门式刚架设计施工规范原则知识培训手册(80页).pdf
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编号:949485
2024-07-17
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1、 门式刚架焊接及其他紧固件施工要求,门式刚架焊接及其他紧固件施工要求,檩条和墙梁的安装要求檩条和墙梁的安装要求 1.安装定位焊接应符合下列规定:(1)现场焊接应由具有焊接合格证的焊工操作,严禁无合格证者施焊;(2)采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配;(3)焊缝厚度不应超过设计焊缝高度的 2/3,且不应大于 8mm;(4)焊缝长度不宜小于 25mm。2.普通螺栓连接应符合下列规定:(1)每个螺栓一端不得垫两个以上垫圈,不得用大螺母代替垫圈;(2)螺栓拧紧后,尾部外露螺纹不得少于 2 个螺距;(3)螺栓孔不应采用气割扩孔。3.当构件的连接为焊接和高强度螺栓混用的连接方式时,应按先栓接后焊接的顺序2、施工。4.自钻自攻螺钉、拉铆钉、射钉等与连接钢板应紧固密贴,外观排列整齐。其规格尺寸应与被连接钢板相匹配,其间距、边距等应符合设计要求。5.射钉、拉铆钉、地脚锚栓应根据制造厂商的相关技术文件和设计要求进行工程质量验收。6.根据安装单元的划分,主构件安装完毕后应立即进行檩条、墙梁等次构件的安装。7.除最初安装的两榀刚架外,其余刚架间檩条、墙梁和檐檩等的螺栓均应在校准后再拧紧。8.檩条和墙梁安装时,应及时设置撑杆或拉条并拉紧,但不应将檩条和墙梁拉弯。9.檩条和墙梁等冷弯薄壁型钢构件吊装时应采取适当措施,防止产生永久变形,并应垫好绳扣与构件的接触部位。10.不得利用已安装就位的檩条和墙梁构件起吊其他3、重物。门式刚架施工质量验收要求门式刚架施工质量验收要求 1.根据现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50500 的规定,钢结构应按分部工程竣工验收,大型钢结构工程可划分成若干个子分部工程进行竣工验收。2.钢结构分部工程合格质量标准应符合下列规定:(1)各分项工程质量均应符合合格质量标准;(2)质量控制资料和文件应完整;(3)各项检验应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定。3.钢结构分部工程竣工验收时,应提供下列文件和记录:(1)钢结构工程竣工图纸及相关设计文件;(2)施工现场质量管理检查记录;(3)有关安全及功能的检验租见证检测项目检查记录;(4)有关观感4、质量检验项目检查记录;(5)分部工程所含各分项工程质量验收记录;(6)分项工程所含各检验批质量验收记录;(7)强制性条文检验项目检查记录及证明文件;(8)隐蔽工程检验项目检查验收记录;(9)原材料、成品质量合格证明文件、中文标志及性能检测报告;(10)不合格项的处理记录及验收记录;(11)重大质量、技术问题实施方案及验收记录;(12)其他有关文件和记录。4.钢结构工程质量验收记录应符合下列规定:(1)施工现场质量管理检查记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定执行;(2)分项工程验收记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定5、执行;(3)分项工程验收批验收记录应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的有关规定执行;(4)分部(子分部)工程验收记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定执行。门式刚架柱的计算长度应该如何取值门式刚架柱的计算长度应该如何取值 1.变截面柱子的平面内稳定计算公式改为以大端截面为准,因此需要以大端截面为准的计算长度系数,小端铰接的变截面门式刚架柱有侧移弹性屈曲临界荷载及计算长度系数可按规范规定公式计算:2.确定刚架梁对刚架柱的转动约束,应符合下列规定:(1)在梁的两端都与柱子刚接时,假设梁的变形形式使得反弯点出现在梁的跨中,取出半跨梁,远6、端铰支,在近端施加弯矩(M),求出近端的转角(),应由 K=M/计算转动约束,这个转动约束用以确定框架柱的计算长度系数。(2)当刚架梁远端简支,或刚架梁的远端是摇摆柱时,本规范第 A.0.3条中的 s 应为全跨的梁长;(3)刚架梁近端与柱子简支,转动约束应为 0。3.楔形变截面梁对刚架柱的转动约束,应按刚架梁变截面情况分别计算:分别为刚架梁为一段变截面、刚架梁为二段变截面、刚架梁为三段变截面。4.当为阶形柱或两段柱子时,下柱和上柱的计算长度应按规范规定公式确定:5.当为二阶柱或三段柱子时,下柱、中柱和上柱的计算长度,应按不同的计算模型确定。6.当有摇摆柱时,确定梁对刚架柱的转动约束时应假设梁远7、端铰支在摇摆柱的柱顶,且确定的框架柱的计算长度系数应乘以放大系数。(1)放大系数 应按规范公式计算:(2)当摇摆柱的柱子中间无竖向荷载时,摇摆柱的计算长度系数取 1.0;(3)当摇摆柱的柱子中间作用有竖向荷载时,可考虑上、下柱段的相互作用,决定各柱段的计算长度系数。7.采用二阶分析时,柱的计算长度应符合下列规定:(1)等截面单段柱的计算长度系数可取 1.0;(2)有吊车厂房,二阶或三阶柱各柱段的计算长度系数,应按柱顶无侧移,柱顶铰接的模型确定。有夹层或高低跨,各柱段的计算长度系数可取1.0;(3)柱脚铰接的单段变截面柱子的计算长度系数 r 应按规范规定公式计算:8.单层多跨房屋,当各跨屋面梁的8、标高无突变(无高低跨)时,可考虑各柱相互支援作用,采用修正的计算长度系数进行刚架柱的平面内稳定计算。修正的计算长度系数应按下列公式计算。当计算值小于 1.0 时,应取 1.0。9.按确定的刚架柱计算长度系数适用于屋面坡度不大于 15 的情况,超过此值时应考虑横梁轴向力的不利影响。门式刚架施工质量验收要求门式刚架施工质量验收要求 1.根据现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50500 的规定,钢结构应按分部工程竣工验收,大型钢结构工程可划分成若干个子分部工程进行竣工验收。2.钢结构分部工程合格质量标准应符合下列规定:(1)各分项工程质量均应符合合格质量标准;(2)质量控制资料和文件应完整9、;(3)各项检验应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定。3.钢结构分部工程竣工验收时,应提供下列文件和记录:(1)钢结构工程竣工图纸及相关设计文件;(2)施工现场质量管理检查记录;(3)有关安全及功能的检验租见证检测项目检查记录;(4)有关观感质量检验项目检查记录;(5)分部工程所含各分项工程质量验收记录;(6)分项工程所含各检验批质量验收记录;(7)强制性条文检验项目检查记录及证明文件;(8)隐蔽工程检验项目检查验收记录;(9)原材料、成品质量合格证明文件、中文标志及性能检测报告;(10)不合格项的处理记录及验收记录;(11)重大质量、技术问题实施方案及验收记录10、;(12)其他有关文件和记录。4.钢结构工程质量验收记录应符合下列规定:(1)施工现场质量管理检查记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定执行;(2)分项工程验收记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定执行;(3)分项工程验收批验收记录应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的有关规定执行;(4)分部(子分部)工程验收记录应按现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 的有关规定执行。门式刚架围护系统安装规范要求门式刚架围护系统安装规范要求 1.在安装墙板和屋面板时,墙梁和檩条应保持平直。11、2.隔热材料应平整铺设,两端应固定到结构主体上,采用单面隔汽层时,隔汽层应置于建筑物的内侧。隔汽层的纵向和横向搭接处应粘接或缝合。位于端部的毡材应利用隔汽层反折封闭。当隔汽层材料不能承担隔热材料自重时,应在隔汽层下铺设支承网。3.固定式屋面板与檩条连接及墙板与墙梁连接时,螺钉中心距不宜大于 300mm。房屋端部与屋面板端头连接,螺钉的间距宜加密。屋面板侧边搭接处钉距可适当放大,墙板侧边搭接处钉距可比屋面板侧边搭接处进一步加大。4.在屋面板的纵横方向搭接处,应连续设置密封胶条。檐口处的搭接边除设置胶条外,尚应设置与屋面板剖面形状相同的堵头。5.在角部、屋脊、檐口、屋面板孔口或突出物周围,应设置具12、有良好密封性能和外观的泛水板或包边板。6.安装压型钢板屋面时,应采取有效措施将施工荷载分布至较大面积,防止因施工集中荷载造成屋面板局部压屈。7.在屋面上施工时,应采用安全绳等安全措施,必要时应采用安全网。8.压型钢板铺设要注意常年风向,板肋搭接应与常年风向相背。9.每安装 5 块6 块压型钢板,应检查板两端的平整度,当有误差时,应及时调整。10.压型钢板安装的偏差不应大于表 1 规定的允许偏差。注:H 为房屋高度;L 为压型钢板长度。表表 1 1 压型钢板安装的允许偏差压型钢板安装的允许偏差 门式刚架高强度螺栓的设计和施工要求门式刚架高强度螺栓的设计和施工要求 1.对进入现场的高强度螺栓连接副13、应进行复检,复检的数据应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定,对于大六角头高强度螺栓连接副的扭矩系数复检数据除应符合规定外,尚可作为施拧的参数。2.对于高强度螺栓摩擦型连接,应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定和设计文件要求对摩擦面的抗滑移系数进行测试。抗滑移系数试件与钢结构连接构件应为同一材质、同一批制作、同一性能等级、同一摩擦面处理工艺,使用同一直径的高强度螺栓。3.安装时使用临时螺栓的数量,应能承受构件自重和连接校正时外力作用,每个节点上穿入的数量不宜少于 2 个。连接用高强度螺栓不得兼作临时螺栓。4.高强度螺栓的安装严禁强行敲14、打入孔,扩孔可采用合适的铰刀及专用扩孔工具进行,修正后的最大孔径应小于 1.2 倍螺栓直径,不应采用气割扩孔。5.高强度螺栓连接的钢板接触面应平整,接触面间隙小于 1.0mm 时可不处理;1.0mm3.0mm 时,应将高出的一侧磨成 1:10 的斜面,打磨方向应与受力方向垂直;大于 3.0mm 的间隙应加垫板,垫板两面的处理方法应与连接板摩擦面处理方法相同。6.高强度螺栓连接副的拧紧应分为初拧、复拧、终拧,宜按由螺栓群节点中心位置顺序向外缘拧紧的方法施拧,初拧、复拧、终拧应在 24h 内完成。7.大六角头高强度螺栓施工扭矩的验收,可先在螺杆和螺母的侧面划一直线,然后将螺母拧松约 60,再用扭矩15、扳手重新拧紧,使端线重合,此时测得的扭矩应在施工前测得扭矩10范围内方为合格。8.每个节点扭矩抽检螺栓连接副数应为 10,且不应少于一个螺栓连接副。抽验不符合要求的,应重新抽样 10检查,当仍不合格,欠拧、漏拧的应补拧,超拧的应更换螺栓。扭矩检查应在施工 1h 后,24h 内完成。门式刚架结构施工时钢结构构件运输、安装的一些要求门式刚架结构施工时钢结构构件运输、安装的一些要求 1.钢结构的运输与安装应按施工组织设计进行,运输与安装程序必须保证结构的稳定性和不导致永久性变形。2.钢构件安装前,应对构件的外形尺寸,螺栓孔位置及直径、连接件位置、焊缝、摩擦面处理、防腐涂层等进行详细检查,对构件的变形16、缺陷,应在地面进行矫正、修复,合格后方可安装。3.钢结构安装过程中,现场进行制孔、焊接、组装、涂装等工序的施工应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的有关规定。4.钢结构构件在运输、存放、吊装过程损坏的涂层,应先补涂底漆,再补涂面漆。5.钢构件在吊装前应清除表面上的油污、冰雪、泥沙和灰尘等杂物。6.钢结构安装前应对房屋的定位轴线,基础轴线和标高,地脚螺栓位置进行检查,并应进行基础复测和与基础施工方办理交接验收。7.刚架柱脚的锚栓应采用可靠方法定位,房屋的平面尺寸除应测量直角边长外,尚应测量对角线长度。在钢结构安装前,均应校对锚栓的空间位置,确保基础顶面的平面尺寸和标高17、符合设计要求。8.基础顶面直接作为柱的支承面和基础顶面预埋钢板或支座作为柱的支承面时,支承面、地脚螺栓(锚栓)的偏差不应大于规范规定的允许偏差。9.柱基础二次浇筑的预留空间,当柱脚铰接时不宜大于 50mm,柱脚刚接时不宜大于 100mm。柱脚安装时柱标高精度控制,可采用在底板下的地脚螺栓上加调整螺母的方法进行(图 1)。1-地脚螺栓;2-止退螺母;3-紧固螺母;4-螺母垫板;5-钢拄底板;6-底部螺母垫板;7-调整螺母;8-钢筋混凝土基础 10.门式刚架轻型房屋钢结构在安装过程中,应根据设计和施工工况要求,采取措施保证结构整体稳固性。11.主构件的安装应符合下列规定:(1)安装顺序宜先从靠近山18、墙的有柱间支撑的两端刚架开始。在刚架安装完毕后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好,并检查其垂直度。以这两榀刚架为起点,向房屋另一端顺序安装。(2)刚架安装宜先立柱子,将在地面组装好的斜梁吊装就位,并与柱连接。(3)钢结构安装在形成空间刚度单元并校正完毕后,应及时对柱底板和基础顶面的空隙采用细石混凝土二次浇筑。(4)对跨度大、侧向刚度小的构件,在安装前要确定构件重心,应选择合理的吊点位置和吊具,对重要的构件和细长构件应进行吊装前的稳定性验算,并根据验算结果进行临时加固,构件安装过程中宜采取必要的牵拉、支撑、临时连接等措施。(5)在安装过程中,应减少高空安装工作量。在起重设备能力允许的条件下,宜19、在地面组拼成扩大安装单元,对受力大的部位宜进行必要的固定,可增加铁扁担、滑轮组等辅助手段,应避免盲目冒险吊装。(6)对大型构件的吊点应进行安装验算,使各部位产生的内力小于构件的承载力,不至于产生永久变形。12.钢结构安装的校正应符合下列规定:(1)钢结构安装的测量和校正,应事前根据工程特点编制测量工艺和校正方案。(2)刚架柱、梁、支撑等主要构件安装就位后,应立即校正。校正后,应立即进行永久性固定。13.有可靠依据时,可利用已安装完成的钢结构吊装其他构件和设备。操作前应采取相应的保证措施。14.设计要求顶紧的节点,接触面应有 70的面紧贴,用 0.3mm 厚塞尺检查,可插入的面积之和不得大于顶紧20、节点总面积的 30,边缘最大间隙不应大于 0.8mm。15.刚架柱安装的偏差、刚架斜梁安装的偏差、吊车梁安装的偏差均不应大于规范规定的允许偏差。16.主钢结构安装调整好后,应张紧柱间支撑、屋面支撑等受拉支撑构件。门式刚架钢结构构件制作、加工的规范要求门式刚架钢结构构件制作、加工的规范要求 1.钢材抽样复验、焊接材料检查验收、钢结构的制作应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 和钢结构工程施工规范GB 50755 的规定执行。2.钢结构所采用的钢材、辅材、连接和涂装材料应具有质量证明书,并应符合设计文件和国家现行有关标准的规定。3.钢构件在制作前,应根据设计文件、施工详图的要21、求和制作单位的技术条件编制加工工艺文件,制定合理的工艺流程和建立质量保证体系。4.材料放样、号料、切割、标注时应根据设计和工艺要求进行。5.焊条、焊丝等焊接材料应根据材质、种类、规格分类堆放在干燥的焊材储藏室,保持完好整洁。6.焊接 H 型截面构件时,翼缘和腹板以及端板必须校正平直。焊接变形过大的构件,可采用冷作或局部加热方式矫正。7.过焊孔宜用锁口机加工,也可采用划线切割,其切割面的平面度、割纹深度及局部缺口深度均应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定。8.较厚钢板上数量较多的相同孔组宜采用钻模的方式制孔,较薄钢板和冷弯薄壁型钢构件宜采用冲孔的方式制孔。冷弯薄壁22、型钢构件上两孔中心间距不得小于 80mm。9.冷弯薄壁型钢的切割面和剪切面应无裂纹、锯齿和大于 5mm 的非设计缺角。冷弯薄壁型钢切割允许偏差应为2mm。10.钢构件外观要求无明显弯曲变形,翼缘板、端部边缘平直。翼缘表面和腹板表面不应有明显的凹凸面、损伤和划痕,以及焊瘤、油污、泥砂、毛刺等。11.单层钢柱外形尺寸、焊接实腹梁外形尺寸、檩条和墙梁外形尺寸、压型金属板、金属泛水和收边件的几何尺寸的偏差均应满足规范要求。12.钢结构构件的各种连接焊缝,应根据产品加工图样要求的焊缝质量等级选择相应的焊接工艺进行施焊,在产品加工时,同一断面上拼板焊缝间距不宜小于 200mm。13.焊接作业环境应符合现行23、国家标准钢结构焊接规范GB50661 的有关规定。14.焊缝无损探伤应按国家现行标准焊缝无损检测 超声检测技术、检测等级和评定GBT 11345 和钢结构超声波探伤及质量分级法JGT 203 的规定进行探伤。焊缝质量等级和探伤比例应符合表1 的规定。其中探伤比例的计数方法:对同一类型的焊缝,工厂制作焊缝按每条焊缝计算百分比;现场安装焊缝按每一接头焊缝累计长度计算百分比;当探伤长度不小于 200mm 时,不应少于一条焊缝。表表 1 1 焊缝质量等级焊缝质量等级 15.经探伤检验不合格的焊缝,除应将不合格部位的焊缝返修外,尚应加倍进行复检;当复检仍不合格时,应将该焊缝进行 100探伤检查。门式刚架24、的防护要求门式刚架的防护要求防腐设计防腐设计 1.设计时应对构件的基材种类、表面除锈等级、涂层结构、涂层厚度、涂装方法、使用状况以及预期耐蚀寿命等综合考虑,提出合理的除锈方法和涂装要求。2.钢材表面原始锈蚀等级,除锈方法与等级要求应符合现行国家标准涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视测定第 1 部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T8923.1 的规定。3.处于弱腐蚀环境和中等腐蚀环境的承重构件,工厂制作涂装前,其表面应采用喷射或抛射除锈方法,除锈等级不应低于 Sa2;现场采用手工和动力工具除锈方法,除锈等级不应低于 St2。防锈漆的种类与钢材表25、面除锈等级要匹配,应符合表 1 的规定。表表 1 1 钢材表面最低除锈等级钢材表面最低除锈等级 4.钢结构除锈和涂装工程应在构件制作质量经检验合格后进行。表面处理后到涂底漆的时间间隔不应超过 4h,处理后的钢材表面不应有焊渣、灰尘、油污、水和毛刺等。5.应根据环境侵蚀性分类和钢结构涂装系统的设计使用年限合理选用涂料品种。6.当环境腐蚀作用分类为弱腐蚀和中等腐蚀时,室内外钢结构漆膜干膜总厚度分别不宜小于 125m 和 150m,位于室外和有特殊要求的部位,宜增加涂层厚度 20m40m,其中室内钢结构底漆厚度不宜小于 50m,室外钢结构底漆厚度不宜小于 75m。7.涂装应在适宜的温度、湿度和清洁环26、境中进行。涂装固化温度应符合涂料产品说明书的要求;当产品说明书无要求时,涂装固化温度为 538。施工环境相对湿度大于 85时不得涂装。漆膜固化时间与环境温度、相对湿度和涂料品种有关,每道涂层涂装后,表面至少在 4h 内不得被雨淋和沾污。8.涂层质量及厚度的检查方法应按现行国家标准漆膜附着力测定法GB 1720 或色漆和清漆 漆膜的划格试验GB/T 9286 的规定执行,并应按构件数的 1抽查,且不应少于 3 件,每件检测 3 处。9.涂装完成后,构件的标志、标记和编号应清晰完整。10.涂装工程验收应包括在中间检查和竣工验收中。11.宜采用易于涂装和维护的实腹式或闭口构件截面形式,闭口截面应进行27、封闭;当采用缀合截面的杆件时,型钢间的空隙宽度应满足涂装施工和维护的要求。12.对于屋面檩条、墙梁、隅撑、拉条等冷弯薄壁构件,以及压型钢板,宜采用表面热浸镀锌或镀铝锌防腐。13.采用热浸镀锌等防护措施的连接件及构件,其防腐蚀要求不应低于主体结构,安装后宜采用与主体结构相同的防腐蚀措施,连接处的缝隙,处于不低于弱腐蚀环境时,应采取封闭措施。14.采用镀锌防腐时,室内钢构件表面双面镀锌量不应小于 275g/m2;室外钢构件表面双面镀锌量不应小于 400g/m2。15.不同金属材料接触的部位,应采取避免接触腐蚀的隔离措施。门式刚架的防护要求门式刚架的防护要求防火设计防火设计 1.门式刚架轻型房屋钢结28、构应进行防火与防腐设计。钢结构防护层设计使用年限不应低于 5 年;使用中难以维护的钢结构构件,防护层设计使用年限不应低于 10 年,并应定期检查和维护。防护层设计使用年限指在合理设计、正确施工、正常使用和维护的条件下,轻型钢结构防护层预估的使用年限(即达到第一次大修或维护前的使用年限)。难以维护的轻型钢结构指不便于检查或维护施工难度大、成本高的情况。如钢结构因为外观或防火需要外包板材等。对使用中难以维护的轻型钢结构,其防护层应提出更高的要求。目前条件下,为控制投资在可承受的范围内,本条提出最低的要求。一般轻型钢结构防护层设计使用年限采用了 ISO 12944 中钢结构涂装系统的设计使用年限中期29、下限的要求。难以维护的轻型钢结构采用了 ISO 12944 中钢结构涂装系统的设计使用年限中期中限的要求。当条件许可时,设计可提出更高的要求(表 1)。表 1 ISO 12944 钢结构涂装系统的设计使用年限 2.钢结构的防火设计、钢结构构件的耐火极限应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的规定,合理确定房屋的防火类别与防火等级。3.防火涂料施工前,钢结构构件应按规范规定进行除锈,并进行防锈底漆涂装。防火涂料应与底漆相容,并能结合良好。一般防火涂料主要功能为防火,防锈功能主要由底漆完成;防锈底漆品种与防火涂料,设计需提出兼容性与附着力要求。4.应根据钢结构构件的耐火极限确定防火涂30、层的形式、性能及厚度等要求。钢结构构件耐火极限宜采用消防机构实际构件耐火试验的数据。当构件形式与试验构件不同时,可按有关标准进行推算。5.防火涂料的粘结强度、抗压强度应满足设计要求,检查方法应符合现行国家标准建筑构件耐火试验方法GB/T 9978 的规定。6.采用板材外包防火构造时,钢结构构件应按规范规定进行除锈,并进行底漆和面漆涂装保护;板材外包防火构造的耐火性能,应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的有关规定或通过试验确定。7.当采用混凝土外包防火构造时,钢结构构件应进行除锈,不应涂装防锈漆;其混凝土外包厚度及构造要求应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的有31、关规定。8.对于直接承受振动作用的钢结构构件,采用防火厚型涂层或外包构造时,应采取构造补强措施。构造补强措施可采用点焊挂钢丝网片后涂装防火涂料;外包防火板时应加密连接件并采用合适的螺钉。门式刚架对保温、保热以及屋面排水的设计门式刚架对保温、保热以及屋面排水的设计 1.门式刚架轻型房屋的屋面和墙面其保温隔热在满足节能环保要求的前提下,应选用导热系数较小的保温隔热材料,并应结合防水、防潮与防火要求进行设计。钢结构房屋的隔热应主要采用轻质纤维状保温材料和轻质有机发泡材料,墙面也可采用轻质砌块或加气混凝土板材。2.屋面和墙面的保温隔热构造应根据热工计算确定。保温隔热材料应相互匹配。例如,铺设屋面保温棉32、时,应保证檩条间保温棉的厚度不要受到过多挤压,檩条间保温棉适当下垂是有利于保温的。3.屋面保温隔热可采用下列方法之一:(1)在压型钢板下设带铝箔防潮层的玻璃纤维毡或矿棉毡卷材;当防潮层未用纤维增强,尚应在底部设置钢丝网或玻璃纤维织物等具有抗拉能力的材料,以承托隔热材料的自重;(2)金属面复合夹芯板;(3)在双层压型钢板中间填充保温材料;(4)在压型钢板上铺设刚性发泡保温材料,外铺热熔柔性防水卷材。4.外墙保温隔热可采用下列方法之一:(1)采用与屋面相同的保温隔热做法;(2)外侧采用压型钢板,内侧采用预制板、纸面石膏板或其他纤维板,中间填充保温材料;(3)采用加气混凝土砌块或加气混凝土板,外侧涂33、装防水涂料;(4)采用多孔砖等轻质砌体。5.天沟截面形式可采用矩形或梯形。外天沟可用彩色金属镀层钢板制作,钢板厚度不应小于 0.45mm。内天沟宜用不锈钢材料制作,钢板厚度不宜小于 1.0mm。采用其他材料时应做可靠防腐处理,普通钢板天沟的钢板厚度不应小于 3.0mm。屋面雨水排水系统可分为两种:内天沟(图(a)、图(b)系统和外天沟(图(C)系统;内天沟材料一般采用 304 不锈钢制造;寒冷地区优先采用外天沟系统,如采用内天沟系统,内天沟及落水管宜有防冻措施。金属屋面一般采用无纵向坡度天沟。注:1-檩条;2-密封堵头;3-屋面板;4-保湿棉;5-支撑角钢;6-网罩;7-集水盆;8-落水管;934、-泛水板;10-密封胶;11-堵面板;12-管箍 6.雨水从屋面流入天沟时,会在天沟内壁产生冲击和飞溅,仅靠屋面板伸入到内天沟一定长度不能保证达到防水效果,必须在屋面板与天沟之间有密封防水措施。网罩一般用不锈钢丝等防腐蚀性能良好的材料制造。天沟应符合下列构造要求:(1)房屋的伸缩缝或沉降缝处的天沟应对应设置变形缝。(2)屋面板应延伸入天沟。当采用内天沟时,屋面板与天沟连接应采取密封措施。(3)内天沟应设置溢流口,溢流口顶低于天沟上檐 50mm100mm。当无法设置溢流口时,应适当增加落水管数量。(4)屋面排水采用内排水时,集水盒外应有网罩防止垃圾堵塞落水管。7.落水管的截面形式可采用圆形或方形35、截面,落水管材料可用金属镀层钢板、不锈钢、PVC 等材料。集水盒与天沟应密封连接。落水管应与墙面结构或其他构件可靠连接。门式刚架屋面板和墙面板的设计门式刚架屋面板和墙面板的设计 1.屋面及墙面板可选用镀层或涂层钢板、不锈钢板、铝镁锰合金板、钛锌板、铜板等金属板材或其他轻质材料板材。2.一般建筑用屋面及墙面彩色镀层压型钢板,其计算和构造应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 的规定执行。3.屋面板与檩条的连接方式可分为直立缝锁边连接型、扣合式连接型、螺钉连接型。直立缝锁边连接型是指压制时预先将屋面板与板的横向连接处弯折一定的角度,现场再用专用卷边机弯卷一定的角度,并且在板与板之36、间预涂密封胶,其屋面板与檩条间通过嵌入板缝的连接片连接,有较高的防水性能和释放温度变形的能力。扣合式连接型是指将叠合后的屋面板通过卡座与檩条间连接。螺钉连接型是指将叠合后的屋面板通过螺钉与檩条间连接。4.屋面及墙面板的材料性能,应符合下列规定:(1)采用彩色镀层压型钢板的屋面及墙面板的基板力学性能应符合现行国家标准建筑用压型钢板GBT 12755 的要求,基板屈服强度不应小于350Nmm2,对扣合式连接板基板屈服强度不应小于 500Nmm2。(2)采用热镀锌基板的镀锌量不应小于 275gm2,并应采用涂层;采用镀铝锌基板的镀铝锌量不应小于 150gm2,并应符合现行国家标准彩色涂层钢板及钢带G37、BT 12754 及连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带GBT 14978 的要求。5.屋面及墙面外板的基板厚度不应小于 0.45mm,屋面及墙面内板的基板厚度不应小于 0.35mm。6.当采用直立缝锁边连接或扣合式连接时,屋面板不应作为檩条的侧向支撑;当屋面板采用螺钉连接时,屋面板可作为檩条的侧向支撑。7.对房屋内部有自然采光要求时,可在金属板屋面设置点状或带状采光板。当采用带状采光板时,应采取释放温度变形的措施。8.金属板材屋面板与相配套的屋面采光板连接时,必须在长度方向和宽度方向上使用有效的密封胶进行密封,连接方式宜和金属板材之间的连接方式一致。9.金属屋面以上附件的材质宜优先采用铝合金或不锈38、钢,与屋面板的连接要有可靠的防水措施。10.屋面板沿板长方向的搭接位置宜在屋面檩条上,搭接长度不应小于150mm,在搭接处应做防水处理;墙面板搭接长度不应小于 120mm。11 屋面排水坡度不应小于表 1 的限值:表表 1 1 屋面排水坡度限值屋面排水坡度限值 12 在风荷载作用下,屋面板及墙面板与檩条之间连接的抗拔承载力应有可靠依据。门式刚架中节点设计的规定与要求(门式刚架中节点设计的规定与要求(1 1)1.节点设计应传力简捷,构造合理,具有必要的延性;应便于焊接,避免应力集中和过大的约束应力;应便于加工及安装,容易就位和调整。2.刚架构件间的连接,可采用高强度螺栓端板连接。高强度螺栓直径应39、根据受力确定,可采用 M16M24 螺栓。高强度螺栓承压型连接可用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构;重要结构或承受动力荷载的结构应采用高强度螺栓摩擦型连接;用来耗能的连接接头可采用承压型连接。3.门式刚架横梁与立柱连接节点,可采用端板竖放(图 a)、平放(图b)和斜放(图 c)三种形式。斜梁与刚架柱连接节点的受拉侧,宜采用端板外伸式,与斜梁端板连接的柱的翼缘部位应与端板等厚;斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直(图 d),应采用外伸式连接,并使翼缘内外螺栓群中心与翼缘中心重合或接近。连接节点处的三角形短加劲板长边与短边之比宜大于 1.5:1.0,不满足时可增加板厚。4.端板螺栓宜成对布置。40、螺栓中心至翼缘板表面的距离,应满足拧紧螺栓时的施工要求,不宜小于 45mm。螺栓端距不应小于 2 倍螺栓孔径;螺栓中距不应小于 3 倍螺栓孔径。当端板上两对螺栓间最大距离大于400mm 时,应在端板中间增设一对螺栓。5.当端板连接只承受轴向力和弯矩作用或剪力小于其抗滑移承载力时,端板表面可不作摩擦面处理。6.端板连接应按所受最大内力和按能够承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计,并取两者的大值。7.端板连接节点设计应包括连接螺栓设计、端板厚度确定、节点域剪应力验算、端板螺栓处构件腹板强度、端板连接刚度验算。并应符合下列规定:(1)连接螺栓应按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 验算螺41、栓在拉力、剪力或拉剪共同作用下的强度。(2)端板厚度 t 应根据支承条件确定,各种支承条件端板区格的厚度应分别按公式计算:(3)门式刚架斜梁与柱相交的节点域,应按下式验算剪应力,当不满足式要求时,应加厚腹板或设置斜加劲肋。(4)端板螺栓处构件腹板强度应按规范规定公式计算。(5)端板连接刚度应按规范规定进行验算。8屋面梁与摇摆柱连接节点应设计成铰接节点,采用端板横放的顶接连接方式。图 1 屋面梁和摇摆柱连接节点 9.吊车梁承受动力荷载,其构造和连接节点应符合下列规定:(1)焊接吊车梁的翼缘板与腹板的拼接焊缝宜采用加引弧板的熔透对接焊缝,引弧板割去处应予打磨平整。焊接吊车梁的翼缘与腹板的连接焊缝严42、禁采用单面角焊缝。(2)在焊接吊车梁或吊车桁架中,焊透的 T 形接头宜采用对接与角接组合焊缝。(3)焊接吊车梁的横向加劲肋不得与受拉翼缘相焊,但可与受压翼缘焊接。横向加劲肋宜在距受拉下翼缘 50mm100mm 处断开,其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时,不宜采用焊接。(4)吊车梁与制动梁的连接,可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊接。吊车梁与刚架上柱的连接处宜设长圆孔;吊车梁与牛腿处垫板宜采用焊接连接;吊车梁之间应采用高强度螺栓连接。1-上柱;2-长圆孔;3-吊车梁中心线;4-吊车梁;5-垫板;6-牛腿 10.用于支承吊车梁的牛腿可做成等截面,也可做成变截面;采用变截43、面牛腿时,牛腿悬臂端截面高度不应小于根部高度的 1/2。柱在牛腿上、下翼缘的相应位置处应设置横向加劲肋;在牛腿上翼缘吊车梁支座处应设置垫板,垫板与牛腿上翼缘连接应采用围焊;在吊车梁支座对应的牛腿腹板处应设置横向加劲肋。牛腿与柱连接处承受剪力 V 和弯矩 M 的作用,其截面强度和连接焊缝应按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 的规定进行计算,弯矩 M 应按下式计算。11.在设有夹层的结构中,夹层梁与柱可采用刚接,也可采用铰接。当采用刚接连接时,夹层梁翼缘与柱翼缘应采用全熔透焊接,腹板采用高强度螺栓与柱连接。柱与夹层梁上、下翼缘对应处应设置水平加劲肋,如下图所示。12.抽柱处托架或托梁宜与44、柱采用铰接连接。当托架或托梁挠度较大时,也可采用刚接连接,但柱应考虑由此引起的弯矩影响。屋面梁搁置在托架或托梁上宜采用铰接连接,当采用刚接,则托梁应选择抗扭性能较好的截面。托架或托梁连接尚应考虑屋面梁产生的水平推力,如下图所示。13.女儿墙立柱可直接焊于屋面梁上,应按悬臂构件计算其内力,并应对女儿墙立柱与屋面梁连接处的焊缝进行计算。14.气楼或天窗可直接焊于屋面梁或槽钢托梁上,当气楼间距与屋面钢梁相同时,槽钢托梁可取消。气楼支架及其连接应进行计算。15.柱脚节点应符合下列规定:(1)门式刚架柱脚宜采用平板式铰接柱脚;也可采用刚接柱脚。(2)计算带有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时,应45、计入柱间支撑产生的最大竖向分力,且不考虑活荷载、雪荷载、积灰荷载和附加荷载影响,恒载分项系数应取 1.0。计算柱脚锚栓的受拉承载力时,应采用螺纹处的有效截面面积。(3)带靴梁的锚栓不宜受剪,柱底受剪承载力按底板与混凝土基础间的摩擦力取用,摩擦系数可取 0.4,计算摩擦力时应考虑屋面风吸力产生的上拔力的影响。当剪力由不带靴梁的锚栓承担时,应将螺母、垫板与底板焊接,柱底的受剪承载力可按 0.6 倍的锚栓受剪承载力取用。当柱底水平剪力大于受剪承载力时,应设置抗剪键。(4)柱脚锚栓应采用 Q235 钢或 Q345 钢制作。锚栓端部应设置弯钩或锚件,且应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 5001046、 的有关规定。锚 栓的最小锚固长度 la(投影长度)应符合表 1 的规定,且不应小于 200mm。锚栓直径 d 不宜小于 24mm,且应采用双螺母。表表 1 1 锚栓的最小锚固长度锚栓的最小锚固长度 门式刚架中对焊接节点的规定与要求门式刚架中对焊接节点的规定与要求 1.当被连接板件的最小厚度大于 4mm 时,其对接焊缝、角焊缝和部分熔透对接焊缝的强度,应分别按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 的规定计算。当最小厚度不大于 4mm 时,正面角焊缝的强度增大系数f 取 1.0。焊接质量等级的要求应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定执行。2.当 T 形连接的腹47、板厚度不大于 8mm,并符合下列规定时,可采用自动或半自动埋弧焊接单面角焊缝.(1)单面角焊缝适用于仅承受剪力的焊缝;(2)单面角焊缝仅可用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的、非露天和不接触强腐蚀介质的结构构件;(3)焊脚尺寸、焊喉及最小根部熔深应符合表 1 的要求;(4)经工艺评定合格的焊接参数、方法不得变更;(5)柱与底板的连接,柱与牛腿的连接,梁端板的连接,吊车梁及支承局部吊挂荷载的吊架等,除非设计专门规定,不得采用单面角焊缝;(6)由地震作用控制结构设计的门式刚架轻型房屋钢结构构件不得采用单面角焊缝连接。表 1 单面角焊缝参数(mm)3.刚架构件的翼缘与端板或柱底板的连接,当翼缘厚度大48、于 12mm 时宜采用全熔透对接焊缝,并应符合现行国家标准气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T 985.1 和埋弧焊的推荐坡口GB/T 985.2 的相关规定;其他情况宜采用等强连接的角焊缝或角对接组合焊缝,并应符合现行国家标准钢结构焊接规范GB 50661 的相关规定。4.牛腿上、下翼缘与柱翼缘的焊接应采用坡口全熔透对接焊缝,焊缝等级为二级;牛腿腹板与柱翼缘板间的焊接应采用双面角焊缝,焊脚尺寸不应小于牛腿腹板厚度的 0.7 倍。5.柱子在牛腿上、下翼缘 600mm 范围内,腹板与翼缘的连接焊缝应采用双面角焊缝。6.当采用喇叭形焊缝时应符合下列规定:(1)喇叭形焊缝可分为单49、边喇叭形焊缝和双边喇叭形焊缝。单边喇叭形焊缝的焊脚尺寸 hf 不得小于被连接板的厚度。(2)当连接板件的最小厚度不大于 4mm 时,喇叭形焊缝连接的强度应按对接焊缝计算,其焊缝的抗剪强度可按规范规定公式计算。(3)当连接板件的最小厚度大于 4mm 时,喇叭形焊缝连接的强度应按角焊缝计算。(4)在组合构件中,组合件间的喇叭形焊缝可采用断续焊缝。断续焊缝的长度不得小于 8t 和 40mm,断续焊缝间的净距不得大于 15t(对受压构件)或30t(对受拉构件),t 为焊件的最小厚度。门式刚架桁架式檩条、拉条以及墙梁设计规定门式刚架桁架式檩条、拉条以及墙梁设计规定 1.桁架式檩条可采用平面桁架式,平面桁50、架式檩条应设置拉条体系。2.平面桁架式檩条的计算,应符合下列规定:(1)所有节点均应按铰接进行计算;(2)在重力荷载作用下,当屋面板能阻止檩条侧向位移时,上、下弦杆强度验算应符合规范要求;(3)在重力荷载作用下,当屋面板不能阻止檩条侧向位移时,应计算上弦杆的平面外稳定;(4)在风吸力作用下,下弦杆的平面外稳定应计算。3.实腹式檩条跨度不宜大于 12m,当檩条跨度大于 4m 时,宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆;当檩条跨度大于 6m 时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆;当檩条跨度大于 9m 时,宜在檩条跨度四分点处各设一道拉条或撑杆。斜拉条和刚性撑杆组成的桁架结构体系应分别设在檐口和屋脊51、处,当构造能保证屋脊处拉条互相拉结平衡,在屋脊处可不设斜拉条和刚性撑杆。双向斜拉条和撑杆体系如图 1 所示,1-刚性撑杆;2-斜拉条;3-拉条;4-檐口位置;5-屋脊位置;L-单坡长度;a-斜拉条与刚性撑杆组成双向斜拉条和刚性撑杆体系 图 1 双向斜拉条和撑杆体系 4.撑杆长细比不应大于 220;当采用圆钢做拉条时,圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条翼缘 13 腹板高度的范围内。5.檩间支撑的形式可采用刚性支撑系统或柔性支撑系统。应根据檩条的整体稳定性设置一层檩间支撑或上、下二层檩间支撑。6.屋面对檩条产生倾覆力矩,可采取变化檩条翼缘的朝向使之相互平衡,当不能平衡倾覆力矩时,应通过52、檩间支撑传递至屋面梁,檩间支撑由拉条和斜拉条共同组成。应根据屋面荷载、坡度计算檩条的倾覆力大小和方向,验算檩间支撑体系的承载力。倾覆力 PL 作用在靠近檩条上翼缘的拉条上,以朝向屋脊方向为正,7.轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形或卷边 Z 形的冷弯薄壁型钢或高频焊接 H 型钢,兼做窗框的墙梁和门框等构件宜采用卷边槽形冷弯薄壁型钢或组合矩形截面构件。8.墙梁可设计成简支或连续构件,两端支承在刚架柱上,墙梁主要承受水平风荷载,宜将腹板置于水平面。当墙板底部端头自承重且墙梁与墙板间有可 靠连接时,可不考虑墙面自重引起的弯矩和剪力。当墙梁需承受墙板重量时,应考虑双向弯曲。9.当墙梁跨度为 4m6m 时53、,宜在跨中设一道拉条;当墙梁跨度大于 6m时,宜在跨间三分点处各设一道拉条。在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱;当墙板的竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁时,可不设传递竖向荷载的拉条。10.单侧挂墙板的墙梁,在承受朝向面板的风压时,墙梁的强度可规范规定公式计算其强度和稳定:仅外侧设有压型钢板的墙梁在风吸力作用下的稳定性,可按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 的规定计算。双侧挂墙板的墙梁,应计算朝向面板的风压和风吸力作用下的强度;当有一侧墙板底部端头自承重时,My和 Vx,max 均可取 0。门式钢架实腹式檩条的设计规定门式钢架实腹式檩条的设计规定 1.檩条宜54、采用实腹式构件,也可采用桁架式构件;跨度大于 9m 的简支檩条宜采用桁架式构件。2.实腹式檩条宜采用直卷边槽形和斜卷边 Z 形冷弯薄壁型钢,斜卷边角度宜为 60,也可采用直卷边 Z 形冷弯薄壁型钢或高频焊接 H 型钢。3.实腹式檩条可设计成单跨简支构件也可设计成连续构件,连续构件可采用嵌套搭接方式组成,计算檩条挠度和内力时应考虑因嵌套搭接方式松动引起刚度的变化。实腹式檩条也可采用多跨静定梁模式,跨内檩条的长度 l 宜为 0.8L,檩条端头的节点应有刚性连接件夹住构件的腹板,使节点具有抗扭转能力,跨中檩条的整体稳定按节点间檩条或反弯点之间檩条为简支梁模式计算。L-檩条跨度;l-跨内檩条长度 4.55、实腹式檩条卷边的宽厚比不宜大于 13,卷边宽度与翼缘宽度之比不宜小于 0.25,不宜大于 0.326。5.实腹式檩条的计算,应符合下列规定:(1)当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时,实腹式檩条可仅做强度计算,不做整体稳定性计算。强度可按下列公式计算:式中:Mx-腹板平面内的弯矩设计值(Nmm);Wenx-按腹板平面内计算的有效净截面模量(对冷弯薄壁型钢)或净截面模量(对热轧型钢)(mm3),冷弯薄壁型钢的有效净截面,应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018 的方法计算,其中,翼缘屈曲系数可取 3.0,腹板屈曲系数可取 23.9,卷边屈曲系数可取 0.425;对于双檩条搭接段,可取两56、檩条有效净截面模量之和并乘以折减系数 0.9;Vymax-腹板平面内的剪力设计值(N);h0-檩条腹板扣除冷弯半径后的平直段高度(mm);t-檩条厚度(mm),当双檩条搭接时,取两檩条厚度之和并乘以折减系数0.9;f-钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(Nmm2);fv-钢材的抗剪强度设计值(Nmm2)。(2)当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时,应按下式计算檩条的稳定性:式中:Mx、My-对截面主轴 x、y 轴的弯矩设计值(Nmm);Wenx、Weny-对截面主轴 x、y 轴的有效净截面模量(对冷弯薄壁型钢)或净截面模量(对热轧型钢)(mm3);by-梁的整体稳定系数,冷弯薄壁型钢构件按现行国家57、标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018,热轧型钢构件按现行国家标准钢结构设计规范GB50017 的规定计算。(3)在风吸力作用下,受压下翼缘的稳定性应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 的规定计算;当受压下翼缘有内衬板约束且能防止檩条截面扭转时,整体稳定性可不做计算。6.当檩条腹板高厚比大于 200 时,应设置檩托板连接檩条腹板传力;当腹板高厚比不大于 200 时,也可不设置檩托板,由翼缘支承传力,但公式计算檩条的局部屈曲承压能力。当不满足下列规定时,对腹板应采取局部加强措施。7.檩条兼做屋面横向水平支撑压杆和纵向系杆时,檩条长细比不应大于200。8.兼做压杆、纵向系杆58、的檩条应按压弯构件计算,在计算中叠加轴向力产生的应力,其压杆稳定系数应按构件平面外方向计算,计算长度应取拉条或撑杆的间距。9.吊挂在屋面上的普通集中荷载宜通过螺栓或自攻钉直接作用在檩条的腹板上,也可在檩条之间加设冷弯薄壁型钢作为扁担支承吊挂荷载,冷弯薄壁型钢扁担与檩条间的连接宜采用螺栓或自攻钉连接。10.檩条与刚架的连接和檩条与拉条的连接应符合下列规定:(1)屋面檩条与刚架斜梁宜采用普通螺栓连接,檩条每端应设两个螺栓。檩条连接宜采用檩托板,檩条高度较大时,檩托板处宜设加劲板。嵌套搭接方式的 Z 形连续檩条,当有可靠依据时,可不设檩托,由 Z 形檩条翼缘用螺栓连于刚架上。(2)连续檩条的搭接长度59、 2a 不宜小于 10的檩条跨度,嵌套搭接部分的檩条应采用螺栓连接,按连续檩条支座处弯矩验算螺栓连接强度。(3)檩条之间的拉条和撑杆应直接连于檩条腹板上,并采用普通螺栓连接,斜拉条端部宜弯折或设置垫块。(4)屋脊两侧檩条之间可用槽钢、角钢和圆钢相连。门式刚架屋面横向和纵向支撑系统以及隅撑设计规定门式刚架屋面横向和纵向支撑系统以及隅撑设计规定 1.屋面端部横向支撑应布置在房屋端部和温度区段第一或第二开间,当布置在第二开间时应在房屋端部第一开间抗风柱顶部对应位置布置刚性系杆。刚性系杆承受抗风柱顶传递来的风荷载,按压杆设计。也可用抗风柱顶临近的两根檩条兼做,按压弯杆件设计。2.屋面支撑形式可选用圆钢60、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。屋面横向支撑承受端部抗风柱荷载,其作用点应布置交叉撑节点。当屋面梁承受悬挂吊车荷载时,吊车梁位置也应布置交叉撑节点。3.屋面横向支撑应按支承于柱间支撑柱顶水平桁架设计;圆钢或钢索应按拉杆设计,型钢可按拉杆设计,刚性系杆应按压杆设计。刚性系杆可以用临近节点的两根檩条兼做,按压弯杆件设计。4.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。纵向支撑可设置在吊车跨间单侧边缘;当提供刚61、架平面内侧向刚度的柱抽柱时,刚架平面内侧向刚度削弱,在托架处应设置纵向支撑。纵向支撑形式一般宜选用圆钢或钢索交叉支撑,檩条可兼作撑杆用。5.当实腹式门式刚架的梁、柱翼缘受压时,应在受压翼缘侧布置隅撑与檩条或墙梁相连接。门式刚架轻型房屋的檩条和墙梁可以对刚架构件提供支撑,减小钢架构件平面外无支撑长度;檩条、墙梁与钢架梁、柱外翼缘相连点是钢构件的外侧支点,隅撑与钢架梁、柱内翼缘相连点是钢构件的内侧支点。隅撑宜连接在内翼缘(图(a),也可连接内翼缘附近的腹板(图(b)或连接板 上(图(c),距内翼缘的距离不大于 100mm。其中 1-檩条或墙梁;2-隅撑;3-梁或柱 6.隅撑应按轴心受压构件设计。轴62、力设计值 N 可按下式计算,当隅撑成对布置时,每根隅撑的计算轴力可取计算值的 1/2。门式钢架支撑系统的设计门式钢架支撑系统的设计 1.门式钢架支撑系统的一般规定(1)每个温度区段、结构单元或分期建设的区段、结构单元应设置独立的支撑系统,与刚架结构一同构成独立的空间稳定体系。施工安装阶段,结构临时支撑的设置尚应符合规范相关规定。(2)柱间支撑与屋盖横向支撑宜设置在同一开间。2.柱间支撑应设在侧墙柱列,当房屋宽度大于 60m 时,在内柱列宜设置柱间支撑。当有吊车时,每个吊车跨两侧柱列均应设置吊车柱间支撑。3.同一柱列不宜混用刚度差异大的支撑形式。在同一柱列设置的柱间支撑共同承担该柱列的水平荷载,63、水平荷载应按各支撑的刚度进行分配。4.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。当有吊车时,吊车牛腿以下交叉支撑应选用型钢交叉支撑。5.当房屋高度大于柱间距 2 倍时,柱间支撑宜分层设置。当沿柱高有质量集中点、吊车牛腿或低屋面连接点处应设置相应支撑点。6.柱间支撑的设置应根据房屋纵向柱距、受力情况和温度区段等条件确定。当无吊车时,柱间支撑间距宜取 30m45m,端部柱间支撑宜设置在房屋端部第一或第二开间。当有吊车时,吊车牛腿下部支撑宜设置在温度区段中部,当温度区段较长时,宜设置在三分点内,且支撑间距不应大于 50m。牛腿上部支撑设置原则与无吊车时64、的柱间支撑设置相同。7.柱间支撑的设计,应按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算;对于圆钢或钢索交叉支撑应按拉杆设计,型钢可按拉杆设计,支撑中的刚性系杆应按压杆设计。门式刚架结构设计时结构计算的一些规定,门式刚架结构设计时结构计算的一些规定,柱脚节点如何考虑,如何考虑地震荷载和温度作用柱脚节点如何考虑,如何考虑地震荷载和温度作用 一、门式刚架的计算一、门式刚架的计算 1.门式刚架应按弹性分析方法计算。2.应力蒙皮效应是指通过屋面板的面内刚度,将分摊到屋面的水平力传递到山墙结构的一种效应。应力蒙皮效应可以减小门式刚架梁柱受力,减小梁柱截面,从而节省用钢量。但是,应力蒙皮效应的实现需要满足一定的构造65、措施:自攻螺钉连接屋面板与檩条;传力途径不要中断,即屋面不得大开口(坡度方向的条形采光带);屋面与屋面梁之间要增设剪力传递件(剪力传递件是与檩条相同截面的短的 C 形或 Z 形钢,安装在屋面梁上,顺坡方向,上翼缘与屋面板采用自攻螺钉连接,下翼缘与屋面梁采用螺栓连接或焊接);房屋的总长度不大于总跨度的 2 倍;山墙结构增设柱间支撑以传递应力蒙皮效应传递来的水平力至基础。门式刚架不宜考虑应力蒙皮效应,可按平面结构分析内力。在立柱采用箱形柱的情况下,门式刚架宜采用空间模型分析,箱形柱应按照双向压弯构件计算。3.当未设置柱间支撑时,柱脚应设计成刚接,柱应按双向受力进行设计计算。4.当采用二阶弹性分析时66、,应施加假想水平荷载。假想水平荷载应取竖向荷载设计值的 0.5,分别施加在竖向荷载的作用处。假想荷载的方向与风荷载或地震作用的方向相同。二、地震作用下的分析二、地震作用下的分析 1.计算门式刚架地震作用时,其阻尼比取值应符合下列规定:(1)封闭式房屋可取 0.05;(2)敞开式房屋可取 0.035;(3)其余房屋应按外墙面积开孔率插值计算。2.单跨房屋、多跨等高房屋可采用基底剪力法进行横向刚架的水平地震作用计算,不等高房屋可按振型分解反应谱法计算。3.有吊车厂房,在计算地震作用时,应考虑吊车自重,平均分配于两牛腿处。4.当采用砌体墙做围护墙体时,砌体墙的质量应沿高度分配到不少于两个质量集中点作67、为钢柱的附加质量,参与刚架横向的水平地震作用计算。5.纵向柱列的地震作用采用基底剪力法计算时,应保证每一集中质量处,均能将按高度和质量大小分配的地震力传递到纵向支撑或纵向框架。6.当房屋的纵向长度不大于横向宽度的 1.5 倍,且纵向和横向均有高低跨,宜按整体空间刚架模型对纵向支撑体系进行计算。7.门式刚架可不进行强柱弱梁的验算。在梁柱采用端板连接或梁柱节点处是梁柱下翼缘圆弧过渡时,也可不进行强节点弱杆件的验算。其他情况下,应进行强节点弱杆件计算,计算方法应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 的规定执行。8.门式刚架轻型房屋带夹层时,夹层的纵向抗震设计可单独进行,对内侧柱列的纵向地震68、作用应乘以增大系数 1.2。三、温度作用分析三、温度作用分析 (1)当房屋总宽度或总长度超出规范规定的温度区段最大长度时,应采取释放温度应力的措施或计算温度作用效应。房屋纵向释放温度应力的措施是采用长圆孔;吊车轨道采用斜切留缝的措施;吊车梁与吊车梁端部连接采用碟形弹簧。门式刚架轻型房屋钢结构横向无吊车跨可以在屋面梁支承处采用椭圆孔或可以滑动的支座释放温度应力。门式刚架轻型房屋钢结构横向每一跨均有吊车时,应计算温度应力;设置高低跨可显著降低温度应力。(2)计算温度作用效应时,基本气温应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定采用。温度作用效应的分项系数宜采用 1.4。(3)房屋纵向69、结构采用全螺栓连接时,可对温度作用效应进行折减,折减系数可取 0.35。门式刚架结构布置以及墙架布置规定门式刚架结构布置以及墙架布置规定 1门式刚架轻型房屋钢结构的尺寸应符合下列规定:(1)门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离。(2)门式刚架的高度,应取室外地面至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。高度应根据使用要求的室内净高确定,有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空要求确定。(3)柱的轴线可取通过柱下端(较小端)中心的竖向轴线。斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。(4)门式刚架轻型房屋的檐口高度,应取室外地面至房屋外侧檩条上缘的高度。门式刚架轻型房屋的最大高度,应取室70、外地面至屋盖顶部檩条上缘的高度。门式刚架轻型房屋的宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离。门式刚架轻型房屋的长度,应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。2.门式刚架的单跨跨度宜为 12m48m。当有根据时,可采用更大跨度。当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。门式刚架的间距,即柱网轴线在纵向的距离宜为 6m9m,挑檐长度可根据使用要求确定,宜为 0.5m1.2m,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。3.门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取 1/81/20,在雨水较多的地区宜取其中的较大值。4.门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度,应符合下列规定:(1)纵向温度区段不宜大于 300m;(2)横向温度区段不宜大于 150m71、,当横向温度区段大于 150m 时,应考虑温度的影响;(3)当有可靠依据时,温度区段长度可适当加大。5.需要设置伸缩缝时,应符合下列规定:(1)在搭接檩条的螺栓连接处宜采用长圆孔,该处屋面板在构造上应允许胀缩或设置双柱;(2)吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔。6.在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处,宜布置托梁或托架。7.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。8.山墙可设置由斜梁、抗风柱、墙梁及其支撑组成的山墙墙架,或采用门式刚架。9.房屋的纵向应有明确、可靠的传力体系。当某一柱列纵向刚度和强度较弱时,应通过房屋横向72、水平支撑,将水平力传递至相邻柱列。10.门式刚架轻型房屋钢结构侧墙墙梁的布置,应考虑设置门窗、挑檐、遮阳和雨篷等构件和围护材料的要求。11.门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙,当采用压型钢板作围护面时,墙梁宜布置在刚架柱的外侧,其间距应随墙板板型和规格确定,且不应大于计算要求的间距。12.门式刚架轻型房屋的外墙,当抗震设防烈度在 8 度及以下时,宜采用轻型金属墙板或非嵌砌砌体;当抗震设防烈度为 9 度时,应采用轻型金属墙板或与柱柔性连接的轻质墙板。门式刚架结构形式以及结构形式的选择门式刚架结构形式以及结构形式的选择 1在门式刚架轻型房屋钢结构体系中,屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架73、可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘平面外的稳定性,应由隅撑保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢、钢索或型钢等。2.门式刚架分为单跨(图 a)、双跨(图 b)、多跨(图 c)刚架以及带挑檐的(图 d)和带毗屋的(图 e)刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖(图 f),也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。当设置夹层时,夹层可沿纵向设置(图 g)或在横向端跨设置(图h)。夹层与柱的连接可采用刚性连接或铰接。实践表明,多跨刚架采用双坡或单坡屋顶有利于屋面排水,在多雨地区宜采用这些形式。3.74、根据跨度、高度和荷载不同,门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制 H 形截面。设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。变截面构件宜做成改变腹板高度的楔形;必要时也可改变腹板厚度。结构构件在制作单元内不宜改变翼缘截面,当必要时,仅可改变翼缘厚度;邻接的制作单元可采用不同的翼缘截面,两单元相邻截面高度宜相等。4.门式刚架的柱脚宜按铰接支承设计。当用于工业厂房且有 5t 以上桥式吊车时,可将柱脚设计成刚接。5.门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成。柱宜为单独的单元构件,斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身应采用焊接,单元构件之间宜通过端板采用高强度螺栓连接。门式刚架设计时75、关于荷载组合和地震作用组合的效应的门式刚架设计时关于荷载组合和地震作用组合的效应的一些规定和参数选择一些规定和参数选择 1荷载组合应符合下列原则:(1)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;(2)积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑;(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑;(4)多台吊车的组合应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定;(5)风荷载不与地震作用同时考虑。2.持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应按线性关系考虑时,荷载基本组合的效应设计值应按下式确定:式中:Sd-荷载组合的效应设计值;G-永久荷载76、分项系数;Q-竖向可变荷载分项系数;w-风荷载分项系数;SGk-永久荷载效应标准值;SQk-竖向可变荷载效应标准值;Swk-风荷载效应标准值;Q、w-分别为可变荷载组合值系数和风荷载组合值系数,当永久荷载效应起控制作用时应分别取 0.7 和 0;当可变荷载效应起控制作用时应分别取 1.0 和 0.6 或 0.7 和 1.0。3.持久设计状况和短暂设计状况下,荷载基本组合的分项系数应按下列规定采用:(1)永久荷载的分项系数G;当其效应对结构承载力不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取 1.2,对由永久荷载效应控制的组合应取1.35;当其效应对结构承载力有利时,应取 1.0;(2)竖向可变荷载的分77、项系数Q 应取 1.4;(3)风荷载分项系数w 应取 1.4。4.地震设计状况下,当作用与作用效应按线性关系考虑时,荷载与地震作用基本组合效应设计值应按下式确定:式中:SE-荷载和地震效应组合的效应设计值;SGE-重力荷载代表值的效应;SEhk-水平地震作用标准值的效应;SEvk-竖向地震作用标准值的效应;G-重力荷载分项系数;Eh-水平地震作用分项系数;Ev-竖向地震作用分项系数。5.地震设计状况下,荷载和地震作用基本组合的分项系数应按表 1 采用。当重力荷载效应对结构的承载力有利时,表 1 中G 不应大于 1.0。表表 1 1 地震设计状况时荷载和作用的分项系数地震设计状况时荷载和作用的分78、项系数 门式刚架荷载和荷载组合的效应的一般规定,门式刚架荷载和荷载组合的效应的一般规定,以及风荷载、雪荷载以及地震荷载的考虑方法以及风荷载、雪荷载以及地震荷载的考虑方法 1门式刚架轻型房屋钢结构采用的设计荷载应包括永久荷载、竖向可变荷载、风荷载、温度作用和地震作用。2.吊挂荷载宜按活荷载考虑。当吊挂荷载位置固定不变时,也可按恒荷载考虑。屋面设备荷载应按实际情况采用。即吊挂的管道、桥架、屋顶风机等,工程上常称为“吊挂荷载”或“附加荷载”。当其作用的位置和(或)作用时间具有不确定性时,宜按活荷载考虑。当作用位置固定不变,也可按恒荷载考虑。3.当采用压型钢板轻型屋面时,屋面按水平投影面积计算的竖向活79、荷载的标准值应取 0.5kNm2。4.设计屋面板和檩条时,尚应考虑施工及检修集中荷载,其标准值应取 1.0kN 且作用在结构最不利位置上;当施工荷载有可能超过时,应按实际情况采用。5.门式刚架轻型房屋钢结构属于对风荷载比较敏感的结构,因此,计算主钢架时,系数取 1.1 是对基本风压的适当提高;计算檩条、墙梁和屋面板及其连接时取 1.5,是考虑阵风作用的要求。通过系数使本规范的风荷载和现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的风荷载基本协调一致。门式刚架轻型房屋钢结构计算时,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积,垂直于建筑物表面的单位面积风荷载标准值应按下式计算:式中:wk-风荷载标80、准值(kNm2);w0-基本风压(kNm2),按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定值采用;z-度变化系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定采用;当高度小于 10m 时,应按 10m 高度处的数值采用;w-系数,考虑内、外风压最大值的组合,按规范规定采用;-计算主刚架时取1.1;计算檩条、墙梁、屋面板和墙面板及其连接时,取1.5。6.门式刚架轻型房屋钢结构屋面水平投影面上的雪荷载标准值,应按下式计算:式中:S-雪荷载标准值(kNm2);r-屋面积雪分布系数;S0-基本雪压(kNm2),按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 规定的 100 年重现期81、的雪压采用。门式刚架轻型房屋钢结构屋盖较轻,属于对雪荷载敏感的结构。雪荷载经常是控制荷载,极端雪荷载作用下容易造成结构整体破坏,后果特别严重,基本雪压应适当提高。因此,明确了设计门式刚架轻型房屋钢结构时应按 100 年重现期的雪压采用。7.为减小雪灾事故,轻型钢结构房屋宜采用单坡或双坡屋面的形式;对高低跨屋面,宜采用较小的屋面坡度;减少女儿墙、屋面突出物等,以减低积雪危害。8.各地区积雪的平均密度应符合下列规定:(1)东北及新疆北部地区取 180kgm3;(2)华北及西北地区取 160kgm3,其中青海取 150kgm3;(3)淮河、秦岭以南地区一般取 180kgm3,其中江西、浙江取 23082、kgm3。9.设计时应按下列规定采用积雪的分布情况:(1)屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用;(2)刚架斜梁按全跨积雪的均匀分布、不均匀分布和半跨积雪的均匀分布,按最不利情况采用;(3)刚架柱可按全跨积雪的均匀分布情况采用。10.门式刚架轻型房屋钢结构的抗震设防类别和抗震设防标准,应按现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 的规定采用,并应按下列原则考虑地震作用:(1)一般情况下,按房屋的两个主轴方向分别计算水平地震作用;(2)质量与刚度分布明显不对称的结构,应计算双向水平地震作用并计入扭转的影响;(3)抗震设防烈度为 8 度、9 度时,应计算竖向地震作用,可分别取该结83、构重力荷载代表值的 10和 20,设计基本地震加速度为 0.30g 时,可取该结构重力荷载代表值的 15;(4)计算地震作用时尚应考虑墙体对地震作用的影响。什么是门式刚架,关于门式刚架的一些定义什么是门式刚架,关于门式刚架的一些定义 (规范术语规定)(规范术语规定)1门式刚架轻型房屋:承重结构采用变截面或等截面实腹刚架,围护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。2.房屋高度:自室外地面至屋面的平均高度。当屋面坡度角不大于10时可取檐口高度。当屋面坡度角大于 10时应取檐口高度和屋脊高度的平均值。单坡房屋当屋面坡度角不大于 10时,可取较低的檐口高度。3.夹层:为一侧与刚架柱连接的室内平台,通84、常沿房屋纵向设置,少数情况沿山墙设置。4.摇摆柱:上、下端铰接的轴心受压构件。5.隅撑:用于支承斜梁和柱受压翼缘的支撑构件。6.抗风柱:设置于山墙,用于将山墙风荷载传到屋盖水平支撑的柱子。7.孔口:在房屋的外包面(墙面和屋面)上未设置永久性有效封闭装置的部分。8.敞开式房屋:各墙面都至少有 80面积为孔口的房屋。9.部分封闭式房屋:受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该房屋其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和,并超过该墙毛面积的 10,且其余外包面的开孔率不超过 20的房屋。10.封闭式房屋:在所封闭的空间中无符合部分封闭式房屋或敞开式房屋定义的那类孔口的房屋。11.边缘带:确定围护结构构85、件和面板上风荷载系数时,在外墙和屋面上划分的位于房屋端部和边缘的区域。12.端区:确定主刚架上风荷载系数时,在外墙和屋面上划分的位于房屋端部和边缘的区域。13.中间区:在外墙和屋面上划分的不属于边缘带和端区的区域。14.有效受风面积:确定风荷载系数时取用的承受风荷载的有效面积。门式刚架厂房的构造要求门式刚架厂房的构造要求 1 用于檩条和墙梁的冷弯薄壁型钢,壁厚不宜小于 1.5mm。用于焊接主刚架构件腹板的钢板,厚度不宜小于 4mm;当有根据时,腹板厚度可取不小于3mm。2 构件中受压板件的宽厚比,不应大于现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 规定的宽厚比限值;主刚架构件受压板件86、中,工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度 b 与其厚度 t 之比,不应大于 15,工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度 hw 与其厚度 tw 之比,不应大于 250。当受压板件的局部稳定临界应力低于钢材屈服强度时,应按实际应力验算板件的稳定性,或采用有效宽度计算构件的有效截面,并验算构件的强度和稳定。3.构件长细比应符合下列规定:(1)受压构件的长细比,不宜大于表 1 规定的限值。表表 1 1 受压构件的长细比限值受压构件的长细比限值 (2)受拉构件的长细比,不宜大于表 2 规定的限值。表表 2 2 受拉构件的长细比限值受拉构件的长细比限值 注:(1)对承受静力荷载的结构,可仅计算受拉构件在竖向87、平面内的长细比;(2)对直接或间接承受动力荷载的结构,计算单角钢受拉构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径;在计算单角钢交叉受拉杆件平面外长细比时,应采用与角钢肢边平行轴的回转半径;(3)在永久荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜大于 250。4.当地震作用组合的效应控制结构设计时,门式刚架轻型房屋钢结构的 抗震构造措施应符合下列规定:(1)工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度 b 与其厚度 t 之比,不应大于 13;工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度 hw 与其厚度 tw 之比,不应大于 160;(2)在檐口或中柱的两侧三个檩距范围内,每道檩条处屋面梁均应布置双侧隅撑;边柱的檐口墙檩88、处均应双侧设置隅撑;(3)当柱脚刚接时,锚栓的面积不应小于柱子截面面积的 0.15 倍;(4)纵向支撑采用圆钢或钢索时,支撑与柱子腹板的连接应采用不能相对滑动的连接;构件之间的连接尽量采用螺栓连接;刚性系杆的布置应确保梁或柱截面的受压侧得到可靠的侧向支撑等措施。(5)柱的长细比不应大于 150。门式刚架轻型房屋钢结构设计时门式刚架轻型房屋钢结构设计时 对结构构件变形的控制规范是如何规定的对结构构件变形的控制规范是如何规定的 1.在风荷载或多遇地震标准值作用下的单层门式刚架的柱顶位移值,不应大于表 1 规定的限值。夹层处柱顶的水平位移限值宜为 H/250,H 为夹层处柱高度。h 为刚架柱高度。表89、表 1 1 刚架柱顶位移限值刚架柱顶位移限值(mm)(mm)门式刚架轻型房屋钢结构的使用经验表明,门式刚架平面内的柱顶位移的限值,对设有桥式吊车的房屋应该严格,从而拟定了限值。研究表明,由于平板柱脚的嵌固性、围护结构的蒙皮效应以及结构空间作用等因素的影响,门式刚架柱顶的实际位移一般小于其计算值。对于铰接柱脚刚架,若按位移限值设计,刚架柱顶实际位移仅为规定值的 50左右。2.门式刚架受弯构件的挠度值,不应大于表 2 规定的限值。为减小跨度大于 30m 的钢斜梁的竖向挠度,建议应起拱。表表 2 2 受弯构件的挠度与跨度比限值受弯构件的挠度与跨度比限值(mm)(mm)注:(1)表中 L 为跨度;(290、)对门式刚架斜梁,L 取全跨;(3)对悬臂梁,按悬伸长度的 2 倍计算受弯构件的跨度。3 由柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值,不应大于坡度设计值的 1/3。门式刚架轻型房屋钢结构设计的时门式刚架轻型房屋钢结构设计的时 钢材、连接、焊材等如何选择,应符合什么规则钢材、连接、焊材等如何选择,应符合什么规则 1.1.钢材选用应符合下列规定:钢材选用应符合下列规定:(1)用于承重的冷弯薄壁型钢、热轧型钢和钢板,应采用现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 规定的 Q235 和低合金高强度结构钢GB/T 1591规定的 Q345 钢材。因 Q235A 级钢的含碳量不能保证焊接要求,故焊接结构不宜采91、用,只能用于非焊接结构。(2)门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用 Q235B 或 Q345A及以上等级的钢材。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用 Q235A 钢材。当有根据时,门式刚架、檩条和墙梁可采用其他牌号的钢材制作。(3)用于围护系统的屋面及墙面板材应采用符合现行国家标准连续热镀锌钢板及钢带GB/T 2518、连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带GB/T 14978 和彩色涂层钢板及钢带GB/T 12754 规定的钢板,采用的压型钢板应符合现行国家标准建筑用压型钢板GB/T12755 的规定。2.2.连接件应符合下列规定:连接件应符合下列规定:(1)普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓92、 C 级GB/T 5780 和六角头螺栓GB/T5782 的规定,其机械性能与尺寸规格应符合现行国家标准紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.1 的规定;(2)高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1228、钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1229、钢结构用高强度垫圈GB/T 1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231 或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T 3632 的规定;(3)连接屋面板和墙面板采用的自攻、自钻螺栓应符合现行国家标准十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/T 15856.1、十字槽沉头自钻自攻螺钉GB/T 93、15856.2、十字槽半沉头自钻自攻螺钉GB/T 15856.3、六角法兰面自钻自攻螺钉GB/T 15856.4、六角凸缘自钻自攻螺钉GB/T 15856.5 或开槽盘头自攻螺钉GB/T 5282、开槽沉头自攻螺钉GB/T 5283、开槽半沉头自攻螺钉GB/T 5284、六角头自攻螺钉GB/T 5285 的规定;(4)抽芯铆钉应采用现行行业标准标准件用碳素钢热轧圆钢及盘条YB/T 4155 中规定的 BL2 或 BL3 号钢制成,同时应符合现行国家标准封闭型平圆头抽芯铆钉GB/T 12615.1GB/T 12615.4、封闭型沉头抽芯铆钉GB/T 12616.1、开口型沉头抽芯铆钉GB/T 194、2617.1GB/T 12617.5、开口型平圆头抽芯铆钉GB/T 12618.1GB/T 12618.6 的规定;(5)射钉应符合现行国家标准射钉GB/T 18981 的规定;(6)锚栓钢材可采用符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 规定的Q235 级钢或符合现行国家标准低合金高强度结构钢GB/T 1591 规定的 Q345级钢。3.3.焊接材料应符合下列规定:焊接材料应符合下列规定:(1)手工焊焊条或自动焊焊丝的牌号和性能应与构件钢材性能相适应,当两种强度级别的钢材焊接时,宜选用与强度较低钢材相匹配的焊接材料;(2)焊条的材质和性能应符合现行国家标准非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T 595、117、热强钢焊条GB/T 5118 的有关规定;(3)焊丝的材质和性能应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T 14957、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8110 及碳钢药芯焊丝GB/T 10045、低合金钢药芯焊丝GB/T 17493 的有关规定;(4)埋弧焊用焊丝和焊剂的材质和性能应符合现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 5293、埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T 12470的有关规定。4.4.钢材设计指标应符合下列规定:钢材设计指标应符合下列规定:(1)各牌号钢材的设计用强度值,应按表 1 采用。表表 1 1 设计用钢材强度值设计用钢材强度值(N/mm(N/mm296、 2)注:本规范将 550 级钢材定名为 LQ550 仅用于屋面及墙面板。对 LQ550 级钢材,由于厚度较薄,不会采用端面承压的构造,因此不再给出端面承压的强度设计值。其他级别的钢板,可参照 Q235、Q345 钢材采用相应的强度设计值。(2)焊缝强度设计值应按表 2 采用。表表 2 2 焊缝强度设计值焊缝强度设计值(N(Nmmmm2 2)注:1)焊缝质量等级应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的规定。其中厚度小于 8mm 的对接焊缝,不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级。2)对接焊缝抗弯受压区强度设计值取 fwc,抗弯受拉区强度设计值取fwt。3)表中厚度系指计算点钢97、材的厚度,对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。(3)螺栓连接的强度设计值应按表 3 采用。表表 3 3 螺栓连接的强度设计值螺栓连接的强度设计值(N(Nmmmm2 2)注:1)A 级螺栓用于 d24mm 和 l10d 或 l150mm(按较小值)的螺栓;B 级螺栓用于 d24mm 和 l10d 或 l150mm(按较小值)的螺栓。d 为公称直径,l 为螺杆公称长度。2)A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB 50205 的要求。(4)冷弯薄壁型钢采用电阻点焊时,每个焊点的受剪承载力设计值应符合现行国98、家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 的规定。当冷弯薄壁型钢构件全截面有效时,可采用现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 规定的考虑冷弯效应的强度设计值计算构件的强度。经退火、焊接、热镀锌等热处理的构件不予考虑。(5)钢材的物理性能指标应按现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 的规定采用。5.当计算下列结构构件或连接时,规范规定的强度设计值应乘以相应的折减系数。当下列几种情况同时存在时,相应的折减系数应连乘。规范规定的强度设计值是结构处于正常工作情况下求得的,对一些工作情况处于不利的结构构件或连接,其强度设计值应乘以相应的折减系数。几种情况同时存在,相应的折减系99、数应连乘是指有几种情况存在,那么这几种情况的折减系数应连乘。(1)单面连接的角钢:1)按轴心受力计算强度和连接时,应乘以系数 0.85。2)按轴心受压计算稳定性时:等边角钢应乘以系数 0.60.0015,但不大于 1.0。短边相连的不等边角钢应乘以系数 0.50.0025,但不大于 1.0。长边相连的不等边角钢应乘以系数 0.70。注:为长细比,对中间无连系的单角钢压杆,应按最小回转半径计算确定。当20 时,取20。(2)无垫板的单面对接焊缝应乘以系数 0.85。(3)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数 0.90。(4)两构件采用搭接连接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接应乘以系数 100、0.90。(5)平面桁架式檩条端部的主要受压腹杆应乘以系数 0.85。6.高强度螺栓连接时,钢材摩擦面的抗滑移系数应按表 4 的规定采用,涂层连接面的抗滑移系数应按表 5 的规定采用。表表 4 4 钢材摩擦面的抗滑移系数钢材摩擦面的抗滑移系数 注:1)钢丝刷除锈方向应与受力方向垂直;2)当连接构件采用不同钢号时,按相应较低的取值;3)采用其他方法处理时,其处理工艺及抗滑移系数值均需要由试验确定。表表 5 5 涂层连接面的抗滑移系数涂层连接面的抗滑移系数 注:当设计要求使用其他涂层(热喷铝、镀锌等)时,其钢材表面处理要求、涂层厚度及抗滑移系数均需由试验确定。7.7.单个高强度螺栓的预拉力设计值应101、按表单个高强度螺栓的预拉力设计值应按表 3.2.73.2.7 的规定采用。的规定采用。表表 6 6 单个高强度螺栓的预拉力设计值单个高强度螺栓的预拉力设计值 P(kN)P(kN)门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则 门式刚架为一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。常用的门式刚架轻型房屋是指房屋高度不大于 18m,房屋高宽比小于 1,承重结构为单跨或多跨实腹102、门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于 20t的 A1A5 工作级别桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层钢结构房屋。1.门式刚架轻型房屋钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。2.门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件,应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。3.当结构构件按承载能力极限状态设计时,持久设计状况、短暂设计状况应满足下式要求:式中:0-结构重要性系数。对安全等级为一级的结构构件不小于 1.1,对安全等级为二级的结构构件不小于 1.0,门式刚架钢结构构件安全等级可取二级,对于设计使用年限为 25 103、年的结构构件,0 不应小于 0.95;Sd-不考虑地震作用时,荷载组合的效应设计值,应符合规范规定。Rd-结构构件承载力设计值。4.由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小,设计经验和振动台试验表明,当抗震设防烈度为 7 度(0.1g)及以下时,一般不需要做抗震验算;当为 7 度(0.15g)及以上时,横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时,应进行抗震验算。当抗震设防烈度 7度(0.15g)及以上时,应进行地震作用组合的效应验算,地震设计状况应满足下式要求:式中:SE-考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用组合的效应设计值,应符合规范规定;RE-承载力抗震调整系数。5.承载力抗震调整系数应按表 1 采用。表表 1 1 承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数RERE 6.当结构构件按正常使用极限状态设计时,应根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定采用荷载的标准组合计算变形,并应满足规范要求。7.结构构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。