门式刚架半刚性节点的刚度分析.docx

门式刚架半刚性节点的刚度分析.docx门式刚架半刚性节点的刚度分析
第一章绪论

人们对轻钢建筑的认识最初理解只是自重轻,主要指最常见的单层（含夹层）实腹式 钢架轻型钢结构金属面板房屋。但事实上，具有同样“轻”的特点的金属建筑还很多， 如轻型多层钢结构房屋，轻型波形折皱拱壳屋盖（房屋），轻型桁架屋盖，轻型板片空间 结构屋盖（房屋）等，其结构形式迥然。要严格定义轻钢建筑是困难的，综合其共同的结 构特点，本文给出如下定义:轻钢建筑亦称轻型钢结构建筑，是指以轻型冷弯薄壁型钢、 轻型焊接和高频焊接型钢，薄钢板，薄壁钢管，轻型热轧型钢及以上各构件拼接、焊接 而成的组合构件等为主要受力构件，大量采用轻质围护隔离材料的低层和多层建筑
轻钢建筑结构具有如下特点：
（1） 构造简单，材料单一容易做到设计标准化定型化，构件加工制作工业化，现 场安装预制装配化程度高。销售、设计、生产可以全部采用计算机控制，产品质量好， 生产效率高。
（2） 自重轻。降低了基础材料用量，减少构件运输、安装工作量，并且有利于结 构抗震。
（3） 工期短。构件标准定型装配化程度高，现场安装简单快速，一般厂房仓库签 定合同后2-3个月内可以交付使用。因为没有湿作业，现场安装不受气候影响。
（4） 可以满足多种生产工艺和使用功能的要求。轻钢建筑结构体系在建筑造型、 色彩以及结构跨度、柱距等方面的选择上灵活多样，给设计者提供了充分展示才能的条 件。
（5） 绿色环保轻钢建筑结构属于环保性、节能性产品，厂房可以搬迁，材料可以 回收。
（6） 价格适宜。随着我国钢产量的增加，钢材价格的下调，竞争的激烈，轻钢结 构建筑与同类砖混结构建筑相比，造价持平或略低。
低层轻钢建筑指两层以下（含两层）的轻钢房屋建筑，主要有实腹式、门式刚架或排 架，也可采用格构式构件。其各福钢架（含端墙体系）靠墙梁、模条和各类支撑体系，构 成空间的承力体系。门式刚架轻钢建筑是我国当前最常见和最受欢迎的轻钢建筑形式， 在国内低层金属建筑中占垄断地位，也是人们通常印象中的轻钢建筑。门式刚架轻钢建 筑在空间尺寸上，一般檐高为
-9m,并可适当加大，单体单跨宽以9-36m为宜，多跨 可达100 m以上；不设置温度分区的单体建筑平面尺寸可做到长300m,宽150m,采用 温度分区等构造措施后，理论上其平面布置可不受尺寸限制，能较好地满足人们对建筑 的布局灵活，使用空间大的要求。
轻型钢结构是指这样一种结构：围护结构自重轻，承重结构截面小，标准化、自动 化、机械化快速制作安装，并采用新结构钢材的新结构体系。它分为一般轻型和超轻型。 一般轻型钢结构主要采用薄钢板焊接截面或冷弯薄壁型钢构件，典型的结构体系为门式 刚架。也可采用轧制型钢板截面。超轻型轻钢结构主要采用压型钢板，冷弯薄壁构件和 圆钢为承重构件，典型的结构体系是褶皱拱桥屋面。
轻钢建筑的主结构、次结构、支撑体系、围护体系，形成一个空间三维的承力体系 而共同工作，通常称为系统建筑（如图1-D o
轻钢结构主要体系有：焊接（轧制）门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系，多 层框架结构体系、薄壁褶皱拱桥屋面体系、空间和张拉结构体系。
轻钢结构适用范围:根据我国目前情况来看，这种结构由于其用度广、优势明显， 已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。 通常以H型钢，采用焊接连接作为梁柱，以C形或Z形轻钢板作擦条；对单层工业厂房, 以彩色压型刚板或夹芯彩钢板（EPS板）作屋面，对多层工业厂房或办公楼，楼面或屋盖 系统用压型彩色钢板作面层，上面可浇混凝土，加上适当的构造措施，压型钢板可起受 拉钢筋的作用，必要时也可以再增加钢筋；围护结构可采用单层或夹层压型钢板，夹层 板内部可充填各种保温层。
目前在我国门式刚架结构的设计、制作、安装技术己日趋成熟，每年新增建筑面积 近20万平方米，应用范围包括各类轻型工业厂房、体育场馆、娱乐场所等公共建筑， 仓库及储运设施，超市、零售和商业服务等。
据最近几年的统计资料表明，在我国已建成的100幢超高层建筑中钢结构约占了 7%,其中引人注目的如大跨度房屋结构（如钢屋架、钢网架、悬索结构、三钗拱架等， 跨度可达60m甚至100m以上）、重型厂房结构（如重型机械制造业、钢铁联合企业许多 车间的主要承重结构，“重”在吊车起重达百吨以上、作业繁重等）、大跨度桥梁结构、 高耸结构（如高压输电塔架、桅杆结构等）和超高层房屋结构等。而刚框架结构刚度好, 用刚省，便于安装，随着国民经济的发展和钢材价格的下降，钢结构的应用将愈来愈广 泛。

轻钢门式刚架结构具有自身的特点，在进行轻钢门式刚架结构研究时，必须把门式 刚架结构的特点和钢结构的特点相结合。