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1、wAAA门式刚架轻型房屋钢结构 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望CECS 102:2002介绍提纲介绍提纲1)1)门式刚架在我国的发展门式刚架在我国的发展6060年年代代的的应应用用；8080年年代代末末国国外外成成品品房房的的进进入入和和国国内的研究；内的研究；9595年的市场困难；年的市场困难；CECS 102CECS 102：9898的编制。的编制。2 2）主主的的结结构构特特点点：屋屋面面轻轻，按按有有效效截截面面设设计计，变截面，蒙皮效应。
2、变截面，蒙皮效应。3 3）尺寸和布置的合理选择）尺寸和布置的合理选择柱距和跨度的关系；双坡和多坡；柱距和跨度的关系；双坡和多坡；最大跨度；适宜体形；适宜跨度、高最大跨度；适宜体形；适宜跨度、高 度。1.适用范围适用范围1)吊车起重量不大于20t的A1A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机。当有需要并采取可靠技术措施时，起重量允许不大于5t。2）不适用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轻型房屋钢结构及其屋盖者，该部分结构的设计、制作和安装可参照本规程执行，但应进行整体分析，包括抗震分析，考虑其下部结构对顶层内力和位移的影响。4）关于排架的应用。2.调整结构重要性系数调
3、整结构重要性系数 当设计使用年限为50年时,重要性系数取1.0;当为25年时,重要性系数取不小于0.95。3补充结构抗震验算规定补充结构抗震验算规定 1）建筑抗震设计规范GB50011关于单层钢结构厂房的规定，“不适用于单层轻型钢结构厂房”；2）计算表明，横向刚架和纵向框架7度时可不作抗震验算，但8度时,无论有无吊车,均应进行抗震验算。3）抗震计算可采用底部剪力法；4）地震反应谱计算时阻尼比取0.05；5)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；6）当设计由抗震控制时，应采取相应的抗震构造措施。规程提出抗震构造措施有：构件之间应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚
4、架柱的连接宜采用加腋的方式加强；该处附近翼缘受压区的宽厚比应适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力应适当提高，柱脚底板应设置抗剪键，锚栓应采取提高抗拔力的构造措施；支撑的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等等。4调整钢材设计指标调整钢材设计指标 1）承重结构应采用Q235B级或Q345A级以上钢材制作。2）Q345钢材16mm以下的，由315 N/mm2 改为310N/mm2。主要是增添了承压型高强度螺栓的抗拉强度设计值，对8.8级和10.9级分别为400和500N/mm2。5调整屋面活荷载标准值调整屋面活荷载标准值 将屋面活荷载由0.3kN/m2提高到0.5 kN/m2。对于受荷载水平投影面积大于6
5、0m2的构件，可取不小于0.3 kN/m2。6补充檩条风荷载体型系数规定 1)明确风荷载采用美国MBMA的规定是得到荷载规范组支持和认可的。2)对檩条受风面积小于10m2风荷载的体型系数作了补充。例如，角部檩条受风面积A10 m2时为-1.4,A1m2时为-2.9。3）风荷载和雪荷载都改用50年一遇。基本风压乘调整系数1.05（即1.4/1.33）。4）MBMA风荷载的适用范围是：房屋高度不大于18米，房屋高宽比不大于1。超过以上限值时不适用 7调整结构刚度指标调整结构刚度指标 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，
6、有桥式吊车由地面操作时仍取1/180。2)斜梁竖向挠度表3.4.22注1有误,应采用GB50018如下规定:“对单跨山形门式刚架对单跨山形门式刚架,L,L系一侧斜梁的系一侧斜梁的坡面长度坡面长度”,”,而不是构件跨度而不是构件跨度.此外此外,由于由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值变值,不应大于坡度设计值的不应大于坡度设计值的1/3.1/3.3)跨度大于30m的斜梁宜起拱.8.补充支撑布置要求补充支撑布置要求 1)设置5t及以上吊车时，柱间支撑应采用型钢支撑。2)设置15t以上吊车时,应设置屋盖纵向支撑.桥式吊车起重量较大时,尚应采取措施增加吊车梁的侧向
7、刚度.3)无吊车时柱间支撑间距不大于3045米。4)由于建筑或工艺原因，中间柱不能设置交叉支撑时，可采用纵向刚架。5）多跨房屋的横向必要时也应设置支撑。9.完善刚架结构计算规定完善刚架结构计算规定 1)补充了当不设吊车梁时,式(6.1.1-11)中=5.34。（因门式刚架采用变截面构件,故考虑腹板屈后抗剪强度时）,仍设置横向加劲肋；横向加劲肋的间距取（12）。2)考虑腹板屈后抗剪强度时,变截面构件楔率应小于60mm/m,当不符合时,应将柱下端宽度增大。3)梁在平面内可按压弯构件计算强度，在平面外按压弯构件计算稳定。出平面计算长度取侧向支承点间距离。10补充檩条设计规定补充檩条设计规定 1）上翼
8、缘与屋面板有可靠连接时，可按附录E的规定计算；2）屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时，可按规程的有关公式计算；3)构造措施能有效防止檩条截面扭转时，可仅计算檩条的强度。4）删去了当屋面刚度较大且与檩条有可靠连接时可少设或不设檩间拉条的规定。5）当Z形檩条主轴的倾角接近或大于屋面倾角时，需在檐口处设置斜拉条或在屋脊处设置斜撑杆。6）采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条稳定计算确定。7）关于圆钢拉条的直径采用10mm。8）C形和Z形冷弯型钢既可用于檩条也可用于墙梁。11补充隅撑计算规定补充隅撑计算规定 1)门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大翼缘的屈曲引起的，而斜梁下翼缘与刚架柱的相交处受
9、压最大。2)在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处应各设置一道隅撑。3)在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，其间距不应大于相应受压翼缘宽度的16倍。4）当斜梁下翼缘不设隅撑时，应采取保证刚架稳定的可靠措施，如设置刚性撑杆或加大截面等。5）柱的隅撑应根据具体情况设置。当柱高较大时，要求分段进行平面外稳定性验算，此时应设几道隅撑。6）隅撑轴力N按下式计算，A为斜梁被支撑翼缘的截面面积。12修改檩条在负风压下的修改檩条在负风压下的计算规定计算规定 1)将附录E按欧洲规范规定采用，并附计算例题。此式适用于面板与檩条上翼缘连接时；2)面板采用立缝（咬边）时也可考虑采用。暗扣板宜按与檩条无连接
10、计算。3)勘误。P.113，末行应为。P.115,第1行，公式根号中的“”应为“”。13补充柱脚锚栓抗拔验算规定补充柱脚锚栓抗拔验算规定 计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上挨拔力时，应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载（或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒载分项系数取1.0。柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。14增加钢板增加钢板T形连接单面焊形连接单面焊的规定的规定 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:（1）在设备和其它技术条件具备时才能采用。（2）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。（3）底板的连接、柱
11、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。（4）单面焊适用于腹板厚度不大于8mm的板件，经工艺评定合格后方可采用。15完善高强度螺栓连接的设完善高强度螺栓连接的设计规定计规定 1）保留了主刚架构件间的连接宜采用高强度螺栓承压型或摩擦型连接的规定，但补充了当端板连接只受轴向力和弯矩时，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。（但对此时是否可不作摩擦系数试验不作规定）。2）当端板连接不得采用普通螺栓代替高强度螺栓时,因为端板厚度是根屈服线承载力确定的，如果采用普通螺栓就不可能产生要求的屈服线。钢结构关于可以采用普通螺栓的提法
12、应予更正。.3)端板厚度应由计算确定,但不小于16mm(原规定12mm)。4）强度螺栓应按规定施加预拉力。此时端板连接应按绕中和轴进行抗弯计算。采用普通螺栓抗拉时，螺栓连接按端部螺栓进行抗弯计算。5）端板连接中,翼缘与端板的连接应采用全熔透对接焊缝(100%超探)，腹板与端板的连接应采用角形对接焊缝或与腹板等强的角焊缝。斜梁拼接时端板上下端均应采用外伸式，斜梁与刚架柱连接时，受拉侧应采用外伸式。6)圆钢支撑和锚栓的承载力计算，应采用螺纹处的有效截面面积。圆钢支撑宜采用花兰螺丝张紧。7)锚栓不能参加柱脚抗剪，水平反力应由底板与混凝土基础间的摩擦力承受，超过时应设置抗剪键。8)圆钢支撑的连接宜用带
13、槽的专用楔形垫圈或在孔两侧焊接弧形支承板。16删除结构构件制作的具体删除结构构件制作的具体规定规定 参见门式刚架轻型房屋钢构件JG1442002。17补充结构工程安装允许偏差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与施工有关的几个问题 1）刚架在施工中以及人员离开现场时，应及时安装支撑，必要时应增设临时支撑，并用缆风绳充分固定（强制性规定）。2）柱脚底板下面的每根锚栓，应设置调整螺母，校准后进行二次灌浆。底板上要留注浆孔。3）压型钢板搭接长度范围，可根据屋面坡度和所用胶条情况确定。宜采用丁基橡胶胶条。面板与檩条和面板与墙梁连接的最大钉距不得大于300。房屋端部风吸力较大，屋面板端头搭接的钉距应适当减小。4）在房屋的檐口、角部等部位，应设置具有良好密封性能和外观的泛水板或包边板。