門式剛架為一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系,該類結(jié)構(gòu)的上部主構(gòu)架包括剛架斜梁、剛架柱、支撐、檁條、系桿、山墻骨架等。
門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)具有受力簡單、傳力路徑明確、構(gòu)件制作快捷、便于工廠化加工、施工周期短等特點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)及文化娛樂公共設(shè)施等工業(yè)與民用建筑中。
常用的門式剛架輕型房屋是指房屋高度不大于18m,房屋高寬比小于1,承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實(shí)腹門式剛架、具有輕型屋蓋、無橋式吊車或有起重量不大于20t的a1~a5工作級別橋式吊車或3t懸掛式起重機(jī)的單層鋼結(jié)構(gòu)房屋。
1. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件,應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3. 當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),持久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)滿足下式要求:
式中:γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。對安全等級為一級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不小于1.1,對安全等級為二級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不小于1.0,門式剛架鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級可取二級,對于設(shè)計(jì)使用年限為25年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,γ0不應(yīng)小于0.95;
sd——不考慮地震作用時(shí),荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。
rd——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值。
4. 由于單層門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的自重較小,設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和振動臺試驗(yàn)表明,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為7度(0.1g)及以下時(shí),一般不需要做抗震驗(yàn)算;當(dāng)為7度(0.15g)及以上時(shí),橫向剛架和縱向框架均需進(jìn)行抗震驗(yàn)算。當(dāng)設(shè)有夾層或有與門式剛架相連接的附屬房屋時(shí),應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。
當(dāng)抗震設(shè)防烈度7度(0.15g)及以上時(shí),應(yīng)進(jìn)行地震作用組合的效應(yīng)驗(yàn)算,地震設(shè)計(jì)狀況應(yīng)滿足下式要求:
式中:se——考慮多遇地震作用時(shí),荷載和地震作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定;
γre——承載力抗震調(diào)整系數(shù)。
5. 承載力抗震調(diào)整系數(shù)應(yīng)按表1采用。
表1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)γre
6. 當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》gb 50009的規(guī)定采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算變形,并應(yīng)滿足規(guī)范要求。
7. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算,受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效凈截面計(jì)算,穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算,變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算。