单跨门式钢架结构-上海秉泽钢结构工程有限公司

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我国有多例跨度60~72米的实腹式轻钢门式刚架工程,包括湛江港从美国引进的60米跨的保税仓库、北京西郊机场从美国引进的一座跨度72米的飞机库,和国内自行设计大连72米门式刚架粮仓储备库,跨度再大的就非常少见;

这是因为随着跨度的增大,刚架梁的挠度和梁柱节点弯矩显着增加,对刚架起控制作用的往往是刚架梁的跨中挠度,这时候采用较高强度的钢材不能解决问题,须要加大刚架截面?

此时,增大截面是为了控制变形,没有充分利用钢材的强度!

因此普通大跨度实腹式门式刚架用钢量大幅度增加,经济性指标大大下降,削弱了轻钢结构自重轻这一优势。

国内自行设计的大连72米门式刚架粮仓储备库,最大截面已达到1800Ⅹ300Ⅹ12Ⅹ14,用钢量(仅刚架部分,不包括围护结构)达到49.7kg/m2;

针对上述问题,目前有几种解决方法,例如采用预应力格构式门式刚架、在普通实腹式门式刚架柱顶布置直线式预应力钢索!

但是预应力格构式刚架对部分杆件施加预应力,预应力钢索的布置比较复杂,节点构造繁琐给施工带来不便!

门式刚架柱顶布置直线式钢索须待刚架整体安装完毕后张拉钢索施加预应力,无法避免高空作业。

而且刚架中直线式预应力索的效率往往不能充分发挥作用,而且预应力对梁的平面内稳定非常不利;

为了增加斜梁刚度,并降低结构用钢量?

(1)较传统预应力门式刚架预应力效果更明显、具有更大的承载能力施加预应力后,不难从刚架内力图(图3)上看出,不仅钢拉索对柱顶产生向内的拉力,同时与传统预应力结构比较撑竿还对刚架产生向上的顶力;

向上的顶力能够抵消很大一部分竖向外荷载,因此施加了预应力后的索支撑门式刚架承受外荷载后,梁柱中最终弯矩减小甚至反号。

预应力钢索和撑竿的内力随着外荷载的施加而变化(图8和图9),在起控制作用的竖向荷载作用下钢索和撑竿的内力有显着增加,对整个刚架承受更大的外荷载起到很大作用!

(2)较传统预应力门式刚架结构具有更大的结构刚度拉索不仅仅给结构施加了预应力,而且成为刚架横梁的下弦杆,无疑较传统采用的紧贴刚架梁下弦布置预应力索的方式具有更大的结构刚度?

此外,在竖向荷载作用下,索支承刚架的撑竿和钢拉索分别对刚架梁和柱起到弹性支撑的作用,增强了刚架特别是梁的刚度。

(3)避免刚架梁在平面内失稳对于一般屋面坡度较小的实腹刚架来说,刚架横梁的轴向力较小,所以设计时不需验算横梁的平面内稳定承载力,而横梁的平面外的稳定性则靠檩条和隅撑来保证!

预应力门式刚架中的横梁面外稳定性同样靠檩条和隅撑来保证,但其面内的力学性能与一般刚架不同。

因为拉索中的预拉力在使刚架梁产生上拱变形的同时,还给斜梁施加了一个较大的轴向压力,这样斜梁就成为一个典型的压弯构件,其稳定问题不容忽视。

而索支承门式刚架结构则很好的解决了这一问题:索支承结构中的拉索通过竖撑竿杆不仅给刚架施加了预应力,而且竖杆端部也成为了刚架梁在刚架平面内的一个弹性支承点,这样刚架横梁在平面内的稳定计算长度便可大为折减!

布置若干个这样的竖杆便可保证了刚架梁平面内的稳定性;

钢架结构拱圆式日光温室(鞍Ⅱ型日光温室)是鞍山市园艺研究所设计的一种无柱结构的日光温室?

跨度6~7米,矢高2.8〜3.2米。

后墙及山墙为砖砌空心墙,内填保温材料,厚12厘米。

内墙高2米左右,外墙比内墙高出0.6米(称女儿墙)。

前屋面为钢结构的一体化半圆拱架。

拱架由上、下双弦及其内焊接的拉花构成!

上弦为直径40〜60毫米钢管,下弦为直径10~12毫米圆钢,拉花为直径8毫米圆钢。

拱架间距为0.8~1米。

拉筋为直径14毫米的圆钢,东西向3~4根,10米以上跨度的为5根。

拉筋焊接在拱架的下弦上,两头焊接在东西山墙的预埋件上!

后坡宽1.5~1.8米,仰角35.5°;

其钢拱架的上、下弦延长与后坡斜面宽度相等并下弯,架在后墙的内墙上!

从上弦面起向上搭木板或竹片,屋脊与后墙间铺盖作物秸秆和泥土的复合后坡?

前屋面钢拱架的下、中、上部三段弧面,与地面形成的前屋角分别为60!

、40。

、20;

目前,生产上应用的甜樱桃日光温室大多选择大跨度和高举架的结构;

一般跨度为8~9米,矢高以3.5~4.5米为宜。

但跨度越大,覆盖物越长,会给管理带来许多不便?

如果有机械化作业的果园,可加大跨度至12米;

例如,普兰店市大农高效示范园区和黑龙江省大庆市龙凤区大农高效生态农业示范园区建造的日光温室,跨度为12米,矢高5.5~6米,后坡宽2.5~2.8米,温室长90米。

墙体为混凝土框架结构,墙厚0.5米。

墙体和后屋面内夹双层苯板,厚约8厘米。

钢架结构拱圆式日光温室,不仅采光、保温性能好,棚膜宜压紧,不易被风损坏,而且空间大,无支柱,土地利用率高,方便作业。

檐口标高啊啊啊啊平板网架平面形状灵活,可设计成各种形状;

按腹杆的设置不同可分为:交叉桁架体系、四角锥体系、三角锥体系和其它一些体系。

网架的弦杆与边界相垂直时称为正放网架,与边界斜交时称为斜放网架!

平面排架结构的特点是:梁与柱为铰结(不传递弯矩),一般是焊接的(也有螺栓连接的)。

门式钢架结构是梁柱单元构件的组合体,其形式种类多样,在单层工业与民用房屋的钢结构中应用较多的为单跨、双跨或多跨的单双坡门式钢架,单跨钢架的跨度国内最大已达到72M。

钢架结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。

钢材的特点:1、强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜!

2、材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体。

3、材料塑性、韧性好,有较大变形,很好地承受动力荷载!

4、加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等;

5、缺点是耐火性和耐腐性较差。

主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。

6、钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度?

这种大棚多采用轻型钢材或钢管焊接而成,其基本结构和竹木结构相似。

其特点是坚固耐用,中间无柱或只有少量支柱,空间大,遮荫少,便于作物生长和人工作业,但造价较高,一次性投资较大!

一般使用期在10年以上,有的可以达到20年,虽然在建造时采取了一些防锈措施,但每隔2~3年仍需进行防腐蚀维修,特别是钢筋三角功架的维修十分困难,费用也较高。

这种大棚因骨架结构不同可分为:单梁拱架、双梁平面拱架、三角形拱架!

骨架多采用直径12~16毫米的圆钢或直径相当的金i属管为材料?

单梁拱架即使用1根圆钢或钢管做拱架!

双梁平面拱架由上弦、下弦及中间的腹杆连成精架结构?

三角形拱架则由三根钢筋及腹杆连成析架结构。

通常大棚宽10~12米,髙2.5~3.0米,长度依地块长度和生产规模而定,一般长40~60米?

单梁拱架需要少量立柱支撑棚架,以增强抗风、抗积雪的能力;

平面拱架大棚是用钢筋焊成的拱形架,棚内无立柱,拱形架设置的间隔为1.0~1.2米,架上弦用直径14~16毫米的钢筋,下弦用直径12~14毫米的钢筋,用直径10毫米或直径8毫米钢筋作腹杆连接上、下弦;

上、下弦间的距离在最高点的脊部为25~30厘米,两个拱脚处逐渐缩小为15厘米左右,架底脚最好焊接一块带孔钢板,以便与基础上的预埋螺栓相互连接;

第一:要根据建筑本身的功能制作,这样才能合理的利用钢架结构,从选材到设计到制作过程,使钢架结构的外观新颖,结构搭配更合理耐用;

第二:钢架的尺度要精确,数字化和准确化的设计裁剪,能够在方便输送的同时,使整个搭建的过程更快捷,提高搭建效率!

第三:节点是钢架结构的核心,只有正确的链接方式,才能使钢架结构的搭建更稳固安全!

而节点的设计要足够的精心,要充分的融合多方面的因素:形状、规格大小及材料方面?

保温技术:在保温技术上,轻钢材质的结构已经可以满足要求,在搭建的过程中,只需要在中间放置填充物即可,泡沫的保温效果最佳。

防水应用:本身钢材质的防火性能是最差的,而轻钢结构的防火性却做了突破,在轻钢结构的两侧加入防火的石膏板,就能轻松的避免大火这一问题。

隔声效果:为了保护自身的隐私状况,或者是避免噪音污染,隔声的钢架结构技术也已经诞生,借助玻璃棉的填充阻挡作用,使声源无法正常的传递,以此达到隔声的目的。