工程实例



门式刚架

 
门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,主骨架包括:1)主受力构件-门式刚架;2)墙架;3)檩条等;支撑系统包括:1)刚架柱之间的垂直支承;2)刚架梁之间的水平支撑;3)刚性系杆、拉条;4)隅撑等;从以上的构成可以看出,支撑系统占有很大的比例,这也是轻钢结构的特点。门式刚架房屋上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重,雪荷载,积灰荷载,)和水平荷载(风荷载,吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。由于轻钢结构自重较轻,所以对地震的反应也较轻,这一点对抗震非常有利门式刚架各构件的作用门式刚架,建筑物上的各种荷载主要由它承担并将其传给基础,刚架与基础的连接有刚接和铰接两种形式,一般宜采用铰接,当水平荷载较大,房屋高度较高或刚度要求较高时,也可采用刚接。刚架柱与斜梁为刚接。刚架的特点是平面内刚度较大而平面外刚度很小,这就决定了它在水平荷载作用时,可承担平行与刚架平面的荷载,而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。墙架,主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载(风荷载),并将其间接传给主体结构。檩条,承担屋面荷载,并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来,与墙架梁一起与刚架形成空间结构。由于檩条和墙架梁之间都是由螺栓连接的,连接点近似于铰接,又由于檩条和墙架梁的长细比都较大,在平行于房屋纵向荷载的作用下,其传力刚度有限,所以有必要在屋面的各刚架之间设置一定数量的刚性系杆。我们刚才说了,刚架平面外的刚度很小,这样,我们必须设置刚架柱之间的柱间支撑和刚架梁之间的水平支撑,使其形成具有足够刚度的结构;由于檩条和墙架的平面外刚度小,所以,有必要设置拉条(增加支撑),以减小在这个方向的长细比;对于刚架斜梁,一般是上翼缘受压,下翼缘受拉,上弦由于檩条相连,一般不会出现失稳,但当屋面风荷载吸力作用时斜梁下翼缘有可能变号受压从而失稳,因此,设置隅撑就十分必要了。另外门式刚架与基础是通过地脚螺栓连接的,当水平荷载作用形成的剪力较大时螺栓就要承担这些剪力,我们一般不希望螺栓来承担这部分剪力,在设计时我们也没考虑它的作用,而是设置刚架柱脚与基础之间的剪力键来承担这部分剪力。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002的适用范围适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或仅有起重量不大于20t的中、轻级工作制桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构。