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浅议混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋设计摘要：鉴于混凝土柱上轻型钢屋盖结构房屋在我市应用得较多，国内还没有相关的设计标准，本文着重介绍其结构设计要点。 关键词：混凝土柱上轻型钢屋盖；框排架；结构设计 Abstract: in view of the concrete columns of light steel roof structure housing in the city more applications, domestic haven’t related design standards, this paper introduces the structure design essentials. Keywords: concrete columns of light steel roof; Box bent; Structure design 中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号： 0引言 轻型钢结构房屋用钢省，造价低，制作安装简便，工期短，适用范围广泛，外形美观，拆迁方便。我国于１９９８年第一次颁布实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS１０２：９８以来，有力地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展，并出现了混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋，即是型钢拱梁与钢筋混凝土柱结合的框排架结构。这种结构的防火及防腐性能均比全钢的门式刚架轻型房屋有所提高，深受不少业主的喜爱，目前在我市应用较多。本人从事设计工作以来，先后设计了多间混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋，现在粗略谈谈自己的设计心得。 1结构形式 混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋的混凝土柱脚均为固接，由于混凝土柱顶与钢拱梁的连接不同通常采用以下三种形式，见图1。 a：柱顶与钢拱梁铰接。由于拱脚位移对钢拱梁受力的影响相当敏感，这种形式的结构跨度不宜大于２４米。 b：柱顶与钢拱梁铰接，柱顶设有单拉杆。单拉杆只能受拉力，不能受压力。在风吸力作用下，拉杆仍应保持受拉，否则不宜采用这种结构形式。因此，对于轻钢屋盖，只用当钢拱梁上有较大的悬挂荷载而在风吸力作用下单拉杆仍受拉时才适宜采用这种结构形式。这种结构形式的结构跨度不宜大于３０米。 c：柱顶与钢拱梁固接。这种形式与门式刚架相同，只是柱的材料不同，因而又称混合门式刚架。由于混凝土柱与钢拱梁固接节点施工较复杂，难度也较高，因而一般较少使用。 多跨时钢拱梁连续，中间的混凝土柱顶铰接于钢拱梁底面。 垂直屋架方向（纵向）均采用混凝土梁加混凝土柱的框架结构。 ２结构构件 钢拱梁可以采用H钢、矩形钢管、双角钢组成的T型截面构件，跨度小时可以用热轧H型钢，跨度大时考虑经济宜采用变截面高频焊接H钢，在满足腹板高厚比要求前提下尽量提高腹板的高度，这样钢拱梁的用钢量最少。单拉杆可采用圆钢，并用花篮螺丝张紧，也可采用双角钢、圆钢管、方钢管等。吊杆可采用钢筋或型钢，仅为减少单拉杆的挠度变形，并不参与结构受力。 ３结构布置 混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋的温度区段长度（伸缩缝间距），钢屋盖部分应符合下列规定：纵向温度区段不大于300m；横向温度区段不大于150m。混凝土梁柱部分应符合《混凝土结构设计规范》，温度区段不大于55m。屋面钢支撑布置均应满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，参见下图2，不再赘述。 在垂直屋架方向，由于采用了混凝土框架结构，在纵向水平力作用下其稳定和位移均容易满足要求，可以不用设置柱间支撑。 4结构计算 中国建筑科学研究院编制的ＰＫＰＭ－ＳＴＳ软件对混凝土柱上轻钢屋盖结构能够进行很合理的计算。这里仅提出几点应注意的问题。 ①混凝土上轻钢屋盖结构与门式刚架轻房屋有着很大的差别，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》已经不能完全适用，因而结构类型宜选取“单层钢结构厂房”；抗震地区按《建筑抗震设计规范》设计，混凝土柱按《混凝土结构设计规范》设计，钢拱梁按《钢结构设计规范》设计。当采用变截面H钢梁时，建议按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行轴力和局部稳定校核； ②钢拱梁与混凝土柱顶铰接时，有三种构造处理方式： 完全抗剪连接，采用铰接连接； 完全滑移连接，采用铰接＋混凝土柱顶约束为“水平方向自由滑动”； 部分滑移连接，采用铰接＋混凝土柱顶约束为“约束水平方向相对位移差”。 对于完全滑移和部分滑移的分析模型，必须保留一个梁端为完全约束的普通铰接节点，否则分析无法进行。 对比分析表明，这三种连接方式对计算影响很大，应按实际情况正确设置。 ③考虑到这种形式的房屋多数采用砌体墙围护，柱顶位移和柱高度比值过大，则会把砖墙拉裂，因此柱顶位移和柱高度比不宜大于１／２４０； ④纵向框架应单独录入