第三章轻钢控制.ppt

第1章 轻型门式刚架结构;了解轻型门式刚架的特点、应用现状和发展前景，熟悉门式刚架的结构体系、维护结构及设计方法。 ;;学习目标; 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： 1.结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 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、安装提供了有利条件。 3.屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/10，是一种经济可靠的结构形式。; 工程实例一： 青岛南车集团，2004年4月投资新建了一座轻钢结构生产车间，建筑面积5000平方米。于2004年7月竣工。主体结构采用轻型单跨门式刚架形式，吊车最大起重量为20吨，中级工作制。 为使立面效果简洁美观，屋面采用有组织内排水形式。外墙面和屋面板均采用双层压型钢板，两层压型钢板之间放置了耐火性能较好的岩棉保温隔热层。;;; 工程实例二： 青岛永源体育用品有限公司加工车间，是由韩国投资建设的2万平方米轻钢结构多层工业厂房。 主体结构采用轻钢结构框架体系。楼面板采用钢－混凝土组合楼板。 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。; 正在建设中的多层轻钢结构厂房;压型钢板外墙板; 主要承重骨架－门式刚架 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;单层轻型钢结构房屋的组成; 门式刚架结构示意; 1.1.2 门式刚架结构的特点 ;门式刚架整体性能： 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，檁条采薄型,可以节省材料。 3.组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、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。 ; 1.1.3 门式刚架结构的应用情况 ;;4.轻型门式刚架的适用范围及截面形式： (1).屋面荷载较小，横向跨度为9～36m，柱高为4.5～12m，柱距6m～9m (2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。 (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。;5.变截面刚架与等截面刚架的对比: 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。 6.柱脚形式: 门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。; 刚接柱脚详图;加劲板;变截面 刚架梁 ;一、门式刚架结构特点 结构特点 （1）刚架梁、柱采用轻型H型钢（等截面或变截面）组成； （2）刚架梁与柱刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当设有桥式吊车、檐口标高较高或对刚度要求较高时，柱脚和基础可采用刚接； （3）构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓连接，安装方便快捷，土建工作量小。 （4）在非地震区可采用张紧的圆钢作为支撑； ; （5）用C形、Z形薄壁型钢做檩条、墙梁，以彩钢板或夹芯板做屋面、墙面。 （6）和屋架结构相比，整个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，减小建筑体积，在建筑造型上也较简洁美观。 ;二 结构形式与布置 1 结构形式：分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架等形式。 ;跨度：横向刚架柱轴线间的距离； 高度：地坪至柱轴线与横梁轴线交点的高度，根据使用要求的室内净高确定。无吊车时，高度一般为4.5～9m；有吊车时应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般为9～12m。 柱距：宜为6m，通常介于4.5～9m之间。 檐口高度：地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度：地坪至房屋顶部檩条上缘的高度； 房屋宽度：房屋侧墙墙梁外皮之间的距离； 房屋长度：房屋两端山墙墙梁外皮之间的距离； 屋面坡度：宜取1/8～1/20，在雨水较多地区可取较大值。 ;3．结构布置;（1）实腹屋面梁 实腹屋面梁结构体系是在钢筋混凝土结构上用钢梁、檩条、屋面支撑和屋面板搭建而成。屋面钢梁采用人字钢梁，按简支梁设计，可根据受力情况分段采用变截面，钢梁对混凝土柱有推力。;（2）托梁 当因建筑或工艺要求门式刚架柱被抽除时，应沿纵向柱列布置托梁以支承已抽位置上的中间榀刚架上的斜梁。托梁一般采用焊接工字形截面，当屋面荷载偏心产生较大扭矩时，可采用箱型截面。; ;三、支撑体系布置;;柱间支