钢结构工程框(排)架类型及适用范围

2020-12-24 09:39:39 Jacket 1121

钢结构工程框(排)架类型及适用范围:钢结构单层工业厂房的横向抗侧力体系,主要有框(排)架和门式刚架两大类。本文主要就钢结构工程单层厂房框(排)架结构的设计计算与构造等进行说明。

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钢结构工程框(排)架类型及适用范围


一、框架柱的柱脚一般刚性固定于基础


按框架横梁(屋架或屋面梁)与柱连接方式的不同,钢结构工程单层厂房框架可分为铰接框架和刚接框架两大类。凡框架横梁与柱顶的连接节点无抗弯能力抵抗荷载的框架,称为饺接框架,反之则称为刚接框架。在以往的一些书籍或规范中,也有将铰接框架称为铰接排架,将刚接框架称为刚接排架的。对于依附主框架的边列框架,低跨屋架与柱子的连接,对较接刚架一般采用较接;对刚接刚架可采用刚接,更常见的是采用铰接。


二、选择框架的形式应根据结构特点、地基情况、厂房刚度、经济性的要求综合考虑。


一般而言,铰接框架对柱基沉降适应性较强,且安装方便,计算简单,受力明确,缺点是下段柱的弯矩较大,钢结构工程厂房横向刚度稍差。但在多跨厂房中铰接框架的优点远大于缺点,故目前在多跨厂房中,较接框架得到广泛采用。刚接框架对减少下段柱弯矩,增加厂房横向刚度有利。


由于下段柱截面高度小,从而可减少厂房的建筑面积,但却使刚接屋架受力复杂,连接构造麻烦,且对柱基础的差异沉降比较敏感,因此适用于柱基沉降差较小,对横向刚度要求较高的重型厂房,特别是单跨重型厂房。对下列清况的单跨厂房宜采用刚接框架:



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(1)设有硬钩吊车的厂房;


(2)设有双层吊车的厂房;


(3)设有软钩重级工作制吊车,当起重量Q≥50t,屋架下弦标高不小于18m时;


(4)当厂房的高跨比H/L≥1.5,且跨度≥24m的厂房。


三、在以前的具有重屋盖的多跨刚接框架中,


为了简化计算特别是改善中列柱与屋架的连接构造,曾将屋架与柱的连接在垂直荷载作用下设计成塑性较,即在中列柱顶使屋架上弦与柱的连接在拉力作用下发生塑性变形,但仍然可以传递压力,在水平荷载作用下,屋架一端为铰接,另一端为刚接。这种方式可以简化计算和构造,而且对框架的横向刚度影响较小,在重屋盖时比较有利。


现在钢结构厂房的屋面一般采用压型钢板轻型屋面,故在多跨厂房中设置塑性饺已较少使用。但这种工程设计的思路,在某种特殊条件下,可以借鉴采用。

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四、在特殊情况下刚接框架中派生出一种上刚接下悬臂式的框架,即将框架柱的上端柱在吊车梁顶面标高处设计成饺接,而下段柱则像露天栈桥柱那样按悬臂柱考虑。这种结构的主要缺点是:下段柱弯矩大,下段柱的截面面积大,不经济,甚至会出现加大下段柱截面高度而导致增加厂房面积的情况。


这种结构的优点是:上段柱与屋架组成的刚架可以不考虑吊车荷载作用,有利于在屋盖结构中采用新的结构体系而不受吊车动力的影响,且计算简单,也可利用上段柱中的塑性较来释放多跨厂房中的横向温度应力,避免设置纵向温度缝,可使结构大为简化。


能灵活进进行平面布置,能对空间任意分隔是钢结构工程框架结构的最大特点,这满足了生产工艺和日常生活起居等方面的使用要求,因此在大空间工业厂房中的生产车间、餐厅、大礼堂.办公大楼、医院、商场、住宅楼等单层和多层工业与民用建筑中得到广泛应用。

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