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关于轻钢结构设计中一点体会 　　摘要：随着我国经济飞速发展，工业化厂房的建造不断增多，而门式刚架以其结构简单、自重轻、受力合理、施工方便、建成快等特点受到业主欢迎。文章结合《门式钢架轻型钢结构技术规程》CECS102：2002（以下简称“门规”）条文内容，探讨了门式钢架轻型钢结构设计工作中的要点。 关键词：门式钢架；结构设计；门规 中图分类号： TU8 文献标识码： A 1.结构方案 1.1 形式和适用范围 门式刚架根据结构类型可分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接一般采用铰接，多跨刚架宜采用双坡或单坡屋，必要时也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。其梁柱截面可为等截面或变截面，柱脚一般为铰接或刚接。 范围根据“门规”1.0.2条，应用的范围是单跨或多跨实腹门刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的 A1～A5工作级别的桥式吊车或3t悬挂式起重机。而实际工作中当吊车吨位较大时，经比较认为并不太经济，此时钢架侧移是梁柱截面的控制因素，按《门规》3.4.2条要求刚架柱顶位移设计值的限值为h／400，采用实腹式钢柱将使得柱截面非常大，体现不出轻钢结构的经济优势。这时可考虑采用格构式柱、混凝土柱或钢管混凝土格构式柱,屋面体系不变。当刚架跨度较大时，同样采用普通实腹式钢梁也不太经济,且变形不易控制,如有悬挂起重机，大梁横度与跨度比限值须满足L／400限值。 1.2 伸缩缝设置 “门规”4.3.1规定，纵向温度区段长度不大于300m，横向区温度区段不大于150m。“门规”4.5.1规定，房屋的温度区段应按规定设置独立的空间稳定的支撑体系。当纵向需要设置伸缩缝时，应优先采用檩条螺栓连接处设长圆孔的方法，并使该处屋面板在构造上允许胀缩。当横向需要设置伸缩缝时，应通过计算温度应力分析设置双柱是否经济. 最佳柱距及最佳跨度 技术经济比较表明，标准荷载作用下的最经济柱距是8～9m，超过9m时，屋面檩条与墙架体系的用钢量增加太多，综合造价并不经济。标准荷载指：屋面活载0.3KN/m2，基本风压0.5KN/m2。对于带有10吨以上行车的厂房，经济柱距应该是6～7m。在尽可能满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。当檐高6m，柱距7.5m，荷载完全一致，跨度18-30m之间刚架单位用钢量毎平方10-15kg，当跨度12-48m之间刚架单位用钢量毎平方12-24kg。 而实际工作中，当有桥式吊车时，柱距可取6～7m；当无桥式吊车或有小吨位单梁吊时，柱距宜为8～9m。门式刚架的跨度宜为15～30 m，柱顶高度宜为6～9 m。当有桥吊时，不宜大于12 m。 1.4屋面坡度选择 屋面坡度按照屋面板的构造和排水坡面长度及柱高度等综合考虑。而实际工作中，多跨建筑：1:20；单跨建筑，跨度小于45m,0.5:10，跨度小于60m,1.5:10，跨度大于60m,2:10。 2材料选择 2.1钢材选用 先按经验估算梁柱断面，再由软件建模进行试算，当计算所需梁柱截面由材料强度控制时，可优先选用较高强度等级的钢材。但当结构由变形或稳定控制时，则应优先选用较低强度等级的钢材。由于目前钢材市场价格波动较大，设计人员应充分了解各种型号钢材市场价格后，进行优化设计。 “门规”3.3.1条规定，门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235—B或Q345—A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235—A钢。 2.2焊接材料选用 设计者一般只需根据母材的种类选择与其匹配的相同等级焊条或焊丝、焊剂即可，无需给出具体的牌号。但直接承受动力荷载的焊接连接或重要的厚板焊接宜选用低氢型焊条，如E4315、E4316、E5015、E5016等。 2.3螺栓选用 对于钢结构主材的连接，一般采用高强度螺栓（8.8级或10.9级）。应该注意，设计中仅指定螺栓的性能等级和连接材料的摩擦系数即可。承压型或摩擦型只是抗剪连接的两种形式，大六角头或扭剪型高强度螺栓都可以用于这两种连接，不能混淆两个概念。目前设计上一般用摩擦型连接，其剪切变形比承压型连接小，这种连接使得结构刚度较大。实际上在低烈度地震区，当吊车荷载不大或没有吊车、风荷载较小、变形不大的情况下可优先选用承压型连接，不仅能大大减少螺栓用量，而且连接处构件接触面仅需清除油污及浮锈，不必强调抗滑移系数和扭矩两个系数的检验。地脚螺栓一般采用C级螺栓。 当有必要时可以推荐大六角头或扭剪型高强度螺栓，也可由施工单位自行选择。扭剪型高强度螺栓相对大六角头螺栓而言，有坚固简单、便于检查是否有漏拧或欠拧的优点，但耗材略多，预拉