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单层钢结构支撑结构设计要点分析

  一、工业轻型钢结构厂房的特点


  钢结构一般分为普通钢结构和轻钢结构 ,它们之间并无明显的界限。其计算规则都是一样的 。所谓轻钢结构 ,一般是结构荷载较小 ,结构杆件也较小 ,构件壁厚较薄的一类结构,一般采用门式钢架、屋架和网架为主要承重结构 。正因为轻钢结构上作用的荷载较小,所以,使得结构效应产生的内力一般较小 ,这就使得结构的强度往往不成问题 ,而由于构件断面较小,截面惯性距较小,使得结构的刚度也随着减小 ,结构的整体和局部稳定成为在设计中必须引起重视的主要问题 。这就是轻钢结构自己的特点。了解了这个特 点 ,我们就可以采取相应的措施 ,比如可以采用增加支撑和拉条 ,以满足杆件的长细比要求,增设加劲肋以满足构件的局部稳定等。


  二、门式刚架结构支撑结构的特点


  门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,支撑结构包括 :1、墙架;2、檩条等 ;支撑系统包括:1、刚架柱之间的垂直支承;2、刚架梁之间的水平支撑 ;3、刚性系杆 、拉条 ;4、 隅撑等。


  三、檩条的设计


  1、檩条作用:承担屋面荷载,并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每品刚架连接起来,与墙架一起与刚架形成空间结构。


  2、檩条的形式:实腹式檩条、空腹式檩条、格构式檩条。


  3、截面高度的确定:


  实腹式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/35~1/50桁架式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/12~1/20。


  4、截面宽度的确定:


  实腹式檩条的截面宽度B,由截面高度H所选的型钢规格确定,空间桁架式檩条上弦的总宽度B,取截面总高度的


  5、檩条荷载


  1)恒荷载


  屋面材料重量、支撑及檩条结构自重。


  2)活荷载


  屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载,当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)0.55KN/m2。


  四、屋面支撑与柱间支撑的确定


  支撑的作用主要是保证结构体系成为空间体系,有足够的空间刚度。支撑所受力主要是风载和地震作用,温度作用。计算支撑内力时一般假定节点为铰接,并忽略偏心的影响,并且一般的支撑都是按拉杆考虑,所以,一般适宜双向布置。


  1)屋面支撑


  屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆 设计,可采用单角钢;非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时,杆件截面应按桁架 体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。


  2)柱间支撑


  对厂房来说:分为上层支撑和下层支撑,上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆常按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车作用较小时一般圆钢,较大时通常采用角钢或槽钢。交义斜杆常按拉杆设计,但为了提高厂房的纵向刚度,当吊车较大时,应按压杆设计。