轻钢与普钢的本质区别:门式刚架轻型钢结构厂房的特点

   日期:2024-10-21     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:279    
核心提示:有人说鸟巢、央视大楼也是门刚,从广义上说,也可以这么认为),即门式刚架轻型钢结构厂房,按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(简称“门规”)设计;所谓的普钢,一般指的是传统钢结构厂房,按《钢结构设计规范》(简称“钢规”)和《建筑抗震设计规范》(简称“抗规”)设计。

大家所说的轻钢一般指的是门钢(这里讨论的是狭义的门钢。有人说鸟巢、央视大楼也是门钢。广义上也可以认为是方式),即门式框架轻钢结构厂房按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(简称《门式规范》)进行设计;所谓普通钢结构一般是指传统钢结构厂房,其设计依据《钢结构设计规范》(简称《钢结构设计规范》)。 《建筑抗震设计规范》)和《建筑物抗震设计规范》(简称《抗震规范》)设计。

为什么我们需要为萌刚单独制定一个规范?相信大家都明白,专门针对某种结构编写规范,意味着它不符合现行的规范体系,需要单独的规范来为其诞生提供出生证明。那么显然,门规对孟钢专门规定的,实际上代表了孟钢的特性,这就是孟钢与普通钢材的本质区别。其实可以用一句话来概括,蒙钢的本质是在普通钢材的基础轻钢结构建筑,通过简化或减少某些要求而形成的具有自身系统特点的钢结构。

1、蒙钢的基础是普通钢材

人们常说,门刚度的本质特征是考虑构件的屈曲后强度。事实上,钢规范4.4节明确规定了弯曲构件屈曲后强度的计算方法,而5.4.6节则提供了受压构件屈曲后强度的计算方法。基本思想与门码一致。同时规范规定,存在疲劳问题的构件不允许考虑屈曲后强度。因此,设计中考虑屈曲后强度并不是门钢所独有的。本要求也适用于普通钢材。

事实上,孟钢中对整体结构和构件的受力计算是基于常规结构力学和钢结构理论,与普通钢材没有本质区别。在校核构件时,门规在钢规的基础上,专门针对门刚度的特点提供了一套计算公式(因为现行的钢规并没有完全涵盖门刚度)。但其力学本质并没有背离常规钢结构理论。

这一点在作为门法规主要参考的美国MBMA手册(metal Building Systems Manual,MBMA)中表现得更加明显。 MBMA手册中没有关于结构和构件计算的具体内容,但指标参考了美国钢结构协会AISC 360规定,即钢结构设计规范。换句话说,美国钢铁法规已经涵盖了孟刚的计算。

2.孟刚简化了什么?

孟钢工厂的结构是在传统普通钢厂的基础上简化的产品。

由于结构尺寸小、荷载小,门框横架实际上采用了最简单的实心腹板框架结构,梁柱连接为易于安装的端板连接,而不是常见的格子式货架或普通钢框架。框架(梁和柱连接采用焊接或螺栓连接)。

由于起重机吨位较小,柱距较小,蒙钢起重机梁系统一般不需要采用普通钢材复杂的制动系统。它仅利用吊车梁本身来抵抗侧向力或安装较简单的制动结构。

由于柱间距不大,门框内的屋顶和墙面一般采用檩条直接跨越两个框架,而不需要使用普通的钢托梁和墙框柱。山墙墙一般采用抗风柱,将风荷载直接传递到基础和屋顶。无需像普通钢材那样设置墙架柱、抗风桁架等构件。

一般门框的屋面钢梁之间直接安装圆钢或型钢支架。屋顶梁的稳定性由檩条、拉杆和角支撑系统确保。不需要使用普通钢材的横向水平支撑、纵向水平支撑和垂直支撑。支撑系统用于保持结构的完整性和屋面构件的稳定性(事实上,屋面轻量化后,普通钢结构中也借鉴了门式刚性屋面角支撑系统)。

檩条角撑系统实际上部分等同于普通钢厂的屋顶竖向支撑系统。檩条-角撑系统的建立需要对角撑和檩条进行一些验证来保证,但门规中并没有规定这一内容。笔者将专题讨论一下。

由上可见,门钢由于荷载小、柱距小、构件薄而柔性等因素,实际上在普通钢的基础上简化为一套具有自身特点的典型结构体系。

3、孟港降低了哪些要求?门钢在普通钢材的基础上主要降低了对变形和抗震结构的要求(长细比、构件断面宽厚比等)。

可以明显看出,由于金属压型板围护结构的变形适应性,门规中大大降低了结构侧移、构件挠度等变形控制要求。由于钢结构的刚度较低,发生变形控制的情况并不少见。变形要求的放宽,使得按照普通钢材的变形控制,实现了远远不能满足标准要求的门刚度。它还使得铰接柱脚、摆柱等的设计成为可能。

虽然门规似乎也提出了抗震要求,但与一刀切的抗震结构要求相比轻钢结构建筑,显然灵活且要求较低(事实上,门规采用“小震”控制来确定是否需要抗震设计)。不当。抗震标准为“中度地震”,同时门的刚性和延展性较差)。由此产生的事实是,按照门规进行门刚度设计,在大多数情况下免除了普通钢结构按规定设计的严格抗震结构要求,如门的板宽厚比、长细比、连接极限承载力等。组件部分。等待。这是门规鉴于门钢重量普遍较轻而特设的一个特殊区域。

4、萌钢系统特点

门式刚架钢结构有其自身鲜明的系统特征,因此需要从整个系统中去把握和理解其内在逻辑,而不是将其割裂开来,用传统的普通钢结构的视角去挑选。

笔者在之前的文章中已经描述了门钢中的蒙皮功能,这是建立门钢系统的一个内在的系统特征。这里所说的蒙皮是指门的刚性部件比较薄且具有柔性,金属包围的压型板可以对其稳定性形成可靠的支撑。蒙皮不参与结构的整体应力。这一点需要专门筛选,也是宗规中没有明示而是隐含的东西。

门刚度变形要求低,构件薄、柔韧、重量轻,允许采用圆钢支撑作为抗侧力系统,也允许采用圆钢撑杆作为外部抗侧力系统。 - 檩条的平面支撑。

门岗一般为低层建筑,风荷载也具有显着的特点。门规定实际上参考了美国MBMA手册(相当于ASCE 7 - 18m以下建筑物的建筑物和其他结构的最小设计荷载。可见美国《荷载规范》涵盖了门刚度的风荷载规定)和都被考虑在内。风压、外压风荷载计算系统及具体体形系数与荷载规范相协调,规定了风荷载调整系数1.1、1.5。

 
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