钢结构厂房设计应注意问题门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施.docx

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钢结构厂房设计应注意问题门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施

　　18.9门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施

　　18.9.1梁、柱拼接节点一般按刚接节点计算，但往往由于端部封板较簿而导致与计算有较大出入，故应严格控制封板厚，以保证端板有足够刚度。

　　18.9.2有的设计斜梁与柱按刚接计算而实际工程则把钢柱省去，把斜梁支承在钢筋混凝土柱或砖柱上，造成工程事故，设计时应注意把节点构造表达清楚，节点构造一定要与计算相符。

　　18.9.3多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计，而实际工程却把中柱和斜梁焊死致使计算简图与实际构造不符，造成工程事故。

　　18.9.4檩条设计常忽略在风吸力作用下的稳定，导致大风吸力作用下很容易失稳破坏，设计时应注意验算檩条截面在风吸力作用下是否满足要求。

　　18.9.5有的工程在门式刚架斜梁拼接时，把翼缘和腹板的拼接接头放在同一截面上，造成工隐患，设计拼接接头时翼缘接头和腹板接头一定要错开。

　　18.9.6有的单位檩条设计时只简单要求镀锌，没有提出镀锌方法镀锌量，故施工单位用电镀，造成工程尚未完成，檩条已生锈，设计时要提出宜采用热镀锌带钢压制而成的翼缘，并提出镀锌量要求。

　　18.9.7隅撑的位置和檩条（或墙梁）和拉条的设置是保证整体稳定的重要措施，有的工程设计把它们取消，可能造成工程隐患。

如果因特殊原因不能设隅撑时，应采取有效的可靠措施保证梁柱翼缘不出现曲屈。

　　18.9.8柱脚底板下如采用剪力键，或有空隙，在安装完成时，一定要用灌浆料填实，注意底板设计时一定要有灌浆孔。

　　18.9.9檩条和屋面金属板要根据支承条件和荷载情况进行选用，不应任意减薄檩条和屋面板的厚度。

　　18.9.10为节省檩条和墙梁而采取连续构件。

但其塔接长度不少单位没有经过试验确定，而塔接长度和连接难于满足连续梁的条件。

在设计时，要强调若采用连续的檩条和墙梁，其塔接长度要经试验确定，也应注意在温度变化和支座不均匀沉降下可能出现的隐患。

　　18.9.11不少单位为了省钢材和省人工，将檩条和墙梁用钢板支托的侧向肋取消，这将影响檩条的抗扭刚度和墙梁受力的可靠性。

设计时应在图纸标明支座的具体做法，总说明应强调施工单位不得任意更改。

　　18.9.12门式刚架斜梁和钢柱的翼缘板或腹板可以变厚度，但有的单位翼缘板由20mm突然变成8mm，相邻板突变对受力很不利，设计时应逐步变薄，一般以2mm至4mm板厚的级差变化为宜。

　　18.9.13有的工程建在8度地震区，可是其柱间支撑仍用直径不大的圆纲，建议在8度地震区的工程，柱间支撑应进行计算，一般采用角钢断面为宜。

　　18.9.14有的工程，不管门式刚架跨度多大，柱脚螺栓均按最小直径M20选用，造成工程事故。

锚栓应按最不利的工况进行计算，并应考虑与柱脚的刚度相称，还要考虑相关的不利因素影响，建议按本措施：

第18.7.10条采用。

　　18.7.10一般当刚架跨度：

小于等于18m采用2个M24；

　　小于等于27m采用4个M24；

　　大于等于30m采用4个M30；

　　18.9.15有的门式刚架安装时没有采取临时措施保证门式刚架侧向稳定，造成安装过程门式刚架倒地，建议在设计总说明中应写明对门式刚架安装的要求。

　　18.9.16屋面防水和保温隔热是关键问题之一，设计时要与建筑专业配和，认真采取有效措施。

　　当跨度大于30米以上时，采用固接柱脚较为合理。

　　关于托梁，我们的做法是按普钢设计。

特别是要控制托梁挠度。

要是托梁的挠度太大就会使刚架内力发生变化，引起附加弯矩。

　　钢梁与钢柱的连接采用刚性节点。

sts采用：

翼缘和腹板按抗弯刚度比例分配所需负担的弯矩，而剪力全部由腹板承受。

这样翼缘采用焊接，腹板采用摩擦型高强螺栓连接，螺栓数量多，造成施工时不便，实际上个人感觉wxfdawn所说比较实用，即节点弯矩由翼缘连接焊缝承受，腹板连接螺栓只受剪，高强螺栓只排一列，有利于施工，计算简便。

　　节点域抗剪不满足：

调整节点域的腹板宽或厚！

　　门式刚架连接节点设计请教——用普通螺栓连接时按算法

　　1：

假定中和轴在受压翼缘中心；用高强螺栓连接时按算法2：

假定中和轴在落栓群中心。

　　高强螺栓有预紧力，在弯矩作用下中和轴靠近螺栓群的形心轴，按螺栓群中心计算是偏于安全的。

普通螺栓没有预紧力，所以弯矩作用的支撑点靠近受压翼缘。

如果是高强螺栓，按受压翼缘为弯矩作用的支撑点计算螺栓的承载力是偏于不安全的。

根据钢梁稳定计算公式钢梁的侧向支撑点既要有一定的侧向刚度又要有一定的抗扭刚度，所以拉条设在受压翼缘防止梁侧向扭转，如果有可靠的抗扭措施，保证檩条不发生扭转则拉条可只设一道，可上翼缘也可下翼缘。

　　见过很多工程中为了工厂加工方便把拉条设置在檩条正中间。

也不知道它能防止檩条上翼缘还是下翼缘失稳了。

当然只要屋面板不采用隐藏式彩板。

在自攻螺丝的紧固下檩条上翼缘肯定不会失稳了。

　　Z型檩条搭接的长度最好不小于单跨跨度的10％，且不小于600mm，端跨的檩条搭接长度，可取檩条单跨跨度的20％。

　　厂房柱和梁全部出现偏差，有的一两厘米.——高强螺栓安装完毕后是不容许再焊接端板的，因为在焊接高温的影响下，高强螺栓杆受热伸长，高强螺栓的原有施加的预拉应力将会丧失，这将直接影响连接节点的安全！

　　柱子和梁的端板合不上，你可以在两端板之间加钢板，然后在端板下面做个小牛腿，然后把高强螺栓改为承压型的。

　　既然基础无问题原因可能如下：

　　1，跨度较大施工程序不对，导致大梁发生扭曲2，材料原因导致大梁变形3，设计原因，计算方法不对，跨度大，挠度大4，制作原因，封头板焊接角度不对5，跨度大，梁的节多，施工时螺栓的扭矩不符合规范，有紧有松且顺次不对，导致梁扭曲或接头缝隙过大6，他所讲基础无问题是否包括轴线和标高施工原因应及时上隅撑等进行规范化校正；材料设计原因及时加材料补救；制作原因可加垫板等方法补救——实在不行只能运回加工厂

　　摇摆柱的铰接是指刚架平面内的转动的释放，而支撑的设置是为了传递刚架之间的水平力，跟是不是摇摆柱没有直接的关系。

为了保证厂房的整体稳定性，无论是否是摇摆柱，柱间支撑均不宜省略。

　　加否柱间支撑要视情况而定。

一般情况下，如摇摆柱平面外连接为铰接（柱顶及柱脚均为铰接），则为了不让摇摆柱形成平面外不稳体系，这时加柱间支撑可形成稳定体系同时也减少了平面外的计算长度，比较经济。

当然如受工艺限制，厂房中部不许设支撑，则在摇摆柱平面外可做成刚架形式（类似于巨型结构的原理通过做两个柱距相连的水平支撑与边柱柱间支撑也可达到传递水平力的效果，这样是可以替代柱间支撑作用的），并按刚架的计算长度作为摇摆柱的平面外计算长度进行计算。

还有一种比较典型的情况，就是当计算考虑蒙皮效应（蒙皮的刚度应很大）时，可不加柱间支撑，摇摆柱的平面外计算长度可根据有限元分析算，属于空间范畴，一般程序无法考虑，同时对支撑体系的要求也很大，需根据计算定。

　　吊车横向水平荷载与节点的垂直距离“前两项需据产品样本，经计算求出，如何计算教科书上有。

3项与吊勾的类型和吨位有关，是一个%数，据规范确定。

4项由样本查出。

5，6项如果执行厂房模数的话，是常数。

7项与吊车梁的高度和轨道类型有关。

　　——第1、2、4项准确的说法分别是吊车最大轮压、最小轮压、桥架重量在支座处产生的最大反力，需要根据吊车参数、吊车梁跨度等按反力影响线计算得出——sts吊车数据是指针对该榀刚架吊车所产生的最大轮压，吊车厂家给定的是单个轮压，sts中需要手工根据吊车影响线计算的最大轮压输入，不过新版的sts可以通过程序自动导入！

　　——先计算行车梁，再计算结构。

　　确定吊车厂家的，按厂家的数据计算行车梁；没有定厂家的，新STS里可直接导入数据计算。

在输出的文件后有：

“最大轮压产生的吊车竖向荷载”：

“最小轮压产生的吊车竖向荷载”：

“吊车横向水平荷载”“吊车桥架重量”.计算结构输入吊车荷载时，导入此四项数据。

“吊车竖向荷载与左节点的偏心距”，“吊车竖向荷载与右节点的偏心距”为行车梁中心线到柱中心线的距离。

吊车横向水平荷载与节点的垂直距离“为牛腿面到轨道顶的距离。

另外在牛腿处需增加因行车梁轨道等自重产生的一个恒载值。

　　STS数据库的吊车数据好像都是桥式吊车的，没有梁式吊车。

若是手动或电动的梁式吊车采用此数据算出来的可能偏大。

　　刚接手一个工业厂房，边柱高38米，跨度56米，柱距6米，设2台35吨吊车，启吊高度28米，轻屋面，轻墙面。

我想初步设计方案如下：

用格构式柱，屋面采用网架。

请问这样的结构用STS如何建模？

　　用“排架”模块，屋面网架可以假设为无限刚，立柱用实腹柱就可以，35T不算大。

注意规范（立柱用GB50017；网架用3D3S软件吧，规范用网架规程）的以及风荷载体型系数选取。

网架支座铰接。

最好先用3D3S计算出支座受力，然后到STS用“排架”计算。

钢结构厂房砖砌内隔墙稳定计算问题——现手头设计这样一个工程，厂房长73.1m，宽47.3，柱距7.2m，檐口5.2m，双坡屋面，有中柱，半跨23.65m，现场复合屋面，砖砌外墙、内隔墙，在验算高厚比是有疑问，还望高手指点，1.在计算外墙高厚比时，以柱距7.2m为横墙间距（显然是刚性方案）计算，但是刚架是否能作为外墙的横墙，门钢与砌体规范是不一样的，本设计钢柱柱脚是铰接，柱顶侧移按照门钢规范控制（1/240），但是砌体规范4.2.2要求作为横墙条件是最大侧移

　　2.最麻烦是有一道内隔墙，在两品刚架之间的三分之一处，一直砌到内屋面板底，s=47.3m，只能是弹性方案，理论计算很难满足，别人告诉我，按照抗风柱间距加构造柱，3.6m处加一道圈梁，砖墙顶部加一道圈梁，构造柱顶用弹簧板与屋面系杆连接，这种方式是否合理？

我想知道中间3.6m处加的圈梁是否能砖墙的计算高度减半？

我认为砖墙加壁柱、加构造柱不能改变整面砖墙的计算高度，靠砖墙加壁柱、加构造柱来保证墙体稳定是不够经济的，保证稳定最重要的方式是控制横墙间距，——问题一；

　　1．参见《砌体结构设计规范》6.1.2.1．当b/s≥1/30时，圈梁可视作壁柱间墙或构造间墙的不动铰支点（b为圈梁宽度）．圈梁宽为240，　　240X30=7200，即可加圈梁来减少墙的计算高度．

　　2．柱顶侧移按照门钢规范控制（1/240），与砌体结构刚度不协调．可用刚体转动的方法设计，将外墙设计成依附于钢柱的一快刚体．不做外墙条基，外墙重量由地基梁承担．地基梁座于钢柱牛腿上．这样就释放了墙体与地面的转角．

　　3．宜沿钢柱做构造柱，增强墙体与钢柱的整体性（拉筋连接），以利于抗震．问题二；

　　1．做钢筋混凝土壁柱，壁柱柱脚应刚接，既应做独立基础，壁柱施工完后，再砌墙．

　　2．钢筋混凝土壁柱与屋面钢结构，用弹簧板连接，传递水平力，释放垂直位移．

　　3．墙顶应做压梁．压梁与屋面钢结构要有适当的间隙．门刚推荐轻质（柔性）墙板作维护，是有道理的．避免了主体结构与维护结构刚度不协调的矛盾．

　　混凝土柱上加钢屋架梁，推力解决？

　　如果钢屋架梁指的是H型钢，有如下几种处理；

　　1.钢梁两端加张紧拉条，且有竖向拉条与横向拉条连接2.钢梁支座与混凝土柱连接处的螺栓孔作成长圆孔。

　　混凝土柱为脆性材料，而钢梁为柔性材料，如何做成刚接？

做成铰接比较合适。

　　30米跨度，15米高。

原设计用钢屋架，钢砼柱已经做完，甲方非要改钢梁。

只好做个2米高的门式刚架，柱脚铰接，经计算，柱头在水平力的作用下位移过大，只好加上个水平拉杆，经计算须用36圆钢，施工难度太大，后改为24.5的油浸钢丝绳，上完恒载后拉了7吨的预应力。

　　原则上来说，钢梁水平力不能有，否则，推力混凝土悬臂柱难以承受。

　　1.假如水平推力2吨，柱高7米，则弯