轻钢结构设计课件

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第三章第三章 轻钢结构设计轻钢结构设计第三章 轻钢结构设计2本章目录本章目录轻型钢屋架设计轻型钢屋架设计3.2钢管钢屋架设计钢管钢屋架设计3.3门式刚架结构设计门式刚架结构设计3.4金属拱形波纹屋盖金属拱形波纹屋盖3.5轻钢结构常用建筑材料轻钢结构常用建筑材料3.1设计实例设计实例3.62本章目录轻型钢屋架设计3.2钢管钢屋架设计3.3门式刚架结3什么是轻型钢结构:什么是轻型钢结构:构构件件特特征征:以以热热轧轧轻轻型型型型钢钢、轻轻型型焊焊接接和和高高频频焊焊接接型型钢钢、冷冷弯弯薄薄壁壁型型钢钢以以及及薄薄柔柔截截面面构构件件等等作作为为主主要要受受力力构构件件。(薄薄柔柔截截面面构构件件:板板件件宽宽厚比超过达到屈服强度所规定的宽厚比限值)厚比超过达到屈服强度所规定的宽厚比限值)体系代表:体系代表:轻型框架体系、交错桁架体系、轻型框架体系、交错桁架体系、门式刚架体系门式刚架体系、低层龙骨、低层龙骨体系体系(低层:(低层:3层,层,12m;多层:多层:9层,层,28m;其他高度:其他高度:参考)参考)两个优先:两个优先:应优先采用定型的和标准化的构件以及标准化的节点型式;应优先采用定型的和标准化的构件以及标准化的节点型式;优先采用与轻型钢结构相适应或相配套的各种建筑材料。优先采用与轻型钢结构相适应或相配套的各种建筑材料。为什么要发展为什么要发展轻型钢结构:轻型钢结构:节材、节能、减排、节材、节能、减排、可循环、可循环、提升工业化提升工业化可持续发展可持续发展3什么是轻型钢结构:44556677889主要承重骨架主要承重骨架门式刚架;门式刚架;檩条、墙梁檩条、墙梁冷弯薄壁型钢;冷弯薄壁型钢;屋面、墙面屋面、墙面压型金属板、彩钢夹芯板;压型金属板、彩钢夹芯板;屋面及墙面保温芯材屋面及墙面保温芯材聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等;聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等;支撑支撑屋面支撑、柱间支撑。屋面支撑、柱间支撑。9主要承重骨架门式刚架;10103.4.5 节点构造节点构造113.4.4 杆件截面选择杆件截面选择本节目录本节目录3.4.2 结构形式及有有关要求结构形式及有有关要求3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算3.4 3.4 门式刚架结构设计门式刚架结构设计3.4.5 节点构造113.4.4 杆件截面选择本节目录3.12定义定义 轻轻型型门门式式刚刚架架结结构构,专专指指主主要要承承重重结结构构为为单单跨跨或或多多跨跨实实腹腹门门式式刚刚架架、具具有有轻轻型型屋屋盖盖和和轻轻型型外外墙墙、无无桥桥式式吊吊车车或或有有起起重重量量不不大大于于200kN的的A1A5工工作作级级别别桥桥式式吊吊车车或或30kN悬挂式起重机的单层房屋钢结构。悬挂式起重机的单层房屋钢结构。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围12定义3.4.1 特点和适用范围131 1)采用)采用轻钢屋面轻钢屋面,可减小梁柱截面及基础尺寸。,可减小梁柱截面及基础尺寸。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点 1.1.结构构件的横截面尺寸较小,可以有效地利用建筑空间,降低房屋的结构构件的横截面尺寸较小,可以有效地利用建筑空间,降低房屋的高度,建筑造型美观。高度,建筑造型美观。2.2.门式刚架的刚度较好,自重轻,横梁与柱可以组装,为制作、运输、门式刚架的刚度较好,自重轻,横梁与柱可以组装,为制作、运输、安装提供了有利条件。安装提供了有利条件。3.3.刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/101/5-1/10,是一种经济可靠的结,是一种经济可靠的结构形式。构形式。131)采用轻钢屋面,可减小梁柱截面及基础尺寸。3.4.1 141415 压型钢板特点:压型钢板特点:自自重重轻轻、强强度度高高、刚刚度度较较大大、抗抗震震性性能能较较好好、施施工工安安装装方方便便,易易于于维维护护更更新,便于商品化、工业化生产的特点。新,便于商品化、工业化生产的特点。具具有有简简洁洁、美美观观的的外外观观,丰丰富富多多彩彩的的色色调调以以及及灵灵活活的的组组合合方方式式,是是一一种种较较为为理想围护结构用材理想围护结构用材。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围 压压型型钢钢板板是是将将薄薄钢钢板板(彩彩色色薄薄钢钢板板)经经辊辊压压冷冷弯弯成成V V型型、U U型型、W W型型等等类类似似形形状,用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。状,用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。由基材、镀层和涂层三部分组成由基材、镀层和涂层三部分组成基材:基材:由板厚度为由板厚度为0.5mm0.5mm2.0mm2.0mm的薄钢板经辊压冷弯成型。的薄钢板经辊压冷弯成型。镀层:镀层:热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。涂层:涂层:聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。15 压型钢板特点:3.4.1 特点和适用范围 压型钢板16161717181819压型钢板的压型钢板的表示方法表示方法:YXYX波高波距有效覆盖宽度波高波距有效覆盖宽度。如如YX15-380-760YX15-380-760即表示:即表示:波高为波高为15mm15mm、波距为、波距为380mm380mm、板的有效覆盖宽度为、板的有效覆盖宽度为760mm760mm的板型。的板型。19压型钢板的表示方法:YX波高波距有效覆盖宽度。20202115211522压压型型钢钢板板根根据据波波高高的的不不同同,一一般般分分为为低低波波板板(波波高高30mm)70mm)70mm)。波波高高越越高高,截截面面的的抗弯刚度就越大,承受的荷载也就越大。抗弯刚度就越大,承受的荷载也就越大。屋面板屋面板一般选用中波板和高波板,中波在实际采用的最多。一般选用中波板和高波板,中波在实际采用的最多。墙墙板板常常采采用用低低波波板板。因因高高波波板板、中中波波板板的的装装饰饰效效果果较较差差,一一般般不在墙板中采用。不在墙板中采用。22压型钢板根据波高的不同,一般分为低波板(波高30mm)2323242425为为提提高高压压型型钢钢板板的的保保温温、隔隔热热性性,可可采采用用聚聚苯苯乙乙烯烯与与两两层层压压型型钢板复合制成的夹心板,如钢板复合制成的夹心板,如EPS(expanded polystyrene)板等。板等。25为提高压型钢板的保温、隔热性,可采用聚苯乙烯与两层压型钢262 2)当当跨跨度度较较大大时时可可在在跨跨中中增增设设中中间间柱柱做做成成一一个个屋屋脊脊的的多多跨跨大大双双坡坡屋屋面面,避避免免内内天天沟沟排排水水。中中间间柱柱可可采采用用上上下下铰铰接接摇摇摆摆柱柱,占占空空间小;间小;3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点262)当跨度较大时可在跨中增设中间柱做成一个屋脊的多跨大双273 3)刚刚架架侧侧向向刚刚度度可可藉藉檩檩条条和和墙墙梁梁的的隅隅撑撑保保证证,以以减减少少纵纵向向刚刚性性构件和减小翼缘宽度;构件和减小翼缘宽度;3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点273)刚架侧向刚度可藉檩条和墙梁的隅撑保证,以减少纵向刚性284 4)跨跨度度较较大大的的刚刚架架可可采采用用改改变变腹腹板板高高度度、厚厚度度及及翼翼缘缘宽宽度度的的变变截面截面;3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点柱柱和和梁梁采采用用变变截截面面形形式式时时,截截面面形形状状与与内内力力图图形形附附合合较较好好,受受力力合合理理、节省材料。节省材料。变截面刚架在变截面刚架在构造连接及加工构造连接及加工制造方面不如等截面方便。制造方面不如等截面方便。284)跨度较大的刚架可采用改变腹板高度、厚度及翼缘宽度的变2929305 5)刚刚架架的的腹腹板板允允许许其其部部分分失失稳稳,利利用用其其屈屈曲曲后后强强度度,即即按按有有效效宽度设计,可减小腹板厚度,不设或少设横向加劲肋;宽度设计,可减小腹板厚度,不设或少设横向加劲肋;6 6)竖竖向向荷荷载载通通常常是是设设计计的的控控制制荷荷载载,地地震震作作用用一一般般不不起起控控制制作作用用。但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载的作用不应忽视;。但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载的作用不应忽视;7)7)屋面坡度:屋面坡度:1/101/20。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点305)刚架的腹板允许其部分失稳,利用其屈曲后强度,即按有效318 8)为使)为使支撑支撑做得轻便,可采用做得轻便,可采用张紧的圆钢张紧的圆钢;3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围设计特点设计特点318)为使支撑做得轻便,可采用张紧的圆钢;3.4.1 特点32我我国国门门式式刚刚架架设设计计规规程程:门门式式刚刚架架轻轻型型房房屋屋钢钢结结构构技技术术规规程程(CECS102:2002)应应用用范范围围:轻轻型型厂厂房房、物物流流中中心心、大大型型超超市市、体体育育馆馆、展展览览厅厅、活动房屋、加层建筑等。活动房屋、加层建筑等。应用规模:国内每年有一千万平方米的轻钢结构应用规模:国内每年有一千万平方米的轻钢结构 建筑物竣工。建筑物竣工。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围应用情况应用情况32我国门式刚架设计规程:门式刚架轻型房屋钢结构技术规程33门式刚架通常用于跨度门式刚架通常用于跨度936m、柱距、柱距69 m、柱高柱高4.512m;没有没有吊车或设有吊车或设有中、轻级中、轻级工作制吊车的厂房。工作制吊车的厂房。当当厂厂房房横横向向跨跨度度不不超超过过15m15m,柱柱高高不不超超过过6m6m时时,屋屋面面刚刚架架梁梁宜宜采采用用等等截截面面刚刚架架形形式式。当当厂厂房房横横向向跨跨度度大大于于15m15m,柱柱高高超超过过6m6m时时,宜宜采采用变截面刚架形式。用变截面刚架形式。3.4.1 3.4.1 特点和适用范围特点和适用范围适用范围适用范围33门式刚架通常用于跨度936m、柱距69 m、柱高4.343435单跨双坡单跨双坡双跨双坡双跨双坡多跨双坡多跨双坡带毗屋刚架带毗屋刚架带挑檐刚架带挑檐刚架单坡屋盖单坡屋盖单单层层刚刚架架结结构构:分分为为单单跨跨、双双跨跨或或多多跨跨的的单单、双双坡坡门门式式刚刚架架。根根据据需需要要,可可带带挑挑檐檐或或毗毗屋屋。根根据据通通风风、采采光光的的需需要要,这这种种刚刚架架厂厂房房可可设设置置通通风风口口、采光带和天窗架等。中柱可采用采光带和天窗架等。中柱可采用摇摆柱摇摆柱。3.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求1.结构形式结构形式35单跨双坡双跨双坡多跨双坡带毗屋刚架带挑檐刚架单坡屋盖单层36铰接柱脚铰接柱脚:基础处理简便,节省柱脚用钢;缺点:刚度差;:基础处理简便,节省柱脚用钢;缺点:刚度差;刚接柱脚刚接柱脚:高度大,吊车重时,采用;:高度大,吊车重时,采用;排架排架:轻型门式刚架基本不用(重型厂房用)。:轻型门式刚架基本不用(重型厂房用)。36铰接柱脚:基础处理简便,节省柱脚用钢;缺点:刚度差;n跨跨度度:应应取取横横向向刚刚架架柱柱轴轴线线间间的的距距离离。宜宜为为936m,以以3m为模数;为模数;n柱柱距距:应应综综合合考考虑虑刚刚架架跨跨度度、荷荷载载条条件件及及使使用用要要求求等等因因素素,宜取宜取6m、7.5m、或、或9m;n高高度度:取取地地坪坪柱柱轴轴线线与与斜斜梁梁轴轴线线交交点点的的高高度度,宜宜取取4.5-9m,必要时可适当放大,必要时可适当放大;n挑檐长度挑檐长度:根据使用要求确定,宜为根据使用要求确定,宜为0.51.2m。373.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求2.建筑尺寸建筑尺寸柱网跨度:应取横向刚架柱轴线间的距离。宜为936m,以3m为模3838393.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置(1 1)温度区段长度)温度区段长度:纵向温度区段:纵向温度区段300m 横向温度区段横向温度区段150m当当需需要要设设置置伸伸缩缩缝缝时时,可可在在搭搭接接檩檩条条的的螺螺栓栓连连接接处处采采用用长长圆圆孔孔,并使该处屋面板在构造上允许胀缩;或者设置并使该处屋面板在构造上允许胀缩;或者设置双柱双柱。吊车梁与柱的连接处也沿纵向采用吊车梁与柱的连接处也沿纵向采用长圆孔长圆孔。393.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置(1)温403.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置(2 2)结构构件布置)结构构件布置在多跨刚架局部在多跨刚架局部抽掉抽掉中间柱或边柱处,可布置中间柱或边柱处,可布置托架梁托架梁或或托架托架。屋屋面面檩檩条条的的形形式式和和布布置置,应应考考虑虑天天窗窗、通通风风屋屋脊脊、采采光光带带、屋屋面面材材料料和和檩檩条条供供货货规规格格等等因因素素的的影影响响;屋屋面面压压型型钢钢板板的的板板型型、厚厚度度与檩条间距和屋面荷载有关,应根据计算确定。与檩条间距和屋面荷载有关,应根据计算确定。403.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置(2)结413.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置413.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置4242433.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置(3 3)墙架布置)墙架布置山山墙墙处处可可设设置置由由斜斜梁梁、抗抗风风柱柱和和墙墙梁梁及及其其支支撑撑组组成成的的山山墙墙墙墙架架,或直接采用门式刚架。或直接采用门式刚架。门门式式刚刚架架轻轻型型房房屋屋钢钢结结构构的的侧侧墙墙,在在采采用用压压型型钢钢板板作作围围护护面面时时,墙梁宜布置在刚架柱的外侧,其间距随墙板板型及规格而定。墙梁宜布置在刚架柱的外侧,其间距随墙板板型及规格而定。当当抗抗震震设设防防烈烈度度不不高高于于6 6度度时时,房房屋屋的的外外墙墙可可采采用用轻轻质质板板墙墙或或砌砌体体;当当为为7 7度度、8 8度度时时,不不宜宜采采用用嵌嵌砌砌砌砌体体;9 9度度时时宜宜采采用用轻轻质质钢钢板墙或与柱柔性连接的轻质墙板。板墙或与柱柔性连接的轻质墙板。433.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置(3)墙44抗风柱的双重作用:抗风柱的双重作用:传递墙面风荷载(法向);传递围护材料重力荷载传递墙面风荷载(法向);传递围护材料重力荷载山墙支撑作用:山墙支撑作用:抗风柱稳定性;山墙面提供结构体系抗侧刚度。抗风柱稳定性;山墙面提供结构体系抗侧刚度。44抗风柱的双重作用:传递墙面风荷载(法向);传递围护材料重453.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求453.4.2 结构形式及有关要求46为了延长压型钢板的使用寿命,防止硬物撞击,一般在地面以上为了延长压型钢板的使用寿命,防止硬物撞击,一般在地面以上0.91.0m的范围内砌筑砌体结构墙体。的范围内砌筑砌体结构墙体。3.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求46为了延长压型钢板的使用寿命,防止硬物撞击,一般在地面以上473.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置(4 4)支撑体系)支撑体系屋面水平支撑屋面水平支撑在在每每个个温温度度区区段段或或者者分分期期建建设设的的区区段段中中,应应分分别别设设置置能能独独立立构构成成空间稳定结构的支撑体系空间稳定结构的支撑体系。端端部部横横向向水水平平支支撑撑宜宜设设在在温温度度区区段段端端部部的的第第一一个个或或第第二二个个开开间间。当设置在第二个开间时,在第一开间的相应位置宜设置当设置在第二个开间时,在第一开间的相应位置宜设置刚性系杆刚性系杆。刚架转折处(如柱顶和屋脊)宜设置通长的刚架转折处(如柱顶和屋脊)宜设置通长的刚性系杆刚性系杆。473.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置(4)支483.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置483.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置49n框架梁框架梁弦杆;弦杆;n斜向圆钢斜向圆钢斜腹杆;斜腹杆;n檩条或系杆檩条或系杆竖腹杆;竖腹杆;n刚性系杆刚性系杆与与“桁架桁架”结点相连,可传递压力的檩条或系杆;结点相连,可传递压力的檩条或系杆;n柔性系杆柔性系杆与与“桁架桁架”结点相连,只传递拉力的系杆;结点相连,只传递拉力的系杆;n圆钢支撑要张紧,受拉不受压,是柔性系杆。圆钢支撑要张紧,受拉不受压,是柔性系杆。49框架梁弦杆;503.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求门门式式刚刚架架结结构构的的支支撑撑,宜宜采采用用张张紧紧的的十十字字交交叉叉圆圆钢钢组组成成。圆圆钢钢与与构构件件的的夹夹角角应应在在3060范范围围内内。圆圆钢钢端端部部都都应应由由丝丝扣扣,校校正正定定位后将拉条张紧固定。位后将拉条张紧固定。503.4.2 结构形式及有关要求门式刚架结构的支撑,宜采用5151523.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置柱柱间间支支撑撑的的间间距距:无无吊吊车车时时宜宜取取3045m;有有吊吊车车时时宜宜设设在在温温度度区区段段中中部部,或或当当温温度度区区段段较较长长时时宜宜设设在在三三分分点点处处,且且间间距距不不宜宜大大于于60m。房屋高度较大时,房屋高度较大时,柱间支撑柱间支撑要要分层设置分层设置。在在设设置置柱柱间间支支撑撑的的开开间间应应同同时时设设置置屋屋盖盖横横向向支支撑撑以以组组成成几几何何不不变变体系。体系。523.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置柱间支撑53n框架柱;框架柱;n斜向杆:(单、双)槽钢,(单、双)角钢(刚性支撑)或圆钢(柔性支撑);斜向杆:(单、双)槽钢,(单、双)角钢(刚性支撑)或圆钢(柔性支撑);n吊车梁;吊车梁;n纵向系杆(墙梁或专用杆件)。纵向系杆(墙梁或专用杆件)。53框架柱;545455纵向框架纵向框架(1 1)基本构成:)基本构成:柱、吊车梁、纵向支撑(墙梁天沟)、柱间支撑柱、吊车梁、纵向支撑(墙梁天沟)、柱间支撑(2 2)计算模式:)计算模式:铰接体系铰接体系55纵向框架5656573.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置573.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置583.4.2 3.4.2 结构形式及有关要求结构形式及有关要求3.结构平面布置结构平面布置583.4.2 结构形式及有关要求3.结构平面布置593.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载永永久久荷荷载载D:包包括括结结构构构构件件的的自自重重和和悬悬挂挂在在结结构构上上的的非非结结构构构构件件的的重重力力荷荷载载,如如屋屋面面、檩檩条条、支支撑撑、吊吊顶顶、墙墙面面构构件件和和刚刚架架自重等。自重等。围护材料的轻量化是实现结构轻量化的关键之一。围护材料的轻量化是实现结构轻量化的关键之一。593.4.3 内力及侧移计算荷载永久荷载D:包括结构构件的603.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载n可变荷载可变荷载:屋屋面面活活荷荷载载L。当当采采用用压压型型钢钢板板轻轻型型屋屋面面时时,屋屋面面竖竖向向均均布布活活荷荷载载标标准准值值(按按水水平平投投影影面面积积计计算算)应应取取0.5kN/m2;对对受受荷荷水水平平投投影影面面积积超超过过60m2的的刚刚架架结结构构,计计算算时时采采用用的的竖竖向向均均布布活活荷荷载载标标准值可取准值可取0.3kN/m2。603.4.3 内力及侧移计算荷载可变荷载:613.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载屋屋面面雪雪荷荷载载S和和积积灰灰荷荷载载A。屋屋面面雪雪荷荷载载和和积积灰灰荷荷载载的的标标准准值值应应按按建建筑筑结结构构荷荷载载规规范范的的规规定定采采用用。积积灰灰荷荷载载一一般般出出现现在在重重型型厂房中。厂房中。不利积雪:全跨积雪,半跨积雪,局部积雪613.4.3 内力及侧移计算荷载屋面雪荷载S和积灰荷载A623.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载吊吊车车荷荷载载C。起起重重机机荷荷载载包包括括竖竖向向荷荷载载和和纵纵向向及及横横向向水水平平荷荷载载,按照按照建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范的规定采用。的规定采用。623.4.3 内力及侧移计算荷载吊车荷载C。起重机荷载包633.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载吊车荷载吊车荷载C633.4.3 内力及侧移计算荷载吊车荷载C643.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载风风荷荷载载。由由于于(轻轻钢钢)门门式式刚刚架架这这类类轻轻型型房房屋屋钢钢结结构构,其其屋屋面面坡坡度度一一般般较较小小,高高度度也也较较低低(属属低低层层房房屋屋体体系系),故故其其风风荷荷载载的的计计算算不不能能完完全全按按照照建建筑筑结结构构荷荷载载规规范范(主主要要为为风风荷荷载载体体型型系系数数),若若按按其其计计算算门门式式刚刚架架的的风风荷荷载载则则会会引引起起结结构构在在大大多多数数情情况况偏偏于于不不安安全全,甚甚至至严严重重不不安安全全。因因此此,门门式式刚刚架架轻轻型型房房屋屋钢钢结结构构技技术术规规程程对对风风荷荷载载的的计计算算制制定定了如下的规定了如下的规定 风荷载标准值风荷载标准值(kN/m2)基本风压基本风压,建筑结构荷载规范,按50年一遇,特殊另议风荷载高度变化系数风荷载高度变化系数,按建筑结构荷载规范规定采用;风荷载体型系数风荷载体型系数(考虑内、外风压最大值的组合,且含阵风系数),见门式刚架轻型房屋钢结构技术规程。643.4.3 内力及侧移计算荷载风荷载。由于(轻钢)门式65刚架的风荷载体型系数建筑类型分区端区中间区1E2E3E4E5E6E123456封闭式+0.50-1.40-0.80-0.70+0.90-0.30+0.25-1.00-0.65-0.55+0.65-0.15部分封闭式+0.10-1.80-1.20-1.10+1.00-0.20-0.15-1.40-1.05-0.95+0.75-0.05刚架的风荷载体型系数分区 3.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算区分房屋的区分房屋的端部和中部端部和中部(端部荷载较大);(端部荷载较大);区分区分承重承重构件和构件和围护围护构件(围护构件较大);构件(围护构件较大);区分房屋是区分房屋是封闭封闭的还是的还是开口开口的;的;总体荷载和局部荷载系数都大于总体荷载和局部荷载系数都大于GB50009GB50009。65刚架的风荷载体型系数建筑分区端区中间区1E2E3E4E5663.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载荷载地震作用地震作用E。建造在抗震设防区的工业厂房应考虑地震作用。建造在抗震设防区的工业厂房应考虑地震作用。根根据据现现行行国国家家标标准准建建筑筑抗抗震震设设计计规规范范GB50011的的规规定定,按按小小震震烈烈度度进进行行的的计计算算对对比比表表明明,在在我我国国抗抗震震设设防防规规定定的的8 8度度及及8 8度度以以下下的的地地区区,大大部部分分轻轻型型单单层层工工业业厂厂房房结结构构设设计计中中地地震震作作用用都都不不是是控控制制因因素素,这这是是由由于于轻轻型型厂厂房房的的质质量量较较小小,地地震震引引起起的的惯性力较小的缘故。惯性力较小的缘故。轻轻型型厂厂房房钢钢结结构构构构件件本本身身的的延延性性较较差差,在在大大震震烈烈度度时时的的结结构构抗抗震设计要点还需进一步研究。震设计要点还需进一步研究。本章暂不涉及轻型厂房的抗震设计。本章暂不涉及轻型厂房的抗震设计。663.4.3 内力及侧移计算荷载地震作用E。673.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算荷载组合荷载组合基本特点:非恒荷载将起主要作用(基本特点:非恒荷载将起主要作用(“轻轻”的特点)。的特点)。D:恒载L:屋面活载;S:雪荷载;C:吊车荷载;W:风荷载673.4.3 内力及侧移计算荷载组合基本特点:非恒荷载将起683.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算1.内力计算内力计算n对变截面门式刚架,应采用对变截面门式刚架,应采用弹性分析方法弹性分析方法确定各种内力。一般确定各种内力。一般不考虑应力蒙皮效应。不考虑应力蒙皮效应。n内内力力分分析析按按平平面面结结构构考考虑虑,采采用用一一般般结结构构力力学学方方法法或或利利用用静静力力计算公式或图表进行计算。计算公式或图表进行计算。n可可采采用用有有限限元元法法(直直接接刚刚度度法法)计计算算,计计算算时时宜宜将将构构件件分分为为若若干段,每段的几何特征可视为常量,也可采用楔形单元。干段,每段的几何特征可视为常量,也可采用楔形单元。n如需考虑地震作用效应时,可采用底部剪力法确定如需考虑地震作用效应时,可采用底部剪力法确定。683.4.3 内力及侧移计算1.内力计算对变截面门式刚架69n当当设设有有纵纵向向水水平平支支撑撑时时,纵纵向向水水平平支撑支撑的作用。的作用。n但但门门式式刚刚架架中中往往往往不不设设纵纵向向水水平平支支撑撑,此此时时空空间间作作用用需需要要依依靠靠屋屋面面结结构构(屋屋面面压压型型钢钢板板、檩檩条条系系统统)的的面内刚度面内刚度。n现现行行技技术术规规程程不不考考虑虑空空间间作作用用,总总体而言是偏于有利的考虑。体而言是偏于有利的考虑。3.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算空间作用的影响空间作用的影响69当设有纵向水平支撑时,纵向水平支撑的作用。3.4.3 内703.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算2.侧移计算侧移计算横向风荷载作用下的刚架侧移柱脚柱脚刚接刚接刚架刚架柱脚柱脚铰接铰接刚架刚架H刚架柱顶等效水平力;刚架柱顶等效水平力;刚架柱与刚架梁的线刚度比值。刚架柱与刚架梁的线刚度比值。Hh703.4.3 内力及侧移计算2.侧移计算横向风荷载作用下713.4.3 3.4.3 内力及侧移计算内力及侧移计算2.侧移计算侧移计算刚架在吊车水平荷载Pc作用下的侧移时 对柱脚铰接刚架:对柱脚刚接刚架:为吊车水平荷载Pc作用高度与柱高度之比;713.4.3 内力及侧移计算2.侧移计算刚架在吊车水平荷723.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择1.变截面构件变截面构件楔形构件的布置一般而言,一般而言,截面高度变化率截面高度变化率可以有楔形段与等截面段的组合。可以有楔形段与等截面段的组合。723.4.4 杆件截面选择1.变截面构件楔形构件的布置一733.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择1.变截面构件变截面构件(1)板件最大宽厚比板件最大宽厚比和屈曲后的强度利用和屈曲后的强度利用板件最大宽厚比板件最大宽厚比(任何情况任何情况):工字型截面构件受压工字型截面构件受压翼缘翼缘工字形截面构件工字形截面构件腹板腹板n平均截面高度:平均截面高度:n翼缘宽度:翼缘宽度:733.4.4 杆件截面选择1.变截面构件(1)板件最大741.变截面构件变截面构件(1)板件最大宽厚比和板件最大宽厚比和屈曲后的强度利用屈曲后的强度利用3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择有效宽度系数有效宽度系数腹板腹板全部受压全部受压腹板腹板部分受压部分受压腹板在腹板在弯矩弯矩和和轴力轴力作用下的屈曲后强度计算的原则和方法作用下的屈曲后强度计算的原则和方法在在一一定定的的轴轴压压应应力力作作用用下下,部部分分截截面面因因屈屈曲曲而而丧丧失失承承压压刚刚度度,进进而而不不能能承承受轴压力,考虑剩余面积(受轴压力,考虑剩余面积(有效截面有效截面=有效宽度有效宽度板厚板厚)的承压力。)的承压力。741.变截面构件(1)板件最大宽厚比和屈曲后的强度利用751.变截面构件变截面构件(2)变截面柱在刚架变截面柱在刚架平面内的稳定平面内的稳定计算计算3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择公式中,公式中,N0和和x及及 应按照变截面柱的小头截面计算应按照变截面柱的小头截面计算而第二项中的而第二项中的M1和和We1按照变截面柱的大头截面计算。按照变截面柱的大头截面计算。变截面柱在变截面柱在平面内的稳定性平面内的稳定性按下式计算按下式计算:751.变截面构件(2)变截面柱在刚架平面内的稳定计算3761.变截面构件变截面构件变截面柱变截面柱平面内的计算长度平面内的计算长度3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择 为为计算长度系数计算长度系数,三种计算方法:,三种计算方法:查表法查表法:适用于手算,主要用于柱脚铰接的对称刚架;:适用于手算,主要用于柱脚铰接的对称刚架;一阶分析法一阶分析法:用于柱脚铰接和刚接的刚架:用于柱脚铰接和刚接的刚架;二阶分析法二阶分析法:用于柱脚铰接和刚接的刚架:用于柱脚铰接和刚接的刚架;截面高度呈线形变化的柱,在刚架平面内的计算长度应取为:截面高度呈线形变化的柱,在刚架平面内的计算长度应取为:多多跨跨刚刚架架的的中中间间柱柱为为摇摇摆摆柱柱时时,摇摇摆摆柱柱的的计计算算长长度度系系数数取取1.0,边边柱柱的计算长度应乘以的计算长度应乘以放大系数放大系数:761.变截面构件变截面柱平面内的计算长度3.4.4 杆件773.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择(a)(a)查表法查表法 柱脚铰接楔形柱的计算长度系数 斜梁换算长度系数,当梁为等截面时取1。773.4.4 杆件截面选择(a)查表法 柱脚铰接楔形柱的计783.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择(b)(b)一阶分析法一阶分析法 单跨对称刚架 783.4.4 杆件截面选择(b)一阶分析法 单跨对称刚架 793.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择(c)(c)二阶分析法二阶分析法 当当采采用用计计入入竖竖向向荷荷载载侧侧移移效效应应的的二二阶阶分分析析程程序序计计算算内内力力时时,计计算长度系数。算长度系数。:构件的楔率 793.4.4 杆件截面选择(c)二阶分析法 当采用计入竖向801.变截面构件变截面构件(3)变截面柱在刚架变截面柱在刚架平面外的稳定平面外的稳定计算计算3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择变截面柱在刚架平面外的稳定计算公式:变截面柱在刚架平面外的稳定计算公式:计算时以小头为准的轴心受压构件弯矩作用平面外稳定系数;计算时以小头为准的轴心受压构件弯矩作用平面外稳定系数;均匀弯曲楔形受弯构件整体稳定系数;均匀弯曲楔形受弯构件整体稳定系数;01ybrtNMj jj jb b-小头的轴向压力设计值;小头的轴向压力设计值;等效弯矩系数。等效弯矩系数。-大头的弯矩设计值;大头的弯矩设计值;801.变截面构件(3)变截面柱在刚架平面外的稳定计算38120031.变截面构件变截面构件(1)板件最大宽厚比和板件最大宽厚比和屈曲后的强度利用屈曲后的强度利用3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择腹板在腹板在剪力剪力作用下的屈曲后强度计算的原则和方法作用下的屈曲后强度计算的原则和方法计计算算原原则则:受受剪剪局局部部屈屈曲曲后后,抗抗剪剪承承载载力力低低于于屈屈服服剪剪力力而而高高于于屈屈曲曲剪应力临界值,即剪应力临界值,即8120031.变截面构件(1)板件最大宽厚比和屈曲后的工工字字形形截截面面构构件件腹腹板板的的受受剪剪板板幅幅,当当腹腹板板高高度度变变化化不不超超过过60mm/m时,可考虑时,可考虑屈曲后强度屈曲后强度,其,其抗剪承载力抗剪承载力设计值降为:设计值降为:8220032002.10 Add Your Text2002.10 Add Your Text2002.10 Add Your Text1.变截面构件变截面构件(1)板件最大宽厚比和板件最大宽厚比和屈曲后的强度利用屈曲后的强度利用3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择 受剪板件受剪板件的凸曲系数的凸曲系数 板件受板件受剪相关参数剪相关参数 腹板屈腹板屈曲后抗剪强曲后抗剪强度设计值度设计值工字形截面构件腹板的受剪板幅,当腹板高度变化不超过60mm/831.变截面构件变截面构件(4)刚架构件的刚架构件的强度计算强度计算和加劲肋和加劲肋3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择工字形截面工字形截面受弯受弯构件在构件在剪力剪力V和和弯矩弯矩M共同作用下的强度,应符合:共同作用下的强度,应符合:两翼缘所承担的弯矩,当截面为双轴对称时:构件有效截面所承担的弯矩;构件有效截面最大受压纤维的截面模量;构件翼缘截面面积;腹板抗剪承载力设计值,。式中式中831.变截面构件(4)刚架构件的强度计算和加劲肋3.4841.变截面构件变截面构件(4)刚架构件的刚架构件的强度计算强度计算和加劲肋和加劲肋3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择工字形截面压弯构件在工字形截面压弯构件在剪力剪力V、弯矩弯矩M和和轴压力轴压力N共同作用下的强度,应符合:共同作用下的强度,应符合:式中式中兼承受压力时两翼缘所能承受的弯矩;兼承受压力时两翼缘所能承受的弯矩;当截面为双轴对称时:当截面为双轴对称时:841.变截面构件(4)刚架构件的强度计算和加劲肋3.4851.变截面构件变截面构件(4)刚架构件的强度计算和刚架构件的强度计算和加劲肋加劲肋3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择梁梁腹腹板板应应在在与与中中柱柱连连接接处处、较较大大集集中中荷荷载载作作用用处处和和翼翼缘缘转转折折处处设设置置横向加劲肋横向加劲肋。851.变截面构件(4)刚架构件的强度计算和加劲肋3.4861.变截面构件变截面构件(5)变截面柱变截面柱柱端受剪承载力柱端受剪承载力验算验算3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择n变截面柱下端变截面柱下端(一般为小端)一般为小端)一般为小端)一般为小端)铰接时,应验算柱端的受剪承载力。铰接时,应验算柱端的受剪承载力。当不满足要求时,应对该处腹板进行加强。当不满足要求时,应对该处腹板进行加强。861.变截面构件(5)变截面柱柱端受剪承载力验算3.4.871.变截面构件变截面构件(6)斜梁斜梁和隅撑设计和隅撑设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择在平面内和平面外均应按在平面内和平面外均应按压弯构件压弯构件计算强度及稳定。计算强度及稳定。但但当当屋屋面面坡坡度度较较小小时时,因因轴轴力力很很小小,在在平平面面内内可可仅仅按按受受弯弯构构件件计计算算其其强强度度,但要按压弯构件计算平面外的稳定。但要按压弯构件计算平面外的稳定。平面内平面内计算长度:竖向支承点的距离。计算长度:竖向支承点的距离。平平面面外外计计算算长长度度:侧侧向向支支承承点点间间的的距距离离;当当斜斜梁梁两两翼翼缘缘侧侧向向支支承承点点间间的的距距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。斜斜梁梁不不需需计计算算整整体体稳稳定定的的侧侧向向支支承承点点间间最最大大长长度度,可可取取斜斜梁梁受受压压翼翼缘缘宽宽度的度的 倍。倍。871.变截面构件(6)斜梁和隅撑设计3.4.4 杆件截面881.变截面构件变截面构件(6)斜梁和斜梁和隅撑隅撑设计设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择当当实实腹腹式式刚刚架架斜斜梁梁的的下下翼翼缘缘受受压压时时,必必须须在在受受压压翼翼缘缘两两侧侧布布置置隅隅撑撑作作为为斜斜梁梁的的侧侧向向支支承承,隅隅撑撑的的另另一一端端连连接接在在檩檩条条上上或或焊焊接接于于发发泡泡水水泥泥轻轻质大型屋面板的边框上。质大型屋面板的边框上。881.变截面构件(6)斜梁和隅撑设计3.4.4 杆件截面891.变截面构件变截面构件(6)斜梁和斜梁和隅撑隅撑设计设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择隅撑应按轴心受压构件设计,隅撑应按轴心受压构件设计,轴压力轴压力N按下式计算:按下式计算:A实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积;实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积;隅撑与檩条轴线的夹角隅撑与檩条轴线的夹角;891.变截面构件(6)斜梁和隅撑设计3.4.4 杆件截面90等截面刚架按弹性设计时,同上述变截面刚架的设计。等截面刚架按弹性设计时,同上述变截面刚架的设计。当当等等截截面面刚刚架架按按塑塑性性设设计计时时,其其构构件件按按国国家家标标准准钢钢结结构构设设计规范计规范GB50017-2003GB50017-2003中塑性设计的规定进行中塑性设计的规定进行(略略)。构构件件截截面面可可采采用用三三块块板板焊焊成成的的工工字字形形截截面面、高高频频焊焊接接轻轻型型H H型型钢及热轧钢及热轧H H型钢。型钢。2.等截面刚架等截面刚架3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择90等截面刚架按弹性设计时,同上述变截面刚架的设计。2.等913.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择檩檩条条宜宜优优先先采采用用实实腹腹式式构构件件,跨跨度度大大于于9m时时宜宜采采用用格格构构式式构构件件并并应应验算受压翼缘的稳定性。验算受压翼缘的稳定性。913.檩条设计3.4.4 杆件截面选择檩条宜优先采用实腹923.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择923.檩条设计3.4.4 杆件截面选择933.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择当当檩檩条条跨跨度度大大于于4m时时,宜宜在在檩檩条条间间跨跨中中位位置置设设置置拉拉条条或或撑撑杆杆。当当檩檩条跨度大于条跨度大于6m时,应在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆。时,应在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆。933.檩条设计3.4.4 杆件截面选择当檩条跨度大于4m94撑杆斜拉条拉条隅撑屋面横向水平支撑94撑杆斜拉条拉条隅撑屋面横向水平支撑95上下拉条位置上下拉条位置3.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择95上下拉条位置3.檩条设计3.4.4 杆件截面选择96直接搁置檩条直接搁置檩条采用檩托的檩条采用檩托的檩条3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择96直接搁置檩条采用檩托的檩条3.4.4 杆件截面选择973.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择檩条一般设计成单跨檩条一般设计成单跨简支简支构件,实腹式檩条尚可设计成连续构件。构件,实腹式檩条尚可设计成连续构件。简支梁简支梁:构造简单,计算简便,可能主要由刚度控制。:构造简单,计算简便,可能主要由刚度控制。搭接式连续梁搭接式连续梁:省钢材,刚度好,需:省钢材,刚度好,需Z Z形或大小头槽形。形或大小头槽形。悬臂式连续梁悬臂式连续梁:构造简单,施工难度大:构造简单,施工难度大973.檩条设计3.4.4 杆件截面选择檩条一般设计成单跨983.檩条设计檩条设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择檩条的计算,采用有效截面进行,不考虑塑性发展系数。檩条的计算,采用有效截面进行,不考虑塑性发展系数。当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时983.檩条设计3.4.4 杆件截面选择檩条的计算,采用有994.墙架构件设计墙架构件设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择轻型墙体结构的墙梁宜采用轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形卷边槽形或或Z Z形的形的冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢。当当墙墙梁梁跨跨度度l为为46m时时,宜宜在在跨跨中中设设一一道道拉拉条条,当当跨跨度度l6m时时,宜宜在在跨跨间间三三分分点点处处各各设设一一道道拉拉条条,在在最最上上层层墙墙梁梁处处宜宜设设斜斜拉拉条条将将拉拉力力传传至至承重柱或墙架柱。承重柱或墙架柱。单单侧侧挂挂墙墙板板的的墙墙梁梁,应应计计算算其其强强度度和和稳定。稳定。994.墙架构件设计3.4.4 杆件截面选择轻型墙体结构的1004.墙架构件设计墙架构件设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择墙梁岩棉保温材料1004.墙架构件设计3.4.4 杆件截面选择墙梁岩棉保温101墙梁支架墙梁101墙梁支架墙梁1025.支撑构件设计支撑构件设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择门式刚架轻型房屋钢结构中的门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑交叉支撑和和柔性系杆柔性系杆可按可按拉杆拉杆设计。设计。刚刚架架斜斜梁梁上上横横向向水水平平支支撑撑的的内内力力,应应根根据据纵纵向向风风荷荷载载按按支支承承于于柱柱顶的水平桁架计算;对交叉支撑可不计压杆的受力。顶的水平桁架计算;对交叉支撑可不计压杆的受力。刚刚架架柱柱间间支支撑撑的的内内力力,应应根根据据该该柱柱列列所所受受纵纵向向风风荷荷载载(如如有有吊吊车车,还还应应计计入入吊吊车车纵纵向向制制动动力力)按按支支承承于于柱柱脚脚基基础础上上的的竖竖向向悬悬臂臂桁桁架架计计算算。对对交交叉叉支支撑撑也也可可不不计计压压杆杆的的受受力力。当当同同一一柱柱列列设设有有多多道道纵纵向柱间支撑时,纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。向柱间支撑时,纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。1025.支撑构件设计3.4.4 杆件截面选择门式刚架轻型103下柱柱间支撑上柱柱间支撑103下柱柱间支撑上柱柱间支撑1046.屋面板和墙板设计屋面板和墙板设计3.4.4 3.4.4 杆件截面选择杆件截面选择墙板应根据所受荷载计算其强度和变形。墙板应根据所受荷载计算其强度和变形。屋屋面面板板和和墙墙板板可可选选用用建建筑筑外外用用彩彩色色镀镀锌锌或或镀镀铝铝锌锌压压型型钢钢板板、夹夹芯芯压型钢板复合板和玻璃纤维增强水泥外墙板等轻质材料。压型钢板复合板和玻璃纤维增强水泥外墙板等轻质材料。一一般般建建筑筑屋屋面面或或墙墙面面宜宜采采用用长长尺尺压压型型钢钢板板,其其厚厚度度不不宜宜小小于于0.4mm。墙板的自重宜直接传给地面。墙板的自重宜直接传给地面。1046.屋面板和墙板设计3.4.4 杆件截面选择墙板应根1053.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接及横梁与柱连接及横梁拼接横梁拼接两侧需分别布置两侧需分别布置连接螺栓连接螺栓螺栓仅抗剪螺栓仅抗剪多块连接板多块连接板安装易调节安装易调节一组螺栓可连接两侧一组螺栓可连接两侧螺栓抗拉、抗剪螺栓抗拉、抗剪现场无连接板现场无连接板安装精度要求高,工厂安装精度要求高,工厂需焊接需焊接除不能有效传递弯除不能有效传递弯矩外,连接刚度和矩外,连接刚度和抗弯刚度都较弱,抗弯刚度都较弱,其余特点与外伸式其余特点与外伸式端板相同。端板相同。1053.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁拼接两侧需106设计要素:设计要素:梁与端板的连接梁与端板的连接;螺栓螺栓的大小、位置和计算方法;的大小、位置和计算方法;端板端板的大小、厚度、的大小、厚度、是否设置是否设置加劲肋加劲肋及加劲肋尺寸。及加劲肋尺寸。3.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接及横梁与柱连接及横梁拼接横梁拼接外伸式端板连接详图106设计要素:3.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁107平齐式端板传递弯矩时的情况3.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接及横梁与柱连接及横梁拼接横梁拼接107平齐式端板传递弯矩时的情况3.4.5 节点构造1.横1083.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接横梁与柱连接及横梁拼接及横梁拼接端板竖放端板竖放:螺栓受剪,受拉;安装稍难;适用于等截面柱;端板需局部加厚。:螺栓受剪,受拉;安装稍难;适用于等截面柱;端板需局部加厚。端板横放端板横放:水平力较小;螺栓主要受拉;安装最方便;螺栓不对称,内无外伸板。:水平力较小;螺栓主要受拉;安装最方便;螺栓不对称,内无外伸板。端端板板斜斜放放:抗抗弯弯连连接接的的面面积积加加长长了了,有有利利于于螺螺栓栓布布置置;螺螺栓栓受受剪剪较较小小;斜斜截截面面安安装装要求精度高,难于安装和制作;加劲肋难做。要求精度高,难于安装和制作;加劲肋难做。1083.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁拼接端板竖109中柱的主要连接形式3.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接横梁与柱连接及横梁拼接及横梁拼接109中柱的主要连接形式3.4.5 节点构造1.横梁与柱连1103.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接横梁与柱连接及横梁拼接及横梁拼接端板及其连接节点端板及其连接节点应符合下列规定应符合下列规定端端板板连连接接应应按按所所受受最最大大内内力力设设计计。当当内内力力较较小小时时,应应按按能能够够承承受受不不小小于于较较小被连接截面承载力的一半设计。小被连接截面承载力的一半设计。主主刚刚架架构构件件的的连连接接应应采采用用高高强强度度螺螺栓栓,高高强强度度螺螺栓栓直直径径可可根根据据需需要要选选用用,通通常常采采用用M16M24螺螺栓栓。端端板板连连接接螺螺栓应成栓应成对称布置对称布置。螺螺栓栓中中心心至至翼翼缘缘板板表表面面的的距距离离,应应满满足足拧拧紧紧螺螺栓栓时时的的施施工工要要求求,不不宜宜小小于于35mm。螺栓。螺栓端距端距不应小于不应小于2 2倍的螺栓孔径。倍的螺栓孔径。1103.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁拼接端板及1113.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接横梁与柱连接及横梁拼接及横梁拼接端板及其连接节点端板及其连接节点应符合下列规定应符合下列规定在在门门式式刚刚架架中中,受受压压翼翼缘缘的的螺螺栓栓不不宜宜少少于于两两排排。当当受受拉拉翼翼缘缘两两侧侧各各设设一一排排螺螺栓栓尚尚不不能能满满足足承承载载力力要要求求时时,可可在在翼缘翼缘内侧增设螺栓内侧增设螺栓。与与斜斜梁梁端端板板连连接接的的柱柱翼翼缘缘部部分分应应与与端端板板等等厚厚度度。当当端端板板上上两两对对螺螺栓栓间间的的最最大大距距离离大大于于400mm时时,应应在在端端板板的的中中部增设一对螺栓。部增设一对螺栓。同同时时受受拉拉和和受受剪剪的的螺螺栓栓,应应验验算算螺螺栓栓在在拉剪拉剪共同作用下的强度。共同作用下的强度。刚刚架架构构件件的的翼翼缘缘与与端端板板的的连连接接应应采采用用全全熔熔透透对对接接焊焊缝缝,腹腹板板与端板的连接应采用与端板的连接应采用角焊缝角焊缝。1113.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁拼接端板及1123.4.5 3.4.5 节点构造节点构造1.横梁与柱连接横梁与柱连接及横梁拼接及横梁拼接端端板板厚厚度度的的确确定定与与螺螺栓栓受受拉拉后后产产生生的的端端板板应应力力有有关关,但但端端板板最最小小厚厚度度不不应应小小于于16mm,以以保保证证必必要要的的刚刚度度。可可以以将将端端板板区区格格分分成成不不同同类类型型,计计算算其其所所需需的的最最小小厚厚度度,按按其其中中最最小小值值取取对对应应的的钢钢板板规规格格作作为为端端板板的的设设计厚度。计厚度。端板及其连接节点端板及其连接节点应符合下列规定应符合下列规定1123.4.5 节点构造1.横梁与柱连接及横梁拼接端板厚1133.4.5 3.4.5 节点构造节点构造2.梁柱节点域梁柱节点域1133.4.5 节点构造2.梁柱节点域1143.4.5 3.4.5 节点构造节点构造2.梁柱节点域梁柱节点域n n在门式刚架横梁与柱相交的节点域,应按下列公式验算在门式刚架横梁与柱相交的节点域,应按下列公式验算在门式刚架横梁与柱相交的节点域,应按下列公式验算在门式刚架横梁与柱相交的节点域,应按下列公式验算剪应力剪应力剪应力剪应力。1143.4.5 节点构造2.梁柱节点域在门式刚架横梁与柱115贴板构造设置斜肋局部增厚腹板1
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