钢结构讲稿-10门式刚架课件

第九章轻型门式刚架钢结构

Chapter9LightPortalFrames第九章轻型门式刚架钢结构

Chapter9Light1第一节概述组成应用示例结构特点适用规范第一节概述组成2主结构

柱和斜梁（主刚架）、抗风柱、吊车梁次结构

檩条和墙梁支撑体系

柱间支撑、屋面支撑、拉条和隅撑围护体系

屋面板、墙面板、保温棉其他（非结构构件）收边、泛水、采光板、通风器、天沟、落水管等

1.1单层门式刚架的组成主结构1.1单层门式刚架的组成3钢结构讲稿-10门式刚架4单层门式刚架的组成单层门式刚架的组成51.2门式刚架的应用示例工厂仓库（物流中心）工厂（内部）物流中心（内部）1.2门式刚架的应用示例工厂仓库（物流中心）工厂（内部）物6超市（内部）门式刚架的应用（续1）超市展厅办公楼超市（内部）门式刚架的应用（续1）超市展厅办7门式刚架的应用（续2）HalifaxCountyRescue

Squad(After)HalifaxCountyRescue

Squad(During)门式刚架的应用（续2）HalifaxCountyResc81.3单层门式刚架结构的特点质量轻一般10~30kg/m2，柱底反力小，地震反应小，注意风吸力工业化程度高，施工周期短综合经济效益高柱网布置比较灵活梁柱多用变截面，省材整体性←檩条、墙梁、隅撑；支撑→张紧的圆钢；可考虑屋面蒙皮效应1.3单层门式刚架结构的特点质量轻91.4适用规范国准：《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002行业标准：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》

CECS102:2002，工程建设标准化协会上海市标准《轻型钢结构设计规程》

DBJ08-68-971.4适用规范国准：《冷弯薄壁型钢结构技术规范》10第二节结构形式与布置结构形式结构布置第二节结构形式与布置结构形式11按跨数：

单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式按屋面坡脊数：

单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡2.1结构形式按跨数：2.1结构形式12单跨门式刚架实例单跨门式刚架实例13钢结构讲稿-10门式刚架142.2结构布置主要尺寸结构布置2.2结构布置主要尺寸15跨度：宜9~36m高度：宜4.5~9m柱距：6m～9m，可以非标准主要尺寸跨度：宜9~36m主要尺寸16温度区段（长）：纵向≤300m，横向≤150m

伸缩缝设置：双柱；檩条和屋面板构造檩条布置檩条一般1.5m等间距屋脊附近双檩（距屋脊≤200mm）天沟附近布置一根以固定天沟墙梁布置一般为2m一般布置在柱的外侧，也可布置在内侧结构布置温度区段（长）：纵向≤300m，横向≤150m结构布置17钢结构讲稿-10门式刚架18屋脊檐口屋脊檐口19钢结构讲稿-10门式刚架20支撑和刚性系杆布置布置原则：保证几何不变体与普通厂房类似要求支撑形式：支撑：圆钢、型钢系杆：檩条、圆管、其他截面支撑和刚性系杆布置布置原则：21第三节刚架设计3.1荷载及荷载组合永久荷载可变荷载荷载效应组合第三节刚架设计3.1荷载及荷载组合22内力分析

弹性分析方法按平面结构分析有限元法手算校核：静力计算的公式和图表侧移计算

荷载取标准值3.2刚架内力和侧移计算内力分析3.2刚架内力和侧移计算23侧移限值（宽）不设吊车：采用轻型钢板墙时为h/60，采用砌体墙时为h/100，h为柱高；设有桥式吊车：吊车有驾驶室时为h/400，吊车由地面操作时为h/180。

侧移限值（宽）24受弯构件的挠度限值（宽）

斜梁檩条压型钢板受弯构件的挠度限值（宽）25构件长细比要求（宽）

受压构件：主要构件[]≤180，其它构件及支撑[]≤220；

受拉构件：静载，桁架构件[]≤350；吊车梁以下柱间支撑[]≤300；其它支撑[]≤400；承受动力荷载时[]≤250。

构件长细比要求（宽）263.3刚架柱、梁设计

梁柱板件宽厚比限值

翼缘：不能发生局部失稳，要求受压翼缘：

腹板:考虑屈曲后强度按规程要求计算有效宽度3.3刚架柱、梁设计梁柱板件宽厚比限值腹板27查表法一阶分析法二阶分析法变截面柱在刚架平面内的计算长度查表法变截面柱在刚架平面内的计算长度28斜梁下翼缘受压，隅撑作受压翼缘的侧向支承隅撑按轴心受压构件设计，轴心力为：

3.4隅撑设计斜梁下翼缘受压，隅撑作受压翼缘的侧向支承3.4隅撑设计29钢结构讲稿-10门式刚架30梁柱节点、梁与梁拼接节点和柱脚节点梁柱节点及梁拼接节点

梁柱：端板竖放、端板斜放、端板平放梁拼接：端板与构件外边缘垂直。

3.5节点设计刚架梁与柱及梁与梁的连接梁柱节点、梁与梁拼接节点和柱脚节点3.5节点设计刚架梁与31柱脚

刚接或铰接，一般宜平板式铰接柱脚

(a)(b)(c)(d)门式刚架柱脚形式柱脚(a)323.6檩条设计

截面形式

冷弯薄壁型钢檩条3.6檩条设计截面形式冷弯薄壁型钢檩条33檩条的内力分析檩条为双向受弯构件实腹式檩条截面的主轴和荷载qx=qsin0，qy=qcos0檩条的内力分析檩条为双向受弯构件实腹式檩条截343.6墙梁设计墙梁的截面形式 卷边槽形截面（C形钢）或Z形钢墙梁的受力

风荷载，竖向荷载

双向受弯构件3.6墙梁设计墙梁的截面形式35檩条和墙梁的拉条檩条和墙梁的拉条36檩条的拉条檩条的拉条37墙梁的拉条墙梁的拉条38支撑节点支撑节点39第九章轻型门式刚架钢结构

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Chapter9Light40第一节概述组成应用示例结构特点适用规范第一节概述组成41主结构

柱和斜梁（主刚架）、抗风柱、吊车梁次结构

檩条和墙梁支撑体系

柱间支撑、屋面支撑、拉条和隅撑围护体系

屋面板、墙面板、保温棉其他（非结构构件）收边、泛水、采光板、通风器、天沟、落水管等

1.1单层门式刚架的组成主结构1.1单层门式刚架的组成42钢结构讲稿-10门式刚架43单层门式刚架的组成单层门式刚架的组成441.2门式刚架的应用示例工厂仓库（物流中心）工厂（内部）物流中心（内部）1.2门式刚架的应用示例工厂仓库（物流中心）工厂（内部）物45超市（内部）门式刚架的应用（续1）超市展厅办公楼超市（内部）门式刚架的应用（续1）超市展厅办46门式刚架的应用（续2）HalifaxCountyRescue

Squad(After)HalifaxCountyRescue

Squad(During)门式刚架的应用（续2）HalifaxCountyResc471.3单层门式刚架结构的特点质量轻一般10~30kg/m2，柱底反力小，地震反应小，注意风吸力工业化程度高，施工周期短综合经济效益高柱网布置比较灵活梁柱多用变截面，省材整体性←檩条、墙梁、隅撑；支撑→张紧的圆钢；可考虑屋面蒙皮效应1.3单层门式刚架结构的特点质量轻481.4适用规范国准：《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002行业标准：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》

CECS102:2002，工程建设标准化协会上海市标准《轻型钢结构设计规程》

DBJ08-68-971.4适用规范国准：《冷弯薄壁型钢结构技术规范》49第二节结构形式与布置结构形式结构布置第二节结构形式与布置结构形式50按跨数：

单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式按屋面坡脊数：

单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡2.1结构形式按跨数：2.1结构形式51单跨门式刚架实例单跨门式刚架实例52钢结构讲稿-10门式刚架532.2结构布置主要尺寸结构布置2.2结构布置主要尺寸54跨度：宜9~36m高度：宜4.5~9m柱距：6m～9m，可以非标准主要尺寸跨度：宜9~36m主要尺寸55温度区段（长）：纵向≤300m，横向≤150m

伸缩缝设置：双柱；檩条和屋面板构造檩条布置檩条一般1.5m等间距屋脊附近双檩（距屋脊≤200mm）天沟附近布置一根以固定天沟墙梁布置一般为2m一般布置在柱的外侧，也可布置在内侧结构布置温度区段（长）：纵向≤300m，横向≤150m结构布置56钢结构讲稿-10门式刚架57屋脊檐口屋脊檐口58钢结构讲稿-10门式刚架59支撑和刚性系杆布置布置原则：保证几何不变体与普通厂房类似要求支撑形式：支撑：圆钢、型钢系杆：檩条、圆管、其他截面支撑和刚性系杆布置布置原则：60第三节刚架设计3.1荷载及荷载组合永久荷载可变荷载荷载效应组合第三节刚架设计3.1荷载及荷载组合61内力分析

弹性分析方法按平面结构分析有限元法手算校核：静力计算的公式和图表侧移计算

荷载取标准值3.2刚架内力和侧移计算内力分析3.2刚架内力和侧移计算62侧移限值（宽）不设吊车：采用轻型钢板墙时为h/60，采用砌体墙时为h/100，h为柱高；设有桥式吊车：吊车有驾驶室时为h/400，吊车由地面操作时为h/180。

侧移限值（宽）63受弯构件的挠度限值（宽）

斜梁檩条压型钢板受弯构件的挠度限值（宽）64构件长细比要求（宽）

受压构件：主要构件[]≤180，其它构件及支撑[]≤220；

受拉构件：静载，桁架构件[]≤350；吊车梁以下柱间支撑[]≤300；其它支撑[]≤400；承受动力荷载时[]≤250。

构件长细比要求（宽）653.3刚架柱、梁设计

梁柱板件宽厚比限值

翼缘：不能发生局部失稳，要求受压翼缘：

腹板:考虑屈曲后强度按规程要求计算有效宽度3.3刚架柱、梁设计梁柱板件宽厚比限值腹板66查表法一阶分析法二阶分析法变截面柱在刚架平面内的计算长度查表法变截面柱在刚架平面内的计算长度67斜梁下翼缘受压，隅撑作受压翼缘的侧向支承隅撑按轴心受压构件设计，轴心力为：

3.4隅撑设计斜梁下翼缘受压，隅撑作受压翼缘的侧向支承3.4隅撑设计68钢结构讲稿-10门式刚架69