摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步和鋼材料的大量應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國(guó)的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用日漸廣泛，而輕型門(mén)式剛架本身所具有的許多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用性逐漸被人們所關(guān)注。由于其結(jié)構(gòu)性能好、造價(jià)低、應(yīng)用范圍廣、施工速度快，因此它的設(shè)計(jì)分析值得廣大設(shè)計(jì)人員關(guān)注。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輕型門(mén)式剛架 設(shè)計(jì)分析

中圖分類號(hào)：TU392 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（b）-0081-01

1 門(mén)式剛架的柱腳分析

輕型門(mén)式剛架柱腳的連接在結(jié)構(gòu)當(dāng)中一般采取兩種連接形式，分別為剛接和鉸接連接形式。剛接柱腳連接一般應(yīng)用在門(mén)式剛架內(nèi)設(shè)置有橋式吊車或風(fēng)荷載較大、上部結(jié)構(gòu)傳給柱腳的彎矩較大等結(jié)構(gòu)中。之所以應(yīng)用剛接柱腳原因是剛接柱腳具有可以較好的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，有效的節(jié)約鋼材的優(yōu)點(diǎn)。但它也有不足之處，不足之處在于一旦采用剛接柱腳基礎(chǔ)的費(fèi)用就相對(duì)提高，安裝及加工也相對(duì)復(fù)雜。普通的輕型門(mén)式剛架的柱腳一般都采用鉸接連接，柱腳和基礎(chǔ)間的彎矩較小，這時(shí)的柱腳構(gòu)造也相對(duì)簡(jiǎn)單，基礎(chǔ)的費(fèi)用也相對(duì)較小，它的缺點(diǎn)就是所用材料較多，柱頂橫向水平變形較大。

規(guī)范中指出柱腳錨栓的材料一般取用Q235或Q345級(jí)鋼制成，錨栓長(zhǎng)度也需嚴(yán)格符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，端部應(yīng)留有足夠的錨固長(zhǎng)度，如果沒(méi)有留設(shè)足夠錨固長(zhǎng)度的條件時(shí)在端頭必須設(shè)置錨板用來(lái)滿足要求。在埋置螺栓時(shí)，一般情況應(yīng)采用錨栓固定架來(lái)保證錨栓位置。

2 門(mén)式剛架的連接節(jié)點(diǎn)分析

輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)一般在屋脊處、梁柱交接處常設(shè)置拼接節(jié)點(diǎn)，這是因?yàn)樵谶@些位置上均有加大的彎矩剪力存在，我們?cè)谧龉こ淘O(shè)計(jì)建模和計(jì)算時(shí)都要對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真分析，使節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的構(gòu)造要求，同時(shí)要考慮到在運(yùn)輸構(gòu)件時(shí)的便捷性。

在鋼柱與鋼梁之間的連接上，端板應(yīng)采用平放、豎放或是斜放等方式連接，盡量使端板和構(gòu)件邊垂直連接。端板的連接應(yīng)按其受到的最大內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，如果內(nèi)力較小則應(yīng)按照其承受的荷載一半計(jì)算。屋脊處連接及梁柱FlES4RyBQWTzt3o+hu6IiICtGjnUv3t0ZunbqmIJar8=處連接均應(yīng)采用高強(qiáng)螺栓連接，其中的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)按受力及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用，布置高強(qiáng)螺栓時(shí)應(yīng)E1HQ1XwkNl5b5XXCyOcKReCGi4Q30j9XsvUSe6BUn+M=對(duì)稱布置。門(mén)式剛架受拉區(qū)內(nèi)翼緣中心與翼緣螺栓群中心接近，受壓區(qū)翼緣螺栓不宜少于兩排。

3 門(mén)式剛架支撐的分析

為了保證輕型門(mén)式剛架在安裝和使用的整體穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)的空間作用，因此采取措施減小屋架桿件平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中根據(jù)跨度、廠房高度及吊車重等因素來(lái)設(shè)置支撐系統(tǒng)。一般，在溫度分區(qū)段或施工分段區(qū)中分別設(shè)置獨(dú)立支撐體系；在布置了柱間支撐的開(kāi)間的相應(yīng)位置設(shè)置橫向水平支撐；當(dāng)門(mén)式剛架的柱距較大時(shí)，為增強(qiáng)其穩(wěn)定性應(yīng)在適當(dāng)位置處設(shè)置水平支撐；在剛架轉(zhuǎn)角處應(yīng)沿結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度方向設(shè)置屋面支撐。

4 門(mén)式剛架的類型分析

門(mén)式剛架按照跨度可分為單跨、雙跨及多跨剛架；按照形式分又可分為帶挑檐門(mén)式剛架和不帶挑檐的門(mén)式剛架；門(mén)式剛架按照放坡形式分又分為單面放坡和雙面放坡剛架。當(dāng)門(mén)式剛架為雙跨時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況又分為等高跨和高低不等高跨的門(mén)剛。

5 門(mén)式剛架圍護(hù)結(jié)構(gòu)的分析

門(mén)式剛架的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼檁條和壓型鋼板組成，外墻采用砌體或底部砌體上部輕質(zhì)材料形式圍護(hù)。門(mén)式剛架屋面坡度一般采取1/20～1/8，在雨水量較大地區(qū)設(shè)計(jì)坡度宜采用較大值以滿足放坡需求。單層門(mén)式剛架輕型房屋屋面板一般采用帶隔熱層的板材。輕型門(mén)式剛架墻體為輕型墻體時(shí)，承受墻重的墻梁宜用冷彎薄壁型鋼梁，通常設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)支連續(xù)梁；它的大小和截面按設(shè)計(jì)選取，當(dāng)為單側(cè)掛板時(shí)墻梁還應(yīng)計(jì)算其強(qiáng)度和穩(wěn)定性；門(mén)式剛架的隅撐就是用來(lái)提高門(mén)式剛架的穩(wěn)定性的，同時(shí)也為剛架鋼梁下翼緣提供了側(cè)向支撐。剛架鋼梁的橫向水平支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)縱向風(fēng)荷載按支承于柱頂?shù)乃借旒芮闆r計(jì)算，支撐構(gòu)件受拉或受壓的計(jì)算，應(yīng)遵守門(mén)剛規(guī)范要求。

6 門(mén)式剛架的荷載、內(nèi)力及變形計(jì)算分析

門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)一般要收集兩種荷載：永久荷載和可變荷載，永久荷載包括結(jié)構(gòu)的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊頂、天窗的重量；可變荷載包括屋面活荷載、設(shè)計(jì)屋面板及施工和檢修時(shí)所產(chǎn)生的集中載荷、屋面雪荷載灰荷載、垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載等。在結(jié)構(gòu)中考慮風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)要注意當(dāng)檐口高度不大于房屋最小水平尺寸時(shí)，風(fēng)荷載體形系數(shù)應(yīng)按《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定計(jì)算。對(duì)于結(jié)構(gòu)來(lái)講應(yīng)認(rèn)真考慮各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的風(fēng)荷載系數(shù)、吊車荷載及地震作用，這些對(duì)于結(jié)構(gòu)計(jì)算十分重要。門(mén)式剛架荷載計(jì)算式應(yīng)按照以下組合計(jì)算：（1）計(jì)算時(shí)雪荷載、屋面活荷載兩者不同時(shí)考慮取其中的較大值，當(dāng)有屋面灰載時(shí)與前者較大值一同考慮；（2）檢修、施工時(shí)的集中荷載不與其它活荷載同時(shí)考慮；（3）當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)風(fēng)荷載和地震荷載同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)分別考慮到結(jié)構(gòu)中計(jì)算。

門(mén)式剛架在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，通常取一榀剛架平面分析剛架最不利內(nèi)力組合，一般選取梁端、梁跨、柱底、柱頂及柱牛腿處內(nèi)力最不利時(shí)的截面進(jìn)行計(jì)算。最常用的內(nèi)力組合是：Nmax、Mmax及相應(yīng)V；Nmax、Mmin及相應(yīng)V；Nmin、Mmax及相應(yīng)V；Nmin、Mmin及相應(yīng)V。一般做內(nèi)力分析時(shí)不考慮蒙皮效應(yīng)的作用只把它作為安全儲(chǔ)能考慮。

7 結(jié)論

在輕型門(mén)式剛架的設(shè)計(jì)中，柱腳的分析、門(mén)式剛架連接節(jié)點(diǎn)的分析、支撐的分析等分析是設(shè)計(jì)分析中的重點(diǎn)，將這幾點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，就能更好的達(dá)到設(shè)計(jì)冶金工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)適用要求，更好的節(jié)約鋼材；因此，對(duì)輕型門(mén)式剛架進(jìn)行設(shè)計(jì)分析是非常重要的，在以后的設(shè)計(jì)工作中我們要對(duì)此詳細(xì)認(rèn)真研究。

參考文獻(xiàn)

[1]CECS102：2002，門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]GB50018-2002，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JB50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].