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对门式刚架结构房屋设计的探讨

2013-04-29李永华

中华民居·学术版 2013年5期

摘要:门式刚架结构厂房是由刚架、屋盖、围护结构及相应支撑所组成的结构体系。由于其结构自身质量轻,抗震性能好,施工周期短,实用美观,构件易于安装拆卸等特点,近十几年来在我国建筑行业得到广泛的应用。

关键词:门式刚架;结构特点;结构布置

引言

门式刚架是建筑行业新兴的一种钢结构型式,与其他型式的建筑结构相比,门式刚架具有许多建筑结构无可比拟的优点。本文就门式刚架的相关概念、特点、门式刚架的结构布置和设计中会遇到的常见问题做了介绍分析,供各位设计同仁参考指正。

1.门式刚架的概念

门式刚架是一种钢材制成的平面型式的结构,它是由等截面或变截面的柱和等截面或变截面的斜梁组成,有三铰(一梁中铰、二柱脚铰)静定结构,或两铰(柱脚)超静定结构,及衍变型式。其柱和梁可以是实腹式或格构式的。实腹式就是用钢板焊接成“工”字形的等高或变高截面;格构式就是用小截面的型钢组成的等高或变高截面。

2.门式刚架的结构特点

刚架结构由横梁、柱和基础组成。刚架的柱与横梁刚接,与基础铰接。

排架结构由屋架、柱和基础组成,柱与屋架铰接,而与基础刚接。

将门式刚架与外形相同的排架在垂直均布荷载作用下的弯矩加以对比。刚架由于横梁与立柱整体刚性连接,节点B和C是刚性节点,能够承受并传递弯矩,这样就减少了横梁中的跨中弯矩值(如图1)。

在一般情况下,当跨度与荷载相同时,屋架和立柱组成的排架结构比刚架结构多用钢材约10%,混凝土约20%,因此刚架结构要比排架结构节省材料。……

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