门式刚架轻型房屋钢结构设计及步骤与施工

ｌ黼墨圆门式刚架轻型房屋钢结构设计及步骤与施工

麦志豪

（广州珠江外资建筑设计院广州５１００６０）

摘要：白‘门式明架轻型房屋铜结构技术规程》（ｃＥｃｓｌｏ２：９８）公布已来，诧类工程发展很快，但也陆续听，ｊ一些令人不安的情况。去年雨水较大，降雪较多，有些地方雪特别大，结构被压坏恐怕很难避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架果太细。令人担心，遇到大雪很可能出同题。有的骨架立起来摇箍晃晃。没有支撑．说装上｜．板就好了，好象有了墙板扰可以不要支撑。现在摊架多起来。用钢筋痞柱，轻钢栗，遣价较低，但有的严重不合规定。

以下就轻钢结构设计及步骤与施工方面谈自己的几点体会。

关键词：门式蹦架钢结构钢结构设计及步骤与施工

中图分类号：Ｔｕｌ文献标识码Ａ文章编号：１６７２—３７９ｌ（２００８）０２（ｂ）一ｏｏｌ５一ｏｌ

首先在设计上要注意几个事项：

（１）用于门式刚架结构构件的抗弯刚度，抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。

（２）要重视支撑体系和隅撑的位置，重视屋面板，墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作。

（３）组成构件的杆件较薄，设计中应考虑对制作，安装，运输的要求。

（４）设计中应充分考虑锈蚀对结构构件截面削弱的影响。

（５）门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以塑性设计不再适用。．

（６）设计中对轻型化带来的后果必须注意和正确处理，比如风力可使轻型屋面的荷载反向等。

１关于设计方面

１．１屋面活荷载取值

框架荷载取Ｏ．３ｋＮ／ｍ２已经沿用多年，但屋面结构，包括屋面板和檩条，其活荷载要提高到Ｏ．５ｋＮ／ｍ２。《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为Ｏ．５ｋＮ／ｍ２，但构件的荷载面积大于６０ｍ２的可乘折减系数Ｏ．６。门式刚架一般符合此条件，所以可用０．３ｋＮ／ｍ：，与钢结构设计规范保持一致。国外这类，要考虑（Ｏ．１５～Ｏ．５）Ｎ／ｍ２的附加荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就要出安全问题。设计时可适当提高至Ｏ．５ｋＮ／ｍ２。现在有的框架梁太细。檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中。偷工减料”。

１．２屋脊垂度要控制

框架斜粱的竖向挠度限值一般情况规定为ｌ／１８０，除验算坡面斜梁挠度外，是否要验算跨中下垂度？过去不明确，可能不包括屋脊点垂度。现在应该是计算的。一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都要计算水平和竖向位移，不能大于允许值，等于要验算跨中垂度。跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。要的度本来就小，脊点下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面竖向刚度过小，第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡，使屋面变形。本人有此想法，刚架侧移后，当山尖下垂对坡度影响较大时（例如使坡度小于ｌ／２０），要验算山尖垂度，以便对屋面刚度进行控制。１．３钢柱换砼柱

少数设计的门式刚架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁用竖放式端板与砼

柱中的预埋螺栓相连，形成刚接，目的是想

节省钢材和降低造价。在厂房中，的确是有

用砼柱和钢桁架组成的框架，但此时粱柱只

能铰接，不能刚接。多高层建筑中，钢梁与墙

的连接也是如此。因为混凝土是一种脆性材

料，虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力，

但在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很

并，在外力作用下很容易松动和破坏。有些设

计，在门式刚架设计好之后，又根据业主要求

将钢柱换成砼桂，而梁截面不变。应当指出，

砼柱加钢梁作成排架是可以的，但将刚架的钢

柱换成砼柱，而钢梁不变，是不行的。由于连

接不同，构件内力也不同，要的工程斜梁很

细，可能与此有关。

１．４檩条计算不安全

檩条计算问题较大。檩要是冷弯薄壁

构件，受压板件或压弯板件的宽厚比大，

在受力时要屈曲，强度计算应采用有效宽

度，对原有截面要减弱，不能象热轧型钢

那样全截面有效。有效宽度理论是在《冷

弯薄壁型钢构件技术规范》（ＧＢ５ＯＯｌ８—

２０Ｏ２）中讲的，有的设计人员恐怕还不了

解，甚至有些设计软件也未考虑。但是，设

计光靠软件不行，还要能判断。软件未考

虑的，自己要考虑。再有，设计人员往往

忽略强度计算要用净断面，忽略钉孔减

弱。这种减弱，一般达到６％～ｌ５％，对小

截面窄冀缘的梁影响较大。刚架整体分析

采用的是全截面，如果强度计算不用净截

面，实际应力将高于计算值。一

２设计步骤如下

２．１判断结构是否适合用钢结构

２．２结构选型与结构布置

２．３预估截面

２．４结构分析

２．５工程判定

２．６结构件设计

２．７节点设计

２．８图纸编制

３施工方面

３．１柱子拨出

有的刚架在大风时柱子被拔起，这是

实际中常出现的事故。主要原因不是刚架

计算失误，而且设计柱间支撑时，未考虑

支撑传给柱脚的拉力。尤其是房屋纵向尺

度较小时，只设置少量柱间支撑来抵抗纵

向风荷载，支撑传给柱脚的拉力很大，而

柱脚又没有采取可靠的抗拔措施，很可能

将柱子拔起。因此，在风荷载较大的地区刚

架柱受拉时，在柱脚应考虑抗拔构造，例如

锚栓端部设锚板等。

３．２没有柱问支撑

这种情况最近较多，这样肯定不行。

目前没有任何一本规范允许不设支撑。特

别是柱间支撑，受力较大，绝不能省略。

３．３端板合不上

端板连接是结构的重要部位。由于加

工要求不严，而腹板与端板间夹角又，有

的工程两块端板完全对不上，合不起来。

强行用螺栓拉在一起，仍留下很宽缝隙，

严惩影响工程质量。

３．４锚栓不铅直

框架柱柱脚底板水平度差，锚栓不铅

直，柱子安装后不在一条直线上，东倒西

歪，使房屋外观很难着，这种情况不少。锚

栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调

平，再用用无收缩砂浆二次灌浆填实。

３．５保温材吸水超重

有些房屋雪不大就垮了，究其原因，

是屋面防水施工太差，雪融化后水逐渐渗

入，为保温村所吸收。今年冬季落雪多次，

迁延时间较长。屋面的设计荷载很小时，

当吸水量达至一定程序，超过了结构的承

载能力，就要倒塌。

３．６保温材料安装混乱

保温材料一般采用玻璃棉，其厚度根

据热功计算确定。正规做法是采用背面带

铝箔隔汽层的玻璃棉，有的不用铝箔，用

牛皮纸，我不清楚牛皮纸是否可作隔汽层，

如果可以，也比不用任何隔汽层好。防止

冷凝水向室内滴水，是房屋的使用要求之

一。有人以为铝箔只是为了美观，或承受

拉力，实际上它的主要作用是作隔汽层。承

受悬挂时的拉力还可以用玻璃纤维布或钢

丝网。现在看到有些工程，玻璃棉不用任

何隔汽层。另外，当采用内层钢板吊顶时，

不是将保温卷材压在檩条上，而是为了施

工方便，将保温材剪断，放在檩条之间的

吊顶上，形成冷桥。某工程在这样处理的

同时，又将吊顶钢板搭接方向弄反。

４结语

轻型门式刚架结构设计应遵守以下原则：

保证结构的整体性，门式刚架属于平

面结构，它们在纵向构件，支撑和围护结

构的联系下形成空间的稳定体系，结构只

有组成空间稳定整体，才能承担各种荷载

和其他外在效应。

明确各类外力从作用点到基础的传递

路径和传递过程中产生的效应。

设计必须体现计算和构造的一致性。’

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