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钢结构课堂丨钢结构门式钢架相关知识

发布时间:2020-02-07 浏览次数:26

钢结构门式钢架结构形式

在建筑钢结构体系中门式刚架轻型房屋钢结构应用为广泛,如单层工业厂房、仓库、交易市场、公共建筑等。我国工程建设标准化协会批准颁布的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB51022-2015》新规范是指导设计、施工的重要依据。

客户在选择这类钢结构房屋时首先要确定其主要结构形式,为整体房屋定下框架。门式刚架轻型房屋钢结构的结构形式有单跨、多跨、单坡、双坡、是否有吊车等。不同的结构形式主要满足建筑功能的需要、作用荷载大小及作用状况。以及满足使用中排水、积雪等问题的处理情况。

如今通常门式刚架轻型房屋钢结构选用H型钢作为主要构件材料制作。门式刚架在竖向均布荷载作用下,刚架梁与柱连接处、梁跨中处弯矩都较大。在水平荷载作用下,刚架角部也弯矩比较大,其他部位弯矩较小。既而可采用大变小截面的H型钢,较等截面型钢节约材料。


钢结构门式钢架支撑体系

在门式刚架轻型房屋钢结构中,受力主要由主结构承担,支撑体系构件完成力的传导、支撑梁柱结构的作用,它们十分重要,它们关系到安装过程安全、整个结构的安全。

钢结构门式钢架支撑体系的构件有系杆、隅撑、拉条、横(纵)向支撑、柱间支撑……它们一起作用形成结构的整体刚度。支撑体系承担和传递山墙水平风荷载、地震作用、行车纵向水平刹车力、温度应力,将水平荷载传至基础,刚架柱梁平面外可靠支撑。

柱间支撑(有行车的下柱间支撑)的位置决定钢结构纵向变形的方向和产生温度应力的大小。一般设置在开间方向中部,较长方向的三分点处,并小于60米。有行车的,端部可不设下柱间支撑,以减少温度应力。同开间设置屋面横向支撑对应,组成一个几何不变体系。


钢结构门式钢架檩条体系

在门式刚架轻型房屋钢结构中,依附在主结构上檩条体系是做支撑固定屋面、墙面围护部分的结构。

檩条体系通常由C、Z型钢、拉条、隅撑、撑管等组成。这些构件用冷弯薄壁型钢、角钢、圆钢、钢管制作。安装连接通常采用C级螺栓或焊接。

按使用位置分为屋面体系和墙面体系。屋面需要考虑维护板重量、自重、悬挂重量、风雪荷载及施工荷载。墙面考虑是否悬挂墙板、风荷载(风压力、风吸力)。结合门窗,水槽位置来确定檩条的规格、间距。《冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB 50018-2002》指导我们进行檩条体系施工。

檩条体系构件琐碎,施工往往拉条张拉不紧、螺栓松弛,形同虚设。造成檩条体系不稳定质量隐患。只有做到型钢截面合理、支撑连接合理,维护部分才能真正起到作用。


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一、网架支座节点传递的支承反力的情况,可将支座节点和拉力支座节点,压力支座节点分:平板压力支座节点、单面弧形压力支座、双面弧形压力支座、球铰压力支座节点和橡胶支座节点。拉力支座节点:平板拉力支座节点和单面弧形拉力支座节点。二、网架的安装方法随拼装方法和安装机具的选用不同,主要有高空散装法、分条或分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法和整体顶升法等。三、为使顶压力均匀,支座底板不宜太薄,其厚度一般不小于16—20mm。四、网架封板和锥头主要起连接钢管和螺栓的作用,承受杆件传来的拉力和压力。当杆件管径大于或等于76mm时,宜采用锥头连接;当杆件管径小于76mm时,可采用封板连接。五、网壳的分类通常有按层数划分、按高斯曲率划分和按曲面外形划分等三种分类方法。六、底板宽度不宜小于200mm,底板长度可与宽度相同或稍长。支座底板的厚度t应满足底板在支承力作用下的抗弯要求,即按下式计算:t≥f——钢材的抗弯强度设计值;Mb——支座底板弯矩计算值。七、球面网壳分为单层和双层。单层球面网壳分为肋环型球面网壳、施威德肋型球面网壳、联方型球面网壳、凯威特型球面网壳、三向格子型球面网壳和短程线型球面网壳。八、根据用振型分解反应普法对一些网架结构分析表明,在设防烈度为6度或7度的地区,在竖向地震作用下,网架的地震内力和位移均不显著,因此,可不进行竖向抗震验算。而在抗震设防烈度为8度或9度的地区,网架结构则应进行竖向抗震验算及水平验算。九、焊接球网架的主要部件有杆件和空心球。杆件的加工工艺:采购钢管—下料—坡口加工。十、按层数划分,网壳结构主要有三种,即单层网壳、双层网壳和三层网壳;按高斯曲率划分为零高斯曲率的网壳、正高斯曲率的网壳和负高斯曲率的网壳;按曲面外形划分为柱面网壳、球面网壳、双面抛物面网壳和复杂曲面网壳。十一、网架当杆件受拉时,其传力路线为拉力——钢管——锥头或封板——螺栓——钢球;这时套筒不受力。当杆件受压时,其传力路线为压板——钢板——锥头或封板——套筒——钢球。这时螺栓不受力,压力由零件之间接触面来传递。十二、网壳的厚度:双层柱面网壳的厚度可取跨度的1/50—1/20;双层球面网壳的厚度一般可取跨度的1/60—1/30。网壳结构的大挠度值不应超过短向跨度的1/400。 管桁架 钢结构框架 门式钢架 网架 钢结构框架 网架 钢结构框架 网架 门式钢架 门式钢架