建筑结构选型12_门式刚架结构.ppt

李广军 建筑结构选型 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。 轻型房屋钢结构体系： 在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢（∟45×4及∟56×36×4以下）组成的小型或小跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。 随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革，与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在: 采用轻质围护结构，大大减轻恒载，整体结构自重轻； 采用标准化、自动化生产构件，现场装配，施工进度快； 广泛用于大中小跨度、工业与民用建筑，空间布置灵活，建筑造型轻； 可回收，符合环保及可持续发展原则。 12.6 轻型钢结构厂房简介 轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比，具有以下技术特征： 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。 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。 屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5～1/10(20～50kg/m2)，是一种经济可靠的结构形式。 檩条和墙梁的布置： 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 。 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。 12.5 门式刚架节点的连接构造 12.5.3 刚架铰节点的构造 混凝土柱脚-铰支座形式 12.6 轻型钢结构厂房简介 压型彩色钢板（板壁厚0.4～1.5mm） 冷弯薄壁型钢 （壁厚1.5～5mm） 山墙抗风柱 吊车梁 天窗架 轻钢结构工业厂房 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。 压型钢板外墙板 主要承重骨架—门式刚架（轻钢结构骨架） 檩条、墙梁—冷弯薄壁型钢 屋面、墙面—压型金属板、彩钢夹芯板 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 支撑—屋面支撑、柱间支撑 轻型门式刚架结构的组成： 单层轻型钢结构厂房的组成 轻型门式刚架结构的特点： 重量轻(20～50kg/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 屋面檩条布置实例 * * 第12章 门式刚架结构 第12章 门式刚架结构 12.4 门式刚架的结构布置 12.5 门式刚架节点的连接构造 12.3 门式刚架的结构选型 12.6 轻型钢结构厂房简介 12.2 门式刚架结构的种类与受力特点 12.1 概述 12.1 概述 刚架：由直杆通过刚节点连接组成的结构。 排架：梁与柱之间为铰接的单层结构。 框架：多层多跨的刚架结构。 单层刚架：也称门式刚架。 12.1 概述 单层刚架是梁柱合一的结构，杆件较少，结构内部空间较大，便于利用；一般由直杆组成，制作方便。 横梁为折线形的门式刚架更具有受力性能良好、施工方便、造价较低和建筑造型美观等优点。适于双坡屋面的单层中、小型建筑，在中小型厂房、体育馆、礼堂、食堂等中小跨度的建筑中广泛应用。 门式刚架刚度较差，受荷载后产生跨变，当用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过100kN。但与拱结构相比，刚架仍然属于以受弯为主的结构，材料强度不能充分发挥作用，结构自重较大，跨度受限。 一、约束条件对结构内力的影响 12.2 门式刚架结构的种类与受力特点 种类：无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架 一、约束条件对结构内力的影响 与排架相比：在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用，减少了梁跨中的弯矩和挠度。 一、约束条件对结构内力的影响 与排架相比：在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱底的弯矩和侧向变位。 一、约束条件对结构内力的影响 三种门式刚架受力比较： 图12.4 三种不同型式的刚架弯矩图 无铰刚架 两铰刚架 三铰刚架 三种门式刚架受力比较： 一、约束条件对结构内力的影响 在实际工程中，大多采用三铰和两饺刚架以及由它们组成的多跨结构。无铰刚架很少采