门式轻型刚架主要节点和构件的构造

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1、门式轻型刚架主要节点和构件的构造12.3.1节点的构造1. 梁、柱连接节点的构造门式刚架梁与柱的工地连接，常用螺栓端板连接，它是在构件端部截面上焊 接平板（端板与梁柱的焊接要求等强，多采用熔透焊）并以螺栓与另一构件的端板 相连的一种节点形式，其连接形式分为端板竖放、横放、斜放三种基本形式（图 12-2）。每种形式又可分为端板外伸式及端板平齐式两种连接方法（图12-3）。图12-2梁柱连接形式图12-3端板连接形式梁柱连接节点的构造应符合下列规定：（1）连接应按所受最大内力设计。当内力较小时，应按能够承受不小于较小被 连接截面承载力的一半设计。（2）刚架构件的连接应采用高强度螺栓，吊车梁与制动梁

2、的连接可采用摩擦型 高强度螺栓连接或焊接。吊车梁与刚架连接的螺栓孔宜设长圆孔。高强度螺栓直径可根据需要选用，通常采用M16M24螺栓。檩条和墙梁与刚架横梁和柱的 连接通常采用M10或M12普通螺栓。(3) 端板连接螺栓应成对称布置。在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧均应设 置，并宜使每个翼缘的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近，为此，应采用将端 板伸出截面高度范围以外的外伸式连接。同时应在节点板外伸部分设置加劲肋 (见图12-4a)，使靠近受拉翼缘两侧螺栓受力均匀，接近一致。螺栓拉力的分布 建议按图12-4 (b)中情况考虑，其中要求端板厚度不宜小于螺栓直径。当螺栓 群间的力臂足够大(例如在端板斜置

3、时)或受力较小时(例如某些横梁拼接)，也可 采用将螺栓全部设在构件截面高度范围内的端板平齐式连接。图12-4端板外伸式节点的连接形式(4) 螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于 35 mm。螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径。(5) 在门式刚架中，受压翼缘的螺栓不宜少于两排。当受拉翼缘两侧各设一排 螺栓尚不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧增设螺栓(见图12-5)，其间距可取 75 mm，且不小于3倍螺栓孔径。(6) 与横梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度(见图12-5)，当端板上两对 螺栓间的最大距离大于400 mm时，应在端板的中部增设一对螺栓。(7) 同时受拉和受剪

4、的螺栓，应验算螺栓在拉剪共同作用下强度。(8) 端板的厚度应根据支承条件(见图12-6)计算，但不应小于16 mm。(9) 刚架构件的翼缘和腹板与端板的连接，应采用全熔透对接焊缝。图12-5端板竖放时构造图12-6端板支承构造2. 刚架柱脚节点构造(1) 铰接柱脚及刚接柱脚一般构造如图12-7所示。铰接柱脚采用低锚栓直接 锚固柱底板，可承受柱底剪力，同时也具有一定的抗弯能力以保证柱在安装过程 中的稳定；当刚接柱脚为带有一定高度柱靴高锚栓构造时，锚栓不能承受剪力， 应由板底与混凝土之间的摩擦力承受，当剪力大于静摩擦力时，应设置专门的抗 剪件。当埋置深度受限制时，锚栓应牢固。(a)一对锚栓铰接柱脚

5、(b)两对锚栓铰接柱脚(c)带加劲肋刚接柱脚(d) 带靴梁刚接柱脚图12-7门式刚架柱脚型式(2) 柱脚底板厚度t应按底板下作用的反力及几何尺寸等计算决定，一般不宜 小于16 mm；柱与底板的连接焊缝一般应比柱身焊缝加厚12级。(3) 柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢材制作。锚栓的锚固长度应符合现行国 家标准建筑地基基础设计规范(GB 50007)的规定，锚栓端部应设置弯钩或 锚板。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时，应计人柱间支撑产生的竖向最大分力，且不考虑活荷载(或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响， 恒载分项系数应取1.0。柱脚

6、底板的锚栓孔径，宜取锚栓直径加510mm；锚栓垫板的锚栓孔径， 取锚栓直径加2mm；锚栓垫板的厚度通常取与底板厚度相同。锚栓的数目常采用2个或4个，同时尚应与钢柱的截面形式、截面的大小以 及安装要求相协调。在埋设锚栓时，一般宜采用锚栓固定架，以保证锚栓位置的准确。在柱子安 装校正完毕后，应将锚栓垫板与柱底板焊牢，焊脚尺寸不宜小于10mm。12.3.2支撑的构造要求轻钢实腹式屋盖梁的屋盖横向水平支撑可仅设在靠近上翼缘处，交叉支撑可 采用圆钢，按拉杆设计；柱间圆钢支撑可设在靠近柱子的外翼缘处，利用墙面墙 梁和墙面蒙皮刚度，便于圆钢支撑张紧。对于中柱则设在柱子腹板中部，此时需 考虑腹板连接处的局部刚

7、度。对于张紧的拉杆，不用考虑长细比限值，否则，按 长细比入 400考虑，对于按压杆设计的支撑，长细比入 200o圆钢支撑的设计验算应扣除螺纹部分，采用有效截面计算，设计强度取。冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002的强制性条文规定“当支撑采 用圆钢时，必须具有拉紧装置”，圆钢支撑可采用花篮螺栓张紧，如图12-8(a) 所示。花篮螺栓不可直接选用非建筑用的铸钢材料制成品，应选用45号钢或其 他有强度保证的类似材料制作。圆钢端头与构件槽孔连接不应采用角钢作垫块， 为使连接方便，受力良好，圆钢端部应采用带卡槽的山形楔块或焊接山形垫块见 图12-8(b)、(c)所示，带卡槽山形楔块可选用球

8、墨类铸钢材料，焊接山形垫块应 选用可焊性好的建筑用钢材。（a）六角形花篮螺栓；（b）带卡槽的山形楔块；（c）焊接山形垫块图12-8圆钢支撑配件圆钢支撑直接连于柱子靠近外翼缘或屋盖梁靠近上翼缘的腹板处，应考虑腹 板的强度、刚度是否会产生局部屈陷。可采用局部加强的办法解决局部屈陷问题， 如图12-9所示。浙江杭萧钢构股份有限公司参考国外的技术资料，设置局部加 强板的规定如表12-3；如果支撑孔开在腹板的中心处，则应考虑在支撑的一侧加焊一块横向加劲 肋，如图12-10所示。图12-9支撑孔局部加强图12-10支撑孔附近采用加劲肋表12-3不设加强板的条件圆钢丝扣规格允许最小腹板厚度垫板长L 垫板宽B

9、M12M16M20707090404654M2469062M27811068M301013076说明：1.支撑孔应靠近翼缘板，否则应考虑设置腹板加劲肋；2.如不满足表12-3的条件，则应在孔的背面加焊垫板，垫板尺寸可参考表 中数值，厚度取610mm。圆钢交叉支撑在有吊车运行或风荷载作用时会出现振动，甚至两支撑相撞 击，宜在支撑的交叉中心处将两支撑绑扎在一起，或设置挂钩挂于檩条上或檩条 之间的扁担上，可消除振动产生的撞击，扁担可以用C型冷弯薄壁型钢连在相 邻的檩条上，见图12-11所示。隔担可采用C型者町薄壁型剖图12-11挂支撑的扁担当吊车吨位大于5t时，应考虑吊车梁以下的柱间支撑采用角钢支撑

10、，此时角 钢的长细比应满足入 300。若吊车吨位大，柱子截面高度大于600mm，宜采用 格构式双肢角钢或槽钢分别连于柱子的内、外翼缘处，见图12-12所示。缀条的 布置，应使构件满足分肢的长细比入1，小于最大长细比入恤的0.7倍；斜缀条与 构件轴线夹角以45左右为佳。对于小型的格构式支撑可仅设横向缀板，不设斜 缀条。有吊车梁的建筑柱问支撑分层设置时，宜以吊车梁兼做纵向系杆，此时吊车 梁端部应设置角部隅撑连于柱子外翼缘处，一是克服柱子在吊车纵向水平力作用 下发生扭转，二是使吊车梁更符合纵向系杆的受力条件，见如图12-13所示。图12-12双肢柱柱间支撑 图12-13吊车梁加隅撑连于柱子外翼缘处1

11、2.3.3檩条构造要求（1）当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度 大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。拉条的作用是防止檩条侧 向变形和扭转，并且提供与檩条垂直方向的中间支点。此中间支点的力需要传到 刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。当檩条用 卷边槽钢时，横向力指向下方，斜拉条应如图12-14（a）、（b）所示布置。当檩条 为Z形钢而横向荷载向上时，斜拉条应布置于屋檐处（图12-14 c）。以上论述适 用于没有风荷载和屋面风吸力小于重力荷载的情况。图12-14拉条和撑杆的布置当风吸力超过屋面永久荷载时，Z形钢檩条的斜拉条需要设置在屋

12、脊处，而 卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或 是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又 承压力的刚性杆。拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条上 翼缘1/3腹板高度范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻 螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附近。为了兼顾无风和有风两种情况， 可在上、下翼缘附近交替布置。当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的 稳定计算确定。刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做成，通常按压杆的刚度要求 二二二:来选择截面。拉条、撑杆与檩条的连接见图12-15。斜拉条可弯折

13、，也可不弯折。前一种 方法要求弯折的直线长度不超过15mm，后一种方法则需要通过斜垫板或角钢与 檩条连接。图12-15拉条与檩条的连接（2）实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢和钢板做成， 檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿檩条高度方向布置，见图12-16。设 置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。图12-16檩条与刚架的连接（3）槽形和Z形檩条上翼缘的肢尖（或卷边）应朝向屋脊方向，以减少荷载偏 心引起的扭矩。（4）计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。12.3.4压型钢板的构造规定钢板（1）压型钢板腹板与翼缘水平面之间的夹角不宜小于45。（2）压型钢

14、板宜采用长尺寸板材，以减少板长度方向的搭接。（3）压型钢板长度方向的搭接端必须与支撑构件（如檩条、墙梁等）有可靠的 连接，搭接部位应设置防水密封胶带，搭接长度不宜小于下列限值：波高大于或等于70mm的高波屋面压型钢板：350mm波高小于70mm的高波屋面压型钢板屋面坡度1/10时：250mm屋面坡度1/10时：200mm墙面压型钢板：120mm（4）屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣合式或咬合式等不同连接方式， 见图12-17。当侧向采用搭接式连接时，一般搭接一波，特殊要求时可搭接两波。 搭接处用连接件紧固，连接件应设置在波峰上。对于高波压型钢板，连接件间距 一般为700800mm；对于低波压型

15、钢板，连接件间距一般为300400mm。 当侧向采用扣合式或咬合式连接时，应在檩条上设置与压型钢板波形相配套的专 用固定支座，两片压型钢板的侧边应确保扣合或咬合连接可靠。（a）搭接式；（b）扣合式；（c）咬合式图12-17压型钢板的侧向连接方式5.墙面压型钢板之间的侧向连接宜采用搭接连接，通常搭接一个波峰，板和板的连接可设在波峰，亦可设在波谷。12.3.5墙梁构造形式轻钢结构已有一套较为成熟的围护结构体系，墙面板板面内的刚度和连接方式可以对被连接的墙梁翼缘构成侧向约束，利用这个特性可以得到经济合理的墙梁设计，这是墙梁设计的一个新特点，有别于过去传统设计计算模式。钢结构中墙梁一般采用卷边C型和Z型冷弯薄壁型钢，它对卷边的角度规定以及Z型墙梁上下翼缘不等宽的考虑与檩条相同。对于普通墙梁，可考虑做成Z型嵌套搭接连续墙梁，对于兼做窗框、门框的墙梁，为了得到一个平整的框洞，应采用C型截面，对于大的门框，可采用双C型截面以获得较大的刚度，如图12-18所示。对于通长的条形窗，C型墙梁兼做窗框时，应加焊连接片以便在墙梁腹板处采用螺栓连接和拉条连接而不影响窗框的安装，如图12-19所示。图12-19兼做窗