門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

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1.形式和尺寸單層，單跨或多跨，雙坡、單坡或多坡，常用屋面坡度小于10°屋面應(yīng)為壓型鋼板（夾心板很少用），外墻除壓型板外也可用砌體跨度宜為9～36m（不是限定），國(guó)內(nèi)最大72m；高度一般不超過(guò)12m，不應(yīng)大于18m；柱距應(yīng)與跨度匹配，常用6、7.5、9m常用截面尺寸：?jiǎn)慰纾杭右付烁週/30左右，高寬比6.5以?xún)?nèi)，加腋長(zhǎng)度（0.15～0.25）L；跨中高（1/50～1/60）L；工形截面高寬比2～5；多跨：中柱加腋端L/25左右，加腋長(zhǎng)度（1/45～1/55）L；單元運(yùn)輸長(zhǎng)度≤12m.溫度區(qū)間：縱向不大于300m，橫向不大于150m橫向?yàn)殚T(mén)式剛架（含搖擺柱），縱向設(shè)柱間支撐剛架構(gòu)件腹板寬厚比允許不超過(guò)250，常用150左右剛架為變截面構(gòu)件，單元間采用高強(qiáng)度螺栓端板連接次結(jié)構(gòu)包括檁條、墻梁、面板、墻架等2.適用范圍1）吊車(chē)起重量不大于20t的輕中級(jí)（A1～A5）橋式吊車(chē)或3t懸掛式起重機(jī)（有需要并采取可靠技術(shù)措施時(shí)允許不大于5t）。2）不適用于有強(qiáng)烈侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境。3）多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的頂層采用了門(mén)式剛架及其屋時(shí)者，該部分的設(shè)計(jì)可參照本規(guī)程，但應(yīng)作整體分析，并作抗震計(jì)算。4）關(guān)于排架的應(yīng)用。1）鋼梁與砼柱宜采用鉸接；2）結(jié)構(gòu)應(yīng)作整體分析；3）柱頂位移和橫梁撓度應(yīng)按GB500173.調(diào)整結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)設(shè)計(jì)使用年限為50年時(shí)，重要性系數(shù)取1.0；為25年時(shí)，重要性系數(shù)取不小于0.95，但宜慎用。3.結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算規(guī)定1）因自重輕，低矮型，國(guó)外報(bào)導(dǎo)這種房屋抗震性能相當(dāng)好。GB50011規(guī)定，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的規(guī)定，“不適用于單層輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房”。2）地震對(duì)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房有時(shí)控制有時(shí)不控制，試設(shè)計(jì)表明，跨高比大于3.5時(shí)一般不控制。地震不控制時(shí)寬厚比可按《門(mén)規(guī)》，地震控制時(shí)翼緣和柱長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)適當(dāng)減小，斜梁檐口部位和柱的翼緣寬厚比應(yīng)特別注意，本規(guī)程對(duì)不同烈度時(shí)的要求未作具體規(guī)定。3）試設(shè)計(jì)表明，無(wú)吊車(chē)時(shí)橫向和縱向框架7度可不作抗震驗(yàn)算，但有吊車(chē)時(shí)，和無(wú)吊車(chē)8度時(shí)，一律應(yīng)作抗震驗(yàn)算。4）橫向剛架和縱向框架應(yīng)分別進(jìn)行抗震計(jì)算5）抗震計(jì)算宜采用底部剪力法；反應(yīng)譜計(jì)算時(shí)阻尼比取0.05；6）大跨度結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定考慮豎向地震作用。7）當(dāng)有局部多于一層并與門(mén)式剛架相連接的附屬房屋時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行抗震驗(yàn)算（重型樓蓋尤其應(yīng)重視）；8）當(dāng)設(shè)計(jì)由抗震控制時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。構(gòu)件之間應(yīng)盡量采用螺栓連接；斜梁下翼緣與剛架柱連接處的腋部宜加強(qiáng)，承載力宜留有余地；該處附近翼緣受壓區(qū)的寬厚比應(yīng)適當(dāng)減?。恢g支撐的連接是關(guān)鍵部位，角鋼連接要考慮單面連接和凈截面對(duì)承載力影響，按高于支撐屈服承載力設(shè)計(jì)；柱腳錨栓充分考慮抗剪和抗拔要求等。4.調(diào)整鋼材設(shè)計(jì)指標(biāo)1）承重結(jié)構(gòu)原則上應(yīng)采用Q235B級(jí)或Q345B級(jí)以上鋼材制作。受靜荷載的次要構(gòu)件，允許用Q345A.（Q235A和Q345A都不做沖擊韌性試驗(yàn)，B級(jí)規(guī)定做常溫（20℃）沖擊，C級(jí)規(guī)定做0℃沖擊，D級(jí)規(guī)定做-20℃沖擊）2）Q345鋼材16mm以下的，由315N/mm2改為310N/mm2.3）高強(qiáng)度螺栓連接應(yīng)為摩擦型，承壓型很少用。5.屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由0.3kN/m2提高到0.5kN/m2，荷載面積＞60m2的構(gòu)件取0.3kN/m2.兩級(jí)荷載的必要性。6.補(bǔ)充檁條風(fēng)荷載體型系數(shù)規(guī)定1）低矮型和非低矮型房屋風(fēng)荷載的劃分和適用條件2）低矮型房屋風(fēng)荷載的特點(diǎn)3）兩套荷載不能混用4）《門(mén)規(guī)》采用MBMA規(guī)定得到荷載規(guī)范組支持5）對(duì)檁條受風(fēng)面積小于10m2風(fēng)荷載的體型系數(shù)作了補(bǔ)充。例如，角部檁條受風(fēng)面積A＞10m2時(shí)為-1.4，A＜1m2時(shí)為-2.9.墻面風(fēng)載對(duì)受風(fēng)面積不敏感。6）風(fēng)荷載改用50年一遇，基本風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)由1.1改為1.05.7）風(fēng)荷載附錄簡(jiǎn)介，封閉式房屋，部分封閉式房屋，敞開(kāi)式房屋7.調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度指標(biāo)1）剛架柱頂位移限值，無(wú)吊車(chē)且采用輕型鋼墻板時(shí)由1／50改為1/60，有橋式吊車(chē)且有駕駛室時(shí)由1／240改為1/400，有橋式吊車(chē)由地面操作時(shí)仍取1/180.2）斜梁豎向撓度表3.4.2－2注1有誤，應(yīng)采用GB50018如下規(guī)定：“對(duì)單跨山形門(mén)式剛架，L系一側(cè)斜梁的坡面長(zhǎng)度”，而不是構(gòu)件跨度。此外，由于柱頂位移和構(gòu)件撓度產(chǎn)生的屋面坡度改變值，不應(yīng)大于坡度設(shè)計(jì)值的1/3.3）跨度大于30m的斜梁宜起拱。4）表3.4.2-2應(yīng)為剛架柱頂位移（計(jì)算值）的限值。8.支撐布置要求1）圓鋼支撐僅能用于無(wú)吊車(chē)廠房，直徑應(yīng)由計(jì)算確定，考慮凈截面要求，不得小于10mm.圓鋼支撐與構(gòu)件腹板的連接處，t≤5mm時(shí)應(yīng)腹板補(bǔ)強(qiáng)。宜采用專(zhuān)用楔形連接件，宜設(shè)置花蘭螺絲。2）有5t及以上吊車(chē)時(shí)，柱間支撐應(yīng)采用型鋼支撐。3）有15t以上吊車(chē)時(shí)，應(yīng)設(shè)置屋蓋縱向支撐和增加吊車(chē)梁的側(cè)向剛度。4）無(wú)吊車(chē)時(shí)柱間支撐間距不大于30～45米，應(yīng)與屋蓋橫向支撐位于同一開(kāi)間。5）建筑物寬度大于60米時(shí)，在內(nèi)柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐。（在外柱支撐相應(yīng)位置設(shè)置）。內(nèi)柱不能設(shè)置交叉支撐時(shí)，可改用角撐或縱向剛架。6）有吊車(chē)時(shí)，下柱支撐設(shè)在溫度區(qū)間中部或三分點(diǎn)處，端部不設(shè)。7）保證房屋縱向剛度的措施。9.剛架構(gòu)件計(jì)算主要規(guī)定1）彈性設(shè)計(jì)，不能考慮塑性。2）板件最大寬厚比，翼緣為15/，腹板250/3）通常改變腹板高度，不改變翼緣。4）剛架的穩(wěn)定歸結(jié)為楔形柱的穩(wěn)定，注意計(jì)處公式特點(diǎn)，搖擺柱和柱腳連接對(duì)計(jì)算長(zhǎng)度的影響。5）腹板受彎時(shí)的有效寬度計(jì)算，受剪時(shí)的屈后強(qiáng)度計(jì)算方法和加勁肋設(shè)置。6）剛架柱的平面外穩(wěn)定計(jì)算。7）斜梁平面內(nèi)只計(jì)算強(qiáng)度，不計(jì)算穩(wěn)定。平面外穩(wěn)定歸結(jié)為下翼緣的隅撐設(shè)置。8）考慮屈后抗剪強(qiáng)度時(shí)，變截面構(gòu)件楔率應(yīng)小于60mm/m.9）無(wú)吊車(chē)時(shí)柱腳鉸接，下部最小寬度200mm，注意抗剪計(jì)算。有橋吊時(shí)柱腳剛接，宜用等截面柱。10.檁條計(jì)算1）受力特點(diǎn)，風(fēng)吸力使下翼緣受壓，上翼緣為彈性嵌固。2）截面有冷彎C形和Z形，高頻電焊H型鋼；構(gòu)件有簡(jiǎn)支、搭接連續(xù)、懸臂式幾種。3）檁條的作用和設(shè)置，Z形檁時(shí)的設(shè)置特點(diǎn)。4）簡(jiǎn)支檁條不同情況的幾種計(jì)算方法：1）搭接板可考慮面板約束；5）浮動(dòng)式面板不考慮面板約束，3）有可靠檁間支撐可僅計(jì)算強(qiáng)度。6）附錄E的計(jì)算特點(diǎn)。算例勘誤：P.113，末行①應(yīng)為②。P.115，第1行，公式根號(hào)中的“＋”應(yīng)為“－”。7）搭接連續(xù)柃條的計(jì)算建議，搭接長(zhǎng)度達(dá)到跨度10%時(shí)，可基本滿(mǎn)足均勻連續(xù)梁模式；支座處基本上具有雙柃承載力，因連接松動(dòng)可考慮支座彎矩降低10%；風(fēng)吸力作用下可僅計(jì)算跨中反彎點(diǎn)間的梁段穩(wěn)定。8）懸臂式檁條隔跨布置，懸臂端部設(shè)鉸接段，彎矩可比簡(jiǎn)支減少一半，僅有計(jì)算建議。11.隅撐計(jì)算規(guī)定1）用隅撐代替通長(zhǎng)系桿，減小受壓翼緣側(cè)向自由長(zhǎng)度。2）僅在斜梁下翼緣和柱內(nèi)翼緣翼緣受壓區(qū)布置。3）斜梁下翼緣與剛架柱內(nèi)側(cè)相交處為關(guān)鍵點(diǎn)，此點(diǎn)附近應(yīng)確保設(shè)置隅撐。4）在斜梁下翼緣受壓區(qū)均應(yīng)設(shè)置隅撐，其間距不應(yīng)大于相應(yīng)受壓翼緣寬度的16倍。沿柱高應(yīng)適當(dāng)設(shè)置。5）業(yè)主不愿設(shè)隅撐時(shí)，應(yīng)采取保證剛架穩(wěn)定的其它可靠措施，如設(shè)置剛性撐桿或加大截面等。6）隅撐允許單面設(shè)置，但承載力應(yīng)符合下式要求。7）隅撐軸力N按下式計(jì)算，A為斜梁被支撐翼緣的截面面積。12.柱腳錨栓抗拔抗剪設(shè)計(jì)1）存在只重視上部結(jié)構(gòu)，不重視錨栓設(shè)計(jì)現(xiàn)象。2）錨栓上拔力計(jì)算應(yīng)計(jì)入柱間支撐產(chǎn)生拉力的豎向量。3）柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力。4）柱肢抗剪鍵的設(shè)置。5）日本柱腳設(shè)計(jì)規(guī)定13.工形截面構(gòu)件T形連接單面焊1）補(bǔ)充了單面焊的規(guī)定，列入附錄。2）單面焊的應(yīng)用條件和適用范圍：在設(shè)備和其它技術(shù)條件具備時(shí)才能采用。僅可用于承受靜荷載和間接動(dòng)荷載、非露天和無(wú)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。底板的連接、柱與牛腿的連接、梁端板的連接、吊車(chē)梁及支承局部懸掛荷載的吊架等，不得采用單面焊。單面焊適用于腹板厚度不大于8mm的板件，經(jīng)工藝評(píng)定合格后方可采用。3）業(yè)界對(duì)單面焊的看法14.高強(qiáng)度螺栓端板連接的設(shè)計(jì)規(guī)定1）端板優(yōu)點(diǎn)安裝方便。超過(guò)設(shè)計(jì)承載力時(shí)為半剛性連接。不建議用普通拼接形式代替。2）厚度計(jì)算公式簡(jiǎn)述。3）端板的三種布置形式。4）外伸式和齊平式，后者是半剛性連接。5）當(dāng)端板連接只受軸力和彎矩，或剪力小于其實(shí)際抗滑移承載力（此時(shí)抗滑移系數(shù)取0.3）時(shí)，表面可不作專(zhuān)門(mén)處理。6）端板連接不得采用普通螺栓代替高強(qiáng)度螺栓。7）端板厚度應(yīng)由計(jì)算確定，但不小于16mm.8）端板連接抗彎計(jì)算的中和軸位置。9）構(gòu)件與端板的連接焊縫。計(jì)算疲勞的對(duì)接焊縫，受拉橫向焊縫應(yīng)為一級(jí)；不要計(jì)算疲勞的結(jié)構(gòu)中，對(duì)接焊縫受拉不應(yīng)低于二級(jí)。角焊縫只能達(dá)到三級(jí)，不能要求一或二級(jí)；要驗(yàn)算疲勞的對(duì)接焊縫，只能規(guī)定外觀質(zhì)量符合二級(jí)。15.搖擺柱設(shè)計(jì)1）在構(gòu)造上通常采用圓管，也有采用H型鋼的。2）搖擺柱為負(fù)剛度，在多跨廠房不宜連續(xù)三根以上。3）不應(yīng)用于支承托架或托梁。不宜設(shè)置牛腿支承吊車(chē)。4）設(shè)計(jì)軸力應(yīng)適當(dāng)增大，考慮端部嵌固引起的次應(yīng)力。16.刪除結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作的具體規(guī)定參見(jiàn)《門(mén)式剛架輕型房屋鋼構(gòu)件》JG144－2002.17.補(bǔ)充結(jié)構(gòu)工程安裝允許偏差表8.2.7《支承面地腳螺栓允許偏差》，8.2.8《剛架柱安裝允許偏差》，8.2.9《剛架斜梁安裝允許偏差》，8.2.10《吊車(chē)梁安裝允許偏差》，8.2.11《壓型鋼板安裝允許偏差》。主要參考GB50205－2002.18.與施工有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題1）剛架在施工中應(yīng)及時(shí)安裝支撐，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的安裝順序，必要時(shí)應(yīng)增設(shè)臨時(shí)支撐，并用纜風(fēng)繩充分固定（強(qiáng)制性規(guī)定）。2）柱腳底板下面的每根錨栓，應(yīng)設(shè)置調(diào)整螺母，校準(zhǔn)后進(jìn)行二次灌漿。底板上要留注漿孔。3）壓型鋼板搭接長(zhǎng)度范圍，可根據(jù)屋面坡度和所用膠條情況確定。宜采用丁基橡膠膠條。面板與檁條和面板與墻梁連接的最大釘距不得大于300.房屋端部風(fēng)吸力較大，屋面板端頭搭接的釘距應(yīng)適當(dāng)減小。4）在房屋的檐口、角部等部位，應(yīng)設(shè)置具有良好密封性能和外觀的泛水板或包邊板。