钢结构构造与识图 课件 单元三　门式刚架轻型房屋

钢结构构造与识图选用教材ISBN

978-7-111-76122-8欢迎征订目录单元二多高层钢结构房屋单元三门式刚架轻型房屋单元四单层钢结构厂房单元一钢结构基础知识单元五空间管桁架结构单元六网架结构单元七装配式钢结构建筑钢结构构造与识图单元三门式刚架轻型房屋门式刚架轻型房屋是承重结构采用变截面或等截面实腹刚架,围护结构采用轻型屋面和轻型外墙的单层房屋,承重结构单跨或多跨,可设置起重量不大于20t的A1-A5工作级别桥式起重机或3t悬挂式起重机。门式刚架是典型的轻型钢结构,广泛应用于工业、商业及体育文化等工业与民用建筑中,如厂房、超市、室内运动场等。单元设置背景本单元主要介绍门式刚架轻型房屋的组成、结构体系、结构布置、结构构造,重点掌握门式刚架轻型房屋的主结构、支撑系统和次结构的构造,能熟练识读施工图。读者可结合虚实模型进行本单元的学习,有条件可到施工现场或已建成的房屋进行学习与实践,以便更好地理解门式刚架轻型房屋的构造,更好地识读施工图。单元教学要求单元三门式刚架轻型房屋单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图单元三门式刚架轻型房屋单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（a）在建的有吊车门式刚架（b）在建的无吊车门式刚架（c）门式刚架厂房图3.0.1门式刚架轻型房屋目录Content1项目3.1

认识门式刚架轻型房屋2项目3.2

掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造单元三门式刚架轻型房屋单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图3项目3.3

掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造4项目3.4

掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造认识门式刚架轻型房屋项目3.1任务3.1.1熟悉门式刚架轻型房屋的组成任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.1.1熟悉门式刚架轻型房屋的组成单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.1熟悉门式刚架轻型房屋的组成一、结构体系单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图门式刚架轻型房屋钢结构的组成项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.1熟悉门式刚架轻型房屋的组成二、荷载传递单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图竖向荷载水平荷载横向水平荷载纵向水平荷载屋面恒荷载、活荷载檩条吊车竖向荷载刚架梁刚架柱柱脚吊车梁牛腿刚架柱屋面柱间支撑刚架基础柱脚基础风荷载吊车横向水平荷载风荷载吊车横向水平荷载柱脚基础柱脚基础项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.1熟悉门式刚架轻型房屋的组成课堂练习单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图引导问题1：门式刚架轻型房屋的结构体系主要包括基础、主结构、支撑系统、次结构、围护结构、辅助结构等。引导问题2：竖向荷载和横向水平作用通过主刚架传递内力到柱脚和基础上；而纵向水平作用通过屋面和柱间支撑等传递到柱脚和基础上。结束语结束任务!单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置一、结构形式单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图单跨刚架双跨刚架多跨刚架带挑檐刚架带毗屋刚架单坡刚架纵向带夹层刚架端跨带夹层刚架项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（一）平面布置门式刚架轻型房屋的结构平面布置跨度间距宽度长度项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）立面布置门式刚架轻型房屋的立面布置高度轴线屋面坡度项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（三）伸缩缝门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段不宜大于300m；横向温度区段不宜大于150m，当横向温度区段大于150m时，应考虑温度的影响；当有可靠依据时，温度区段长度可适当加大。项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（四）托梁或托架在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处，宜布置托梁或托架。项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（五）次结构布置屋面檩条的布置，应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条供货规格等因素的影响。屋面压型钢板厚度和檩条间距应按计算确定。项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（六）山墙布置采用山墙墙架采用门式刚架项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（七）纵向传力体系项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置二、结构布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（八）墙架布置项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置三、结构材料单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图承重的冷弯薄壁型钢、热轧型钢和钢板Q235Q355门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件Q235BQ355A非焊接的檩条和墙梁等构件Q235A项目3.1认识门式刚架轻型房屋任务3.1.2理解门式刚架轻型房屋的结构布置课堂练习单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图引导问题1：门式刚架的单跨跨度一般以3m为模数，常用12m~48m；门式刚架的间距即柱网轴线在纵向的距离，一般为6m~9m，常取6m、7.5m、9m。引导问题2：门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8~1/20。引导问题3：门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段不宜大于300m；横向温度区段不宜大于150m。结束语结束任务!单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造项目3.2任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造任务3.2.2掌握山墙抗风柱构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图柱单元梁单元门式刚架等截面或变截面H型钢形式等截面或变截面H型钢形式刚接或铰接项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造一、刚架柱单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图变截面的楔形柱等截面柱阶形柱项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造二、刚架梁单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图实腹式门式刚架梁截面高度一般可为跨度的1/30～1/40，通常用焊接的H形截面。一般采用楔形梁，在梁柱连接处，横梁大头与刚架柱连接，在横梁弯矩包络图中弯矩较小处设置小头连接。项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（一）连接方式端板竖放端板横放端板斜放刚架斜梁拼接项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）构造要求刚架梁柱、梁梁的连接一般应采用摩擦型高强度螺栓，常用规格为M16～M24。端板平齐式端板外伸式项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）构造要求端板连接螺栓应成对对称布置，并在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧均应设置，每个翼缘的螺栓群中心与翼缘的中心宜重合或接近。为此，应采用将端板伸出截面高度范围以外的外伸式连接，同时，在端板外伸部分设置加劲肋。项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）构造要求螺栓群间的力臂足够大（如在端板斜放时），或受力较小时的某些横梁拼接，也可采用将螺栓全部设在构件截面高度范围内的端板平齐式连接。项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）构造要求螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足螺栓施拧要求，不宜小于35mm。螺栓端距不应小于螺栓孔径的2倍，且应满足螺栓施拧要求。在门式刚架中，受压翼缘的螺栓不宜少于两排。当受拉翼缘两侧各设一排螺栓尚不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧成对增设螺栓，其间距不小于螺栓孔径的3倍。项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造三、梁柱节点及斜梁拼接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图（二）构造要求与横梁端板连接的柱翼缘部分应与梁的端板等厚度，当端板上两对螺栓间的最大距离大于400mm时，应在端板的中部增设一对螺栓。端板尺寸应满足螺栓布置构造要求，一般宽度同翼缘宽或稍大，高度与端板连接方法有关。端板厚度可由计算确定，且不宜小于12mm和螺栓直径的较大值。项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造四、牛腿单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图变截面等截面项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造五、柱脚单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图一对锚栓铰接柱脚两对锚栓铰接柱脚带加劲助的刚接柱脚带靴梁的刚接柱脚项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.1掌握门式刚架柱、梁单元构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习引导问题1：门式刚架的主结构由多个柱、梁单元构件组成，一般采用等截面或变截面H型钢形式。边柱和梁为刚接，中柱与梁的连接可采用刚接或铰接。刚架的单元构件运输到现场后一般通过高强度螺栓连接。引导问题2：门式刚架柱构件截面形式有变截面的楔形柱、等截面柱及阶形柱。

引导问题3：实腹式门式刚架梁截面高度一般可为跨度的1/30～1/40。引导问题4：门式刚架梁与柱的工地连接，常用螺栓端板连接，连接方式包括端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。引导问题5：牛腿的截面形式应根据集中力的大小和集中力到柱翼缘的远近，可采用变截面或等截面形式。引导问题6：门式刚架轻型房屋钢结构的柱脚，包括平板式铰接柱脚和刚接柱脚。结束语结束任务!单元一钢结构基础知识钢结构构造与识图任务3.2.2

掌握山墙抗风柱构造及连接构造单元六网架结构钢结构构造与识图项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.2掌握山墙抗风柱构造及连接构造一、柱顶与屋架通过弹簧片连接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图柱顶与屋架通过弹簧片连接项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.2掌握山墙抗风柱构造及连接构造二、抗风柱腹板上开长圆孔与刚架梁连接单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图柱顶与刚架梁通过开竖向长圆孔的连接板连接项目3.2掌握门式刚架轻型房屋主结构的构造任务3.2.2掌握山墙抗风柱构造及连接构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习引导问题1：抗风柱的作用主要是传递山墙的风荷载，上端通过铰节点与钢梁的连接，下端铰接或刚接于基础。引导问题2：抗风柱柱顶可与屋架通过弹簧片连接或与屋架铰接。结束语结束任务!单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造项目3.3任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.1掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造一、柱间支撑的布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图无吊车门式刚架柱间支撑布置有吊车门式刚架柱间支撑布置项目3.1掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造二、柱间支撑的形式单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图门式框架圆钢或钢索交叉支撑型钢交叉支撑人形支撑项目3.1掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习项目3.1掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.1掌握柱间支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习引导问题1：某无吊车两跨11开间门式刚架轻型房屋，平面尺寸为66mX36m，柱距为6m，跨度18m。在侧墙柱列应布置3组柱间支撑，柱间支撑宜设置在1、6、11开间或2、6、10开间。引导问题2：某有吊车两跨15开间门式刚架轻型房屋，平面尺寸为135mX48m，柱距为9m，跨度24m。在侧墙柱列和中柱列应布置4组柱间支撑，其中端开间只需布置上部支撑。引导问题3：柱间支撑采用的形式宜为门式框架、圆钢或钢索交叉支撑、型钢交叉支撑、方管或圆管人字支撑等。结束语结束任务!单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造一、屋面横向和纵向支撑系统的布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图布置在房屋端部和温度区段第一开间项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造一、屋面横向和纵向支撑系统的布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图布置在房屋端部和温度区段第二开间项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造一、屋面横向和纵向支撑系统的布置单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图屋面纵向支撑系统的布置项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造二、屋面横向和纵向支撑系统的形式单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图屋面支撑形式可选用圆钢或钢索交叉支撑；当屋面斜梁承受悬挂吊车荷载时，屋面横向支撑应选用型钢交叉支撑；屋面横向交叉支撑节点布置应与抗风柱相对应，并应在屋面梁转折处布置节点。项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造三、隅撑的布置及构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图隅撑与梁柱内翼缘连接隅撑与梁柱腹板连接隅撑与连接板连接项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习项目3.3掌握门式刚架轻型房屋支撑系统的构造任务3.3.2掌握屋面支撑系统的构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图课堂练习引导问题1：柱间支撑与屋盖横向支撑宜设置在同一开间，以组成完整的空间稳定体系。引导问题2：对设有带驾驶室且起重量大于15t桥式吊车的跨间，应在屋盖边缘设置纵向支撑；在有抽柱的柱列，沿托架长度应设置纵向支撑。引导问题3：隅撑宜连接在内翼缘，也可连接内翼缘附近的腹板或连接板上，距内翼缘的距离不大于100mm。结束语结束任务!单元一钢结构基础知识钢结构构造与识图掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造项目3.4任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造任务3.4.2掌握墙面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造屋面系统檩条拉条撑杆直拉条斜拉条任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造一、屋面檩条单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造(一)屋面檩条的形式（a）冷弯薄壁卷边槽钢（b）冷弯薄壁斜卷边Z形钢（c）高频焊接薄壁H型钢图3.4.1屋面檩条的形式任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造一、屋面檩条单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造(二)檩条与刚架斜梁的连接檩条与钢梁不设檩托板连接当腹板高厚比不大于200时，可不设置檩托板，由翼缘支承传力，但檩条应满足局部屈曲承压能力；当计算不满足要求时，应对腹板应采取局部加强措施。任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造一、屋面檩条单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造(二)檩条与刚架斜梁的连接角钢檩托角钢檩托（加劲板）T形檩托任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造一、屋面檩条单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造(二)檩条与刚架斜梁的连接连续檩条的搭接任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造课堂练习引导问题1：屋面檩条常用冷弯薄壁卷边槽钢（C形钢）檩条、冷弯薄壁斜卷边Z形钢檩条、高频焊接薄壁H型钢檩条。引导问题2：檩条与刚架斜梁的连接，当腹板高厚比不大于200时，可不设置檩托板，直接与斜梁连接；当檩条腹板高厚比大于200时，应设置檩托板，常用的檩托有角钢檩托、设置加劲板的角钢檩托和T形檩托。任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造二、拉条与撑杆单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造（一）拉条与撑杆的布置屋面系统拉条与撑杆的设置任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造二、拉条与撑杆单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造（二）拉条与撑杆的构造拉条直拉条斜拉条撑杆任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造二、拉条与撑杆单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造（二）拉条与撑杆的构造任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造课堂练习引导问题3：当檩条跨度L≤4m时，可按计算要求确定是否需要设置拉条；当檩条跨度4m<L≤6m时，宜在檩条跨中位置设置一道拉条；当跨度＞6m时，宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条。任务3.4.1掌握屋面系统的组成与构造单元三门式刚架轻型房屋钢结构构造与识图项目3.4掌握门式刚架轻型房屋次结构的构造课堂练习引导问题1：屋面檩条常用冷弯薄壁卷边槽钢（C形钢）檩条、冷弯薄壁斜卷边Z形钢檩条、高频焊接薄壁H型钢檩条。引导问题2：檩条与刚架斜梁的连接，当腹板高厚比不大于200时，可不设置檩托板，直接与斜梁连接；当檩条腹板高厚比大于200时，应设置檩托板，常用的檩托有角钢檩托、设置加劲板的角钢檩托和T形檩托。引导问题3：当檩条跨度L≤4m时，可按计算要求确定是否需要设置拉条；当檩条跨度4m<L≤6m时，宜在檩条跨中位置设置一道拉条；当跨度＞6m时，宜在檩条