关于门式刚架轻型钢结构房屋设计的探讨

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-11-12浏览：34次

　　摘要：对于房屋建筑而言,其结构多种多样,门式刚架轻型钢结构就是其中一种,这种结构被广泛的应用到了当前城市的很多建筑之中,对于现代建筑的构建而言,这是一个非常重要的具体建筑结构。基于此，本文主要对门式刚架轻型钢结构房屋设计进行了探讨。

　　关键词：门式刚架,轻型钢结构房屋,设计

　　对于门式刚架轻型钢结构,其对设计提出了很高水平的具体要求,所以对于设计人员来讲,需要按照具体的工程情况,对这种结构进行很好的掌控,比如具体的形式、对应的范围、具体的特点等等。另外，还需要充分地掌握这种结构的具体布置和支撑性的相关功能。

　　1适用的具体范围

　　门式刚架的具体优点包括了如下层面：较轻的重量、较低的价格，还能省材;也能够很好的抗震，对于7度以下的地方，一般不对抗震设计进性独特的考虑。加工起来比较简单，耗费的周期还比较短。

　　2结构选型

　　2.1整体结构体系的具体选择

　　当前，多数的单层厂房，它们的钢结构多为框排架类型，实质上为空间结构的一种具体的体系，不过该结构的设计基本上近似看作平面框架结构，对于空间性和整体性，很少考虑。

　　2.2选择合适的主框架

　　对于一般的单层型的厂房，钢结构主框架一般使用钢屋架，首选的形式为梯形和三角形两种。梯形屋架常常会刚接到框架柱上，三角形的两端多用铰接的具体形式。

　　2.3选择合适的墙架系统

　　墙架系统可以被划分为两种：纵墙与端墙，墙架本身为墙面的具体维护性材料，能够很好的对风荷载予以抵抗。对于纵墙墙架而言，主要的组成包括了墙架柱、门柱、墙架梁以及门梁，在墙架梁对应的侧向刚度并不是很充足的情况下，可以设置墙架梁之间的具体拉条，同时设撑杆与斜拉条到上层。

　　2.4选择合适的屋盖

　　通常而言，对于普通钢结构这样的具体厂房屋盖而言，按照屋面板的具体形式，其可以被划分为有檁与无檁两种不同的体系。比较适合有檁体系的为轻钢类的屋面板，比较适合无檁体系的为大型的钢筋混凝土之具体的屋面板，这里的大型在规格层面上有两种比较常见的，分别为6m×1.5m以及6m×3m。组成有檁体系的主要构件包括了撑杆、系杆、檁条以及拉条等等;有檁体系屋盖与屋架和屋架支撑系统一起组成了非常稳定的骨架，实现与固定屋面板之间的具体连接，最终很好地维护了厂房屋面的具体维护性体系。在大型的屋架以及屋面板的直接连接下，无檁体系和必需的支撑一起组成了屋面。当前，使用比较广泛的为有檁屋盖。

　　2.5选择合适的支撑系统

　　对于普通钢结构类型的具体厂房而言，它们的支撑系统之主要的组成包括了两大部分，分别为柱间和屋盖。根据吊车梁之具体的位置，还可以将柱间支撑划分为上层和下层两种。也可以依据柱间支撑的具体连接位置的不同，将其划分为单片和双片，对于双片柱间支撑而言，需缀条进行连接。按照支撑杆的平面几何形状，有人字形、八字形、十字交叉形和门架式之分。下层支撑多采用十字交叉形或门架式，且门架式主要用于生产工艺有特殊要求的情况，十字交叉形和八字形支撑通常按拉杆设计，不考虑承压作用。不管是纵向还是横向的支撑，形状多为十字交叉，对于垂直的屋架支撑而言，多见的形式为W和十字交叉两种。

　　2.6选择合适的吊车梁系统

　　通常情况下，厂房的吊车多为桥式，按照吊车工作时间以及具体的起重吨位，它可以被划为轻、中、重三种不同的类型。吊车梁系统是直接支承吊车的结构模块，一般由吊车梁、制动系统及辅助系统组成。吊车梁可分为实腹式、下撑式和桁架式三种，常用的为实腹式吊车梁。实腹式又有焊接I字形梁、箱型梁和型钢梁三种形式，型钢梁仅适合于跨度小于6m、起重量小于20t的情况，焊接I字形梁则为最常用形式。吊车梁由框架柱支承连接，并分为连接梁型和简支型两种受力形式，后者因设计、施工简单而应用较为普遍，前者虽然可节省钢材10%以上，但对支座不均匀沉降比较敏感而很少采用。划分吊车梁的具体制动系统，其含括了桁架与平板梁两种样式，相比较而言，后者具有相对简单的构造，对于中、轻型厂房而言，比较适合。

　　2.7选择合适的托架和天窗架

　　托架主要用于支承中间屋架，有单腹壁和双腹壁两种形式，前者跨度一般为12～36m，通常两端简支，中间支承一榀或两榀屋架。双腹壁式托架仅用于跨度和荷载很大，同时又受扭矩作用的情况。托架通常采用平行弦桁架，节间划分由所支承的中间屋架之间的间距决定，其高度决定于屋架的端部高度。

　　3支撑的具体作用以及对支撑的布置

　　3.1柱间支撑的具体功能

　　(1)柱间支撑可以广泛的承受来自纵向的荷载力，比如山墙的纵向风，吊车纵向荷载等等。(2)柱间支撑还能够很好地维护柱列的稳定性、避免出现纵向位移，柱列在纵向层面的具体刚度也可以得到很好的增加。(3)对于柱子平面之外之长度计算，柱间支撑也发挥着决定性的作用。(4)对于调整刚架定位、维护刚架安装而言，柱间支撑也发挥着很好的作用和功效。

　　3.2屋盖横向水平支撑的具体功能

　　(1)对于屋盖横向水平支撑来讲，应该能够传递纵向风之具体的荷载到柱列之上，这些柱列需要有对应的柱间支撑。(2)屋盖横向水平支撑还需要和柱间支撑一起将刚架的稳定性予以很好的保证，对于结构来讲，这也是空间整体性得到很好保证的一个具体措施。(3)屋盖横向水平支撑产生的蒙皮效应和维护系统能够共同支撑屋面梁构件，这样屋面梁就可以尽可能的避免出现侧向的弯扭，进而降低自己的稳定性能。(4)屋盖横向水平支撑还可以让屋盖梁能够实现很好的稳定性以及很好的定位安装。

　　3.3布置科学的支撑体系

　　(1)对于各个不同的区段，支撑体系都需要能够对相关的空间予以稳定性的支撑，在设置的时候，这一点必须要考虑进去。(2)在建筑宽于60米的情况下，可以适当进行柱间支撑的增添，增添的位置应该位于内柱列;但是不能进行交叉支撑的对应设置，不过可以进行纵向的刚架或者刚架式的具体门式支撑之设置。(3)对于柱间支撑来讲，比较和横向之具体的支撑在相同开间进行具体的布置，只有这样，才能够组建为不变的几何体系。如果不能够实现相同开间的具体布置，就需要进行刚性系杆的具体加设。对于各道支撑之间的具体间距设置，如果没有吊车的时候，比较适宜的距离为30到45米。如果有吊车，那么间距就需要予以适当的增大，但是不能超过60米。(4)如果吊车有驾驶室，而且吨位在15吨之上，那么就需要设置纵向支撑到屋盖边缘。(5)如果没有吊车，而且檐口高在9米以下的时候，那么比较适宜的设置为单层的柱间支撑;假定檐口高在9米之上，双层柱间的具体支撑的设置需要依据支撑夹角确定。比较适宜的交叉支撑的水平角为45度，一定不能超过55度。如果有吊车，需要进行两层的柱间支撑，，为了尽可能的控制或者减少吊车梁出现的温度应力，可以不进行下层支撑。

　　4结论

　　总而言之，从体系层面分析，门式刚架轻型钢结构本身是比较复杂的，所以具体到设计层面，很多不同的内容都需要顾及到，设计本身也需要符合相关的科学原理，作为设计人员，需要对该结果的具体特点、具体的应用范围、具体的类型选择予以掌握，只有这样，该结构才能够在建筑中发挥自己的最大价值和功效。

　　参考文献

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《关于门式刚架轻型钢结构房屋设计的探讨》

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