探究门式轻钢结构检测相关问题

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1、探究门式轻钢结构检测相关问题　　摘要：门式刚架轻型房屋钢结构是单层工业厂房中常见的结构形式，这类结构以其用钢量少、重量轻、造价低、施工速度快、适用范围广等优点获得了广泛应用。由于对轻钢结构的不熟悉和使用不当，使工程的安全度降低、存在结构安全隐患，本文根据现场检测鉴定过程中遇到的问题，提出认识和建议。关键词：钢结构检测；门式轻钢结构；问题中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1平面结构体系现场判定轻钢结构事故发生的原因体现在设计方面，主要表现在:设计中存在一系列不符合设计规范和规程的技术错误，主要包括计算简图的选取和实际情况不符，支撑系统的设

2、置不符合规范要求，构造措施不符合规范要求和加工制作方面的缺陷。门式刚架结构一般为有多余约束结构体系，对于无设计图纸及其他资料的工程，在现场检查过程中，可根据结构力学二元体规则(即将二元体的两端铰与任意体系相连，不改变原体系的自由度。显然，从任意体系上拆除一个二元体也不改变原体系的自由度。在任意体系上依次增加，或依次拆除二元体，原体系的自由度数不变)7和拆除约束法(对于有多余约束的几何不变体系，可以用去掉约束的方法，使体系成为无多余约束的几何不变体系，所去掉的约束数就是原体系所具有的多余约束数)，对复杂结构或采用格构式构件的轻钢结构快速判断结构体系是

3、否为几何可变体系或几何不变体系。在运用规则过程中，首先应对钢节点性质进行判定。如图1所示为门式刚架斜梁与柱常见的连接形式，加劲肋、节点域、端板及螺栓布置等还需满足相应的构造要求，柱顶端板横放，两侧均与斜梁通过4M20螺栓连接，两侧梁端中间作为排水沟，无法形成节点域，且梁柱节点无法作为刚性连接;梁端与柱侧焊接的支撑板通过焊接连接，梁中心线与支撑板中心线没有对齐，无法形成节点域，无法作为梁柱刚性节点，均视为铰接。由于柱脚为两对螺栓的铰接柱脚，该结构体系为几何可变体系。应对节点进行处理以满足刚性节点(实际端板连接并非完全刚性连接)要求，连接处理方式应考虑

4、排水的要求，避免后续积水对房屋使用造成影响。图1门式刚架斜梁与柱的连接端板连接节点需要靠端板的紧密结合和高强螺栓的正常工作。现场检查过程中，发现高强螺栓终拧扭矩、螺栓丝扣外露扣数不满足GB50205-20017钢结构工程施工质量验收规范的要求、端板之间存在空隙等情况，由此造成的问题是刚架无法形成刚性节点，平面内刚度降低，对结构的受力和正常使用造成影响。检测过程中，有必要检查高强螺栓终拧扭矩。对于终拧扭矩满足要求而螺栓丝扣外露扣数不满足要求的，可能由于端板厚度根据规程确定，由于焊接后板件变形使得端板留有缝隙、涂层、制作误差所致，且端板连接主要技术关键

5、是保证高强螺栓的预拉力从而保证节点刚度，对于螺栓丝扣外露扣数要求可放宽。2端板连接节点形式刚架构件的端板连接需要符合强连接弱构件的原则，端板连接仅可以按照受到的最大内力设计(使用阶段为刚性连接，而在罕遇地震作用下处于弹塑性工作状态为半刚性连接，连接变形利于地震能量的吸收)，考虑抗震的刚节点要求要低(对构件连接应进行两阶段设计，首先是按照构件承载力进行连接的弹性承载力设计，最后是进行连接的极限承载力设计)，当节点域厚度不满足规范要求时，应加厚腹板或设置斜加劲肋。腹板加厚可按GB50011-2010建筑抗震设计规范的8．3．5条文说明的要求施工，当确有

6、困难或采用轧制型钢时，可采用节点域贴焊补强板加强，但对于已经投入使用的结构，节点补强由于受到施工空间(如系杆与节点域焊接的端板连接，吊顶等)和使用条件的限制变得比较困难，也可考虑增加梁端高度(加腋)或改成楔形梁来增大节点域体积(同时需要增加节点区加劲肋)。3空间整体稳定及蒙皮效应7门式刚架为平面受力结构体系，平面外的荷载需要靠各种支撑体系解决。屋面横向水平支撑和柱间支撑用以解决平面外荷载、刚度和稳定问题。由于轻型门式刚架结构的屋面和墙面围护板具有一定的蒙皮效应，使得钢结构体系具有一定的空间效果。但蒙皮效应发挥的作用由于屋面板连接、开洞和构造等方面的

7、原因，不宜定量考虑。在现场检测过程中，刚架平面外的刚度和稳定问题主要根据刚架的侧向位移、系杆和支撑的端部连接构造等得以体现。某厂房由于未设置屋面支撑和柱间支撑，檩托处螺栓缺失，造成平面外刚度较弱，根据对刚架柱垂直度的抽查，实测垂直度偏差远超垂直度允许偏差。该工程应在加设屋面支撑和柱间支撑的同时考虑纠偏刚架，以形成空间稳定的结构体系。在纠偏过程中应注意根据现场条件和施工图要求，制定施工组织设计，安排好安装顺序，施工中及时注意刚架固定，避免发生事故。4连续檩条的选取由于不少工程采用连续斜卷边Z形钢檩条，认为连续檩条比简支檩条可减少最大弯矩20%7左右，

8、挠度大为减少，获得了较好的经济效益，连续檩条在钢梁处连续，搭接长度需要满足设计要求，螺栓孔对位对加工制作及施工要求较高，在