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门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最广泛的一种钢结构形式。现行的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)与《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出的房屋风荷载体型系数不同,因此单独由风荷载引起的内力必然不同。在门式刚架设计时,由于两种风荷载体型系数共存,采用哪一种标准使结构更安全存在着不同的看法。
本文主要研究了单跨门式刚架的三种形式:(1)柱脚铰接,封闭式、部分封闭式建筑;(2)柱脚铰接,中间带摇摆柱的封闭式建筑;(3)柱脚刚接,带吊车的封闭式建筑。风荷载体型系数分别按两种标准取用,在荷载效应组合后,风荷载对结构内力的影响进行研究分析。
通过研究分析得出如下主要结论:1.单跨门式刚架的跨中弯矩,基本上是由永久荷载与屋面活荷载的荷载效应组合控制。
2.单跨门式刚架的檐口弯矩,基本上是按GB50009-2001计算所得值大,即起控制作用,包括永久荷载与屋面活荷载(当有吊车时还包括吊车荷载)的效应组合和风荷载参与的荷载效应组合。
3.单跨门式刚架的柱底剪力,基本上是按GB50009-2001计算所得值大(包括永久荷载与屋面活荷载的效应组合),即起控制作用。
4.单跨门式刚架的柱底压力,基本上是由永久荷载和屋面活荷载(当有吊车时还包括吊车荷载)效应组合控制,风荷载不参与此项荷载效应的控制组合。
5.单跨门式刚架的柱底出现拉力时,均是按CECSl02:2002计算所得值大,即由永久荷载与风荷载的效应组合起控制作用。
6.带吊车、柱脚刚接的单跨门式刚架,下柱按压弯构件计算时,按GB50009-2001计算所得值大,即起控制作用,包括永久荷载、屋面活荷载与吊车荷载的效应组合和风荷载参与的荷载效应组合。
7.对于单跨门式刚架,在风荷载的作用下,弯矩图的形式发生改变时,梁柱的线刚度比和柱间距对弯矩影响较大,跨高比不是唯一的影响因素。通过本文的研究分析,进一步了解了风荷载对门式刚架设计的影响,得出对设计具有借鉴意义的结论。