二、门式刚架结构支撑结构的特点
门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,支撑结构包括 :1、墙架;2、檩条等 ;支撑系统包括:1、刚架柱之间的垂直支承;2、刚架梁之间的水平支撑 ;3、刚性系杆 、拉条 ;4、 隅撑等。
三、檩条的设计
1、檩条作用:承担屋面荷载,并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每品刚架连接起来,与墙架一起与刚架形成空间结构。
2、檩条的形式:实腹式檩条、空腹式檩条、格构式檩条。
3、截面高度的确定:
实腹式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/35~1/50桁架式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/12~1/20。
4、截面宽度的确定:
实腹式檩条的截面宽度B,由截面高度H所选的型钢规格确定,空间桁架式檩条上弦的总宽度B,取截面总高度的1/1.5~1/2.0.
5、檩条荷载
1)恒荷载
屋面材料重量、支撑及檩条结构自重。
2)活荷载
屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载,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)0.55KN/m2。
四、屋面支撑与柱间支撑的确定
支撑的作用主要是保证结构体系成为空间体系,有足够的空间刚度。支撑所受力主要是风载和地震作用,温度作用。计算支撑内力时一般假定节点为铰接,并忽略偏心的影响,并且一般的支撑都是按拉杆考虑,所以,一般适宜双向布置。
1)屋面支撑
屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆 设计,可采用单角钢;非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时,杆件截面应按桁架 体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。
2)柱间支撑
对厂房来说:分为上层支撑和下层支撑,上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆常按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车作用较小时一般圆钢,较大时通常采用角钢或槽钢。交义斜杆常按拉杆设计,但为了提高厂房的纵向刚度,当吊车较大时,应按压杆设计。
五、隅撑的作用与设置
隅撑的作用主要是阻止梁的下翼缘及柱的内侧翼缘失稳。并在设计计算中作为减少梁 柱的平面外计算长度的不利侧向支撑间的大间距。隅撑之所以要设,是因为刚架斜梁的受力的变化。在恒荷载和活荷载等荷载组合作用下,一般的梁受力是上翼缘受压下翼缘受拉,这样檩条与钢梁的有效连接为梁上翼缘的稳定提供了可靠的支撑。所以一般情况下的平面外计算长度取两倍的檩条间距。上翼缘的梁稳定可以保证。但是在受风吸力荷载作用时,上翼缘受拉,下翼缘受压,这样下翼缘的稳定性没有可靠的平面外支撑,因此在粱的下翼缘上加设隅撑给钢梁的下翼缘提供支撑。隅撑一边与梁的下翼缘连接,一边与檩条连接。隅撑的做法可以详见门式刚架的相关规范。研究表明,门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压大的翼缘屈曲引起的,而斜梁下翼缘与刚架柱的相交处压应力大,是结构的关键部位。
本规程规定:“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 ”。就是为了确保该处的稳定性。此外,还规定在斜粱下翼缘受压区均应设置隅撑,其间距不得大于相应受压翼缘宽度的16(235/f3)1/2倍。该规定便于执 行,也便于施工质量检查。若翼缘宽度较窄,理所当然地应使隅撑间距减小。规程还特别规定,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。这就较好地保证了结构的安全