门式刚架
什么是门式刚架
门式刚架为一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点。
门式刚架轻型房屋钢结构起源于美国,经历了近百年的发展,目前已成为设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。
特点
(1)用轻型屋面,不仅可减少梁柱截面尺寸,基础也相应减少。
(2)在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面,为长坡面排水创造了条件。
设中间柱可减少横梁的跨度,从而降低造价。
中间柱采用钢管制作的上下铰接摇摆柱,占空间小。
(3)侧向刚度籍檩条的隅撑保证,省去纵向刚性构件,并减少翼缘宽度。
(4)刚架可采用变截面,截面与弯矩成正比;变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度,做到材尽其用。
(5)刚架的腹板可按有效宽度设计,即允许部分腹板失稳,并可利用其屈曲后强度。
故腹板高厚比可比《钢结构设计规范》(GB50017)规定为大,即可减少腹板厚度。
(6)竖向荷载通常是设计的控制荷载,但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载的作用不应忽视。
在轻屋面门式刚架中,地震作用一般不起控制作用。
(7)支撑可做得较轻便。
将其直接或用水平节点板连接在腹板上,可采用张紧的圆钢。
(8)结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高。
构件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,土建施工量少。
(9)轻钢结构轻型、快速、高效的特点,应用节能环保型新型建材,实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、节约建设周期;
(10)结构坚固耐用、建筑外型新颖美观、质优价宜、经济效益明显;
(11)柱网尺寸布置自由灵活、能满足不同气候环境条件下的施工和使用要求。
(12)上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确。
应用范围
门式刚架通常用于跨度为9~36m,柱距为6~9,柱高为4.5~9m。
抗震性能
我国作为地壳活跃地区,防震性能一直是房屋建造的一个重要指标。
建造钢结构厂房凭借其几何稳定性,钢材本身的延性具有良好的抗震性能。
造价
从前期建材选择、后期人工成本上来说,钢结构工厂厂房造价要低于传统混凝土厂房30%左右。
同时,钢结构厂房后期的安装搭建速度很快,而且配套设施都会一块建造好,节省了客户的人工成本,在这一点上要完胜混凝土厂房。
钢结构厂房更符合节能环保的社会价值
轻钢结构厂房建造过程中能减少混凝土的使用和砖瓦的使用,减少了城市周边的开山挖石,有利于环境保护,特别是基础部分,钢结构厂房取土量少,对土地这一越来越宝贵资源破坏极小。
另外,及时在钢结构厂房拆除时,废钢材还能再次回收利用,减少环境危害的同时还能给客户一定的经济效益。
与轻钢结构厂房相比,混凝土厂房的缺点
1.混凝土厂房:结构体系笨重,截面大,结构布置不灵活,会影响建筑功能的实现。
2.自重大,钢筋混凝土的重力密度约为25kN/m^3,比砌体和木材的重度都大。
尽管比钢材的重度小,但结构的截面尺寸较大,因而其自重远远超过相同跨度或高度的钢结构的重量。
因为自重大,限制了在大跨度结构的使用。
3.抗裂性能差由于混凝土是脆性材料,抗拉强度低,在罕遇地震下,往往发生不可修复的结构损害,甚至导致倒塌等严重后果。
4.在正常使用时,往往带裂缝工作,对不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制要求的
结构,建造时,工程造价将有所增加。
如果裂缝过大,将影响正常使用。
结构加固和后期维护费用将会增大。
5.费工,费模板,现场施工周期长,且受季节性影响。
针对钢筋混凝土上结构的缺点,可采用轻质,高强材料及预应力混凝土上来减轻结构自重及改善结构的抗裂性能。
在施工方面,采用重复使用的钢模板或工具式以及采用顶升或提升板等施工技术。