加固。
2、加大構件截面的加固:采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接:鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,并考慮結構原有的連接方法確定。鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時,應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
篇10
關鍵詞:輕型門式剛架設計結構形式及布置
中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:
本文主要就單層輕型門式剛架結構進行闡述,它主要是指以輕型焊接、熱軋等H形鋼和冷彎薄壁型鋼結合構成的格構式、實腹式門式剛架結構,這種鋼架結構就是主要承重骨架。在目前的工程實踐中,門式剛架的梁、柱多采用焊接H形截面構件,單跨剛架的梁柱節點采用剛接,多跨者大多剛接和鉸接并用;柱腳可與基礎剛接或鉸接;圍護結構多采用壓型鋼板;保溫隔熱材料多采用玻璃棉。
1、單層輕型門式剛架結構的特點
1)質量輕便
鋼架結構的不斷發展,質量輕便已經成為一個主要的發展趨勢,該結構不管是金屬板、玻璃棉等材料都屬于較為輕質的材料,根據國內工程實例統計,單層輕型門式剛架房屋承重結構的用鋼量一般僅為10~30kg/m2,這就相較于以前的老式結構輕便許多,并節省成本。
2)施工簡便、迅速
門式剛架結構中的主要構件都來自于工廠加工制作,使得質量就有了很好的保障。施工基本不存在濕作業的情況,這就保證了安裝施工的安全程度。安裝時構件之間一般只需要用高強度螺栓連接輔以焊接,安裝操作簡便、快速。
3)經濟效益得到很大提高
門式剛架結構的實際設計周期較短,并且采用計算機輔助設計所以就更有可利于周期的縮短.由于安裝施工過程中原材料種類單一,減少了采買時的相關費用,運輸也相對方便,所以門式剛架結構的工程周期短,資金回報快,投資效益相對較高。
4)結構布置靈活多變
傳統鋼筋混凝土結構形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制,柱距多為6m,大大限制了使用空間,當采用12m柱距時,需設置托架及墻架柱。而門式剛架結構的圍護體系采用金屬壓型板,所以柱網布置不受模數限制,柱距大小主要根據使用要求和用鋼量最省的原則來確定。內部空間使用更加靈活多變。
2、結構方案
2.1 結構形式
門式剛架的結構形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨,按屋面坡脊數可分為單脊單坡、單脊雙坡、多脊多坡。門式剛架的柱腳多按鉸接設計,當用于工業廠房且有橋式吊車時,宜將柱腳設計成剛接。一般在單層房屋(圖一)、廠房倉庫(圖二)都是廣泛應用的。
圖一單層房屋
圖二廠房倉庫
2.2 結構布置
高度應根據使用要求的室內凈高確定,宜取4.5~9m,跨度以為9~36米。門式剛架的合理間距應綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素,一般宜取6m、7.5m、9m。檁條間距的確定應綜合考慮天窗、采光帶、屋面材料、等因素按計算確定,一般為1.5m等間距布置。
采用柱與梁剛接,而柱腳均為鉸接的門式剛架形式較為合理。梁、柱截面有實腹式和格構式,等截面和變截面之分,以及梁端、梁中加腋的形式。
3、荷載及荷載組合
3. 1荷載(如表1)
表1 荷載分類
3.2 荷載組合
荷載組合一般應遵從《建筑結構荷載設計規范》的規定,針對門式剛架的特點,《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》給出下列組合原則:
(1)對屋面來說屋面均布活荷載是主要運用荷載,一般不需要雪荷載,但所兩者結合時,就要選取取較大值的那一個。
(2)在應用積灰荷載時應充分與雪荷載、屋面均布活荷載同時考慮,也是選取其中的較大值的那個。
(3)在施工或檢修過程中要記住,集中荷載不應該和屋面材料、檁條自重之外的其他一些荷載同時考慮。
(4)多臺吊車的組合應符合《建筑結構荷載設計規范》的規定。
(5)最后還要充分考慮地震作用,這時風荷載不要與地震作用同時考慮,以免重復。
4、剛架內力和側移計算
根據不同荷載組合下的內力分析結果,找出控制截面的內力組合,控制截面的位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。變截面門式剛架的柱頂側移應采用彈性分析方法確定,計算時荷載取標準值,不考慮荷載分項系數。如果最后驗算時剛架的側移剛度不滿足要求,需采用措施進行調整。
5、支撐體系
支撐體系主要分為兩大類,水平支撐和柱間支撐。這兩種支撐在該體系中起到了舉足輕重的作用,他們是將各個平面剛架連接在一起的基礎,是穩定整體結構的關鍵所在,可以起到穩定整體平面的作用,是一個主要支撐點。
5.1 支撐體系的計算
水平荷載不大的情況下,支撐受力較小,桿件截面尺寸由極限長細比確定。交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設計,非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設計。柱間支撐的內力,應根據該柱列所受縱向風荷載按支承于柱腳的豎向懸臂桁架計算,并計入支撐對柱起減少計算長度而應承受的力,對于交叉支撐可不計壓桿的受力。當同一柱列設有多道柱間支撐時,縱向力在支撐間可平均分配。
5.2 支撐體系設置
在每個溫度區段應分別設置能獨立構成空間穩定結構的支撐體系。設柱間支撐的開間,應同時設置屋蓋橫向支撐。端部支撐宜設在溫度區段端部的第一或第二個開間。柱間支撐的間距一般取30 m~45 m。當房屋高度較大時,柱間支撐應分層設置;當房屋寬度大于60 m時,內柱列宜適當設置支撐;當端部支撐設在端部第二個開間時,在第一個開間的相應位置應設置剛性系桿;當房屋內設有不小于5 t的吊車時,柱間支撐宜用型鋼;當房屋中不允許設置柱間支撐時,應設置縱向剛架。柱間支撐對無吊車的廠房宜采用柔性圓鋼支撐;當風荷載較大或抗震設防烈度大于8度時宜采用型鋼支撐;有吊車的廠房應采用型鋼支撐。
5.3 剛性系桿的設置
在剛架的轉折處應沿房屋全長設置剛性系桿。間距一般在剛架斜梁上12 m一18 m之間,在剛架柱上約8 m,剛度較大的吊車梁等均可作為剛性系桿考慮。
6、其他
1)屋面檁條。檁條的截面形式可分為實腹式和格構式兩種。當檁條跨度不大于9 m時,應優先選用實腹式檁條。檁條屬于雙向受彎構件,在進行內力分析時應沿截面兩個形心主軸方向計算彎矩。檁條應進行強度計算、整體穩定計算、變形計算。在屋脊處應沿屋脊兩側各布置一道,在天溝附近布置一道。
2)墻梁。墻梁一般采用冷彎卷邊槽鋼,有時也可采用卷邊z形鋼。墻梁在其自重、墻體材料和水平風荷載作用下,屬于雙向受彎構件。墻梁應盡量等間距設置,在墻面的上、下沿及窗框的上、下沿處應設置一道墻梁。墻梁可根據柱距大小做成跨越一個柱距的簡支梁或兩個柱距的連續梁。
3)隅撐。通常通過設置隅撐來減小鋼梁的平面外計算長度,保證鋼梁的整體穩定。隅撐布置在鋼梁的跨中或屋脊的彎折處。一般每隔一根檁條設置一道隅撐,間隔宜不大于3 m。與隅撐相連的檁條厚度不宜小于2.0 mm,設有隅撐的鋼梁或鋼柱的平面外計算長度可取隅撐間距。對于邊柱,其上端內翼緣處于受壓狀態,應至少在柱頂墻梁處設一道雙隅撐。
4)拉條的設置。屋面檁條應在屋脊和檐口處同時設置直拉條、斜拉條、撐桿,其他處僅設置直拉條,常采用圓鋼做拉條。墻面處最上層墻梁應同時設置直拉條、斜拉條、撐桿,墻面有洞口處,應在拉條中斷處均設置斜拉條和撐桿。
5)柱腳。單層門式剛架廠房多采用外露平板式柱腳,鉸接設計。當廠房有5 t以上橋式吊車時,宜將柱腳設計成剛接,柱腳錨栓直徑不宜小于24 mm;剛架跨度不大于18 m時,采用2個M24的錨栓;剛架跨度不大于27 m時,采用4個M24的錨栓;剛架跨度不大于30 m時,采用4個M30的錨栓,均應設雙螺帽。柱腳錨栓不宜用以承受柱腳底部的水力,只作為安全儲備。水平剪力主要由柱底板與混凝土的摩阻力來抵抗,當計算柱腳底板與混凝土基礎間的摩擦力不足以抵抗全部水平剪力時,柱腳底板下應加焊抗剪鍵。另外還需進行柱腳錨栓的抗拔計算。
結語
只要我們認真學習技術規范,建立清晰的結構概念,分析總結設計經驗,不斷的努力和探索更加合理、更加準確的進行單層門式剛架房屋的沒計,一定能做出一個合格的設計。
參考文獻:
[1] GB 50009—2012,建筑結構荷載設計規范[S].