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1、总 结 分 析,1、题目很多空白；2、时间紧，着急、慌乱。,问 题,1、题目多、题目难；（60%）2、准备不足（开卷）；3、着急+慌乱（幻想）。,原 因,为 什 么 总 结,成绩是昨天的句号，奋进是永恒的主题,主讲人：丰正伟,第1章 轻型门式刚架结构,本章主要学习以下几个方面：第一节 概述第二节 结构形式和结构布置第三节 刚架设计第四节 压型钢板设计第五节 檩条设计第六节 墙梁、支撑设计和小结,轻钢结构工业厂房,刚架梁,刚架柱,柱间支撑,屋面水平支撑,檩条,墙梁,墙梁,系杆,抗风柱,墙面板,屋面板,吊车梁,1.1、门式刚架结构的组成门式刚架结构是指：以轻型焊接H型钢、轧制H型钢或冷弯薄壁型钢等
2、构成的实腹式门式刚架作为主要承重骨架，以冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)檩条、墙梁和压型金属板作为维护结构，,1.概述,采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酪泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑（柱间支撑、水平支撑、系杆）的一种轻型房屋结构体系。体系主要由以下部分组成：门式刚架，支撑体系，檩条、墙梁，屋面板和墙面板，吊车梁系统等。,1.概述,1、概述,体系构成及适用范围,主要承重骨架：门式刚架纵向支撑体系：屋面水平支撑、柱间支撑檩条和墙梁：冷弯薄壁型钢 维护结构：轻型屋面板/轻型墙面板,结构体系,压型钢板外墙板,正在建设中的多层轻钢结构厂房,屋面板采用压型钢板，波浪造型
3、的轻钢结构。屋面梁轻盈、活泼，克服了工业建筑造型单一、立面造型呆板的缺点。,冷弯薄壁型钢（壁厚1.55mm）,压型彩色钢板（板壁厚0.41.5mm）,山墙抗风柱,吊车梁,天窗架,结构选型柱网布置荷载取值荷载组合内力分析初选截面（梁/柱）验算（强度/刚度/稳定）梁柱节点计算檩条/墙梁/支撑结构设计屋面板/墙板选择。,结构设计过程,混凝土结构和钢结构可有区别！,1.2 门式刚架结构的特点（和钢筋混凝土相比),重量轻(1030kg/m2)工业化程度高、施工周期短 柱网布置灵活 综合经济效益高,门式刚架结构性能：1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多
4、用张紧的圆钢做成，很轻便。,2.门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料。3.组成构件的杆件较薄，对制作、运输、安装的要求高。4.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。,双坡等截面柱和变截面梁,1.3、门式刚架结构的应用情况,1.我国门式刚架设计标准：门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)2.应用范围：轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。3.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。,中国工程建设标准化协会,(1)屋面荷载较小，横向跨度为924m，柱高为4.59m。(2)没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂
5、房。(3)当厂房横向跨度不超过15m，柱高不超过6m时，屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大于15m，柱高超过6m时，宜采用变截面刚架形式。,1.4、门式刚架的适用范围及截面形式,柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图形附合较好，受力合理、节省材料。变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便。门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。,1.5、变截面刚架与等截面刚架的对比:,1.6、柱脚形式:,刚接柱脚详图,刚接柱脚门式刚架,变截面梁,根据支座的构造，刚架分铰接与固接接两种，铰接时横梁弯矩较大，因此梁的截面应大些，柱一般做成变截面，基础较小。固接时刚架横梁截面较小，柱为不变截
6、面，而基础较大。,加劲板,地脚螺栓,刚接柱脚工程实例,浇入素混凝土保护地脚锚栓,1.7 刚架的受力特点无铰刚架：柱脚与基础固接，三次超静定结构，刚度好，内力分布均匀。柱底有弯矩，对地基与基础要求高。地基的不均匀沉降会产生附加内力。两铰刚架：柱脚与基础铰接，结构内力大于无铰刚架。但基础不承受弯矩，设计、施工简单。但柱脚不均匀沉降会产生附加内力。三铰刚架：柱脚、屋脊处均为铰接，为静定结构。刚度较差，结构内力大。变形及不均匀沉降均不会产生附加内力。适用于小跨度和基础性能较差的工程建筑。,1.概述,无铰刚架是超静定结构。结构刚度较大，但地基有不均匀沉降时，特使结构产生附加内力。三铰刚架是静定结构，地基
7、有不均匀沉降时，对结构不会引起附加内力，但跨度大时，半榀三铰刚架的悬臂吊装内力也不少，而且三铰刚架的刚度也较差，故三铰刚架一般多用于小跨度(12米)和地基较差的情况。,谢 谢！,教学目标:掌握轻型门式刚架结构厂房刚架形式，屋盖结构。,第2节 结构形式和结构布置,2.1 门式刚架的各种结构形式 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。按截面形式分，有等截面与变截面。结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位及建筑尺寸等因素,2.结构形式和结构布置,单跨单坡,单跨双坡,多跨（中间抗风柱）,高底跨,双坡双跨（中间摇摆柱）,门式刚架的各种结构
8、形式,多跨（梁柱刚结）,四坡双跨,抗风柱,高低跨单坡,刚架梁,刚架柱,柱间支撑,屋面水平支撑,檩条,墙梁,墙梁,系杆,抗风柱,墙面板,屋面板,吊车梁,钢结构摇摆柱与抗风柱的区别？,多跨刚架中采用上下两端均铰接的柱称为摇摆柱。设置在结构房屋两端山墙内，抵抗水平风荷载的简称为抗风柱。抗风柱和摇摆柱两者都可以是两端铰接。区别在于摇摆柱承受轴力，而抗风柱不承受。,CAD图中的差别？,当上端为刚接或是铰接时，R存在，当弹簧板和长圆孔普通螺栓连接时，R不存在；当墙面板落地，直接将自重传至基础时，R不存在；水平风荷载R和抗风柱和墙梁自重R始终都存在，故抗风柱的受力特点为竖放的压弯构件。,门式刚架的横梁与柱为
9、刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高或有中重级工作制吊车时，柱脚与基础采用刚接。变截面与等截面相比，前者可适应弯矩变化，节约材料，但在构造连接及加工制造方面，不如等截面方便，故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计成变截面。,2.2、门式刚架的结构布置1.刚架的建筑尺寸和布置 跨度：一般为936m 高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取4.59m 柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，宜取6m、7.5m、或9m，最大12m 挑檐长度：根据使用要求确定，宜为0.51.2m 温度分区：纵向温度区段=300m 横向温度区段=150m,2.檩条和墙梁的布置
10、 檩条：一般应等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在天沟附近布置一道。,屋面檩条布置实例,墙梁：墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，在采用压型钢板作围护面层时，墙梁宜布置在刚架的外侧，其间距随墙板板型及规格而定。,3.支撑和刚性系杆的布置原则：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。在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。屋面端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。,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
11、宜设在温度区段中部；当温度区段较长时宜设在三分点处，间距常取40m60m，且不宜大于60m；当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑；房屋高度较大时，柱间支撑要分层设置。,端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢；当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架。,刚架转折处（单跨房屋边柱柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱顶和屋脊）宜沿房屋全长设置刚性系杆。刚性系杆可由檩条兼作，此时檩条应满足压弯杆件的刚度和承载力要求，若刚度或承载力不足、可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。,例：南京某公司拟建一长度72m、跨度18m的厂房，采用门式刚架结构，柱距6m，刚架高度5.7m，屋面坡度1:10，屋面及墙面采用夹心彩钢板，檩条间距15m。试布置厂房结构的屋盖横向支撑和柱间支撑。,谢 谢！,
