钢结构学习系列第8讲

钢结构学习系列 第八讲 钢结构门式刚架

这讲简要的介绍一下钢结构门式刚架。

一、门式刚架结构的组成

单层门式刚架结构单层门式刚架结构是指以轻型焊接H型钢（等截面或变截面）、热轧H型钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、卷边槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。          

门式刚架的梁、柱构件多采用焊接变截面的H形截面，单跨刚架的梁－柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用。柱脚可与基础刚接或铰接。围护结构采用压型钢板的居多，玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等特点，用作保温隔热材料最为普遍。

         

         

轻型钢结构体系，包括：

1.外纵墙钢结构；2.端墙钢结构；3.屋面钢结构；4.屋面支撑及柱间支撑钢结构；5.内外钢托架梁；6.钢吊车梁；7.屋面钢檩条及雨篷；8.钢结构楼板；9.钢楼梯及检修梯；10.内外墙、端墙彩色压型钢板；11.屋面彩色压型钢板；12.屋面檐沟、天沟、水落管；13.屋面通风天窗及采光透明瓦。

         

二、钢门式刚架的特点

门式刚架轻型房屋钢结构属轻型钢结构的一个分支，这种结构的主要特点是：体现轻钢结构轻型、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；结构坚固耐用、建筑外形新颖美观、质优价宜、经济效益明显；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。

钢结构门式刚架是由直线杆件（梁和柱）组成的具有刚性节点的结构。与排架相比，可节约钢材10%左右。

钢门式刚架的跨度一般不超过40m，常用于跨度不超过18m，檐高不超过10m、无吊车或吊车在10t以下的仓库或工业建筑。用于食堂、礼堂、体育馆及其练习馆等公共建筑时，跨度适当大一些。

实际工程中，多采用预制装配式钢门式刚架。其拼装单元一般根据内力分布决定。单跨三铰刚架可分成两个“Г”形拼装单元，铰结点设在基础和顶部脊点处；两铰刚架的拼装点一般设在横梁零弯点截面附近，柱与基础的连接为刚接，也可以把拼装点放在柱与基础连接处铰接；多跨刚架常用Y形和Г形拼装单元。

钢门式刚架由实腹式型钢组成，也可由型钢或钢管组成的格构式构件组成。一般的重型单层厂房就是由钢屋架（梁）与钢柱（实腹式或格构式）组成的无铰钢刚架。

无铰刚架，弯矩最小，刚度较好，基础较大，对温度和变位反应较为敏感。两铰刚架，弯矩较无铰刚架的大，基底弯矩小，故而用料较省。三铰刚架，弯矩较小，但刚架较差，脊节点不易处理，适用于小跨度及地基差的建筑。

常见的门式刚架型式见图

三、钢拱结构

钢拱是一种以受轴向力为主的结构，分为无铰拱、两铰拱和三铰拱三种。两铰拱又可分为有拉杆和无拉杆两种。拱的材料多是钢的。拱只是在无腐蚀、无振动设备、地基均匀且土质为中等压缩程度的中小型厂房或库房中使用。拱身截面可以是矩形、工字形或其他便于施工的型式。当截面高度超过1.5m，常做成格构式的，以节约材料。

钢拱分为实腹拱和格构式拱，如图：

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