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结构檩条论文范文

门式刚架结构作为一种新型的轻型结构形式在工业生产以及日常生活中有广泛的应用.门架结构的建筑物根据跨数来分,可以分为单跨、双跨、多跨的单双坡门式刚架.同时,可以依据业主的需要建成带挑檐或毗屋的结构形式,若要兼顾通风和采光的要求则可以设置通风天窗和采光带等.图1为常见的门式钢架厂房效果图.

1钢结构设计简单步骤和思路

1．1确定钢结构的适用性

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构,直观而言,如大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和临时建筑等.这是和钢结构自身的特点相一致的.

1．2结构选型与结构布置

结构选型及布置是对结构的定性,由于其涉及广泛,应该在经验丰富的工程师指导下进行.在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要.对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施.在早期,迅速、有效地进行构思、比较与选择,所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算.同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据.

2门式刚架设计

门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构.设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论所有门式结构就都是轻钢.一些大吨位吊车、格构柱等的门式结构为重（普）钢结构,需按《钢结构设计规范》来采用.常见门式钢架厂房结构（见图2）：

四连跨,单跨人字坡24 m,无吊车,铰接柱脚.

门式钢架厂房结构体系的构成主要为主结构、次结构、围护结构、其他附属结构.

门式刚架结构设计,一般采用PKPM门式刚架二维设计或3D3S轻型门式刚架设计模块.在PKPM门式刚架设计中,界面有门式刚架设计模块73D3S界面和轻型门式刚架设计模块3D3S界面.

设计主刚架部分时,要考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态.所谓承载能力是指强度满足要求、整体稳定、局部稳定（计算时按设计值计算）；正常使用是指位移、挠度在许可范围内（计算时按标准值计算）.

钢结构檩条:钢结构檩条数量怎么确定

刚架设计主要依靠软件来完成,需要注意的几个小方面：（1）屋面坡度变化率的限值；（2）楔形构件的截面高度变化率；（3）构件截面的自身构造要求；（4）梁分段点的选择；（5）不同功能构件的挠度或位移的限值要求的不同；（6）构件计算长度的取值；（7）构件单元的释放；（8）柱计算长度系数的计算方法（有、无侧移）；（9）吊车荷载的输入；（10）地震效应参数的输入；（11）荷载分项系数及组合的选用；（12）荷载的正确取值等.

2．1主结构设计

横向主钢架是结构中最主要的部分,也是主受力部分,在门式刚架中为平面结构,面外稳定需要依靠其他系统来辅助达成,在设计时,要充分考虑到钢架的面外稳定问题.刚架主要包括实腹钢梁、钢柱,在轻钢中多用楔形截面,有效利用构件截面特性.

主刚架支撑系统在整个结构体系中的用钢量并不大,但却是非常重要的.对比主钢架来说,虽然其重要程度不如主钢架,但是因现在的设计均为计算机辅助设计,主钢架的计算可以利用设计软件非常准确的计算求得.但支撑系统的布置,截面选择等却需要有一定的人为因素参与,所以其显得更为重要,并且支撑系统承担着整个结构纵向传力及整体稳定的重要任务.今后在其他结构体系特别是空间结构设计中,在选型的最前期,就该有整个体系的稳定概念,这样才能从大方向上把握住整个结构的安全性和选型的合理性.门式刚架支撑系统包含屋面横向支撑、柱间支撑、系杆等,注意在屋脊及柱顶位置的系杆一般均需通长设置.门式刚架支撑系统见图3.

2．2次结构设计

次结构指的是屋面檩条支撑系统和吊车系统.主要包括吊车梁（桁架）,制动系统、辅助系统、支撑系统等,其自身系统相对来说比较独立,但也需和其他结构有效配合才能形成安全、稳定的结构体系.托梁仅在抽柱的情况下出现,计算时可利用托梁的弹性刚度作为抽柱榀的弹性支座（仅指竖向）,把该位置支座反力传递至两相邻刚架,同时水平力靠与屋面纵向支撑系统传递给相邻榀（一般情况下屋面系统仅设置横向支撑）.主要采用冷弯薄壁型钢,一般有C型檩条、Z型檩条,其他当跨度较大时也会采用大通H型钢及方管、桁架式等,其布置方式有简支梁、连续梁两种,主要用途是作为屋面围护结构（屋面板）的支承结构,并和隅撑配合组成屋面梁的面外支承点.檩条按其跨度应根据规范要求设置拉条,多采用C型、Z型冷弯薄壁型钢,或者大通H型钢、方管等.

2．3围护结构

门式刚架围护结构指的是屋面板、山墙抗风柱布置.

一般采用建筑用压型钢板,考虑排水问题,一般选用高波板.建筑用压型钢板的基材采用冷轧薄钢板作为原板,在原板表面做热镀锌镀层,或者热镀铝锌镀层,形成基板,即镀层板,在镀层板表面涂覆有机涂料,形成涂层板.涂层板经辊压冷弯,沿板宽方向形成波形截面的成型钢板即为压型彩钢板.其与屋面檩条的连接方式一般有打钉连接,其他固定件连接等.一般大型屋面还有采光要求.屋面板5墙面板墙面也是采用建筑用压型钢板,一般选用低波板,连接形式主要采用打钉连接.

门窗、其他结构布置如下：女儿墙气楼雨棚爬梯基础墙面板通风、采光、通行之用.常用的有铝合金窗及塑钢窗（厂房）,卷闸门（电动、非电动）、推拉门及平开门等.为保证结构外形美观,将墙体升高,使四周平齐整洁,为了实现厂房内部通风换气的需要,一般做在屋脊位置,也有其他做法和布置方式,一些还兼有采光功能.设计时要根据结构实际受力情况分析基础和钢结构的经济性指标.例如上部结构采用柱脚刚接,可有效节约一部分钢材用量,但基础会增加更多资金投入；上部采用铰接,虽基础变小,但上部会相应增加一部分用钢量.所以在选择结构柱脚方式的时候,首先要根据结构自身受力特点来确定,其次也要考虑整体的经济性指标,做到结构合理且经济.

3门式轻钢刚架常见设计问题及措施

梁、柱拼接节点一般按刚接节点计算,但往往由于端部封板较簿而导致与计算有较大出入,故应严格控制封板厚,以保证端板有足够刚度.梁柱刚接节点如图4所示.有的设计斜梁与柱按刚接计算而实际工程则把钢柱省去,把斜梁支承在钢筋混凝土柱或砖柱上,造成工程事故,设计时应注意把节点构造表达清楚,节点构造一定要与计算相符.多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计,而实际工程却把中柱和斜梁焊死致使计算简图与实际构造不符,造成工程事故.檩条设计常忽略在风吸力作用下的稳定,导致在大风吸力作用下很容易失稳破坏,设计时应注意验算檩条截面在风吸力作用下是否满足要求.有的工程在门式刚架斜梁拼接时,把翼缘和腹板的拼接接头放在同一截面上,造成工程隐患,设计拼接接头时翼缘接头和腹板接头一定要错开.有的单位檩条设计时只简单要求镀锌,没有提出镀锌方法镀锌量,故施工单位用电镀,造成工程尚未完成,檩条已生锈,设计时要提出宜采用热镀锌带钢压制而成的翼缘,并提出镀锌量要求.隅撑的位置和檩条（或墙梁）和拉条的设置是保证整体稳定的重要措施,有的工程设计把它们取消,可能造成工程隐患.如果因特殊原因不能设隅撑时,应采取有效的可靠措施保证梁柱翼缘不出现屈曲.

柱脚底板下如采用剪力键,或有空隙,在安装完成时,一定要用灌浆料填实,注意底板设计时一定要有灌浆孔.柱脚连接如图5所示.檩条和屋面金属板要根据支承条件和荷载情况进行选用,不应任意减薄檩条和屋面板的厚度.为节省檩条和墙梁而采取连续构件,但其塔接长度不少单位没有经过试验确定,而塔接长度和连接难于满足连续梁的条件.在设计时,要强调若采用连续的檩条和墙梁,其塔接长度要经试验确定,还应注意在温度变化和支座不均匀沉降下可能出现的隐患.不少单位为了省钢材和省人工,将檩条和墙梁用钢板支托的侧向肋取消,这将影响檩条的抗扭刚度和墙梁受力的可靠性.设计时应在图纸标明支座的具体做法,总说明应强调施工单位不得任意更改.门式刚架斜梁和钢柱的翼缘板或腹板可以变厚度,但有的单位翼缘板由20 mm突然变成8 mm,相邻板突变对受力很不利,设计时应逐步变薄,一般以2 mm至4 mm板厚的级差变化为宜.

有的工程建在8度地震区,可是其柱间支撑仍用直径不大的圆钢,建议在8度地震区的工程,柱间支撑应进行计算,一般采用角钢断面为宜.有的工程,不管门式刚架跨度多大,柱脚螺栓均按最小直径M20选用,造成工程事故.锚栓应按最不利的工况进行计算,并应考虑与柱脚的刚度相称,还要考虑相关的不利因素影响.一般当刚架跨度：小于等于18 m采用2个M24；小于等于27 m采用4个M24；大于等于30 m采用4个M30.

4结语

门式刚架是一种重要的结构形式,其设计的成功与否,直接关系到建筑的安全和使用.文章通过简要陈述,介绍了其在设计中需要注意的问题及一些处理方法,使结构设计更加合理.

参考文献

[1]CECS102:2002,门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].

[2]GB50017—2003,钢结构设计规范[S].

[3]JGJ81—91,建筑钢结构焊接规程[S].

[4]GB3323,钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级[S].

[5]JB1152,钢制压力容器对接焊缝超声波探伤[S].

[6]GBJ18—87,冷弯簿壁型钢结构技术规范[S].

总结：主要论述了结构檩条论文范文相关参考文献文献

钢结构檩条引用文献: