CN1605696A - 翼缘弯折的门式刚架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种广泛应用于轻型房屋钢结构和屋面系统的檩条构件中的翼缘弯折的门式刚架结构。其特征在于，所述门式刚架结构由梁1和梁2及柱3和柱4组成，所述梁1和梁2为等截面构件或变截面构件或分段变截面构件，所述柱3和柱4为等截面构件或变截面构件；所述分段梁之间、梁柱之间通过端板连接节点连接，端板连接节点的高强度螺栓采用摩擦型或承压型；所述梁和柱构件均采用翼缘弯折的工形截面构件。所述翼缘弯折的工形截面构件中，弯折翼缘由平板和弯折两部分组成。由于弯折部分提供强大的约束作用，翼缘平板部分能发展较大的局部屈曲后强度，从而提高了整个构件的设计承载力，进而使构件的设计经济效益提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种广泛应用在轻型房屋钢结构和屋面系统的檩条构件中的翼缘弯折的门式刚架结构，属于钢结构工程领域。
背景技术
三块板焊接形成的普通工形构件由于其制作及连接简单而广泛应用在钢结构工程领域，特别广泛应用在轻型房屋门式刚架结构中；但是，由于翼缘板具有“一”字形断面易于局部屈曲，设计时翼缘板的宽厚比有较严格的限值，造成翼缘板厚度取值较大，进而浪费材料、造价提高。为了提高门式刚架结构的经济性，针对门式刚架的梁柱构件，提出了一种新的截面形式，即翼缘弯折的工形截面构件，采用这种截面形式的门式刚架结构，在不降低结构承载力的条件下可以显著地节约材料，从而极大地提高了结构效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构承载力高、经济效益好的翼缘弯折的门式刚架结构。
本发明提出的翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述门式刚架结构由梁1和梁2，柱3和柱4组成，所述梁1和梁2为等截面构件或变截面构件或分段变截面构件，所述柱3和柱4为等截面构件或变截面构件；所述分段梁之间、梁柱之间通过端板连接节点连接，端板连接节点的高强度螺栓采用摩擦型或承压型；所述梁1、2和柱3、4构件均采用翼缘弯折的工形截面构件。
本发明提出的翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述门式刚架结构可以是单跨或多跨的，也可以是单屋脊或多屋脊的，边柱与梁通过端板节点连接，中柱与梁连接可采用铰接或刚接，柱子与基础铰接或刚接。
在上述翼缘弯折的门式刚架结构中，所述翼缘弯折的工形截面构件由腹板9、弯折翼缘板7和弯折翼缘板8组成，所述弯折翼缘板7和弯折翼缘板8是由“一”字形的冷轧板或热轧板冷弯形成的“C”形截面，所述腹板9为普通的冷轧板或热轧板，弯折翼缘与腹板之间通过埋弧焊或高频焊用角焊缝10连接。
在上述翼缘弯折的门式刚架结构中，所述翼缘弯折的工形截面构件中，其弯折翼缘板由平板和弯折两部分组成。
本发明提出的翼缘弯折的工形截面构件，其弯折翼缘由平板和弯折两部分组成，平板部分受两侧弯折部分的强大约束，其局部屈曲荷载有较大的提高。由于弯折部分提供强大的约束作用，翼缘平板部分能发展较大的局部屈曲后强度，从而提高了整个构件的设计承载力，进而提高了构件的设计经济效益。
附图说明
图1是本发明提出的翼缘弯折的工形截面构件形成的门式刚架示意图。
图2是梁1、2和柱3、4构件的截面(翼缘弯折的工形截面)示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，1-梁，2-梁，3-柱，4-柱，5-端板，6-高强度螺栓；如图2所示，7-弯折翼缘板，8-弯折翼缘板，9-腹板，10-角焊缝。
本发明的翼缘弯折的门式刚架结构由梁(1)和梁(2)，柱(3)和柱(4)组成，所述梁(1)和梁(2)为等截面构件或变截面构件或分段变截面构件，所述柱(3)和柱(4)为等截面构件或变截面构件；所述分段梁之间、梁柱之间通过端板(5)及高强度螺栓(6)连接节点连接，所述高强度螺栓(6)采用摩擦型或承压型；所述梁(1)、(2)和柱(3)、(4)构件采用翼缘弯折的工形截面构件。所述翼缘弯折的工形截面构件由腹板(9)、弯折翼缘板(7)和弯折翼缘板(8)组成，所述弯折翼缘板(7)和弯折翼缘板(8)是由“一”字形的冷轧板或热轧板冷弯形成的“C”形截面，所述腹板(9)为普通的冷轧板或热轧板，弯折翼缘板与腹板之间通过埋弧焊或高频焊用角焊缝(10)连接。所述翼缘弯折的工形截面构件中，其弯折翼缘板(7)由平板和弯折两部分组成。
所述门式刚架结构是单跨或多跨的，也可是单屋脊或多屋脊的，边柱与梁通过端板节点连接，中柱与梁采用铰接或刚接连接，柱子与基础可以铰接或刚接。
通过弯折(冷成型)“一”字形的平板形成“C”形截面，即弯折翼缘板，然后与平腹板采用角焊缝连接，便形成翼缘弯折的工形截面构件，见图2；翼缘弯折的工形截面构件(梁柱)通过端板节点连接组成门式刚架结构，见图1；门式刚架结构可能是单跨或多跨的，也可能是单屋脊或多屋脊的；端板节点采用高强度螺栓连接，柱脚可以采用铰接或刚接；
弯折形翼缘板的截面形式是构件承载力提高的主要原因，其截面尺寸的确定是设计的核心内容；根据弯折翼缘板的弯折部分能够提供给平板部分的约束能力，通过稳定分析确定二者的最优宽度比值；对于门式刚架结构的梁柱构件，按其受力性质的不同，按上述原则决定弯折翼缘的最优宽度比值；按照确定的最优宽度比值设计的翼缘弯折的工形截面柱或梁，它们可以获得最大的稳定承载力。
在根据上述原则确定了构件的截面尺寸后，可进一步进行构件的整体稳定承载力分析，分别计算它们在平面内和平面外的整体稳定承载力，作为验算构件及门式刚架结构承载力及刚度的依据。
门式刚架的轴线尺寸由设计人员根据设计条件及工艺要求确定；
梁柱构件的连接、变截面梁的分段连接长度、梁柱构件的截面尺寸的确定是设计的主要内容；梁的分段拼接节点、梁柱连接节点采用刚接或半刚接连接节点，其形式采用端板连接形式，连接螺栓采用高强度螺栓；变截面梁的分段尺寸由设计人员根据外荷载产生的弯矩图分布确定合适的分段位置和分段长度；梁柱构件的截面尺寸根据边界条件和荷载种类可以采用等截面构件或变截面构件，其截面尺寸由局部和整体稳定性分析确定。
本发明提出的这种截面形式的构件既可应用在轻型房屋门式刚架结构中，能达到显著节约钢材地目的，也可广泛用作屋面系统的檩条构件，特别是跨度超过12米的檩条构件，能取得很好的经济效益；这种截面形式的构件，由于弱轴两侧弯折部分的存在，加大绕弱轴的惯性矩，既可以有效的防止面外屈曲，也可以通过调整腹板的高度提高面内的刚度和承载能力，它是一种高效型材，有广泛的市场应用前景。
Claims (4)
1、翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述门式刚架结构由梁(1)和梁(2)，柱(3)和柱(4)组成，所述梁(1)和梁(2)为等截面构件或变截面构件或分段变截面构件，所述柱(3)和柱(4)为等截面构件或变截面构件；所述分段梁之间、梁柱之间通过端板(5)及高强度螺栓(6)连接节点连接，所述高强度螺栓(6)采用摩擦型或承压型；所述梁(1)、(2)和柱(3)、(4)构件采用翼缘弯折的工形截面构件。
2、按照权利要求1所述的翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述门式刚架结构是单跨或多跨的，也可是单屋脊或多屋脊的，边柱与梁通过端板节点连接，中柱与梁采用铰接或刚接连接，柱子与基础可以铰接或刚接。
3、按照权利要求1和2所述的翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述翼缘弯折的工形截面构件由腹板(9)、弯折翼缘板(7)和弯折翼缘板(8)组成，所述弯折翼缘板(7)和弯折翼缘板(8)是由“一”字形的冷轧板或热轧板冷弯形成的“C”形截面，所述腹板(9)为普通的冷轧板或热轧板，弯折翼缘板与腹板之间通过埋弧焊或高频焊用角焊缝(10)连接。
4、按照权利要求1或2或3所述的翼缘弯折的门式刚架结构，其特征在于，所述翼缘弯折的工形截面构件中，其弯折翼缘板(7)由平板和弯折两部分组成。
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| CN 200410009881 CN1605696A (zh) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 翼缘弯折的门式刚架结构 |
Publications (1)
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Country Status (1)
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| CN106121237A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 中建四局第建筑工程有限公司 | 大跨度钢结构拱的无外支护施工方法及拼装焊接胎架 |
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2004
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Cited By (2)
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| CN106121237A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 中建四局第建筑工程有限公司 | 大跨度钢结构拱的无外支护施工方法及拼装焊接胎架 |
| CN106121237B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-08-07 | 中建四局第一建筑工程有限公司 | 大跨度钢结构拱的无外支护施工方法及拼装焊接胎架 |
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