淺談輕鋼結(jié)構(gòu)

1.輕鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)一般分為普通鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)，它們之間并無明顯的界限。其計(jì)算規(guī)則都是一樣的.所謂輕鋼結(jié)構(gòu),一般是結(jié)構(gòu)荷載較小，結(jié)構(gòu)桿件也較小,構(gòu)件感謝閱讀壁厚較薄的一類結(jié)構(gòu),一般采用門式鋼架、屋架和網(wǎng)架為主要承重結(jié)構(gòu)。正因謝謝閱讀為輕鋼結(jié)構(gòu)上作用的荷載較小，所以，使得結(jié)構(gòu)效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，精品文檔放心下載這就使得結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度往往不成問題，而由于構(gòu)件斷面較小，截面慣性距較小，謝謝閱讀使得結(jié)構(gòu)的剛度也隨著減小,結(jié)構(gòu)的整體和局部穩(wěn)定成為在設(shè)計(jì)中必須引起感謝閱讀重視的主要問題.,我們就可以采感謝閱讀取相應(yīng)的措施，比如可以采用增加支撐和拉條，以滿足桿件的長細(xì)比要求，謝謝閱讀增設(shè)加勁肋以滿足構(gòu)件的局部穩(wěn)定等。2.門式剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)下面講一下我們常見的門式剛架結(jié)構(gòu)。門式剛架輕型房屋，其結(jié)構(gòu)一般由主精品文檔放心下載骨架和支撐系統(tǒng)構(gòu)成，主骨架包括：12；3）謝謝閱讀檁條等；支撐系統(tǒng)包括：1）剛架柱之間的垂直支承；2）剛架梁之間的水平感謝閱讀支撐;3)剛性系桿、拉條；4）隅撐等;從以上的構(gòu)成可以看出,支撐系統(tǒng)占有很大的比例，這也是輕鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。感謝閱讀門式剛架房屋上作用的荷載一般有:,)精品文檔放心下載和水平荷載（風(fēng)荷載，吊車剎車力）,還有地震荷載（水平和豎向）。由于輕精品文檔放心下載鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，所以對地震的反應(yīng)也較輕，這一點(diǎn)對抗震非常有利.精品文檔放心下載3.門式剛架各構(gòu)件的作用門式剛架，建筑物上的各種荷載主要由它承擔(dān)并將其傳給基礎(chǔ)，剛架與基礎(chǔ)精品文檔放心下載的連接有剛接和鉸接兩種形式,一般宜采用鉸接,謝謝閱讀高或剛度要求較高時(shí)，也可采用剛接。剛架柱與斜梁為剛接。剛架的特點(diǎn)是謝謝閱讀平面內(nèi)剛度較大而平面外剛度很小,這就決定了它在水平荷載作用時(shí)，可承擔(dān)感謝閱讀平行與剛架平面的荷載，而對于垂直剛架平面的荷載卻無能為力.謝謝閱讀墻架，主要承擔(dān)墻體自重和作用于墻上的水平荷載（風(fēng)荷載），并將其間接精品文檔放心下載傳給主體結(jié)構(gòu)。檁條，承擔(dān)屋面荷載，并將其傳給剛架。檁條還通過螺栓與每榀剛架連接起精品文檔放心下載來,與墻架梁一起與剛架形成空間結(jié)構(gòu)。由于檁條和墻架梁之間都是由螺栓連接的，連接點(diǎn)近似于鉸接，又由于檁條感謝閱讀和墻架梁的長細(xì)比都較大，在平行于房屋縱向荷載的作用下，其傳力剛度有謝謝閱讀限，所以有必要在屋面的各剛架之間設(shè)置一定數(shù)量的剛性系桿。我們剛才說精品文檔放心下載了,剛架平面外的剛度很小，這樣，我們必須設(shè)置剛架柱之間的柱間支撐和剛感謝閱讀架梁之間的水平支撐，使其形成具有足夠剛度的結(jié)構(gòu)；由于檁條和墻架的平面外剛度小，所以，有必要設(shè)置拉條（增加支撐）,以減謝謝閱讀小在這個(gè)方向的長細(xì)比;對于剛架斜梁,一般是上翼緣受壓，下翼緣受拉，上弦由于檁條相連，一般不謝謝閱讀會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)，但當(dāng)屋面風(fēng)荷載吸力作用時(shí)斜梁下翼緣有可能變號受壓從而失謝謝閱讀穩(wěn),因此，設(shè)置隅撐就十分必要了.另外門式剛架與基礎(chǔ)是通過地腳螺栓連接的,當(dāng)水平荷載作用形成的剪力較感謝閱讀大時(shí)螺栓就要承擔(dān)這些剪力，我們一般不希望螺栓來承擔(dān)這部分剪力，在設(shè)感謝閱讀計(jì)時(shí)我們也沒考慮它的作用，而是設(shè)置剛架柱腳與基礎(chǔ)之間的剪力鍵來承擔(dān)謝謝閱讀這部分剪力。4.判斷結(jié)構(gòu)是否適合用輕鋼結(jié)構(gòu)是否為輕鋼，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)承受荷載的大小，以及結(jié)構(gòu)類型來定的。1、樓、感謝閱讀屋面結(jié)構(gòu)體系:如果是鋼筋混凝土樓、屋面板，荷載較大就不能用輕鋼結(jié)構(gòu)；謝謝閱讀2、吊車荷載:如果有較大噸位的吊車就不符合輕鋼結(jié)構(gòu)的要求；3、結(jié)構(gòu)體感謝閱讀系：要是建筑物為多層，或是比較高的單層結(jié)構(gòu)也不宜按輕鋼設(shè)計(jì).感謝閱讀5.判斷結(jié)構(gòu)是否適合用輕鋼結(jié)構(gòu)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002的適用范圍精品文檔放心下載適用于主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實(shí)腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、感謝閱讀無橋式吊車或僅有起重量不大于20t3t?懸掛式感謝閱讀起重機(jī)的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)。6.鋼材的分類1、按建筑用途分類碳素結(jié)構(gòu)鋼（普通及優(yōu)質(zhì)）、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼(耐大氣腐蝕鋼）、高耐候性精品文檔放心下載結(jié)構(gòu)鋼、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼。2、按化學(xué)成分的碳及合金元素分類碳素鋼：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼合金鋼：低合金鋼、中合金鋼及高合金鋼3、按化學(xué)成分的硫及磷含量分類普通鋼：S≤0.05%，P≤0.045%；優(yōu)質(zhì)鋼:S≤0.045%，P≤0。04%;高級優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.035%，P≤0.03％.4、按煉鋼爐爐種分類平爐鋼、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼、堿性側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼及電爐鋼。5、按澆注時(shí)脫氧程度及方法分類沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼.7.Q235及Q345鋼的質(zhì)量等級和保證項(xiàng)目Q235鋼的質(zhì)量等級分為Ａ、B、C、D四級.1、Q235A鋼號的力學(xué)性能保證項(xiàng)目：屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度及伸長率三項(xiàng)。感謝閱讀2、Q235的B、C、D級鋼的力學(xué)性能保證項(xiàng)目：感謝閱讀有屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率、沖擊韌性、冷彎性能五項(xiàng),其中沖擊韌性的試謝謝閱讀驗(yàn)溫度,對B、C、D級鋼分別為200C、00C級－200C，D級試驗(yàn)溫度屬負(fù)精品文檔放心下載溫試驗(yàn).Q345鋼的質(zhì)量等級分為Ａ、B、C、D、E五級。精品文檔放心下載1Q345A鋼的力學(xué)保證項(xiàng)目：屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率和冷彎性能四項(xiàng)。精品文檔放心下載2、Q345的B、C、D、E級鋼的保證項(xiàng)目：有屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率、沖擊韌性及冷彎性能五項(xiàng)，其中沖擊韌性的謝謝閱讀試驗(yàn)溫度,對B、C、D、E級鋼分別為200C、－200C級－400C,D、E級試感謝閱讀驗(yàn)溫度屬負(fù)溫試驗(yàn)。8。材料用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板，?應(yīng)采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳精品文檔放心下載素結(jié)構(gòu)鋼》GB／T700規(guī)定的Q235和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB／T15謝謝閱讀91規(guī)定的Q345鋼.門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等構(gòu)件宜采用Q235B級或Q345A及謝謝閱讀以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構(gòu)件可采用Q235A鋼.謝謝閱讀門式剛架輕型房屋的檁條和墻梁宜采用本規(guī)程附錄B規(guī)定的卷邊Z形冷彎型感謝閱讀鋼或附錄C規(guī)定的卷邊槽形冷彎型鋼。9。優(yōu)化目標(biāo)在進(jìn)行輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下，使結(jié)構(gòu)的用鋼量最省、精品文檔放心下載造價(jià)最低。這也就是我們采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化目標(biāo)。而在實(shí)際設(shè)計(jì)中,輕感謝閱讀鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量和造價(jià)又是由結(jié)構(gòu)桿件的截面尺寸決定的.因此,我們的優(yōu)化感謝閱讀目標(biāo)可以直接簡化為如何選擇經(jīng)濟(jì)合理的截面尺寸，使其在滿足強(qiáng)度、剛度、謝謝閱讀穩(wěn)定性等要求的前提下，截面面積最小.10。優(yōu)化方法與網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法相似，門式剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法也采用漸近滿應(yīng)力感謝閱讀法，即門式剛架結(jié)構(gòu)桿件通過多次計(jì)算分析選擇修改其截面尺寸,使其達(dá)到或謝謝閱讀盡量接近滿應(yīng)力狀態(tài)，直到門式剛架結(jié)構(gòu)的全部桿件的截面尺寸不需修改為謝謝閱讀止，使門式剛架結(jié)構(gòu)的用鋼量最小，以達(dá)到造價(jià)最低的優(yōu)化目標(biāo).構(gòu)件截面尺謝謝閱讀寸的修改，也就是截面尺寸的優(yōu)化，其方法是選取的截面尺寸力求其在平面、精品文檔放心下載出平面兩個(gè)方向的截面抗彎抵抗力矩最大，而其截面面積最小，即在外荷載感謝閱讀作用下，截面尺寸的選擇既要能滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定驗(yàn)算中構(gòu)件材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度精品文檔放心下載要求，又要使材料用量最省.11.檁條的設(shè)計(jì)檁條的形式及特點(diǎn)1、實(shí)腹式檁條：槽鋼檁條、高頻焊接輕型H鋼檁條、卷邊槽形冷彎薄壁型精品文檔放心下載鋼檁條、卷邊Z形冷彎薄壁型鋼檁條。2、空腹式檁條：由角鋼的上下弦和綴板焊接組成。3、格構(gòu)式檁條：平面桁架式、空間桁架式、下?lián)问綑_條。感謝閱讀1、截面高度實(shí)腹式檁條的截面高度H,一般取跨度的1/35~1/50；桁架式檁條的截面高度謝謝閱讀H，一般取跨度的1/12～1/20。2、截面寬度實(shí)腹式檁條的截面寬度B，由截面高度H所選的型鋼規(guī)格確定，空間桁架式感謝閱讀檁條上弦的總寬度B，取截面總高度的1/1。5～1/2.0精品文檔放心下載檁條荷載1、恒荷載屋面材料重量、支撐及檁條結(jié)構(gòu)自重2、活荷載屋面均布活荷載、雪荷載、積灰荷載和風(fēng)荷載，當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時(shí)，謝謝閱讀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0。50KN/m2.精品文檔放心下載檁條的布置、連接與構(gòu)造檁條在屋架（剛架）上的布置和擱置1、為使屋架上弦桿不產(chǎn)生彎距,檁條宜位于屋架上弦節(jié)點(diǎn)處，當(dāng)采用內(nèi)天溝精品文檔放心下載時(shí)，邊檁應(yīng)盡量靠近天溝。2、實(shí)腹式檁條的截面均宜垂直于屋面坡面，對槽鋼和Z謝謝閱讀緣肢尖(或卷邊)朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭距。感謝閱讀3.謝謝閱讀4、脊檁方案:一般應(yīng)采用雙檁方案，屋脊檁條可采用槽鋼、角鋼或圓鋼相連。感謝閱讀檁條與屋面的連接檁條與屋面應(yīng)可靠連接，以保證屋面能起阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)的作用,這感謝閱讀對一般不需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定性的實(shí)腹式檁條尤為重要.檁條與壓型鋼板屋面的連接,宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘.感謝閱讀檁條與剛架的連接檁條端部與剛架的連接應(yīng)能阻止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。精品文檔放心下載1、實(shí)腹式檁條與剛架的連接處可設(shè)置角鋼檁托,以防止檁條在支座處的扭轉(zhuǎn)謝謝閱讀變形和傾覆。檁條端部與檁托的連接螺栓應(yīng)不少于2個(gè)，并沿檁條高度方向謝謝閱讀設(shè)置。螺栓直徑根據(jù)檁條的截面大小，取M12~M16。謝謝閱讀2、桁架式檁條一般用螺栓直接與屋架上弦連接檁條的拉條和撐竿1、拉條的設(shè)置：檁條的拉條設(shè)置與是否主要和檁條的側(cè)向剛度有關(guān)，對于側(cè)感謝閱讀向剛度較大的輕型H型鋼鋼和空間桁架式檁條一般可不設(shè)拉條.對于側(cè)向剛謝謝閱讀度較差的實(shí)腹時(shí)和平面桁架式檁條,為了減小檁條在安裝和使用階段的側(cè)向精品文檔放心下載變形和扭轉(zhuǎn),保證其整體穩(wěn)定性，一般需在檁條間設(shè)置拉條，作為側(cè)向支撐點(diǎn).精品文檔放心下載當(dāng)檁條跨度≤4m時(shí)，可按計(jì)算要求確定是否需要設(shè)置拉條；當(dāng)屋面坡度i＞1/精品文檔放心下載10，檁條跨度＞4時(shí)，宜在檁條的跨中位置設(shè)置一道拉條;當(dāng)跨度＞6m時(shí)，謝謝閱讀宜在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條或撐竿，在檐口處還應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐精品文檔放心下載竿。拉條的直徑為8－12mm，根據(jù)荷載和檁距大小取用.精品文檔放心下載2、撐竿的設(shè)置檁條撐竿的作用主要是限制檐檁和天窗缺口處邊檁向上或向下兩個(gè)方向的側(cè)感謝閱讀向彎曲。撐竿的長細(xì)比按壓桿要求λ≤220，可采用鋼管、方管或角鋼做成.目謝謝閱讀前也有采用鋼管內(nèi)設(shè)拉條的做法，它的構(gòu)造簡單。撐竿處應(yīng)同時(shí)設(shè)置斜拉條。謝謝閱讀3、拉條和撐竿的連接斜拉條與檁條腹板的連接處一般應(yīng)予彎折，彎折的直段長度不宜過大,以免受感謝閱讀力后發(fā)生局部彎曲。斜拉條彎折點(diǎn)距腹板邊距宜為10～15mm,如條件許可，精品文檔放心下載斜拉條可不彎折,而采用斜墊板或角鋼連接.12。屋面支撐與柱間支撐的大小如何定1、支撐的作用主要是保證結(jié)構(gòu)體系成為空間體系，有足夠的空間剛度,感謝閱讀2、支撐所受力主要是風(fēng)載和地震作用,溫度作用;3、計(jì)算支撐內(nèi)力時(shí)一般假定節(jié)點(diǎn)為鉸接，并忽略偏心的影響，并且一般的支精品文檔放心下載撐都是按拉桿考慮，所以，一般適宜雙向布置。1。屋面支撐屋面支撐受力較小，桿件截面通?？砂慈菰S長細(xì)比來選擇。交叉斜桿和柔性精品文檔放心下載細(xì)桿按拉桿設(shè)計(jì)，可采用單角鋼；非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按感謝閱讀壓桿設(shè)計(jì)，可采用雙角鋼組成十字形或T形截面。當(dāng)屋架跨度較大、房屋較高且基本風(fēng)壓也較大時(shí)，桿件截面應(yīng)按桁架體系計(jì)謝謝閱讀算出的內(nèi)力確定。計(jì)算支撐桿件內(nèi)力時(shí)，可假定在水平荷載作用下，交叉斜感謝閱讀桿中的壓桿退出工作，僅由拉桿受力。2。柱間支撐對廠房來說：分為上層支撐和下層支撐上層支撐計(jì)算時(shí)，為避免由于支撐剛度過大而引起較大的溫度應(yīng)力，支撐腹謝謝閱讀桿按柔性拉桿計(jì)算。交叉體系的下層支撐當(dāng)?shù)踯囕^小時(shí)一般用圓鋼，較大時(shí)感謝閱讀通常采用角鋼或槽鋼。交叉斜桿常按拉桿設(shè)計(jì)，但為了提高廠房的縱向剛度，感謝閱讀當(dāng)?shù)踯囕^大時(shí),應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)。13。隅撐的作用與設(shè)置隅撐的作用主要是阻止梁的下翼緣及柱的內(nèi)側(cè)翼緣失穩(wěn)。并在設(shè)計(jì)計(jì)算中作感謝閱讀為減少梁柱的平面外計(jì)算長度的最不利側(cè)向支撐間的最大間距。謝謝閱讀隅撐之所以要設(shè)，是因?yàn)閯偧苄绷旱氖芰Φ淖兓?在恒荷載和活荷載等荷載組合作用下，一般的梁受力是上翼緣受壓，下翼緣精品文檔放心下載受拉,這樣檁條與鋼梁的有效連接為梁上翼緣的穩(wěn)定提供了可靠的支撐.所以謝謝閱讀一般情況下梁的平面外計(jì)算長度取兩倍的檁條間距。上翼緣的穩(wěn)定可以保證。感謝閱讀但是在受到風(fēng)吸力荷載作用時(shí)時(shí),下翼緣受壓,謝謝閱讀性沒有可靠的平面外支撐，因此在梁的下翼緣上加設(shè)隅撐給鋼梁的下翼緣提精品文檔放心下載供支撐..隅撐的做法可以詳見門精品文檔放心下載式剛架的規(guī)范。14。隅撐的作用與設(shè)置門剛61.64條規(guī)定,當(dāng)實(shí)腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí),必須在受壓翼緣側(cè)精品文檔放心下載面布置隅撐作為斜梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連接在檁條上。精品文檔放心下載門剛6.44.3條規(guī)定，當(dāng)外側(cè)設(shè)有壓型鋼板的實(shí)腹式剛架柱的內(nèi)側(cè)翼緣受壓精品文檔放心下載時(shí),可沿內(nèi)側(cè)翼緣設(shè)置成對的隅撐,作為柱的側(cè)向支承。隅撐應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)15.隅撐的作用與設(shè)置研究表明，門式剛架的破壞和倒塌在很多情況下是由受壓最大的翼緣屈曲引精品文檔放心下載起的,而斜梁下翼緣與剛架柱的相交處壓應(yīng)力最大,是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位.本規(guī)程感謝閱讀規(guī)定，“在檐口位置,剛架斜梁與柱內(nèi)翼緣交接點(diǎn)附近