浅谈轻钢结构门式钢架的设计体会.pdf

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1、·36·2011年第5期2011年10月第37卷总第163期浅谈轻钢结构门式钢架的设计体会张宜辉(合肥工业大学建筑设计研究院，安徽合肥230009)摘要：随着我国钢结构在建筑结构中越来越被广泛2．3屋面、(围护)墙面的构造使用，新建的大部分厂房均采用门式刚架，基于其特点，轻钢门式钢架厂房中屋面及墙面构造措施是增大钢架本文针对门式钢架设计中经常遇到的一些问题进行探讨，刚度，防止钢架平面外失稳的关键措施。檩条、墙梁一般并给出一些设计建议。由冷弯薄壁构件制成，当柱距小于6m时，设一道拉条，关键词：门式铜架；柱脚连接；抗剪键；基础大于6m时，设两道拉条。在这

2、里应特别提到斜拉条，在中图分类号：TU391文献标识码：B校图过程中，常常可以看到许多钢结构厂家或设计者设斜文章编号：1672—4011(2011)05—0036—02拉条而不设撑杆的情况。原因是结构概念不是很清楚，因为通过结构力学知识，在斜拉条间设置撑杆，方可形成稳0前言定体系。在屋面、墙面设计中还应注意隅撑布置，隅撑不“钢结构具有以下特点：①重量轻，强度高。普通钢结是可有可无，它是为防止受压翼缘屈曲而设置。研究表明构是钢筋混凝土结构建筑重量的1／2左右，而轻钢门式钢门式钢架的破坏首先是由于受压最大翼缘屈曲引起的。斜架，网架自重仅为30kg／m左右

3、，较轻的自重降低了基础梁下翼缘与钢架柱内翼缘连接处是出现屈曲的关键部位，h．m的造价。由于其强度高的特点适用于大跨度、大柱网，增该处设隅撑十分重要。另外，《门式钢架轻型房屋钢结构技之大了使用面积；②抗震性能好；③主要钢结构件工厂化，术规程》CECS102：2002(以下简称CECS102：2002)中规定：施工速度快，有助于建筑产业化发展；④可拆卸利用，对在斜梁下翼缘受压区亦设置隅撑，其问距不得大于相应受材环境污染少，绿色环保。压翼缘宽度的16(235／fr)0．5倍。按一般的门式钢架，檩距．n1500mm左右时，隔一个檩条设一道隅撑可满足上述条件。

4、1设计体会那么设计时是否要考虑有围护墙时钢柱的平面外约束呢?当周围采用砖墙围护时，一般在钢柱外皮设构造柱，1．1轻钢门式钢架柱脚采用铰接还是钢接在窗顶位置设通常圈梁，圈梁构造柱现浇为一体。此种情《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102：2002)况，能否将圈梁视为钢柱平面外支点?有人认为，圈梁和中第4．1．4条规定：“门式钢架的柱脚形成多按铰接支撑设钢柱通过可靠连接，可以作为钢柱的平面外支点，甚至可计，通常为平板支座，设一对或二对地脚螺栓。当用于工以考虑围护墙对钢柱的平面外约束作用。假定以上观点正业厂房且有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成

5、钢接。”本确，那么，混凝土圈梁和砖墙对钢柱的约束作用点在钢柱人认为，门式钢架应首先应确定是否有吊车，如厂房工艺外皮，而钢柱主要是内皮受压，效果肯定不好，同时由于要求需要布置吊车，则应注意以下几点：砖墙混凝土构件与钢构件是完全不同的材料，在不利荷载(1)柱脚应设计成刚性柱脚；作用下，可能引起砖墙、混凝土较早开裂，使钢柱失去侧(2)柱应设计成等截面柱；面约束作用，从而造成钢柱平面外换稳。一般应采用设置(3)柱间支撑应由吊车纵向水平荷载控制设计，而不系杆的方法来减少柱平面外计算长度。但需注意系杆不能是简单的构造设计，当有不小于5t的桥吊时，宜采用型钢互为支

6、撑，系杆必须连到合适的支撑体系(如柱间支撑)或支撑。结构的某个独立稳定的部分。另外，柱脚形式采用铰接还是钢接，除由吊车决定外，还要看房屋的高度和风荷载的大小，如果房屋的高度较高，2．4抗剪键的设置要求与计算而且风荷载较大，即使元吊车，如柱脚采用铰接，柱顶位如何设置抗剪键在规程(CECS102：2002)中第7．2．20条移大，为控制柱顶位移，必然加大柱截面，增加用钢量。仅规定：柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力，水最后，柱脚形成的选择还要考虑土质情况及基础造价。当平剪力可由柱底板与混凝土间的摩擦力或设置抗剪键承受。采用钢接柱脚，由于基础要承受较大

7、的偏心弯矩，基础的这就是我们计算门架时，往往出现警告提示：“柱脚需要设平面尺寸均较铰接柱脚基础要大，土质情况差时差别就更抗剪!”主要原因是门架结构一般自重较轻，而在风荷载较大。因此，选用何种柱脚行形式要根据房屋的高度，风载大或抗震设防烈度较高地区，其基底水平剪力较大，往往的大小，有无吊车，吊车吨位及土质情况等因素综合确定。需要在柱底板下加抗剪键，以弥补柱底板与混凝土间摩擦如门式钢架无吊车，则按楔形柱等常规设计，不再赘述。力的不足。在条文说明中要求抗剪键采用在钢架平面方向2．2柱间支撑的布置截面刚度较大的工字钢等垂直焊接在柱底板的底面，其截柱间支撑与屋

8、面支撑应布置在同一柱问，使钢架纵向面和连接焊缝的抗剪能力应进行计算。若抗剪键较长，须形成稳定体系，便于钢架安