第 2 讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统

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1 第 2 讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统
国家级精品课程—钢结构设计 第 2 讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统 概述 轻型门式刚架的结构组成 屋面 檩条 墙梁 门式刚架 第2章 轻型门式刚架结构设计

2 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 采光窗 墙面带形采光窗 屋面复合板 门式刚架 屋面支撑 砌体 墙面复合板 屋面檩条 墙梁 柱间支撑 轻型门式刚架房屋结构的组成 第2章 轻型门式刚架结构设计

3 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 承重结构组成及水平荷载的传递路径 第2章 轻型门式刚架结构设计

4 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 檩条 双肩梁承重柱 刚架 吊车梁 上柱柱间支撑 青岛天和钢结构轻型门式刚架厂房 下柱柱间支撑 第2章 轻型门式刚架结构设计

5 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 青岛某体育用品车间轻钢结构厂房 第2章 轻型门式刚架结构设计

6 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 2.1.1 轻型门式刚架结构的适用范围 跨度为9m～36m 柱距为6m～9m 柱高在4.5m～12m 设置桥式吊车时，起重量不大于20t的中、轻级 工作制的吊车 设置悬挂吊车时，重量不宜大于3t 第2章 轻型门式刚架结构设计

7 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 轻型门式刚架结构的特点 柱网布置比较灵活 自重轻 工业化程度高，综合经济效益高 结构的整体稳定通过檩条、墙梁及隅撑保证 制作、涂装、运输、安装要求高 第2章 轻型门式刚架结构设计

8 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 轻型门式刚架结构的特点 （2）自重轻 主刚架可以设计得较轻。单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为 20～40kg/m2，仅为钢筋砼结构的1/20～1/30。 基础较小、地基处理费用低。 地震反映小，通常地震不起控制作用， 风载起控制作用（风压力、风吸力），例如檩条设计。 第2章 轻型门式刚架结构设计

9 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 轻型门式刚架结构的特点 （3）工业化程度高，综合经济效益高 工厂制作、工地安装； 无湿作业（基础除外），基本为干作业，可以不受气候等环境影响； 安装速度快（采用高强螺栓）； 可作为可拆卸重复使用的临建房屋，因此综合经济效益高。 造价高于钢筋混凝土结构； 设计周期短（软件）； 工程周期短、资金回报快、投资效益高。 第2章 轻型门式刚架结构设计

10 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 轻型门式刚架结构的特点 （4）门式刚架结构体系的整体稳定性 整体稳定性可以通过檩条、墙梁及隅撑等保证，从而减少了屋盖支撑及系杆的数量，同时支撑可以采用张紧的圆钢做成，很轻便。 第2章 轻型门式刚架结构设计

11 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 轻型门式刚架结构的特点 （5）制作、涂装、运输、安装要求高 焊接构件板的厚度≥3.0 mm； 冷弯薄壁型钢构件板的厚度≥ 1.5 mm； 压型钢板的厚度≥ 0.4 mm。 第2章 轻型门式刚架结构设计

12 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统--概述 门式刚架结构的应用情况 青岛海尔物流中心 某钢结构金工车间 某制药车间 临建房屋

13 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （1）横向承重结构 （2）纵向框架结构 （3）屋盖结构 （4）墙面结构 （5）吊车梁 （6）支撑 第2章 轻型门式刚架结构设计

14 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （1）横向承重结构 横向承重结构的组成（钢梁、钢柱及下部基础）； 横向门式刚架结构承受并传递竖向荷载、横向水平荷载。 屋面荷载 风荷载 吊车荷载 横向门式刚架结构 第2章 轻型门式刚架结构设计

15 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （2）纵向框架结构 纵向框架结构的组成（纵向柱列、吊车梁、柱间支撑、刚性系杆和基础） 保证厂房的纵向刚度和稳定性 ； 传递和承受作用于厂房端部山墙以及通过屋盖传来的纵向风荷载、吊车纵向水平荷载、温度应力以及地震荷载等。 刚性系杆 纵向柱列 柱间支撑 吊车梁 纵向框架结构 第2章 轻型门式刚架结构设计

16 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 轻钢结构承重体系 将柱间支撑布置在第二柱间，减小纵向温度应力影响 第2章 轻型门式刚架结构设计

17 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （3）屋盖结构（有檩体系） 屋面板：屋面围护作用，承受作用在屋面板上的竖向荷载以及水平风荷 载，一般采用单层或双层复合彩色压型钢板。 檩条：屋面板的支撑结构，承受由屋面板传递的竖向荷载以及水平风荷载。 屋面水平支撑：增强屋面整体刚度。由交叉剪刀撑，系杆，隅撑组成。 刚架梁：主要承重构件主要承受由上部屋盖结构的自重以及由屋面板传递的活荷载。 第2章 轻型门式刚架结构设计

18 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （4）墙面结构（纵墙和山墙） 外墙板：纵墙及山墙。主要承受风荷载。采用单层或双层复合彩 色压型钢板。 墙梁：承受由墙板传递的竖向以及水平风荷载。 墙架支撑系统：提高墙架结构的稳定性。 第2章 轻型门式刚架结构设计

19 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 轻钢结构屋面承重体系 系杆 檩条 屋面支撑 钢架 第2章 轻型门式刚架结构设计

20 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 轻钢结构墙面承重体系 墙梁 第2章 轻型门式刚架结构设计

21 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 轻钢结构墙面承重体系 第2章 轻型门式刚架结构设计

22 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （5）吊车梁 荷载及其传递： 竖向荷载: P 横向水平荷载: T 纵向水平荷载: Tc 计算模型： P Tc T 第2章 轻型门式刚架结构设计

23 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （5）吊车梁 桥式吊车 臂式吊车 第2章 轻型门式刚架结构设计

24 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—组成 （6）支 撑 屋面水平支撑 柱间支撑 刚性系杆 类型： 屋面水平支撑 柱间支撑 作用： 图2-4 屋面水平支撑和柱间支撑 加强厂房结构的空间刚度 保证结构在安装和使用阶段的稳定性 将风荷载、吊车制动荷载以及地震荷载等传至承重构件上。 第2章 轻型门式刚架结构设计

25 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面系统布置√ 屋面水平支撑√ 压型钢板 第2章 轻型门式刚架结构设计

26 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 系杆（檩条代替） 屋面系统布置 轻型门式刚架结构屋面系统的组成 第2章 轻型门式刚架结构设计

27 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面水平支撑 屋面水平支撑类型—横向水平支撑、系杆 布置原则： (1) 屋面横向水平支撑的布置 横向水 平支撑 刚性系杆 ≤60m 第2章 轻型门式刚架结构设计

28 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面水平支撑 屋面水平支撑布置原则： 1、间距≤60m，温度区段的长度； 2、与柱间支撑布置在同一柱间，以确保形成几何不变体系，提高厂房结构的整体刚度； 3、檩条可以兼做刚性系杆； 4、屋面支撑布置在第二柱间，第一柱间应 布置刚性系杆。 第2章 轻型门式刚架结构设计

29 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 工程实例 下柱柱间支撑 上柱柱间支撑 屋面横向水平支撑 屋面横向水平支撑 屋面支撑与柱间支撑布置在同一柱间，以提高厂房结构的整体刚度 第2章 轻型门式刚架结构设计

30 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面水平支撑 屋面水平支撑布置原则： 1、屋面水平支撑间距≤60m， 2、与柱间支撑布置在同一柱间，以确保形成几何不变体系，提高厂房结构的整体刚度； 3、檩条可以兼做刚性系杆； 4、屋面支撑布置在第二柱间，第一柱间应 布置刚性系杆。 横向水平支撑 檩条 刚性系杆 刚性系杆 第2章 轻型门式刚架结构设计

31 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面水平支撑 屋面水平支撑布置原则： 1、间距≤60m； 2、与柱间支撑布置在同一柱间，以确保形成几何不变体系，提高厂房结构的整体刚度； 3、檩条可以兼做刚性系杆； 4、屋面支撑布置在第二柱间，第一柱间应 布置刚性系杆。 第2章 轻型门式刚架结构设计

32 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 （b） 水平支撑与梁腹板连接图 张紧装置 （花篮螺栓） 钢梁腹板 支撑垫块 （a）圆钢水平支撑 圆钢水平支撑 椭圆孔 屋面水平支撑的设计及形式： （1）按拉杆设计 （2）支撑与构件之间的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°。 （3）屋面水平支撑的内力，应根据纵向风荷载按支撑于柱顶的水平桁架计算。 （4）安装时十字交叉的圆钢穿过梁腹板，在腹板的另一侧固定在支撑垫块，支撑垫块的孔宜采用椭圆孔。 图2-6 横向水平支撑 刚性系杆可由檩条兼作 （压弯构件），不满足设计要求时，应设通长系杆。 第2章 轻型门式刚架结构设计

33 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋面水平支撑按拉杆设计： 压杆退出工作 由拉杆组成的几何不变体系传递风荷载。 屋面水平支撑计算简图 第2章 轻型门式刚架结构设计

34 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统—屋面 屋脊处刚性系杆 端部刚性系杆 第2章 轻型门式刚架结构设计

35 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统
国家级精品课程—钢结构设计 第2讲 轻型门式刚架结构特点、组成及屋面系统 课后思考题： 轻钢门式刚架的结构是由哪些构件组成？ 屋面支撑的作用？ 屋面水平支撑的布置原则？ 第2章 轻型门式刚架结构设计