随着社会的发展,生产力水平的提高,我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。彩色压型钢板生产的迅速发展,为轻型钢结构房屋的发展奠定了良好的物质基础。轻型钢结构房屋具有跨度大、空间大、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、施工周期短、施工污染环境少、建筑造型简洁美观、以及可回收利用等优点,在工业厂房、仓库、展览厅等工业与民用建筑中得到越来越多的应用和发展。钢结构设计
门式钢架结构的形式及特点
钢架结构是梁、柱单元构件的组合体,是柱与直线型、弧线型、折线型横梁钢性连接的承重骨架体系。其形式种类繁多,在单层厂房及仓库中,应用较多的为单层单跨,双跨或多跨的双坡门式钢架,它可根据通风、采光的需要设置天窗、通风屋脊和采光带等。门式钢架的整个构件横截面尺寸较小,可以有效地利用建筑空间,从而降低房屋的高度,减小建筑体积,在建筑造型上也较简洁美观,其次,钢架构件的刚度较好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供有利的条件。
(一)门式钢架结构的特点
与传统的单层厂房相比,这种结构的特点有:
a.便于拆迁,可用于临时建筑,这是其突出的特征。
b.钢架可采用变截面,截面与弯矩成正比。除腹板高度变化外,厚度也可根据需要变化,上下翼缘可用不同截面,相邻单元的翼缘也可采用不同截面,充分做到材尽其用。
c.屋面板采用压型钢板轻型屋面、由于屋面轻了,支承它的结构也很轻。至于外墙,用砖墙对隔热和降低造价有利,但对结构的侧移要求较严,外观也较差,因此还是用钢墙板者居多。
d.钢架的侧间刚度用隅撑来保证。这不仅省去了很多纵向刚性构件,而且由于隅撑间距较小,钢架构件的翼缘宽度可显著减小。
e.钢架的腹板可按有效宽度设计,允许失稳并可利用屈曲后强度。这样,腹板的高厚比可做得比按现行《钢结构设计规范》规定的大,宜即腹板厚度可比一般钢构件薄。钢结构设计
f.支撑可做得很轻便。由于构件轻,支撑用张紧的圆钢即可满足要求,因刚腹板允许失稳,可将支撑直接连在腹板上,省去很多节点板。
g.竖向荷载通常是设计的控制荷载,但当风载较大或房屋较高时,风荷载是控制荷载。因结构自重很轻,地震作用不起控制作用,一般不需考虑抗震(少数情况除外),结构设计大为简便。
h.结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。结构单元可根据运输条件划分。单元之间在现场用螺栓相连,安装方便快速。基础简单,土建施工量小。
(二)门式钢架的结构形式
门式钢架的结构形式多种多样。按构件体系分,有实腹式与格构式;按横截面组成分,有等截面与变截面。实腹式钢架的横截面一般为H型,少数为Z型;格构式的横截面为矩形或三角形;按结构选材分,有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。