門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例(門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例分享)

舟山鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2個(gè)月前 ( 03-26 ) 8391 搶沙發(fā)

今天給各位分享門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例分享進(jìn)行解釋?zhuān)绻芘銮山鉀Q你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開(kāi)始吧！，本文目錄一覽：，1、，誰(shuí)有鋼結(jié)構(gòu)的資料可以傳一下給我看一下哈？？謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等，2、，論文：門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)施工中的幾個(gè)問(wèn)題，3、，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量與跨度、柱距、檐口高度的比例關(guān)系，4、，輕型門(mén)式鋼架的組成有哪些？

今天給各位分享門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例分享進(jìn)行解釋?zhuān)绻芘銮山鉀Q你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開(kāi)始吧！

本文目錄一覽：

1、誰(shuí)有鋼結(jié)構(gòu)的資料可以傳一下給我看一下哈？？謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等
2、論文：門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)施工中的幾個(gè)問(wèn)題
3、鋼結(jié)構(gòu)用鋼量與跨度、柱距、檐口高度的比例關(guān)系
4、輕型門(mén)式鋼架的組成有哪些？并對(duì)這些組成構(gòu)件進(jìn)行舉例
5、門(mén)式鋼結(jié)構(gòu)廠房施工組織設(shè)計(jì)

誰(shuí)有鋼結(jié)構(gòu)的資料可以傳一下給我看一下哈？？謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等

本人自參加工作以來(lái)設(shè)計(jì)了多棟鋼結(jié)構(gòu)建筑,其中包括門(mén)式剛架、鋼框架、鋼結(jié)構(gòu)加層、鋼結(jié)構(gòu)加電梯、大型廣告牌等。隨著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例的積累,對(duì)規(guī)范認(rèn)識(shí)門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例的逐步加深,從中總結(jié)了一些對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),提出來(lái)供大家參考及討論。

1門(mén)式剛架

⑴門(mén)式剛架應(yīng)首先確定是否有吊車(chē),如廠房工藝要求需要布置吊車(chē),則應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①柱腳應(yīng)設(shè)計(jì)成剛性柱腳; ②柱應(yīng)設(shè)計(jì)成等截面柱; ③柱間支撐應(yīng)由吊車(chē)縱向水平荷載控制設(shè)計(jì),而不是簡(jiǎn)單的構(gòu)造設(shè)計(jì),當(dāng)有不小于5 t的橋吊時(shí),宜采用型鋼支撐。如門(mén)式剛架無(wú)吊車(chē),則按楔形柱等常規(guī)設(shè)計(jì),不再贅述。

⑵柱間支撐的布置

柱間支撐與屋面支撐應(yīng)布置在同一柱間,使剛架縱向形成穩(wěn)定體系,便于剛架安裝且增加縱向剛度。支撐應(yīng)布置在第一柱間或第二柱間,當(dāng)布置在第二柱間時(shí)第一柱間相應(yīng)布置剛性系桿,且剛性系桿與抗風(fēng)柱沿縱向位置一致,使風(fēng)荷載直接傳遞。在剛架轉(zhuǎn)折處(單跨房屋邊柱柱頂及屋脊以及多跨房屋某些中間柱柱頂和屋脊)應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿。當(dāng)門(mén)架的跨度較大時(shí),在布置支撐的柱間,應(yīng)適當(dāng)增加剛性系桿的數(shù)量,使支撐的夾角在45°左右。當(dāng)受建筑功能限制無(wú)法布置柱間支撐時(shí),應(yīng)布置縱向剛架。本人就曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)在端部柱間做剛接鋼梁,從而取消柱間支撐的工程,使建筑布置更加靈活,應(yīng)用效果良好。

⑶屋面、墻面構(gòu)造

屋面及墻面構(gòu)造措施是增大剛架剛度,防止剛架平面外失穩(wěn)的關(guān)鍵措施。檁條、墻梁一般由冷彎薄壁構(gòu)件制成,當(dāng)柱距小于6 m 時(shí),設(shè)一道拉條,大于6 m時(shí),設(shè)兩道拉條。在這里應(yīng)特別提到斜拉條,在校圖過(guò)程中,常常可以看到許多鋼結(jié)構(gòu)廠家或設(shè)計(jì)者設(shè)斜拉條而不設(shè)撐桿的情況。原因是結(jié)構(gòu)概念不是很清楚,因?yàn)橥ㄟ^(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí),在斜拉條間設(shè)置撐桿,方可形成穩(wěn)定體系。在屋面、墻面設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意隅撐布置,隅撐不是可有可無(wú),它是為防止受壓翼緣屈曲而設(shè)置。研究表明門(mén)式剛架的破壞首先是由于受壓最大翼緣屈曲引起的。斜梁下翼緣與剛架柱內(nèi)翼緣連接處是出現(xiàn)屈曲的關(guān)鍵部位,該處設(shè)隅撐十分重要。另外,《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:2002 (以下簡(jiǎn)稱CECS102:2002)中規(guī)定:在斜梁下翼緣受壓區(qū)亦設(shè)置隅撐,其間距不得大于相應(yīng)受壓翼緣寬度的16(235/fy)0.5倍。按一般的門(mén)式剛架,檁距1500 mm左右時(shí),隔一個(gè)檁條設(shè)一道隅撐可滿足上述條件。

⑷抗剪鍵

《CECS102: 2002》中規(guī)定:柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力,水平剪力可由底板與混泥土基礎(chǔ)間的摩擦力(摩擦系數(shù)可取0. 4)或設(shè)抗剪縫承受。這就是我們計(jì)算門(mén)架時(shí),往往出現(xiàn)警告提示:“柱腳需要設(shè)抗剪! ”

分析上述原因,主要是門(mén)架結(jié)構(gòu)一般自重較輕,柱腳底板與基礎(chǔ)混凝土間的摩擦力較小,不足以抵抗水平的風(fēng)荷載與地震作用,所以應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。抗剪鍵一般用角鋼或工字鋼制成,其截面與焊縫的抗剪承載力應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,柱腳底板與基礎(chǔ)表面間的空隙進(jìn)行二次注漿。具體做法可參考《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖集中第30頁(yè)大樣1、2的做法。

⑸柱腳錨栓的安裝定位

這是設(shè)計(jì)人員往往忽視的問(wèn)題,而在實(shí)際工程中錨栓定位不準(zhǔn)確造成剛架或框架安裝困難的工程案例比比皆是,本人也遇到過(guò)這種情況,后來(lái)不得不加固處理。分析原因,主要是錨栓之間無(wú)連接,整體剛度差,在澆筑混凝土的過(guò)程中錨栓難免移位。針對(duì)上述原因,采取澆筑混凝土前預(yù)埋柱腳錨栓固定支架處理,具體做法見(jiàn)圖1。固定支架與錨栓形成一個(gè)小的格構(gòu)柱,這樣錨栓的定位就方便準(zhǔn)確了。⑹抗風(fēng)柱與剛架的連接目前門(mén)式剛架的抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)存在兩種錯(cuò)誤的做法:一種是將抗風(fēng)柱與剛架做成一樣,抗風(fēng)柱與剛架梁或鉸接或剛接,抗風(fēng)柱既參與抗風(fēng)又參與豎向荷載作用及橫向水平作用。而設(shè)計(jì)人員往往又不做這樣剛架的縱向抗風(fēng)驗(yàn)算。這樣做是漏算荷載的,是工程設(shè)計(jì)的一大忌。本人認(rèn)為一個(gè)受力明確的排架結(jié)構(gòu)不應(yīng)讓它的受力復(fù)雜化。這種做法是欠妥的;另一種做法是抗風(fēng)柱與剛架在一條軸線上,但不考慮抗風(fēng)柱受豎向荷載作用,抗風(fēng)柱與剛架梁之間用一塊鋼板通過(guò)焊縫相連。這種做法仍然將一部分豎向荷載傳給了抗風(fēng)柱,而且鋼板的側(cè)向剛度很小,在豎向荷載的作用下發(fā)生屈曲后就很難保證有效地傳遞風(fēng)荷載了。以上兩種做法都存在弊端。在這里推薦以下做法:

采用廠房做法定軸網(wǎng),第一榀剛架軸線與抗風(fēng)柱錯(cuò)開(kāi)500～600 mm,抗風(fēng)柱翼緣通過(guò)連接板與剛架梁腹板加勁肋相連,且連接板及加勁肋上開(kāi)豎向長(zhǎng)圓孔,連接螺栓采用普通螺栓,做法見(jiàn)圖2。圖2　抗風(fēng)柱與剛架連接大樣

2　鋼框架的設(shè)計(jì)

⑴鋼框架體系的選擇

常用鋼結(jié)構(gòu)框架可分為純框架體系和框架—支撐體系兩大類(lèi) 。體系的選擇與建筑物的高度、使用功能密切相關(guān)。這就要求結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)與建筑師密切配合,當(dāng)由于建筑功能限制無(wú)法設(shè)置支撐時(shí),則應(yīng)采用純框架體系。純框架體系由于無(wú)抗側(cè)移支撐,縱橫兩個(gè)方向要滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001 (以下簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》)第5.5節(jié)彈性層間位移角小于等于1 /300的要求,梁與柱在縱橫兩個(gè)方向均應(yīng)剛接;又因《抗規(guī)》第8. 3. 4 條規(guī)定:“柱在兩個(gè)互相垂直的方向都與梁剛接時(shí),宜采用箱型截面”,所以采用純框架體系時(shí),柱往往設(shè)計(jì)成箱型柱,但箱型柱內(nèi)部防銹及使用過(guò)程中的維護(hù)相當(dāng)困難,這是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一大難題。本人也試圖在設(shè)計(jì)中采用柱內(nèi)澆筑混凝土的方法,但由于箱型柱在節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)置加勁隔板,澆筑混凝土很困難;另一方面,鋼管混凝土在國(guó)內(nèi)仍處于研究階段,常用設(shè)計(jì)軟件無(wú)法計(jì)算,計(jì)算理論在各學(xué)報(bào)中不盡相同。基于以上原因,在設(shè)計(jì)純鋼結(jié)構(gòu)框架時(shí),大部分仍采用不灌混凝土的箱型截面柱。本人在試算過(guò)程中采用工字柱強(qiáng)、弱軸均剛性連接的算法,依據(jù)是《抗規(guī)》第8.3.4 條采用的文字是“宜”,參考內(nèi)地大設(shè)計(jì)院圖紙亦有采用上述設(shè)計(jì)方法的,但計(jì)算結(jié)果并不理想,弱軸方向的彈性層間位移角仍然無(wú)法滿足《抗規(guī)》第8. 3. 4的要求。由于箱型柱在構(gòu)造上的一些困難,故建議在設(shè)計(jì)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋時(shí)盡量采用工字型柱,設(shè)計(jì)成框架—支撐體系。結(jié)構(gòu)工程師與建筑師盡量協(xié)調(diào),通過(guò)在需要布置支撐位置布置樓、電梯間等不開(kāi)大洞口墻體來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐的隱形。實(shí)際工程計(jì)算結(jié)果表明,支撐對(duì)框架的位移控制效果非常好,加之采用工字形柱使得材料節(jié)省、防銹,使用中維護(hù)方便,弱軸方向的連接簡(jiǎn)單易行,實(shí)在是一個(gè)有效的方法。

⑵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。鉸接節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單,力學(xué)關(guān)系明確,在這里不做過(guò)多贅述,重點(diǎn)討論一下剛接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。梁柱剛性連接設(shè)計(jì)中,《抗規(guī)》8. 3. 4條推薦使用規(guī)范中圖8. 3. 4 - 1的節(jié)點(diǎn)形式,在工程實(shí)際中采用的也大部分是這類(lèi)節(jié)點(diǎn)。這種節(jié)點(diǎn)有兩種計(jì)算依據(jù):精確設(shè)計(jì)法和常用設(shè)計(jì)法。二者的區(qū)別是前者考慮腹板抗彎和抗剪,后者考慮腹板僅抗剪。精確設(shè)計(jì)法在實(shí)際設(shè)計(jì)中,腹板抗彎很難滿足要求,必須較大程度地加厚腹板。加厚腹板的做法很不經(jīng)濟(jì),所以工程中大多采用常用設(shè)計(jì)法,這種計(jì)算模型力學(xué)關(guān)系明確,計(jì)算簡(jiǎn)單,但是在設(shè)計(jì)中一定要注意采取抗震加強(qiáng)措施,如采用使塑性鉸外移的梁端增強(qiáng)式連接或在離梁端不遠(yuǎn)處削弱梁上下翼緣的犬骨式連接。這是因?yàn)?在不做任何加強(qiáng)梁端翼緣的情況下,只考慮腹板連接螺栓承擔(dān)剪力,彎矩由翼緣焊縫承擔(dān),那么翼緣焊縫的抗彎能力只有梁抗彎能力的80 %左右(即梁翼緣截面模量只有梁全截面模量的80 %左右) ,再按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3. 2. 2條,考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)0. 9,則其連接的抗彎承載力只有梁抗彎承載力的70%～75%。這種節(jié)點(diǎn)比等強(qiáng)連接還要低30% ～25% ,違背了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn),弱桿件”“大震不倒”的抗震基本原則。基于以上原因,應(yīng)采用《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖集第19、20頁(yè)所示的抗震加強(qiáng)措施。

另外

我國(guó)在《抗規(guī)》及《鋼規(guī)》中均未規(guī)定鋼框架的抗震等級(jí),只是分12層以下和12層以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為這相對(duì)于我國(guó)地域遼闊、各地設(shè)防烈度差異大的特點(diǎn)是不合適的。新舊《鋼規(guī)》中對(duì)多、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋均未規(guī)定伸縮縫的設(shè)置范圍,僅對(duì)單層工業(yè)廠房做了一些規(guī)定。以上兩點(diǎn)都是概念性的大問(wèn)題,《鋼規(guī)》不強(qiáng)調(diào)這兩點(diǎn)是不合適的。

論文：門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)施工中的幾個(gè)問(wèn)題

《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》公布以來(lái)，對(duì)門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展《規(guī)程》起了很大的推動(dòng)作用，但也有一些令人不安的情況發(fā)生。近幾年來(lái)，冬天雪水較多，春、秋兩季雨水大，特別是有的地方雪特別大，使得其結(jié)構(gòu)壓壞，但有些地方雨水、雪水并不是很大，可結(jié)構(gòu)也不穩(wěn)定有的垮掉了，漏水的更多。另外，也看到一些工程框架梁太細(xì)、框架柱立起來(lái)?yè)u搖幌幌，更有的施工單位為降低造價(jià)擅至把鋼柱改為鋼筋混凝土柱，至使結(jié)構(gòu)變?yōu)殇摻罨炷林⑤p鋼梁、其結(jié)構(gòu)不合理，出現(xiàn)一些人為的安全質(zhì)量事故。

構(gòu)件的加工制作

門(mén)式剛架所用的鋼板均很薄，最薄的可用到4mm。薄板的下料應(yīng)首選剪切而避免用火焰切割。因?yàn)橛没鹧媲懈顣?huì)使板邊產(chǎn)生很大的波浪變形。目前H型鋼的焊接多采用埋弧自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊。如果控制不好宜發(fā)生焊接變形，使構(gòu)件彎曲或扭曲。

解決方法：

在切割過(guò)程中為了保證鋼板不側(cè)彎或減少側(cè)彎的變形，采用跳割法對(duì)鋼板進(jìn)行切割，其方法為：例1柱子翼緣寬度為300mm，在下料時(shí)將板的兩端留出20~30mm不切割，切1m后再留出20~30mm連體，循環(huán)往復(fù)，總長(zhǎng)度切割完成后，待鋼板冷至室溫后，再將余留部分切斷：例2屋面梁翼緣寬度為180mm，在下料時(shí)將板的兩端留出30mm不切割，切2m后再留出30mm連體，循環(huán)往復(fù)，總長(zhǎng)度切割完成后，待鋼板冷至室溫后，再將余留部分切斷。這樣也就減少變形或不會(huì)變形了。

柱腳安裝問(wèn)題

預(yù)埋件（錨栓）問(wèn)題現(xiàn)象；

整體或布局偏移；標(biāo)高有誤；絲扣未采取保護(hù)措施。直接造成鋼柱底板螺栓孔不對(duì)位，造成絲扣長(zhǎng)度不夠。

措施：鋼結(jié)構(gòu)施工單位協(xié)同土建施工單位一起完成預(yù)埋件工作，混凝土澆搗之前必須復(fù)核相關(guān)尺寸并加以固定。

錨栓不垂直現(xiàn)象；

框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不垂直，基礎(chǔ)施工后預(yù)埋錨栓水平誤差大。柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，外觀很難看，給柱子安裝帶來(lái)誤差，結(jié)構(gòu)受力受到影響，不符合施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

措施：錨栓安裝應(yīng)堅(jiān)持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平，再用無(wú)收縮砂漿二次灌漿填實(shí)，錨栓施工時(shí)，可采用鋼筋或角鋼等固定錨栓。焊成籠狀，完善支撐，或采取其門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例他一些有效措施避免澆灌基礎(chǔ)混凝土?xí)r錨栓移位。

錨栓連接問(wèn)題現(xiàn)象：

柱腳錨栓未擰緊，墊板未與底板焊接；部分未露2~3個(gè)絲扣的錨栓。

措施：應(yīng)采取焊接錨桿與螺帽。

連接問(wèn)題

高強(qiáng)螺栓連接

螺栓裝備面不符合要求，造成螺栓不好安裝，或者螺栓緊固的程度不符合設(shè)計(jì)要求。

原因分析：①表面有浮銹、油污等雜質(zhì)，螺栓孔璧有毛刺、焊瘤等。②螺栓安裝面雖經(jīng)處理仍有缺陷。

解決方法：①高強(qiáng)螺栓表面浮銹、油污、孔璧毛病，應(yīng)逐個(gè)清理干凈。使用前必須經(jīng)防銹處理，預(yù)拼裝用的螺栓，不得在正式拼裝時(shí)使用。②處理裝配面應(yīng)考慮施工安裝順序，防止重復(fù)進(jìn)行，并盡量在吊裝之前處理。

螺栓絲扣損傷，螺桿不能自由旋入螺母，影響螺栓的裝配。

原因分析：絲扣嚴(yán)重銹蝕。

解決方法：①使用前螺栓應(yīng)進(jìn)行挑選，清洗除銹后作預(yù)配。②絲扣損傷的螺栓不能做臨時(shí)螺栓使用，嚴(yán)禁強(qiáng)行打進(jìn)螺孔。③預(yù)先選配的螺栓組件應(yīng)按套存放，使用時(shí)不得互換。

現(xiàn)場(chǎng)焊縫現(xiàn)象：

質(zhì)量難以保證；

設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二級(jí)焊縫未采用超聲波探傷；屋面主梁與柱未施焊；未采用引弧板施焊。

解決方法：鋼結(jié)構(gòu)施焊前，對(duì)焊條的合格證進(jìn)行檢查，按設(shè)計(jì)要求選用焊條，按說(shuō)明書(shū)的操作規(guī)程要求使用焊條，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級(jí)焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級(jí)焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級(jí)焊縫按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。不合格的焊縫不得擅自處理，定出修改工藝后再處理，同一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過(guò)兩次。

構(gòu)件的變形問(wèn)題

構(gòu)件在運(yùn)輸時(shí)發(fā)生變形，出現(xiàn)死彎或緩彎，造成構(gòu)件無(wú)法進(jìn)行安裝。

原因分析：①構(gòu)件制作時(shí)因焊接產(chǎn)生的變形，一般呈現(xiàn)緩彎。②構(gòu)件待運(yùn)時(shí)，支墊點(diǎn)不合理，如上、下墊木不垂直等或堆放場(chǎng)地發(fā)生沉陷，使構(gòu)件產(chǎn)生死彎或緩變形。③構(gòu)件運(yùn)輸中因碰撞而產(chǎn)生變形，一般呈現(xiàn)死彎。

預(yù)防措施：①構(gòu)件制作時(shí)，采用減小焊接變形的措施。②組裝焊接中，采用反方向變形的措施，組裝順序應(yīng)服從焊接順序，使用組裝胎具，設(shè)置足夠的支架，防止變形。③待運(yùn)及運(yùn)輸中，注意墊點(diǎn)的合理配置。

解決方法：①構(gòu)件死彎變形，一般采用機(jī)械矯正法治理。即用千斤頂或其門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)實(shí)際工程案例他工具矯正，輔以氧氣乙炔火焰烤后矯正。②構(gòu)件發(fā)生緩彎變形時(shí)，采用氧氣乙炔火焰加熱矯正。

鋼梁構(gòu)件拼裝后全長(zhǎng)扭曲超過(guò)允許值，造成鋼梁的安裝質(zhì)量不良。

原因分析：①拼裝工藝不合理。②拼裝節(jié)點(diǎn)尺寸不符合設(shè)計(jì)要求。

解決方法：①構(gòu)件拼裝要設(shè)拼裝工作臺(tái)，定位焊時(shí)要將構(gòu)件底面找平，防止翹曲。拼裝工作臺(tái)應(yīng)各支點(diǎn)水平，組焊中要防止出現(xiàn)焊接變形。尤其是梁段或梯道的最后組裝，要在定位焊后調(diào)整變形，注意節(jié)點(diǎn)尺寸要符合設(shè)計(jì)要求，否則易造成構(gòu)件扭曲。②自身剛性較差的構(gòu)件，翻身施焊前要進(jìn)行加固，構(gòu)件翻身后也應(yīng)進(jìn)行找平，否則構(gòu)件焊后無(wú)法矯正。③構(gòu)件起拱，數(shù)值大于設(shè)計(jì)數(shù)值時(shí)，易產(chǎn)生擠面標(biāo)高超標(biāo)；數(shù)值小于設(shè)計(jì)數(shù)值時(shí)，安裝后梁下?lián)稀?/p>

原因分析：①構(gòu)件尺寸不符合設(shè)計(jì)要求。②架設(shè)過(guò)程中，未根據(jù)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的誤差進(jìn)行修正。③跨度小的梁，起拱度較小，拼裝時(shí)易忽視。

解決方法：①嚴(yán)格按鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作允許偏差進(jìn)行各部檢驗(yàn)。②在架設(shè)過(guò)程中，桿件安裝完畢，以及工地接頭施工結(jié)束后，必須進(jìn)行上拱度測(cè)量，并在施工中對(duì)其他進(jìn)行調(diào)整。③在拼裝過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制累計(jì)偏差，注意采取措施，消除焊接收縮量的影響。

鋼結(jié)構(gòu)的安裝問(wèn)題

鋼柱底腳有空隙

預(yù)防措施：鋼柱吊裝前，應(yīng)嚴(yán)格控制基礎(chǔ)標(biāo)高，測(cè)量準(zhǔn)確，并按其測(cè)量值對(duì)基礎(chǔ)表面仔細(xì)找平；如采用二次灌漿法，在柱腳底板開(kāi)澆灌孔（兼作排氣孔），利用鋼墊板將鋼柱底部不平處墊平，并預(yù)先按設(shè)計(jì)標(biāo)高安置好柱腳支座鋼板，然后采取二次灌漿。

鋼柱位移

預(yù)防措施：澆筑混凝土基礎(chǔ)前，應(yīng)用定型卡盤(pán)預(yù)埋螺栓按設(shè)計(jì)位置卡住，以防澆灌混凝土?xí)r發(fā)生位移；柱底鋼板預(yù)留孔應(yīng)放大樣，確定孔位后再作預(yù)留孔。

柱垂直偏差過(guò)大

預(yù)防措施：鋼柱應(yīng)按計(jì)算的吊掛點(diǎn)吊裝就位，且必須采用二點(diǎn)以上的吊裝方法，吊裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)固定，以防吊裝變形；柱就位后應(yīng)及時(shí)增設(shè)臨時(shí)支撐；對(duì)垂直偏差，應(yīng)在固定前予以修正。

鋼結(jié)構(gòu)用鋼量與跨度、柱距、檐口高度的比例關(guān)系

門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用大約始于20世紀(jì)80年代初期。二十多年來(lái)得到迅速的發(fā)展，尤其是在《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第一版本CECS 102：98和第二版本CECS 102：2002的編制出版后（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）。門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)因其跨度大、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基費(fèi)用省、工業(yè)化程度高、綜合經(jīng)濟(jì)效益好、柱網(wǎng)布置比較靈活不受摸數(shù)限制、外形美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展，在輕工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、體育館、展覽廳、交易市場(chǎng)、活動(dòng)房屋及加層建筑等各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際使用中，由于工藝要求門(mén)式剛架跨度有時(shí)需要超過(guò)《規(guī)程》中建議的適宜最大跨度36m較多，而超規(guī)程大跨度對(duì)實(shí)腹式構(gòu)件組成的門(mén)式剛架是否仍然適用，以及其經(jīng)濟(jì)柱距的研究較少見(jiàn)。為此，本文從工程實(shí)例著手，對(duì)其作一些探討分析，以期用此類(lèi)門(mén)式剛架工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)提供給同行們參考。

1 工程實(shí)例概況

該工程為某汽車(chē)公司沖壓廠房改造項(xiàng)目，業(yè)主要求在舊廠房外圍擴(kuò)建，且舊廠房?jī)?nèi)的生產(chǎn)操作設(shè)備均不能移動(dòng)，只能在舊廠房圍護(hù)拆除后建造新廠房時(shí)，才暫時(shí)中斷生產(chǎn)，新廠房建成后立即恢復(fù)生產(chǎn)。建筑設(shè)計(jì)看上去就象是新廠房覆蓋舊廠房并向外擴(kuò)大范圍。改造后的沖壓廠房跨度確定為48m，屋檐標(biāo)高度確定為8.7m，廠房?jī)?nèi)不設(shè)吊車(chē)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板,保溫材料采用巖棉，建筑剖面見(jiàn)圖1。

根據(jù)業(yè)主上述要求，結(jié)構(gòu)形式采用單跨雙坡輕型門(mén)式剛架。

圖1 建筑剖面圖

2 大跨度門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型

2.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)圖

本工程采用同濟(jì)大學(xué)編制的3D3S V9.0版鋼結(jié)構(gòu)軟件計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2.1。

2.1.1 剛架柱與基礎(chǔ)連接形式

在無(wú)吊車(chē)情況下，宜采用鉸接，若采用剛接，雖然有利于減少跨中撓度，但鋼柱截面為等截面，柱腳為剛性節(jié)點(diǎn)，總用鋼量將加大。而且樁

圖2.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)承臺(tái)承受的彎矩很大，尤其是在大跨度門(mén)式剛架情況下，承受大彎矩的承臺(tái)，不僅其截面、上下配筋量要加大，而且基樁要按抗拔樁計(jì)算其承載力，考慮基樁與承臺(tái)的抗拉連接構(gòu)造需要加強(qiáng)等，這將增加基礎(chǔ)工程費(fèi)用。因此，本工程柱與基礎(chǔ)采用鉸接連接形式，以便減少剛架總用鋼量和基礎(chǔ)費(fèi)用。

2.1.2 門(mén)式剛架斜梁分段比

主要考慮斜梁的彎矩包絡(luò)圖，其次考慮方便運(yùn)輸、吊裝的單元最大長(zhǎng)度。從彎矩包絡(luò)圖上選擇拐彎點(diǎn)及其附近作為斜梁拼接點(diǎn)，可明顯減少連接端板用鋼量和高強(qiáng)螺栓數(shù)量。本工程分為兩段，分段比約為8:16。

2.1.3 門(mén)式剛架斜梁平面內(nèi)外計(jì)算長(zhǎng)度

取斜梁隅撐間距，一般沿斜梁方向每?jī)傻罊_條設(shè)置一道隅撐，檁距最大不超過(guò)1.5m，因此斜梁平面外計(jì)算長(zhǎng)度可取為3.0m。斜梁平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度由計(jì)算軟件根據(jù)《規(guī)程》的規(guī)定自動(dòng)計(jì)算。

2.1.4 剛架柱平面內(nèi)外計(jì)算長(zhǎng)度

雖然《規(guī)程》規(guī)定：當(dāng)外側(cè)設(shè)有壓型鋼板的實(shí)腹式剛架柱的內(nèi)側(cè)翼緣受壓時(shí)，可沿內(nèi)側(cè)翼緣設(shè)置成對(duì)的隅撐，作為柱的側(cè)向支撐。但本工程門(mén)式剛架跨度大，超出了《規(guī)程》建議適宜的最大跨度較多，而跨度越大，柱軸壓力也越大，從而對(duì)柱平面外的穩(wěn)定性影響也越大。因此，本工程柱平面外計(jì)算長(zhǎng)度取柱側(cè)向的剛性系桿（用圓鋼管）之間距，最大為5.0m。這也是超規(guī)程大跨度門(mén)式剛架有別于一般跨度門(mén)式剛架的重要設(shè)計(jì)要點(diǎn)。柱平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度由計(jì)算軟件根據(jù)《規(guī)程》的規(guī)定自動(dòng)計(jì)算。

2.1.5 其他屋面坡度取1:15。氣樓對(duì)整個(gè)門(mén)式剛架剛度貢獻(xiàn)很小，可將其簡(jiǎn)化為重力荷載施加于斜梁上。

2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1 鋼材材質(zhì)

采用高強(qiáng)鋼材能節(jié)省用鋼量，而在大跨度尤其是超規(guī)程大跨度條件下應(yīng)采用高強(qiáng)鋼材。因此，在本工程中鋼材采用Q345B鋼。

2.2.2 荷載

（1）永久荷載除剛架自重由3D3S軟件計(jì)算外，其余重力荷載包括屋面板、檁條、支撐、懸掛燈具等，可取0.18～0.22kN/m2，對(duì)于超規(guī)程大跨度，為了安全起見(jiàn)，在本工程中采用0.30kN/m2。

（2）可變荷載本工程無(wú)吊車(chē)荷載、屋面雪荷載、積灰荷載。屋面活荷載在計(jì)算剛架時(shí)采用0.30kN/m2，在計(jì)算檁條、屋面板時(shí)采用0.50 kN/m2。風(fēng)荷載基本風(fēng)壓按50年一遇的風(fēng)壓乘以1.05采用，即0.63kN/m2。地震作用按抗震設(shè)防烈度7度考慮。

3 大跨度門(mén)式剛架不同柱距時(shí)的輕型鋼結(jié)構(gòu)體系總用鋼量對(duì)比

為尋求經(jīng)濟(jì)的柱距，本文考慮幾個(gè)不同的柱距，采用同濟(jì)大學(xué)編制的3D3S鋼結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，得到不同柱距條件下的總用鋼量圖表。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)構(gòu)件應(yīng)滿足的條件規(guī)定如下：

（1）各構(gòu)件最危險(xiǎn)截面考慮其強(qiáng)度應(yīng)力比、平面內(nèi)外應(yīng)力比均≤1.0。

（2）各構(gòu)件的變形限值：對(duì)門(mén)式剛架斜梁，其撓度與跨度之比限值為≤L/180（L為斜梁跨度），對(duì)剛架柱頂位移的限值為≤h/100（h為剛架柱高度）。

（3）各構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比限值為≤180。

3.1 不同柱距時(shí)的剛架含鋼量

剛架構(gòu)件含鋼量由軟件自動(dòng)計(jì)算。考慮節(jié)點(diǎn)的含鋼量，根據(jù)任意一個(gè)具體剛架的節(jié)點(diǎn)詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)果，可將剛架構(gòu)件含鋼量乘以1.03的增大系數(shù)，剛架含鋼量見(jiàn)表3.1。

表3.1 剛架含鋼量

縱向柱間距（m）

桿件序號(hào)

截面型號(hào)

剛架含鋼量（kg）

6

①

H(700～1300)x250x8x12

5799.2

②

H700x210x6x10

③

H(500～1300)x250x8x12

7

①

H(750～1350)x270x8x12

6192.2

②

H750x230x6x10

③

H(500～1350)x270x8x12

8

①

H(800～1450)x290x8x12

6559.1

②

H800x240x6x10

③

H(500～1400)x290x8x12

9

①

H(850～1550)x300x8x12

6860.7

②

H850x250x6x10

③

H(500～1450)x300x8x12

10

①

H(850～1550)x300x8x14

7432.4

②

H850x250x6x12

③

H(500～1450)x300x8x14

以6m柱距為例，剛架計(jì)算結(jié)果圖見(jiàn)圖3.1。

計(jì)算結(jié)果圖說(shuō)明：

柱左：從下往上分別為：強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)力比（應(yīng)

力/設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以下同），繞弱軸整體

穩(wěn)定應(yīng)力比，繞強(qiáng)軸整體穩(wěn)定應(yīng)力比。

柱右：從下往上分別為：繞弱軸長(zhǎng)細(xì)比，繞

圖3.1 剛架計(jì)算結(jié)果圖強(qiáng)軸長(zhǎng)細(xì)比。

梁上：從左往右分別為：強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)力比（應(yīng)力/設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以下同），繞弱軸整體穩(wěn)定應(yīng)力比，繞強(qiáng)軸整體穩(wěn)定應(yīng)力比。

梁下：從左往右分別為：繞弱軸長(zhǎng)細(xì)比，繞強(qiáng)軸長(zhǎng)細(xì)比。

3.2 不同柱距時(shí)的檁條、墻梁含鋼量

為了便于對(duì)比分析，設(shè)計(jì)檁條、墻梁時(shí)統(tǒng)一取檁條水平間距、墻梁豎向間距為1.2m，按簡(jiǎn)支檁條、墻梁計(jì)算，檁條、墻梁含鋼量見(jiàn)表3.2。

表3.2 檁條、墻梁含鋼量

縱向柱間距(m)

檁條、墻梁規(guī)格

單位重量(kg/m)

檁條數(shù)量(條)

墻梁數(shù)量（條）

檁條含鋼量(kg)

墻梁含鋼量(kg)

6

C160x60x20x2.2

5.21

40

16

1250.4

500.2

7

C200x70x20x2.2

6.25

40

16

1750.0

700.0

8

C250x75x20x2.2

7.27

40

16

2326.4

930.6

9

C280x80x20x2.5

8.76

40

16

3153.6

1261.4

10

C300x80x20x3.0

10.92

40

16

4368.0

1747.2

3.3 不同柱距時(shí)的支撐含鋼量

支撐體系包括柱間支撐、屋蓋橫向支撐，在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)間，同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，以組成幾何不變體系。對(duì)無(wú)吊車(chē)廠房，可用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐，圓鋼可統(tǒng)一用Φ20，每道支撐共布置24條，另用圓鋼管作為剛性系桿，要求其長(zhǎng)細(xì)比不大于200。支撐間距宜取30～45m，為了便于對(duì)比分析，支撐布置時(shí)每5個(gè)柱距設(shè)置一道支撐。這樣，折算成每一榀剛架的支撐含鋼量時(shí)，可用每道支撐的含鋼量除以5得到，支撐含鋼量見(jiàn)表3.3。

表3.3 支撐含鋼量

縱向柱間距(m)

剛性系桿

規(guī)格

單位重量(kg/m)

數(shù)量(條)

剛性系桿

含鋼量

(kg)

圓鋼風(fēng)拉桿

含鋼量

(kg)

每道支撐

含鋼量

(kg)

每榀剛架支撐含鋼量 (kg)

6

Φ89x2.5

5.33

12

383.8

501.0

884.8

177.0

7

Φ102x3.0

7.32

12

614.9

544.3

1159.2

231.8

8

Φ121x3.0

8.73

12

838.1

590.4

1428.5

285.7

9

Φ133x3.0

9.62

12

1039.0

638.6

1677.6

335.5

10

Φ152x3.0

11.02

12

1322.4

688.5

2010.9

402.2

3.4 不同柱距時(shí)的總用鋼量對(duì)比

根據(jù)以上不同柱距時(shí)的剛架、檁條、墻梁及支撐的含鋼量，可計(jì)算得到不同柱距時(shí)的結(jié)構(gòu)體系總用鋼量圖表，分別見(jiàn)表3.4和圖3.4。

表3.4 結(jié)構(gòu)體系總用鋼量

縱向柱間距(m）

6

7

8

9

10

結(jié)構(gòu)體系總用鋼量(kg/m2)

26.83

26.41

26.31

26.88

29.06

從上述圖表可以看出：

（1）對(duì)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系而言，剛架用鋼量是最主要的，當(dāng)柱距較小時(shí)，剛架用剛量占總用鋼量的70%以上，而其它各單項(xiàng)用鋼量如墻梁、檁條、柱間支撐、屋面支撐等只占較小比例的一部分，因此，如何設(shè)計(jì)好門(mén)式剛架對(duì)降低總用鋼量具有重要意義。

（2）隨著柱距的增大，作為整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)“用鋼量大戶”的剛架，其用鋼量比率是逐漸下降的，并且隨柱距的增加，下降的幅度逐漸趨于平緩。

（3）其它各項(xiàng)的用鋼量均柱距的增加而增加，其中檁條用鋼量增加較快。

（4）整個(gè)單層廠房上部結(jié)構(gòu)，其總用鋼量隨柱距的增加先是逐漸減少，而后增加，且增加較快。這表明，就用鋼量指標(biāo)而言，確實(shí)存在一個(gè)最優(yōu)柱距，不難看出，本工程中最優(yōu)柱距為8m。

當(dāng)然，由于不同設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)同一結(jié)構(gòu)時(shí)，各設(shè)計(jì)方案可能在結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)布置等選擇上有所差別，從而各用鋼量指標(biāo)不盡相同，但其用鋼量變化趨勢(shì)及上述結(jié)論是一致的。因此對(duì)于類(lèi)似于本工程的超規(guī)程大跨度門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系而言，可選擇最優(yōu)柱距為8m。

4 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)工程實(shí)例情況，對(duì)超規(guī)程大跨度門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系的適用性及其每平米用鋼量與柱距的關(guān)系作了一些討論，表明超規(guī)程大跨度對(duì)實(shí)腹式構(gòu)件組成的門(mén)式剛架仍然是適用的，而且，就用鋼量指標(biāo)而言，其經(jīng)濟(jì)柱距為7～8m。另外，本工程沒(méi)有給出有吊車(chē)的情況，因?yàn)橥ǔ５踯?chē)跨度在10.5m～31.5m之間，本工程大跨度超出了吊車(chē)梁跨度范圍。若業(yè)主要求設(shè)置吊車(chē)，則需增設(shè)剛架中間柱，此種情況其經(jīng)濟(jì)柱距應(yīng)另當(dāng)別論。

輕型門(mén)式鋼架的組成有哪些？并對(duì)這些組成構(gòu)件進(jìn)行舉例

門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的組成

門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H型鋼、軋制H型鋼或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實(shí)腹式門(mén)式剛架作為主要承重骨架，以冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、z形等)檁條、墻梁和壓型金屬板作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酪泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。體系主要由以下部分組成：門(mén)式剛架，支撐體系，檁條、墻梁，屋面板和墻面板，吊車(chē)梁系統(tǒng)等。