轻钢屋面是指屋面板较轻(压型钢板或轻质夹芯板),常日通过自攻螺钉固定在檩条上的屋面体系。
轻钢屋面体系支撑在实腹钢梁或桁架上,桁架的形式有三角形、梯形、梭形、三铰捞等,可采取角钢薄壁型钢、圆管、方管等来制作。
由于加工制作较为繁琐,现已逐渐为实腹钢梁所代替。
竖向受力构件可以是钢柱,也可以是混凝土柱,单层厂房较为常见的构造形式是采取钢梁与钢柱固接一体的门式刚架。

根据《门式刚架轻型房屋钢构造技能规范》GB51022-2015(以下简称为《门规》)的规定,“门式刚架轻型房屋”是房屋高度不大于18m,房屋高宽比小于1,采取变截面或等截面实腹刚架,围护系统采取轻型钢屋面和轻型外墙(有时也采取非嵌砌砌体墙),设置起重量不超过20t的轻中级事情制桥式吊车或悬挂式吊车的钢构造单层房屋。
房屋高度超过18m的类似建筑,构件的强度、稳定性设计可参照《门规》。

钢架构造砌墙折叠门_门式刚架轻型房屋钢结构抗雪设计要点 塑钢门

2023年威海这轮降雪规模超过往年,尤其是文登,临港两区,短韶光内大量降雪,造成部分未能及时清雪的轻钢构造厂房倒塌,大量房屋变形受损。
经排查,倒塌房屋基本上是设计和建造韶光较早的轻钢构造厂房,新近设计的轻钢构造建筑受损相对较轻。

轻钢构造观点涵盖较广,现仅就门式刚架轻型房屋钢构造在抗雪方面的设计要点,总结如下:

1.适当增加设计雪荷载取值

门式刚架轻型房屋钢构造屋盖较轻,属于对雪荷载敏感的构造。
雪荷载常常是掌握荷载,极度雪荷载浸染下随意马虎造成构造整体毁坏,后果特殊严重,基本雪压应适当提高。
按照现行国家标准《建筑构造荷载规范》GB 50009的规定,对雪荷载敏感的构造,应采取100年重现期的雪压。
威海地区为0.6KN/㎡(每平方米60公斤重),对付有外挑天沟或女儿墙等清雪困难的建筑,应在此根本上,适当增加设计雪荷载取值。

2.采取能够减少局部积雪的屋面形式

为减小雪灾事件,轻型钢构造房屋宜采取单坡或双坡屋面的形式,避免中间涌现大范围积雪区域;对高低跨屋面,宜采取较小的屋面坡度,防止高屋面上的雪,过多的漂移到低屋面上,从而导致局部堆积过厚;不设或减少女儿墙、屋面突出物等,以减低积雪危害。

3.打算应考虑积雪分布情形

门式钢架构造超载能力差,设计主构造及围护构造时,尤其要把稳女儿墙附近,附房墙体附近,高低跨形成的高低屋面和多跨房屋内天沟等处的堆雪荷载。
设计门式刚架时,应严格按照《门规》第4.3.2,4.3.3条哀求,考虑积雪分布系数,考虑雪的堆积和漂移荷载。
对付屋面板和檩条,积雪分布系数应按积雪不屈均分布的最不利情形采取;刚架斜梁应按全跨积雪的均匀分布,不屈均分布和半跨积雪的均匀分布,进行包络设计。

4.适当减小门式刚架梁柱翼缘的宽厚比

《门规》第3.4.1条规定,主刚架构件受压板件中,工字型截面构件受压翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比,不应大于15εk(εk为钢号改动系数,其值为235与钢材牌号中屈从点数值比值的平方根);第3.4.3条规定,当地震浸染组合的效应掌握构造设计时,工字型截面构件受压翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比,不应大于13εk。
另根据《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021第1.0.2条规定,抗震设防烈度6度及以上地区的各种新建,扩建,改建建筑必须进行抗震设防。
针对威海地区降雪概率高,强度大的特点,建议不是地震浸染组合掌握的构造,钢柱及与钢柱相连区段梁(塑性耗能区)的宽厚比限值也按13εk(相称于S3级或四级抗震的哀求)考虑,以增加构造延性,防止构造整体垮塌。

5.外挑天沟设计荷载要考虑充分

寒冬景象,天沟会因排水不畅而产生结冰征象,屋面的积雪滑落也会堆积在这里。
设计时应充分考虑外挑天沟处,高密度的冰雪荷载以及屋面清雪过程中,可能产生的动力荷载影响。

6.刚架梁柱,抗风柱增加隅撑设置,提高构造稳定性

刚架构造的平面外稳定直接影响构造的承载能力,在屋面斜梁受压区(檐口处和多跨屋脊处)应加密隅撑设置。
双侧设置的隅撑,在知足支撑点位置,自身长细比等哀求的条件下,可以减小屋面斜梁的平面外打算长度,提高稳定性。
同样,在刚架柱,抗风柱上设置隅撑也是提高构造整体稳定性的有效方法。
这里须要把稳的是,边跨单侧支配的隅撑应充分考虑因檩条变形所通报的侧推力影响。

7.给出屋面板的厚度和强度哀求

如屋面板厚或强度不知足哀求,在雪荷载浸染下,会引起屋面压型钢板板变形过大,卡扣脱开,密封开裂等,造成渗漏。
《门规》第11.1.4条规定,采取彩色镀层压型钢板的屋面及墙面板的基板力学性能应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》GB/T 12755的哀求,基板屈从强度不应小于350N/mm2,对扣合式连接板基板屈从强度不应小于500N/mm2。
在设计文件中应予以明确。

8.基本风压应放大1.1倍,风荷载放大系数应知足《工程构造通用规范》GB55001-2021的哀求

狂风雪景象,风雪荷载同时组合,是对构造安全的更严厉磨练,风荷载的精确取值至关主要。
《门规》第4.2.1条风荷载标准值打算公式中的μw称为风荷载系数,和《建筑构造荷载规范》GB 50009-2012中风荷载体型系数μs有所差异。
门式刚架轻型房屋钢构造属于对风荷载比较敏感的构造,因此,打算主钢架时,β系数取1.1是对基本风压的适当提高,并非风荷载放大系数,根据《工程构造通用规范》GB55001-2012第4.6.5条规定,对紧张受力构造尚应考虑不小于1.2的风荷载放大系数。
《门规》未对女儿墙的风荷载系数做出规定,设计时可按《建筑构造荷载规范》GB50009-2012中相应的风荷载体形系数进行取值。
女儿墙较高的门刚构造风荷载打算宜按《门规》和《建筑构造荷载规范》包络设计。

9.屋面檩条设置双层拉条

为防止檩条失落稳,檩条之间的拉条和撑杆应设置在檩条的受压部位,由于恒载和活载组合下檩条上部受压,恒载和风载组合下檩条下部受压,需同时考虑这两种工况,故应采取双层拉条体系,当檩条下翼缘连接有内衬板时,该内衬板可代替下层拉条体系的浸染,可仅设上层拉条体系。
双层拉条除了能够有效的增加檩条平面外稳定外,还有利于雪灾后对变形檩条的调正规复。

10.给出利用过程中及时清雪的哀求,推举采取融雪设计或清雪安全举动步伐

积雪密度粗略可按150㎏/m³打算,根据威海地区百年一遇的基本雪压60㎏/㎡可以算出,设计积雪厚度为40㎝。
考虑到屋面檩条的稳定性和经济性,门式钢架的屋面坡度一样平常较缓(1/8~1/20),因此即便是自由排水屋面的积雪也不随意马虎自然滑落。
当屋面积雪大于设计厚度时,便会存在安全隐患。
因此设计单位应根据工程实际情形,在设计文件中给出及时清雪的哀求。
房屋采暖能够有效减少积雪厚度,或者有针对性的对天沟等关键部位进行融雪设计,使得融化的雪水能够畅通排下,减少局部冰冻堆积;屋面设计宜预先考虑人工清雪时安全绳的固定举动步伐。

综上所述,采纳合理的布局方法,能够较为经济和有效的提高门刚构造的稳定性。
同时设计荷载考虑充分,适度的减少构造的荷载比(实际承受的荷载与构造能够承受的极限荷载之比),会极大的增加构造的安全性。

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