门式轻钢结构_单层轻钢门式刚架结构设计与分析

时间：2020-03-14 07:30:44　来源：雅意学习网本文已影响人

　　Design and Analysis on Single-story Portal Steel Frame Structure 　　　　Zhang Haojie； Chen Jianmiao； Feng Ziqiang
　　（①金都房地产集团有限公司，杭州 310014；②杭州中联程泰宁建筑设计研究院有限公司，杭州 310014）
　　（①Jindu Real Estate Group CO.，LTD，Hangzhou 310014，China；
　　②Hangzhou Zhonglian Cheng Taining Architectural Design Research Institute CO.，LTD，Hangzhou 310014，China）
　　
　　摘要：为满足河南省焦作市乳品厂发展的需要，决定新建一座单层厂房，经商榷采用单层轻钢门式刚架结构,本文系统介绍了门式刚架结构荷载的取值、材料和截面的选取及柱脚节点设计和柱头的详细构造，为同类工程的设计提供参考。
　　Abstract: To satisfy the need of the development of milk plant in Henan province Jiaozuo city, a new single plant made of the single light steel type frame structure is decided to build. This paper introduces the values of the structure load of portal frame, material, the selection of section, the design of column feet node and the detailed structure of the stigma in detail. These can provide the reference for the similar engineering design.
　　关键词：门式刚架柱间支撑水平支撑
　　Key words: portal steel frame；braces between columns；horizontal support
　　中图分类号：TU374文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0102-01
　　1工程概况
　　河南省焦作市乳品厂为满足发展的需要，决定新建一座奶业加工车间，车间占地面积960m2，乳品厂的特点是加工车间设备多、流水线长，需要大空间连续作业，跨度需达到16米，考虑到上述要求，决定采用单层厂房结构体系。单层厂房结构可采用混凝土结构和轻钢结构[1]，混凝土结构柱距小，可实现的跨度不大，而且需采用实体砖做围护结构，考虑到诸多不利因素，决定采用轻型钢结构门式刚架结构体系，结构跨度可达16米，柱距取为6米，室内无吊车。轻型钢结构门式刚架结构布置如图1所示。
　　2门式刚架结构设计
　　2.1 设计基本信息该地区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，场地类别为II类，地面粗糙度为B类。本结构的设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为2级，建筑抗震设防类别为丙类。建筑总高度为5.2m，基础为桩基础。
　　2.2 荷载的取值屋面恒荷载标准值为0.3KN/m2，其中包括檩条的自重，活荷载按不上人屋面考虑，荷载取为0.5KN/m2，基本风压为0.65 KN/m2，基本雪压取为0.65 KN/m2。
　　2.3 材料与截面的选取本设计按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）进行设计，钢板及型钢采用Q235钢材，焊条为E43××型，构件的拼接和连接采用10.9级摩擦型高强度螺栓，采用PKPM软件计算杆件的内力和变形，梁、柱采用焊接的H型钢，柱的截面取为H300×200×6×8，梁截面取为H350×175×6×8，柱脚基础混凝土强度等级为C30，锚栓钢号为Q235钢，钢筋采用HRB335级和HPB235级，纵向钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25，且纵向钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。角焊缝最小尺寸为5mm，均满焊，对接焊缝的焊缝质量不低于二级。围护结构：标高0.9m以下为240mm厚的红砖墙，M5砂浆砌筑，标高0.9m以上采用100mm厚的夹层保温彩钢板，屋面也为100mm厚的夹层保温彩钢板。
　　屋面檩条[2]和墙梁采用Q235-BF冷弯薄壁卷边槽钢，C160×70×20×3型钢，隅撑采用L40×3的角钢，柱间支撑采用2L63×5的角钢，屋面水平支撑采用直径20的圆钢，两端采用墩粗工艺加工厂M20的螺纹车丝长度为60mm，无特殊说明外，所有加劲板和连接板的厚度均取为6mm。
　　3节点设计
　　图2为抗风柱的柱脚与基础的连接节点详图。值得注意的是，柱脚混凝土浇注到离地面0.05m处，预埋件放置好，锚栓下到指定的位置，然后用细石混凝土找平到地面，预埋件安装到指定位置。柱定采用弹性板使钢梁与抗风柱之间连接，来承担纵向的水平荷载。
　　4构造设计
　　支撑[3]是门式刚架设计中比较重要的环节，包括柱间支撑和屋面水平支撑。图3为水平支撑布置图，图4为檩条与钢梁的连接详图。
　　5钢结构施工
　　应先安装靠近山墙有柱间支撑的2榀刚架，而后安装其他刚架，头两榀刚架安装完毕后，应在两榀刚架间将水平系杆、檩条及柱间支撑、屋面水平支撑、隅撑全部装好，安装完成后应利用柱间支撑及屋面水平支撑调整构件间的垂直度及水平度，待调整正确后方可锁定支撑，而后安装其他刚架。
　　6结论
　　结合河南省焦作市乳品厂单层轻钢门式刚架结构设计，系统介绍了门式刚架结构荷载的取值、材料和截面的选取及节点构造，为同类工程的设计提供参考。
　　参考文献：
　　[1]GB50017-2003.钢结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.
　　[2]CECS102：2002.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
　　[3]张文福，王秀丽，尹德钰.空间结构[M].北京：科学出版社，2005：1-5.
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　　作者简介：张浩杰（1976-），男，浙江东阳人，中级工程师，研究方向为房地产项目设计研发及管理工作。

门式轻钢结构_单层轻钢门式刚架结构设计与分析

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