【正文】 第 1 章 輕型門式剛架結(jié)構(gòu) 概 述 單層門式剛架結(jié)構(gòu)的組成 承重構(gòu)件： 門式剛架的梁、柱構(gòu)件 焊接 H形鋼 (等截面或變截面 ),熱軋 H型鋼 (等截面 ) 焊接變截面的 H形 截面采用較多。 單跨 剛架的梁 柱 節(jié)點(diǎn) 采用 剛接 ； 多跨 剛架的梁 柱 節(jié)點(diǎn) 大多 剛架 和 鉸接 并用。 柱腳可與基礎(chǔ) 剛架 或 鉸接 。 檁條、墻梁： 冷彎薄壁型鋼 槽鋼、卷邊槽形、 Z形 圍護(hù)結(jié)構(gòu)（屋面、墻面） ：壓型鋼板 保溫隔熱材料： 聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉 適當(dāng)設(shè)置支撐 單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的組成 單層門式剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) （ 1）質(zhì)量輕 圍護(hù)結(jié)構(gòu) (屋面、墻面 )的質(zhì)量都很輕，因而支承它們的 門式剛架也很輕； 地基 的處理費(fèi)用相對(duì)較低， 基礎(chǔ) 做得比較?。? 在相同地震烈度下門式剛架結(jié)構(gòu)的 地震反應(yīng)小 ， 風(fēng)荷載對(duì)門式剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力影響較大， 風(fēng)荷載產(chǎn)生的 吸力 可能會(huì)使屋面金屬壓型板、檁條的 受力反向 ，當(dāng)風(fēng)荷載或房屋較 高 時(shí)， 風(fēng)荷載可能是剛架設(shè)計(jì)的控制荷載。 （ 2）工業(yè)化程度高，施工周期短 構(gòu)件為工廠制作 ,質(zhì)量易于保證 ,工地安裝方便；構(gòu)件之間的連接采用 高強(qiáng)度螺栓連接 。 （ 3） 綜合經(jīng)濟(jì)效益高 設(shè)計(jì)周期短； 構(gòu)件采用先進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備制造； 原材料的種類較少；便于運(yùn)輸； 工程周期短，資金回報(bào)快，投資效益高。 （ 4） 柱網(wǎng)布置比較靈活 柱網(wǎng)布置不受模數(shù)限制， 柱距：根據(jù) 使用要求 和 用鋼量最省 的原則。 其他特點(diǎn)： （ 1）門式剛架體系的整體性依靠檁條、墻梁及隅撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量； 支撐多用張緊的圓鋼制成，很輕便。 （ 2） 門式剛架的梁 、 柱多采用變截面構(gòu)件 ， 可以 節(jié)省材料 。 柱為楔形構(gòu)件，梁則由多段楔形構(gòu)件組成。 梁 、 柱腹板在設(shè)計(jì)時(shí)利用 屈曲后強(qiáng)度 ， 可使腹板寬厚比放大 （ 腹板厚度較薄 ） 。 塑性設(shè)計(jì)不再適用 。 （ 3） 組成構(gòu)件的板件較薄，對(duì) 制作、涂裝、運(yùn)輸、安裝 的要求高。 板件的寬厚比大，使得構(gòu)件在外力撞擊下容易發(fā)生 局部變形 。 銹蝕 對(duì)構(gòu)件截面削弱帶來的后果更為嚴(yán)重。 構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。因此，在運(yùn)輸和安裝過程中要采取必要的措施， 防止構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。 門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況 《 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 輕型的廠房、倉庫、大型超市、體育館、展覽廳及活動(dòng)房屋、加層建筑等。 結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 門式剛架的結(jié)構(gòu)形式 單跨單脊單坡 單跨單脊雙坡 多跨單脊雙坡 雙跨單脊雙坡 單跨單脊雙坡 雙跨多脊多坡 （ 1）門式剛架的梁、柱 截面形式 變截面，等截面 實(shí)腹焊接 工字形 截面或軋制 H形 截面。 變截面構(gòu)件通常改變腹板的高度，作成 楔形 。 （ 2）門式剛架的 柱腳 鉸接， 按支承設(shè)計(jì)，通常為平板支座，設(shè)一對(duì)或兩對(duì)地腳螺栓。 剛接， 當(dāng)用于工業(yè)廠房且 有橋式吊車 時(shí)。 （ 3）門式剛架輕型房屋屋面 坡度 宜取 1/20～ 1/8，雨水較多地區(qū)取較大值。 （ 4）門式剛架的 組成 可由多個(gè)梁、柱單元構(gòu)件 組成 ， 柱一般為單獨(dú)單元構(gòu)件， 斜梁可根據(jù)運(yùn)輸條件劃分為若干個(gè)單元。 單元構(gòu)件本身采用 焊接 ， 單元之間可通過端板用 高強(qiáng)度螺栓連接 。 結(jié) 構(gòu) 布 置 剛架的建筑尺寸和布置 （ 1）門式剛架的 跨度 ，取橫向剛架柱間的距離，宜為 9～ 36m，以 3m為模數(shù)，但可不受模數(shù)限制。 （ 2）門式剛架的 高度， 取地坪柱軸線與斜梁軸線交點(diǎn)的高度，宜為 ～ 9m，可適當(dāng)放大。 （ 3）柱的 軸線 ，取柱下端（較小端）中心的豎向軸線，工業(yè)建筑邊柱的定位軸線宜取柱外皮。 （ 4）斜梁的 軸線 ，取通過變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。 （ 5） 門式剛架的 間距 ， 綜合考慮剛架跨度 、 荷載條件及使用要求等因素 ， 宜取 6m、 9m。 （ 6） 挑檐長(zhǎng)度 ， 根據(jù)使用要求確定 ， 宜為 ～ ，其上翼緣坡度取與剛架斜梁坡度相同 。 （ 7） 門式剛架的 溫度區(qū)段 ， 縱向 溫度區(qū)段 300m； 橫向 溫度區(qū)段 150m； 當(dāng)有計(jì)算依據(jù)時(shí)，溫度區(qū)段可適當(dāng)放大。 當(dāng)房屋的平面尺寸超過規(guī)定時(shí)，需設(shè)置 伸縮縫 ， 伸縮縫可采用兩種做法： （ a）設(shè)置雙柱；（ b）在搭接檁條的螺栓處采用長(zhǎng)圓孔，并使該處屋面板在構(gòu)造上允許漲縮。 檁條和墻梁的布置 （ 1） 屋面檁條 ，一般應(yīng) 等間距 布置。 但在 屋脊處 ， 應(yīng)沿 屋脊兩側(cè) 各布置一道檁條 ， 使得屋面板的外伸寬度不要太長(zhǎng) （ 小于 200mm） ， 在 天溝附近布置一道檁條 ， 以便于天溝的固定 。 確定檁條間距 時(shí) ， 應(yīng)綜合考慮天窗 、 通風(fēng)屋脊 、 采光帶 、 屋面材料 、 檁條規(guī)格等因素 ， 按計(jì)算確定 。 （ 2） 側(cè)墻墻梁 ， 當(dāng)采用壓型鋼板作圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí) ， 墻梁宜布置在 剛架柱的外側(cè) ， 其間距由墻板板型和規(guī)格確定 ， 且不大于由 計(jì)算確定 的數(shù)值 。 支撐和剛性系桿的布置 支撐和剛性系桿的布置應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）在每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。 （ 2）在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。 （ 3） 端部支撐 宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二個(gè)開間。 柱間支撐的間距 一般取 30～ 45m。 （ 4）當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng) 分層 設(shè)置；當(dāng)房屋寬度大于 60m，內(nèi)柱列宜適當(dāng)設(shè)置支撐。 （ 5）當(dāng)端部支撐設(shè)在端部第二個(gè)開間時(shí)，在第一個(gè)開間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置 剛性系桿 。 （ 6）在 剛架轉(zhuǎn)折處 （邊柱柱頂、屋脊及多跨剛架的中柱柱頂）應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置 剛性系桿 。 （ 7）由支撐斜桿等組成的水平桁架，其直腹桿宜按剛性系桿考慮。 （ 8） 剛性系桿可由檁條兼任 ， 此時(shí)檁條應(yīng)滿足壓彎構(gòu)件的承載力和剛度要求 ， 當(dāng)不滿足時(shí)可在剛架斜梁間設(shè)置鋼管 、 H型鋼等桿件 。 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的 支撐 宜用 十字交叉圓鋼支撐 ， 圓鋼與相連構(gòu)件的夾角宜接近 45186。， 不超過30186?！?60186。 圓鋼應(yīng)采用特制的連接件與梁 、 柱腹板連接 ， 校正定位后張緊固定 。 張緊手段最好用花籃螺絲 。 剛 架 設(shè) 計(jì) 荷載及荷載組成 包括永久荷載和可變荷載 永久荷載 永久荷載 包括： 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重 和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 重力荷載 ， 如屋面 、 檁條 、 支撐 、 吊頂 、 墻面構(gòu)件和剛架自身等 。 可變荷載 （ 1） 屋面活荷載： 當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時(shí) ， 屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 （ 按水平投影面積計(jì)算 ） 應(yīng)取 ； 對(duì)受荷水平投影面積超過 60m2的剛架結(jié)構(gòu) ， 計(jì)算時(shí)采用的豎向均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取 。 設(shè)計(jì)屋面板和檁條時(shí) ， 應(yīng)考慮施工和檢修集中荷載（ 人和小工具的重力 ） ， 其標(biāo)準(zhǔn)值為 1kN。 （ 2） 屋面雪荷載和積灰荷載： 屋面雪荷載和積灰荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按 《 荷載規(guī)范 》 的規(guī)定采用 。 （ 3） 吊車荷載： 包括豎向荷載和縱向及橫向水平荷載 ， 按照 《 荷載規(guī)范 》 的規(guī)定采用 。 （ 4）地震作用： 按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500112021的規(guī)定計(jì)算。 （ 5）風(fēng)荷載： 垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載按下列公式計(jì)算： ww zsk ??? — 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ kN/m2） ； — 基本風(fēng)壓 ， 按照 《 荷載規(guī)范 》 的規(guī)定采用； — 風(fēng)荷載高度變化系數(shù) ， 按照 《 荷載規(guī)范 》 的