(完整word版)蔡益燕老师关于《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》

1、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002介绍提纲（2004年 5月）蔡益燕1. 形式和尺寸 单层，单跨或多跨，双坡、单坡或多坡，常用屋面坡度小于10屋面应为压型钢板 （夹心板很少用），外墙除压型板外也可用砌体 跨度宜为936m （不是限定），国内最大72m高度一般不超过12 m,不应大于18m柱距应与跨度匹配，常用 6、7.5、 9m常用截面尺寸：单跨:加腋端高 L/30 左右,高宽比 6.5 以内,加腋长度（ 0.150.25 ） L；跨中高 （1/50 1/60）L ；工形截面高宽比 2 5； 多跨:中柱加腋端 L/25 左右,加腋长度（1 /45 1 /55）L ； 单元

2、运输长度w 12m。温度区间：纵向不大于300m横向不大于150m横向为门式刚架（含摇摆柱） ，纵向设柱间支撑 刚架构件腹板宽厚比允许不超过 250，常用 150 左右 刚架为变截面构件，单元间采用高强度螺栓端板连接 次结构包括檩条、墙梁、面板、墙架等2 适用范围1）吊车起重量不大于20t的轻中级（A1A5）桥式吊车或3t悬挂式起重机（有需要并采取可靠技术措施时允许不大于5t）。2）不适用于有强烈侵蚀性介质的环境。3）多层钢结构房屋的顶层采用了门式刚架及其屋时者，该部分的设 计可参照本规程，但应作整体分析，并作抗震计算。4）关于排架的应用。 1）钢梁与砼柱宜采用铰接； 2）结构应作整体 分析；

3、 3）柱顶位移和横梁挠度应按 GB500173调整结构重要性系数设计使用年限为 50 年时,重要性系数取 1.0;为 25 年时 ,重要性系数取不小于 0.95，但宜慎用。3结构抗震验算规定1）因自重轻， 低矮型，国外报导这种房屋抗震性能相当好。 GB50011 规定，单层钢结构厂房的规定， “不适用于单层轻型钢结构厂房” 。2）地震对单层钢结构厂房有时控制有时不控制，试设计表明，跨高 比大于 3.5 时一般不控制。地震不控制时宽厚比可按门规 ，地 震控制时翼缘和柱长细比应适当减小， 斜梁檐口部位和柱的翼缘宽 厚比应特别注意，本规程对不同烈度时的要求未作具体规定。3）试设计表明，无吊车时横向和

4、纵向框架 7 度可不作抗震验算，但 有吊车时，和无吊车 8 度时，一律应作抗震验算。4）横向刚架和纵向框架应分别进行抗震计算5）抗震计算宜采用底部剪力法；反应谱计算时阻尼比取0.05；6）大跨度结构应按规定考虑竖向地震作用。7）当有局部多于一层并与门式刚架相连接的附属房屋时,应按有关规范进行抗震验算（重型楼盖尤其应重视） ；8）当设计由抗震控制时，应采取相应的抗震构造措施。构件之间应 尽量采用螺栓连接； 斜梁下翼缘与刚架柱连接处的腋部宜加强， 承载 力宜留有余地； 该处附近翼缘受压区的宽厚比应适当减小； 柱间支撑 的连接是关键部位，角钢连接要考虑单面连接和净截面对承载力影 响，按高于支撑屈服承

5、载力设计； 柱脚锚栓充分考虑抗剪和抗拔要求 等。4调整钢材设计指标1）承重结构原则上应采用 Q235B 级或 Q345B 级以上钢材制作。 受静荷载的次要构件，允许用 Q345A。（Q235A和Q345A都不做冲击韧性试验，B级规定做常温（20 C）冲 击,C级规定做0C冲击,D级规定做-20C冲击）2）Q345钢材 16mm以下的，由 315 N/mmi 改为 310N/mm23）高强度螺栓连接应为摩擦型，承压型很少用。5屋面活荷载标准值由0.3kN/mi提高到0.5kN/nf,荷载面积60的构件取0.3 kN/ml 两级荷载的必要性。6补充檩条风荷载体型系数规定1）低矮型和非低矮型房屋风荷

6、载的划分和适用条件2）低矮型房屋风荷载的特点3）两套荷载不能混用4）门规采用 MBMA 规定得到荷载规范组支持5）对檩条受风面积小于iom风荷载的体型系数作了补充。例如，角部檩条受风面积 A 10 m2时为-1.4, Av im时为-2.9。 墙面风载对受风面积不敏感。6）风荷载改用 50 年一遇,基本风压调整系数由 1.1 改为 1.05。7）风荷载附录简介封闭式房屋部分封闭式房屋敞开式房屋7调整结构刚度指标1）刚架柱顶位移限值，无吊车且采用轻型钢墙板时由 150改为 1/60， 有桥式吊车且有驾驶室时由 1240改为 1/400，有桥式吊车由地面 操作时仍取 1/180。2）斜梁竖向挠度表

7、342 2注1有误,应采用GB50018如下规定：“对单跨山形门式刚架 ,L 系一侧斜梁的坡面长度” , 而不是构件跨 度. 此外, 由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值, 不应大于坡度设计值的 1/3.3）跨度大于30m的斜梁宜起拱。4）表 3.4.2-2应为刚架柱顶位移 （计算值）的限值。8. 支撑布置要求1 ）圆钢支撑仅能用于无吊车厂房，直径应由计算确定，考虑净截面要求，不得小于10mm圆钢支撑与构件腹板的连接处，t 5mnfl寸 应腹板补强。宜采用专用楔形连接件，宜设置花兰螺丝。2）有5t及以上吊车时，柱间支撑应采用型钢支撑。3）有15t以上吊车时，应设置屋盖纵向支撑和增加吊车梁

8、的侧向刚度。4）无吊车时柱间支撑间距不大于 3045米，应与屋盖横向支撑位于 同一开间。5）建筑物宽度大于 60 米时，在内柱宜适当设置柱间支撑。 （在外柱 支撑相应位置设置）。内柱不能设置交叉支撑时，可改用角撑或纵 向刚架。6）有吊车时，下柱支撑设在温度区间中部或三分点处，端部不设。7）保证房屋纵向刚度的措施。9. 刚架构件计算主要规定1）弹性设计，不能考虑塑性。2） 板件最大宽厚比，翼缘为15/ 235 fy ，腹板 250/ 235 fy。3）通常改变腹板高度，不改变翼缘。4）刚架的稳定归结为楔形柱的稳定，注意计处公式特点，摇摆柱和柱脚连接对计算长度的影响。5）腹板受弯时的有效宽度计算，

9、受剪时的屈后强度计算方法和加劲肋设置。6）刚架柱的平面外稳定计算。7）斜梁平面内只计算强度，不计算稳定。平面外稳定归结为下翼缘 的隅撑设置。8） 考虑屈后抗剪强度时，变截面构件楔率应小于60mm/m9）无吊车时柱脚铰接，下部最小宽度 200mm注意抗剪计算。有桥 吊时柱脚刚接，宜用等截面柱。10. 檩条计算1）受力特点，风吸力使下翼缘受压，上翼缘为弹性嵌固。2）截面有冷弯C形和Z形，高频电焊H型钢；构件有简支、搭接连 续、悬臂式几种。3）檩条的作用和设置，Z形檩时的设置特点。4） 简支檩条不同情况的几种计算方法：1）搭接板可考虑面板约束;5）浮动式面板不考虑面板约束，3）有可靠檩间支撑可仅计算

10、强度。6）附录E的计算特点。算例勘误：P.113末行应为。P.115,第1行,公式根号中的“ + ”应为“一7）搭接连续柃条的计算建议搭接长度达到跨度10%寸,可基本满足均匀连续梁模式； 支座处基本上具有双柃承载力，因连接松动可考虑支座弯矩降 低 10%；风吸力作用下可仅计算跨中反弯点间的梁段稳定。8）悬臂式檩条隔跨布置，悬臂端部设铰接段，弯矩可比简支减少一 半，仅有计算建议。11. 隅撑计算规定1）用隅撑代替通长系杆，减小受压翼缘侧向自由长度。2）仅在斜梁下翼缘和柱内翼缘翼缘受压区布置。3） 斜梁下翼缘与刚架柱内侧相交处为关键点，此点附近应确保设置 隅撑。4）在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，

11、其间距不应大于相应受压翼缘宽度的16.235/G倍。沿柱高应适当设置。5）业主不愿设隅撑时，应采取保证刚架稳定的其它可靠措施，如设置刚性撑杆或加大截面等。6）隅撑允许单面设置，但承载力应符合下式要求。7）隅撑轴力N按下式计算，A为斜梁被支撑翼缘的截面面积。Af60cosJy 23512. 柱脚锚栓抗拔抗剪设计1）存在只重视上部结构，不重视锚栓设计现象。2）锚栓上拔力计算应计入柱间支撑产生拉力的竖向量3）柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。4）柱肢抗剪键的设置。5）日本柱脚设计规定13工形截面构件 T 形连接单面焊1）补充了单面焊的规定，列入附录。2）单面焊的应用条件和适用范围 :在设备和其

12、它技术条件具备时才能采用。仅可用于承受静荷载和间接动荷载、非露天和无强腐蚀性介质 的结构构件。底板的连接、柱与牛腿的连接、梁端板的连接、吊车梁及支承 局部悬挂荷载的吊架等，不得采用单面焊。单面焊适用于腹板厚度不大于 8mm勺板件，经工艺评定合格后 方可采用。3）业界对单面焊勺看法14高强度螺栓端板连接勺设计规定1）端板优点安装方便。超过设计承载力时为半刚性连接。不建议用普通拼接形式代替。2）厚度计算公式简述。3）端板勺三种布置形式。4）外伸式和齐平式，后者是半刚性连接。5）当端板连接只受轴力和弯矩， 或剪力小于其实际抗滑移承载力 （此时抗滑移系数取 0.3）时 , 表面可不作专门处理。6）端板

13、连接不得采用普通螺栓代替高强度螺栓。7）端板厚度应由计算确定 , 但不小于 16mm。8）端板连接抗弯计算勺中和轴位置。9）构件与端板勺连接焊缝。计算疲劳勺对接焊缝 , 受拉横向焊缝应为一级 ; 不要计算疲劳勺结构中 , 对接焊缝受拉不应低于二级。角焊缝只能达到三级 , 不能要求一或二级； 要验算疲劳的对接焊缝 , 只能规定外观质量符合二级。15摇摆柱设计1）在构造上通常采用圆管，也有采用 H型钢的。2）摇摆柱为负刚度，在多跨厂房不宜连续三根以上。3）不应用于支承托架或托梁。不宜设置牛腿支承吊车。4）设计轴力应适当增大，考虑端部嵌固引起的次应力。 16删除结构构件制作的具体规定参见门式刚架轻型房屋钢构件 JG 1 442002。17补充结构工程安装允许偏差表 8.2.7 支承面地脚螺栓允许偏差 ,8.2.8 刚架柱安装允许偏 差， 8.2.9 刚架斜梁安装允许偏差 ， 8.2.10 吊车梁安装允许偏 差， 8.2.11 压型钢板安装允许偏差 。主要参考 GB502052002。 18与施工有关的几个问题1）刚架在施工中应及时安装支撑，严格执行规定