第三章 輕鋼對(duì)照

1、第1章 輕型門式剛架結(jié)構(gòu),1.1 概述1.2 結(jié)構(gòu)形式和布置 1.3 剛架設(shè)計(jì)1.4 壓型鋼板設(shè)計(jì)1.5 檁條設(shè)計(jì)1.6 墻梁設(shè)計(jì)1.7 支撐及構(gòu)造設(shè)計(jì),了解輕型門式剛架的特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景，熟悉門式剛架的結(jié)構(gòu)體系、維護(hù)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。,理解輕型鋼結(jié)構(gòu)和普通鋼結(jié)構(gòu)的區(qū)別。,學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)難點(diǎn),,學(xué)習(xí)目標(biāo),輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比具有以下技術(shù)特征： 1.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面

2、尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，建筑造型美觀。 2.門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱可以組裝，為制作、運(yùn)輸、安裝提供了有利條件。 3.屋面剛架用鋼量?jī)H為普通鋼屋架用鋼量的1/5-1/10，是一種經(jīng)濟(jì)可靠的結(jié)構(gòu)形式。,1.1 概述,工程實(shí)例一： 青島南車集團(tuán)，2004年4月投資新建了一座輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)車間，建筑面積5000平方米。于2004年7月竣工。主體結(jié)構(gòu)采用輕型單跨門式剛架形式，吊車最大

3、起重量為20噸，中級(jí)工作制。 為使立面效果簡(jiǎn)潔美觀，屋面采用有組織內(nèi)排水形式。外墻面和屋面板均采用雙層壓型鋼板，兩層壓型鋼板之間放置了耐火性能較好的巖棉保溫隔熱層。,,正在建設(shè)的門式剛架工程實(shí)例,,輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,工程實(shí)例二： 青島永源體育用品有限公司加工車間，是由韓國(guó)投資建設(shè)的2萬(wàn)平方米輕鋼結(jié)構(gòu)多層工業(yè)廠房。 主體結(jié)構(gòu)采用輕鋼結(jié)構(gòu)框架體系。樓面板采用鋼－混凝土組合樓板。 屋面板采用壓型鋼板，

4、波浪造型的輕鋼結(jié)構(gòu)屋面梁輕盈、活潑，克服了工業(yè)建筑造型單一、立面造型呆板的缺點(diǎn)。,正在建設(shè)中的多層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房,壓型鋼板外墻板,主要承重骨架－門式剛架 檁條、墻梁 －冷彎薄壁型鋼 屋面、墻面 －壓型金屬板、彩鋼夾芯板 屋面及墻面保溫芯材 －聚苯乙烯泡沫塑料、 聚氨酯泡沫塑料、巖棉等 支撐 －屋面支撐、柱間支撐,1.1.1 門式剛架結(jié)構(gòu)的組成,單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的組成,門式剛架結(jié)構(gòu)示意,1.1.2 門式剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),重量

5、輕工業(yè)化程度高、施工周期短柱網(wǎng)(無(wú)模數(shù))布置靈活綜合經(jīng)濟(jì)效益高,門式剛架整體性能：1.門式剛架屋面體系的整體性可以依靠檁條、隅撐來(lái)保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時(shí)支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。,2.門式剛架的梁、柱多采用變截面桿件，檁條采薄型,可以節(jié)省材料。 3.組成構(gòu)件的桿件較薄，對(duì)制作、涂裝、運(yùn)輸、安裝的要求高。 4.構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。,1.1.3 門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況,1.

6、我國(guó)門式剛架設(shè)計(jì)規(guī)程：《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102:2002) 2.應(yīng)用范圍：輕型廠房、物流中心、大型超市、體育館、展覽廳、活動(dòng)房屋、加層建筑等。 3.應(yīng)用規(guī)模：國(guó)內(nèi)每年有一千萬(wàn)平方米的輕鋼結(jié)構(gòu) 建筑物竣工。,,4.輕型門式剛架的適用范圍及截面形式：(1).屋面荷載較小，橫向跨度為9～36m，柱高為4.5～12m，柱距6m～9m(2).沒(méi)有吊車或設(shè)有中、輕級(jí)工作制吊車的廠房。(3).當(dāng)廠房橫向跨度不超過(guò)

7、15m，柱高不超過(guò)6m時(shí)，屋面剛架梁宜采用等截面剛架形式。當(dāng)廠房橫向跨度大于15m，柱高超過(guò)6m時(shí)，宜采用變截面剛架形式。,5.變截面剛架與等截面剛架的對(duì)比:柱和梁采用變截面形式時(shí)，截面形狀與內(nèi)力圖形附合較好，受力合理、節(jié)省材料。變截面剛架在構(gòu)造連接及加工制造方面不如等截面方便。6.柱腳形式: 門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種連接形式。,剛接柱腳詳圖,鉸接柱腳詳圖,,,,剛接柱腳門式剛架,鉸接柱腳門式剛架,變截面梁,,變截面梁、

8、柱,,,,,,,,加勁板,地腳螺栓,,,剛接柱腳工程實(shí)例,,,變截面剛架梁,,,等截面剛架柱,一、門式剛架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）剛架梁、柱采用輕型H型鋼（等截面或變截面）組成；（2）剛架梁與柱剛接，柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接；當(dāng)設(shè)有橋式吊車、檐口標(biāo)高較高或?qū)偠纫筝^高時(shí)，柱腳和基礎(chǔ)可采用剛接；（3）構(gòu)件單元可根據(jù)運(yùn)輸條件劃分，單元之間在現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接，安裝方便快捷，土建工作量小。（4）在非地震區(qū)可采用張緊的圓鋼作為支撐；,第二

9、節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置,（5）用C形、Z形薄壁型鋼做檁條、墻梁，以彩鋼板或夾芯板做屋面、墻面。（6）和屋架結(jié)構(gòu)相比，整個(gè)構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，減小建筑體積，在建筑造型上也較簡(jiǎn)潔美觀。,二 結(jié)構(gòu)形式與布置1 結(jié)構(gòu)形式：分為單跨、雙跨、多跨剛架以及帶挑檐的和帶毗屋的剛架等形式。,第二節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置,跨度：橫向剛架柱軸線間的距離；高度：地坪至柱軸線與橫梁軸線交點(diǎn)的高度，根據(jù)使用要求的室內(nèi)凈高確定。

10、無(wú)吊車時(shí)，高度一般為4.5～9m；有吊車時(shí)應(yīng)根據(jù)軌頂標(biāo)高和吊車凈空要求確定，一般為9～12m。柱距：宜為6m，通常介于4.5～9m之間。檐口高度：地坪至房屋外側(cè)檁條上緣的高度；最大高度：地坪至房屋頂部檁條上緣的高度；房屋寬度：房屋側(cè)墻墻梁外皮之間的距離；房屋長(zhǎng)度：房屋兩端山墻墻梁外皮之間的距離；屋面坡度：宜取1/8～1/20，在雨水較多地區(qū)可取較大值。,2．門式剛架的尺寸,3．結(jié)構(gòu)布置,（1）溫度區(qū)段布置(如下表)（2）伸

11、縮縫設(shè)置 可通過(guò)設(shè)置雙柱，或搭接檁條,及吊車梁的螺拴連接處采用長(zhǎng)圓孔進(jìn)行調(diào)節(jié)。,溫度區(qū)段長(zhǎng)度,（1）實(shí)腹屋面梁實(shí)腹屋面梁結(jié)構(gòu)體系是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上用鋼梁、檁條、屋面支撐和屋面板搭建而成。屋面鋼梁采用人字鋼梁，按簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)，可根據(jù)受力情況分段采用變截面，鋼梁對(duì)混凝土柱有推力。,4．實(shí)腹屋面梁和托梁,實(shí)腹梁鋼屋架形式,（2）托梁當(dāng)因建筑或工藝要求門式剛架柱被抽除時(shí)，應(yīng)沿縱向柱列布置托梁以支承已抽位置上的中間榀剛架上的斜梁。托梁

12、一般采用焊接工字形截面，當(dāng)屋面荷載偏心產(chǎn)生較大扭矩時(shí)，可采用箱型截面。,托梁的形式和尺寸,,三、支撐體系布置,1．柱間支撐（1）無(wú)吊車時(shí)柱間支撐的間距宜取30～45m；當(dāng)有吊車時(shí)宜設(shè)在溫度區(qū)段中部，或當(dāng)溫度區(qū)段較長(zhǎng)時(shí)宜設(shè)在三分點(diǎn)處，且間距不宜大于60m；（2）當(dāng)建筑物寬度大于60m時(shí)，內(nèi)柱列宜適當(dāng)增加柱間支撐；（3）支撐與構(gòu)件的夾角應(yīng)在30°～60°范圍內(nèi)，宜接近45°；（4）柱間支撐可采用帶張緊裝

13、置的十字交叉圓鋼支撐(下圖)，當(dāng)橋式吊車起重量大于5ｔ時(shí)，宜采用型鋼支撐；（5）柱間支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)該柱列所受縱向荷載（如風(fēng)、吊車制動(dòng)力）按支承于柱腳基礎(chǔ)上的豎向懸臂桁架計(jì)算；,,,,,,2．屋面水平支撐,（1）屋蓋橫向支撐宜設(shè)在溫度區(qū)間端部的第一個(gè)或第二個(gè)開間；.（2）在剛架轉(zhuǎn)折處（柱頂和屋脊）應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿； （3）屋面交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設(shè)計(jì)，非交叉支撐桿件(如橫桿)及剛性系桿應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)；,,（5）剛性系

14、桿可由檁條兼作(屋脊緣口處須加強(qiáng))，此時(shí)檁條應(yīng)滿足對(duì)壓彎構(gòu)件的剛度和承載力要求；（6）屋蓋橫向水平支撐可僅設(shè)在靠近上翼緣處（7）交叉支撐可采用圓鋼，按拉桿設(shè)計(jì)；（8）屋面橫向水平支撐內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)縱向風(fēng)荷載按支承于柱頂?shù)乃借旒苡?jì)算，對(duì)于交叉支撐可不計(jì)壓桿的受力。,3 隅撐布置,A—— 實(shí)腹式橫梁被支承翼緣的截面面積；f—— 實(shí)腹式橫梁鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fy—— 實(shí)腹式橫梁鋼材的屈服強(qiáng)度；? —— 隅撐與檁條軸線間的夾角。,,

15、隅撐,,,,,第二節(jié) 檁條設(shè)計(jì),一、檁條布置和連接,桁架式檁條,拉條和撐桿的布置原則：（1）當(dāng)檁條跨度l≤4m時(shí)，可按計(jì)算要求確定是否需要設(shè)置拉條；（2）當(dāng)屋面坡度i≥1/10或檁條跨度l＞4m時(shí)，應(yīng)在檁條跨中受壓翼緣設(shè)置一道拉條；當(dāng)跨度大于6m時(shí)，宜在檁條三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條（圖3-13）；,3.荷載組合原則（1）屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者中較大值；（2）積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時(shí)考慮；

16、（3）施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮；（4）當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮。,,,豎向荷載的傳力過(guò)程示意圖,水平荷載的傳力過(guò)程示意圖,恒載（柱距6m）,活載（柱距6m）,左風(fēng)（柱距6m，基本風(fēng)壓0.55）,右風(fēng)（柱距6m，基本風(fēng)壓0.55）,2．考慮地震作用時(shí)荷載組合① 計(jì)算剛架地震作用及自振特性時(shí)，永久荷載+豎向可變 荷載×0.5+懸掛吊車或橋式吊車自重。② 計(jì)算

17、剛架考慮地震作用組合的內(nèi)力時(shí)，（永久荷載+豎 向可變荷載×0.5+懸掛吊車或橋式吊車豎向輪壓） ×1.2+地震作用×1.3。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)卣鹪O(shè)防烈度為7度而相應(yīng)風(fēng)荷載大于0.35kN/m2（標(biāo)準(zhǔn)值）或?yàn)?度（Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地上）而風(fēng)荷載大于0.45kN/m2時(shí)，地震作用組合一般不起控制作用，可只進(jìn)行基本的內(nèi)力計(jì)算。,變截面門式剛架應(yīng)采用彈性分析方法，按平面結(jié)構(gòu)確定各種內(nèi)力，僅當(dāng)構(gòu)件全部為等截面

18、時(shí)才允許采用塑性分析方法。計(jì)算控制性截面的內(nèi)力組合時(shí)一般應(yīng)計(jì)算以下四種組合(以M,N為主)：① Mmax及相應(yīng)N,V；② Mmin(即負(fù)彎矩最大)及相應(yīng)N,V ；③ Nmax及相應(yīng)M,V(M有正負(fù)最大)；④ Nmin及相應(yīng)M, V (M有正負(fù)最大) 。內(nèi)力計(jì)算原則：根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出控制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。,（一）剛架的內(nèi)力計(jì)算,N0——為小頭的軸向

19、壓力設(shè)計(jì)值M1——為大頭的彎矩設(shè)計(jì)值；Ae0——為小頭的有效截面面積；We1——為大頭的有效面積最大受壓纖維截面模量；?xy——桿件軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，楔形柱軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)， 計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比時(shí)取小頭的回轉(zhuǎn)半徑；?y——為軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定系數(shù)，以小頭 為準(zhǔn)；?by——為均勻彎曲楔形受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)；?mx、 ?t——為等效彎矩系數(shù)； NE0 ——?dú)W拉臨界力(計(jì)算?時(shí)回轉(zhuǎn)半徑i0以小

20、頭為準(zhǔn))。,對(duì)雙軸對(duì)稱、均勻彎曲的工字形楔形截面桿件,式中A0、h0、Wx0、t0—— 分別為構(gòu)件小頭的截面面積、截面高度、截面模量、受壓翼緣截面厚度；Af —— 受壓翼緣截面面積；iy0—— 受壓翼緣與受壓區(qū)腹板1/3高度組成的截面繞y軸的回轉(zhuǎn)半徑；l —— 楔形構(gòu)件計(jì)算區(qū)段的平面外計(jì)算長(zhǎng)度，取支撐點(diǎn)間的距離。注：楔形構(gòu)件平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度則要復(fù)雜得多，見下述內(nèi)容,,,楔形剛架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),(2)柱腳剛接時(shí)，,,,,4．變

21、截面剛架斜梁（1）實(shí)腹式剛架橫梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度，應(yīng)取側(cè)向支承點(diǎn)間的距離；（2）當(dāng)橫梁兩翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。（3）當(dāng)實(shí)腹式剛架橫梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣的兩側(cè)布置隅撐作為橫梁的側(cè)向支承，隅撐的另一端連接在檁條上。5 變截面剛架梁計(jì)算中與等截面梁的不同處（1）實(shí)腹式斜梁在平面內(nèi)按壓彎構(gòu)件計(jì)算強(qiáng)度，在平面外按壓彎構(gòu)件計(jì)算穩(wěn)定； (2)還應(yīng)注意Ib的不同及局部穩(wěn)定中屈曲后強(qiáng)度

22、。,6 局部穩(wěn)定及屈曲后強(qiáng)度,板件最大寬厚比和利用屈曲后強(qiáng)度：工字形截面（采用三塊板焊成）受彎構(gòu)件中腹板以受剪為主，翼緣以抗彎為主；增大腹板的高度，可使翼緣的抗彎能力發(fā)揮更為充分；增大腹板厚度，可利用板件屈曲后的強(qiáng)度。,,,,,,h,1.087,,h,,hc＋空白,（三）,,,f,,,式中W—— 均布風(fēng)荷載的總值；?—— 吊車水平荷載Pc作用高度與柱高度之比；Pc—— 吊車橫向水平荷載；w1、w4—— 風(fēng)荷載的均值。,式中

23、 ∑Ki—— 柱腳鉸接時(shí)各跨剛架的側(cè)向剛度之和； hi—— 所計(jì)算跨兩柱的平均高度； li—— 與所計(jì)算柱相連接的單跨剛架梁的長(zhǎng)度； Iei—— 兩柱慣性矩不同時(shí)的等效慣性矩；Il 、 Ir—— 左、右兩柱的慣性矩。,當(dāng)剛架側(cè)移不滿足要求，需要采用下列措施之一進(jìn)行調(diào)整： 放大柱或梁的截面尺寸； 改鉸接柱腳為剛接柱腳； 把多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點(diǎn)連接形式。,1 梁柱連接及梁拼接節(jié)點(diǎn)

24、（1）門式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放、平放和斜放三種形式。（2）主剛架構(gòu)件的連接可采用承壓型或摩擦型高強(qiáng)螺栓連接。高強(qiáng)度螺栓直徑通常采用M16～M24。（3）斜梁拼接處，應(yīng)采用外伸式連接，并使得翼緣內(nèi)外的螺栓中心與翼緣的中心重合或接近(圖(d))。與斜梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度(圖(a))。,（五）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),（a） 端板豎放 b） 端板橫放 （c）端板斜放 （d）斜梁拼接梁柱連接節(jié)點(diǎn),端板支承條件,2

25、端板的厚度應(yīng)根據(jù)支承條件確定，但不應(yīng)小于16mm。（1）伸臂類端板,（2）無(wú)加勁肋類端板,（3）兩邊支承類端板當(dāng)端板外伸時(shí),當(dāng)端板平齊時(shí),（4）三邊支承類端板,Nt——一個(gè)高強(qiáng)螺栓的受拉承載力設(shè)計(jì)值；ew、ef——分別為螺栓中心至腹板和翼緣板表面的距離；b、bs——分別為端板和加勁肋板的寬度a——螺栓的間距；f——端板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,3．節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力驗(yàn)算門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點(diǎn)域，應(yīng)驗(yàn)算剪應(yīng)力。,dc、tc——分別

26、為節(jié)點(diǎn)域的寬度和厚度；db——斜梁端部高度或節(jié)點(diǎn)域高度；M——節(jié)點(diǎn)承受的彎矩，對(duì)多跨剛架中間柱處，應(yīng)取兩側(cè)斜 梁端彎矩的代數(shù)和或柱端彎矩；fv——節(jié)點(diǎn)域鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,4．端板螺栓處構(gòu)件腹板強(qiáng)度驗(yàn)算,Nt2——翼緣內(nèi)第二排一個(gè)螺栓的軸向拉力設(shè)計(jì)值；P——高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力；ew——螺栓中心至腹板表面的距離；tw——腹板厚度；f——腹板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,5 柱腳（1）多用平板式鉸接柱腳或剛接柱腳；

27、（2）水平剪力由底板與混凝土基礎(chǔ)間的 摩擦力（摩擦系數(shù)取0.4或設(shè)置抗 剪鍵承受；（3）計(jì)算帶有柱間支撐的柱腳錨栓在風(fēng) 荷載作用下的上拔力時(shí)，應(yīng)計(jì)入柱 間支撐產(chǎn)生的最大豎向分力。,地腳螺栓,加勁板,鉸接柱腳,一、屋面和墻面板屋面常見作法：一種采用夾芯鋼板作為屋面的保溫防水層；一種采用壓型鋼板防水并承受屋面荷載，鋼板下鋪設(shè)超細(xì)玻璃纖維棉保溫。墻面系統(tǒng)也分為兩種：一種為壓型鋼板內(nèi)加玻璃纖維棉保溫，如

28、對(duì)外觀要求較高，可在玻璃棉內(nèi)側(cè)增設(shè)彩鋼平板；一種情況為采用具有保溫功能的夾芯板。按構(gòu)造作法屋面和墻面板可分為三大類即螺釘外露式、暗扣式和鎖縫式。,第四節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu),屋面構(gòu)造作法,（a）壓型鋼板 （b）夾芯板屋面板作法,墻梁一般采用C型和Z型冷彎薄壁型鋼，最大剛度平面在水平方向。（一）縱墻結(jié)構(gòu)布置（1）墻梁的間距取決于墻板的材料強(qiáng)度、尺寸、所受荷載的大小、門窗洞口等（一般不大于2.5m）；（2）墻梁跨度為4～6

29、m時(shí)，宜在跨中設(shè)一道拉條；當(dāng)墻梁跨度大于6m時(shí)，宜在跨間三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。 當(dāng)墻粱單側(cè)掛墻板時(shí)，拉條應(yīng)連接在墻梁掛墻板的一側(cè)1/3處；當(dāng)墻梁兩側(cè)均掛有墻板時(shí)，拉條宜連接在墻梁重心點(diǎn)處。（3）在最上層墻梁處宜設(shè)斜拉條將拉力傳至承重柱或墻架柱。,二、墻面布置和連接,縱墻結(jié)構(gòu)布置,（二）山墻結(jié)構(gòu)布置,山墻結(jié)構(gòu)布置,在垂直荷載作用下，坡頂門式剛架的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來(lái)抵抗這一變形趨勢(shì)。這

30、時(shí)，屋面板承受剪力，起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。顯然，屋面板的抗剪切能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗彎曲能力。所以，蒙皮效應(yīng)指的是蒙皮板由于其抗剪切剛度對(duì)于使板平面內(nèi)產(chǎn)生變形的荷載的抵抗效應(yīng)。對(duì)于斜坡門式剛架，抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應(yīng)取決于屋面坡度，坡度越大蒙皮效應(yīng)越顯著；而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應(yīng)則隨著坡度的減小而增加，構(gòu)成整個(gè)結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的是蒙皮單元。蒙皮單元由兩榀剛架之間的蒙皮板、邊緣構(gòu)件和連接件及中間構(gòu)件組成。

31、邊緣構(gòu)件是指兩相鄰的剛架梁和邊檁條（屋脊和屋檐檁條），中間構(gòu)件是指中間部位檁條。 一般而言，中間構(gòu)件對(duì)蒙皮單元的剪切剛度影響不大，但對(duì)強(qiáng)度影響較大。在屋面板型選中后，連接件和邊緣構(gòu)件直接影響了蒙皮單元的抗剪剛度和強(qiáng)度。,（三） 蒙皮效應(yīng),1．荷載墻梁主要承受墻面板傳來(lái)的風(fēng)壓力、風(fēng)吸力和豎向自重荷載。計(jì)算墻梁的荷載組合有兩種：豎向荷載+水平荷載（風(fēng)壓）；豎向荷載+水平荷載（風(fēng)吸）。2．計(jì)算單側(cè)掛墻板的墻梁，應(yīng)按下列公式計(jì)算其強(qiáng)度

32、和穩(wěn)定：（1）在承受朝向面板的風(fēng)壓時(shí)，墻梁的強(qiáng)度可按下式計(jì),（四）墻梁計(jì)算,Mx、My——分別為水平荷載和豎向荷載產(chǎn)生的彎矩；Vx、Vy——分別為水平荷載和豎向荷載產(chǎn)生的剪力；Wenx、Weny——分別為繞主軸x和主軸y的有效凈截面模量；b0、h0——分別為墻梁在豎向和水平向的計(jì)算高度，取型 鋼板件連接處兩圓弧起點(diǎn)之間的距離；t—— 墻梁壁厚。（2）外側(cè)設(shè)有壓型鋼板的墻梁在風(fēng)吸力作用下的穩(wěn)定性 可按

33、輕鋼規(guī)程附錄E的規(guī)定計(jì)算。（3）當(dāng)外側(cè)設(shè)有壓型鋼板的實(shí)腹式剛架柱的內(nèi)側(cè)翼緣受壓時(shí)，可沿內(nèi)側(cè)翼緣設(shè)置成對(duì)的隅撐，作為柱的側(cè)向支承。隅撐的另一端連接在墻梁上。,第五節(jié) 設(shè)計(jì)實(shí)例,（一）設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）單層房屋采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度24m，長(zhǎng)度60m，柱距6m，檐口標(biāo)高7m，屋面坡度1/10。（2）屋面和墻面均采用夾芯板，天溝為彩鋼板天溝。（3）鋼材材質(zhì)為Q345，f=310N/mm2，fv=180N/mm2。（二）設(shè)計(jì)荷

34、載屋面恒載為0.25kN/m2，活載為0.5kN/m2；雪載為0.2kN/m2，基本風(fēng)壓為0.55kN/m2，地面粗糙度為B類。,一、設(shè)計(jì)資料,計(jì)算模型及風(fēng)載體型系數(shù),① 1.2恒載+1.4活載；② 1.2恒載+1.4風(fēng)載；③ 1.2恒載+0.9 × 1.4 ×(活載+風(fēng)載),（三）荷載組合,（四）設(shè)計(jì)要求1.確定屋面結(jié)構(gòu)布置（包括支撐體系布置）2.計(jì)算門式剛架內(nèi)力和變形（1）確定梁、柱截面形式，并初步估

35、截面尺寸（2）梁、柱線剛度計(jì)算及梁、柱計(jì)算長(zhǎng)度確定（3）荷載計(jì)算（4）計(jì)算各工況下的內(nèi)力、柱頂水平位移及橫梁撓度（5）荷載組合和內(nèi)力組合（不考慮抗震情況）,（四）控制指標(biāo)柱頂水平位移：橫梁撓度： 無(wú)吊頂 有吊頂（五）構(gòu)件及連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1. 柱腳設(shè)計(jì)2. 梁、柱連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)3. 屋面梁拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),節(jié)點(diǎn)及單元編號(hào)圖,二、計(jì)算模型,設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題,剛架拼接點(diǎn)的設(shè)置（受運(yùn)輸長(zhǎng)度限制）

36、拼接處截面（兩側(cè)截面高度相等）梁柱截面寬度（柱寬度>梁寬度）梁柱翼緣與腹板厚度（要滿足寬高厚比限制）檁條截面形式（C型和Z型）屋面水平撐：本例題（剛性：角鋼；柔性：圓鋼剛性系桿一律鋼管）,三、荷載工況,（a） 恒載,qD=0.25x6=1.5,（b） 活載,qL=0.5x6=3,（c） 左風(fēng),（d） 右風(fēng),四、各工況內(nèi)力,（a）彎矩 （b）剪力,（c）軸力恒載作用下剛架內(nèi)力圖,（