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门式刚架的设计与施工技术探讨

[收录:2013-05-06] [作者:郝志光 梁晶 王骁] [服务:论文代写代发] [字体: ]
内容摘要:门式刚架的设计与施工技术探讨.摘要:文章指出每一位设计者要通过对门式刚架相关规范、力学、结构受力原理的学习探究,建立起较强的结构概念,结合实际,正确处理设计与实践中遇到的各种杂难问题,使钢结构设计不但在技术上切实可行,而且能取得最优的经济效益。
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门式刚架的设计与施工技术探讨.要:文章指出每一位设计者要通过对门式刚架相关规范、力学、结构受力原理的学习探究,建立起较强的结构概念,结合实际,正确处理设计与实践中遇到的各种杂难问题,使钢结构设计不但在技术上切实可行,而且能取得最优的经济效益。

关键词:门式刚架    轻型房屋钢结构    设计施工

随着轻型钢结构房屋在建筑工程中的大量应用,为了满足大空间的使用要求,采用轻型钢结构屋面,一般为钢筋混凝土柱和钢梁组成的框架结构,梁柱连接采用铰接形式。但有的设计人员往往不能正确的在计算软件中模拟这种结构体系,而是采用钢柱来代替混凝土柱,梁柱采用刚接来计算。在刚架设计中钢柱与钢梁刚接连接节点处将传递弯矩,钢柱对钢梁的强度和挠度起到一定的约束补强作用,而实际施工中由于混凝土柱和钢梁采用铰接连接,节点处不能传递弯矩,由于节点连接方式不同,构件内力分配也不同,所以将计算刚架的钢柱换成混凝土柱,而钢梁截面不变,必然导致结构本身存在安全隐患。

1结构材料的特点分析

在进行轻型门式刚架结构设计过程中,材料的选择尤其重要。承重结构应根据结构的重要性(破坏后果)、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方式、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和要求具有的材料性能,要防止钢材发生脆性破坏。一般来讲,受拉构件的材性要求较受压构件的高,焊接构件的材性要求较非焊接结构高,受动力荷载的结构材性较受静力荷载的高,处于低温地区的结构材性要求较高,钢板厚度越大材性越差。这里着重谈谈在设计中如何选用Q235钢和Q345钢。

2门式刚架的设计分析

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)第3.2.2条规定(后面简称门式刚架规程),当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5 kN/m2,但对受荷水平投影面积大于60 m2的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3 kN/m2。第3.2.5条荷载效应组合原则规定,屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者中的较大值。一般房屋的设计基准期为50年,沈阳地区50年一遇雪荷载值为0.40 kN/m2,根据荷载效应组合要求取两者较大值,这样就应该取雪荷载0.40 kN/m2参与计算。容易忽视的是“受荷水平投影面积大于60 m2”仅是针对于刚架构件,檩条的计算则应按规范要求取0.5 kN/m2,因为单根檩条的受荷面积较小,如取值不足,给建筑物的使用安全留下隐患。门式刚架技术规程第3.4.2条规定,门式刚架斜梁仅支撑压型钢板屋面和冷弯型钢檩条时,构件的竖向挠度限值为1/180,有吊顶时为1/240。因大多数轻钢房屋结构跨度较大,在一定设计荷载情况下,构件的截面大小一般都由挠度控制,值太大不仅影响建筑物的正常使用,在钢梁挠度值过渡超过极限值时,会给建筑物造成严重破坏,甚至倒塌。一些设计人员简单的认为只要构件的强度满足要求结构就不会出问题,而忽略了对构件挠度变形的控制。在这次雪灾倒塌的房屋中,有部分房屋就因为受力构件挠度过大,造成整个结构体系的崩溃而发生整体倒塌事故。

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