門式鋼架問題解答（課堂PPT）

1、1門式鋼架2一、一、 超過本章超過本章1.9中所述適用范圍的單層房屋可以采用門式剛架結構嗎？中所述適用范圍的單層房屋可以采用門式剛架結構嗎？此時設計中應注意哪些問題？此時設計中應注意哪些問題？超過上述適用范圍的單層房屋當然可以采用門式剛架結構，上述適用范圍只是針對CECS 102:2002的具體規(guī)定而言，并不是說門式剛架結構這種形式超過了這些范圍就不適用了。事實上由于門式剛架的內(nèi)力分布比較均勻、外形較為美觀、制作安裝亦較方便，北京西郊機庫和大連南關嶺糧庫等都達到單跨72m，采用門式剛架單層房屋鋼結構；也有吊車噸位達到240t、350t的工業(yè)廠房采用門式剛架結構形式的單層房屋鋼結構；檐口高度達到

2、27m甚至32m的門式剛架單層房屋鋼結構也見諸實際工程，只是這些工程的剛架柱不再是H型鋼柱，而多采用格構柱或兩型鋼組合的實腹柱。超過上述適用范圍的單層房屋采用門式剛架鋼結構時，除了維護結構和檁條、墻梁等次結構可以基本上參照門式剛架輕型房屋鋼結構CECS102:2002的相關規(guī)定之外，主結構設計宜按照下述建議考慮 ：1 .31 .103 主結構設計不宜依據(jù)CECS102:2002的規(guī)定，而應執(zhí)行鋼結構設計規(guī)范GB 500172003的相關規(guī)定，抗震設防地區(qū)的房屋還應執(zhí)行建筑抗震設計規(guī)范GB 500112001的相關規(guī)定。 有大噸位吊車的廠房以及廠房較高時宜采用格構柱；吊車噸位大于20t時，不宜采

3、用柱子上牛腿支撐吊車梁，有大噸位吊車的廠房柱宜由肩梁支撐吊車梁。 剛架跨度不小于60m以及柱子比較高時，在計算水平地震作用的同時，應計算豎向地震作用；柱腳與基礎的連接應按剛接設計，采用靴梁式柱腳、插入式柱腳或埋入式柱腳。 跨度等于或大于36m的實腹式門式剛架，由于梁的高度較大，輕鋼房屋梁翼緣的寬度一般不大，而隅撐-冷彎薄壁型鋼檁條體系提供的側向剛度較小，為防止梁的受壓下翼緣平面外失穩(wěn)，有兩種做法可供考慮：一是將屋蓋橫向支撐的直腹桿通過隅撐約束下翼緣，在下翼緣的相應位置設置縱向通長系桿（剛性或柔性），屋蓋橫向支撐的直腹桿除了承受作為支撐桁架腹桿的軸力外，還承受下翼緣4 （包括相鄰橫向支撐之間一半

4、開間的斜梁下翼緣）通過與此直腹桿相連的隅撐傳來的力，因此，此直腹桿屬于壓彎構件，應按壓彎構件設計；另一種做法是在對應于屋蓋橫向支撐直腹桿的位置、在斜梁腹板靠近上翼緣處設置縱向通長剛性系桿，桿端連接應采用兩個螺栓，并通過隅撐約束下翼緣，此剛性桿也應按壓彎構件設計，這種做法用鋼量稍多一些。 剛架跨度不小于60m或更大時，斜梁宜采用折線形或截面采用桁架形式；屋蓋支撐除了設置橫向水平支撐外，還必須設置縱向水平支撐，形成封閉式支撐體系，支撐構件及系桿應采用型鋼。 材料宜采用Q345B及以上等級的鋼材。 對于在強侵蝕介質(zhì)環(huán)境中的房屋采用門式剛架鋼結構，應采取有效措施保護結構構件，例如根據(jù)侵蝕介質(zhì)的具體情況

5、，在柱子外圍用抗腐蝕性能強的材料包裹等。5二、二、CECS 102:2002的的4.5.2條第條第7款規(guī)定：款規(guī)定：“在設有帶駕在設有帶駕 駛室且起重量大于駛室且起重量大于15t橋式吊車的跨間，應在屋蓋邊緣設置縱向支撐桁架。橋式吊車的跨間，應在屋蓋邊緣設置縱向支撐桁架。”這是出于何種考慮？這是出于何種考慮？有橋式吊車的門式剛架輕型房屋（單層廠房），常有在吊車運行中（特別是空車運行時）出現(xiàn)晃動的情況，從結構設計的角度而言，可能是由于吊車梁的側向剛度偏小，也可能是房屋整體剛度不足；橋式吊車的吊車噸位較大時，大部分情況是房屋整體剛度不足產(chǎn)生的問題，因此CECS 102：2002的4.5.2條第7款規(guī)

6、定：“在設有帶駕駛室且起重量大于15t橋式吊車的跨間，應在屋蓋邊緣設置縱向支撐桁架?！笨v向水平支撐桁架可將各個平面剛架連在一起共同承擔吊車在局部作用的搖晃力，同時屋蓋縱向水平支撐和橫向水平支撐形成封閉體系，加強了屋蓋整體剛度，這是避免吊車在運行中出現(xiàn)晃動行之有效的設計方案。實際上，對于吊車噸位較小的情況下，如果校核設計后確認吊車梁的側向剛度符合要求，也可以在屋蓋邊緣設置縱向水平支撐桁架，使得行車更為平穩(wěn)。此外，CECS 102：2002的第4.5.5條規(guī)定“當設有起重量不小于5t的橋式吊車時，柱間宜采用型鋼支撐。”同理，當設有起重量不小于15t的橋式吊車時，屋蓋支撐亦宜采用型鋼支撐。6三、三、

7、 CECS 102:2002的的4.5.2條第條第2款規(guī)定：柱間支撐間距，無吊車時取款規(guī)定：柱間支撐間距，無吊車時取3045m，而有吊車時為不大于，而有吊車時為不大于60m，為何有吊車時支撐的設置間距要大一些？，為何有吊車時支撐的設置間距要大一些？CECS 102:2002的4.5.2條第2款條文說明指出，“設置柱間支撐時不必考慮溫度應力。無吊車時，柱間支撐間距是參考國外有關規(guī)定并結合我國實際情況采用的。有吊車時，型鋼支撐的布置已考慮到減少溫度應力，且構件間用螺栓連接，溫度變形可由螺栓連接間隙和構件變形吸收。”從這一段說明，我們可以理解，實際上不是有無吊車的問題，而是采用柔性支撐還是剛性支撐的

8、問題。柔性支撐剛度較小，支撐構件本身變形較大，吸收溫度變形的能力較小，甚至談不上利用螺栓連接間隙吸收溫度變形的問題；而剛性支件變形吸收溫度變形的能力比較大，因此支撐間距亦可以大一些。7四、四、對于牌號為對于牌號為Q235A的碳素結構鋼，如果加工成結構構件前檢驗其含碳量小于的碳素結構鋼，如果加工成結構構件前檢驗其含碳量小于0.2%，是否可用于焊接構件？，是否可用于焊接構件？ 國家標準碳素結構鋼GB 700中，Q235 鋼分為A、B、C、D四個等級，其中A級鋼不要求任何沖擊試驗值，并只在用戶要求時才進行冷彎試驗，且不保證焊接要求的含碳量，故焊接結構構件不建議采用；即使對于某一批Q235A 鋼材檢驗

9、其含碳量不大于0.2%，但因其不是出廠保證條件，因此仍然不宜用于焊接結構。8五、五、CECS 102第第6.1.6條第條第6款規(guī)定款規(guī)定“斜梁不需要計算整體穩(wěn)定性的側向支撐點斜梁不需要計算整體穩(wěn)定性的側向支撐點間最大長度，可取斜梁受壓翼緣寬度的間最大長度，可取斜梁受壓翼緣寬度的 倍。倍?！笔遣皇潜仨氉袷氐臉嬙煲遣皇潜仨氉袷氐臉嬙煲?？求？ 斜梁不需要計算剛架平面外的的整體穩(wěn)定性的側向支撐點的最大長度，可取斜梁受壓翼緣寬度的 倍，這是參照鋼結構設計規(guī)范GB 50017中對于等截面簡支梁不需驗算整體穩(wěn)定的規(guī)定，但不是必須遵守的構造要求，只是為設計過程中初選截面時作參考，超過這一數(shù)值時需要作整體穩(wěn)

10、定驗算。實際上計算軟件總是會進行剛架平面外整體穩(wěn)定性驗算的，一般說來，由于剛架斜梁不屬于簡支架且其一般不是等截面梁，當側向支撐點間的最大長度，達到斜梁受壓翼緣寬度的 倍時，通常仍能滿足剛架斜梁整體穩(wěn)定性要求。16 235/yf16 235/yf20 235/yf9六、有吊車時，邊柱柱腳為剛接的多跨門式剛架的中柱可以采用上下鉸接的搖擺六、有吊車時，邊柱柱腳為剛接的多跨門式剛架的中柱可以采用上下鉸接的搖擺柱嗎？柱嗎？CECS 102 第4.1.4條規(guī)定：“門式剛架的柱腳多按鉸接支撐設計，。當用于工業(yè)廠房且有5t以上橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接?！痹诮ㄔO工程施工圖審查中，發(fā)現(xiàn)有些設計工程師認為，“

11、宜將柱腳設計成剛接”既然是“宜”而不是“應”，那么設計成鉸接當然也可以，從而認為當橋式吊車起重量為5t時可以采用上下鉸接的搖擺柱，這是一種不應有的推論。需要注意的是CECS 102第4.1.4條說的是柱腳連接，沒有說柱頂與斜梁的連接，凡帶有吊車的柱頂與斜梁應采用剛接，如吊車噸位小，柱腳可以鉸接，但不是搖擺柱，所謂“搖擺柱”，是指只承受軸向力的構件，即所謂二力桿，而當有吊車時，擱置吊車梁處有彎矩和吊車的橫向剎車力，即不再是只承受軸力方向的構件了，因此，有吊車的多跨門式剛架的中柱不應該采用搖擺柱，采用搖擺柱使得房屋剛度很差，行車晃動。10七、七、CECS 102 規(guī)定門式剛架輕型房屋鋼結構房屋的縱

12、向伸縮縫間距取規(guī)定門式剛架輕型房屋鋼結構房屋的縱向伸縮縫間距取300m，超過時如何設伸縮縫？超過時如何設伸縮縫？當采用連續(xù)檁條和金屬墻面時，若伸縮縫未能妥善處理，屋面可能有漏雨。根據(jù)某外資公司的經(jīng)驗，對于無吊車房屋，長度小于180m時不需要考慮溫度變化的影響，大于180m但小于450m時，不需設置伸縮縫?？v向構件一般采用螺栓連接，總長度大于180m但小于450m時的伸縮可由縱向構件端部連接處的螺孔消除，連續(xù)構件內(nèi)力的變化不會對結構的整體性或使用性能產(chǎn)生不利影響。CECS 102 規(guī)定房屋的縱向伸縮縫間距取300m，但對于有橋式吊車的門式剛架型鋼結構房屋，考慮到吊車梁截面較大，溫度變化也較大，而

13、且由于吊車梁（尤其是突緣式支撐吊車梁）連接螺栓的構造可以傳遞拉力和壓力，使吊車梁的溫度應力釋放有限，有工程實例表明，溫度區(qū)間過長時導致柱間交叉支撐中的壓桿嚴重彎曲，因此對于有橋式吊車的房屋縱向伸縮縫間距的規(guī)定應該更為嚴格。1112CECS 102 第4.3.1條除了規(guī)定伸縮縫的最大間距外，還規(guī)定“當需要設置伸縮縫時，可采用兩種方法：在搭接檁條的螺栓連接處采用長圓孔，并使該處屋面板在構造上允許脹縮或設置雙柱?！睋?jù)之有些設計工程師，如圖3.1-1所示在伸縮縫處設置支撐。 對于圖3.1-1所示在伸縮縫處設置支撐，從長圓孔的構造做法來看，如果能有效解決伸縮問題，則不能傳力；如果能傳力，說明其不能自由滑

14、動，則不能有效解決伸縮問題，因此圖3.1-1的做法是不合適的。按照CECS 102 第4.3.1條的規(guī)定，在伸縮縫處設置支撐應該如圖3.1-2所示，支撐應該設在設置伸縮縫開間的兩側，這樣在設置伸縮縫開間的兩側都各自獨立形成穩(wěn)定的幾何不變體系，兩側的水平力不互相傳遞，在這種情況下伸縮縫開間的系桿可開成長圓孔，或者可以不設系桿。1314八、八、門式剛架輕型房屋鋼結構的經(jīng)濟跨度和剛架間距取多少較為合適？門式剛架輕型房屋鋼結構的經(jīng)濟跨度和剛架間距取多少較為合適？僅從結構設計的角度而言，剛架的用鋼量一般說來隨其間距的增大而減小，但吊車梁以及次結構（檁條、墻梁和支撐等）的用鋼量則隨剛架間距的增大而增大。對

15、于無吊車的情況，次結構的用鋼量約占總用鋼量的30%45%；有橋式吊車時，吊車梁的用鋼量與吊車梁的跨度、吊車臺數(shù)、起重量以及吊車橋架的跨度有關，剛架用鋼量與吊車臺數(shù)、起重量、吊車橋架的跨度以及軌道標高和剛架柱高等多種因素有關，次結構的用鋼量占總用鋼量的比重難于有一個確定的范圍。這里所謂的經(jīng)濟用鋼跨度和剛架適用間距，是僅從總用鋼量最少的角度來討論的 剛架的跨度通常由使用要求確定，僅從經(jīng)濟角度（包括次結構在內(nèi)的用鋼量的角度）而言，無橋式吊車和懸掛吊車時，剛架的經(jīng)濟用鋼跨度約為2124m之間，大于36m就不經(jīng)濟了；當有橋式吊車時，其經(jīng)濟用鋼跨度大概在2430m之間。有橋式吊車時的經(jīng)濟用鋼跨度反而大于無

16、橋式吊車時的經(jīng)濟用鋼跨度，主要是因為吊車梁的用鋼量在總用鋼量中所占比重隨剛架跨度增加而減少。3 .13 .215門式剛架輕型房屋鋼結構的剛架間距通常采用6m、7.5m、9m、12m等，在工程實踐中，剛架間距通常由使用要求確定；對于無橋式吊車的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以7.59m為宜（因為薄鋼檁條的截面最大高度不宜超過250mm）；當沒有懸掛荷載或懸掛荷載不掛在檁條上，或采用高頻焊接薄壁H型鋼、或采用高頻焊接輕型H型鋼檁條，或采用格構式檁條時，剛架間距可做到12m，甚至15m，此時側墻宜設墻架柱；通常，大跨度宜采用大間距，跨度與間距的比一般為3.55為宜。對于有橋式吊車或較大的懸掛荷載的單

17、層門式剛架輕型房屋，剛架間距以67.5m為宜。有橋式吊車時，剛架的經(jīng)濟用鋼間距比無橋式吊車時小，是因為次結構和吊車梁等縱向構件的用鋼量隨剛架間距減少而減少，而剛架用鋼量則隨剛架間距的增加而減少，總用鋼量呈隨剛架間距減小而減少的趨勢。此外，在討論剛架的經(jīng)濟跨度和適宜間距時還需要考慮其他一些影響門式剛架輕型鋼結構房屋的經(jīng)濟性的因素 ：一是基礎數(shù)量的影響，門式剛架柱基礎的特點是其控制設計的工況多為大偏心，基礎底盤需較大尺寸，因而基礎的數(shù)量和造價對整個工程造價有較大的影響，一般說來9m的剛架間距比6m的剛架間距將可大大減少基礎工程量；其次是工期的影響，剛架間距大，構件數(shù)量減少，有利于降低運輸費用、減少

18、吊裝工程量和縮短施工工期，基礎數(shù)量的減少也將有利于縮短工期，有利于業(yè)主提前還貸或盡快獲得運營收益。3 .216九、為什么九、為什么CECS 102 推薦采用單脊雙坡門式剛架，而不推薦采用多脊多坡門式推薦采用單脊雙坡門式剛架，而不推薦采用多脊多坡門式剛架？剛架？圖4.1-1中作了多脊多坡與單脊單坡房屋的比較，顯然，在其他條件都相同的情況下，屋脊兩側各需一根檁條，而內(nèi)天溝兩側亦各需一根檁條，因此，多一個屋脊就需要多一根檁條；多一個內(nèi)天溝也需要多一根檁條，同時也增加了內(nèi)天溝和落水管、室內(nèi)排水溝的用料，設置內(nèi)天溝還容易因積水、堆雪效應而加大荷載，甚至導致滲漏。如果因為室內(nèi)排水溝淤塞需要疏通，還將影響正

19、常使用。多坡多脊不等高房屋（圖4.1-2）上述問題更嚴重，在北方，除了堆雪效應問題之外，還有一個如本書1.11節(jié)所述的滑雪效應問題，應盡可能不采用 。.14 1718就剛架用鋼量的角度而言，一般情況下，單脊雙坡與多脊多坡剛架的用鋼量基本上差不多。圖4.1-1所示單脊雙坡剛架斜梁某一跨為單坡時，常常由斜梁撓度控制設計，此外，還有內(nèi)柱抬高，此時其用鋼量可能會比圖4.1-1所示多坡多脊剛架斜梁用鋼量略多一些。當然，單坡多坡多跨尚需考慮屋面單坡長度不宜太長，詳見本書4.5節(jié)的討論。19十、可以采用擺柱支撐托架或托梁嗎？為什么？十、可以采用擺柱支撐托架或托梁嗎？為什么？如4.2節(jié)所述，擺柱本身不能“自立

20、”，相當于一根很長的豎直擺放的連桿，不能承受水平力，其自身的穩(wěn)定性依賴于柱頂?shù)耐屑芑蛲辛海斖屑艿南孪覘U或托梁的下翼緣有垂直于托架/托梁軸線的側向位移或沿托架/托梁軸線方向位移時，擺柱不具有約束能力，采用擺柱支撐托架/托梁穩(wěn)定性不好，側向剛度不高，因此采用擺柱支撐托架或托梁是不合適的。20十一、對于初學設計的技術人員，設計門式剛架在保證安全可靠的前提下，如何使材料用量盡可十一、對于初學設計的技術人員，設計門式剛架在保證安全可靠的前提下，如何使材料用量盡可能少？能少？做工程設計與讀圖一樣，應該從宏觀到微觀，由整體到局部，對于輕型房屋鋼結構設計而言，在做好前期準備工作的基礎上，具體設計過程一般分為

21、方案設計和施工圖設計兩個階段。1.前期準備工作對于前期準備工作，主要是搞清楚設計條件、工程特點和使用要求、建設工程所在地的場地條件以及風荷載和抗震設防烈度等各種情況，在此基礎上，充分認識設計的重點和難點，以及準備采用的設計手法和措施。2.結構方案設計根據(jù)建筑設計的要求（通常屋面坡度以及門窗布置由建筑設計確定），在結構方案設計階段的主要工作是做好結果布置、選定屋面板和墻面板，次結構和主結構的選型和初步計算。（1）關于柱網(wǎng)布置，本書3.3節(jié)曾討論了剛架的合理間距，剛架跨度通常根據(jù)使用要求有建筑設計確定。至于剛架選型，可參考本書第4章的簡要討論。（2）屋面檁條宜優(yōu)先選用冷彎薄壁C型鋼或冷彎薄壁Z型鋼

22、，截面較為開展，相同面積可獲得較大的慣性矩和截面模量，并做成連續(xù)檁條或多跨靜定檁條。檁條設計和其他結構設計一樣，如果能使構件的內(nèi)力分布比較均勻，就能獲得較為滿意的效果。在多數(shù)情況下，檁條設計通常由撓度控制，跨度不大于4m的檁條設計成三跨連續(xù)構件時，由于撓度大為減小，既方便施工又能節(jié)省材料用量。對于跨度大于6m以及有較大懸掛荷載時，采用多跨嵌套搭接連續(xù)檁條，或采用多跨靜定檁條，將有相當好的經(jīng)濟效益，這是已經(jīng)為許多工程實踐所證實了的。對于多跨搭接連續(xù)檁條和多跨靜定檁條，考慮運輸條件的限制和經(jīng)濟的要求，其長度不宜大于12m。21關于側墻的墻架布置問題，本書3.5節(jié)作過簡要討論。墻梁的布置應考慮門窗、

23、挑檐、雨篷等構件和墻面板的板材、規(guī)格等各種因素，墻梁的選型基本上同上述關于檁條選型的討論。對于采取冷彎薄壁型鋼的檁條和墻梁，當其截面高度不大于250mm時，宜使其高厚比盡可能大一些，這樣在材料用量相同的條件下可加大其剛度和承載力，或者在減少材料用量的條件下可得到基本相同的剛度和承載力。（3）方案階段的剛架計算，首先是選定剛架形式，例如在柱腳采用剛接還是鉸接，中柱是否采用擺柱（通常，多跨剛架的中柱采用擺柱有利于節(jié)省材料）等；其次確定構件形式，剛架柱用等截面柱或楔形柱；剛架斜梁一般采用圖5.1-1所示的四種構造形式，等截面梁和單楔形梁用于小跨度的剛架，雙楔形梁和兩端加腋梁通常用于跨度較大的剛架，其

24、加腋長度和截面尺寸，通過計算逐步調(diào)整，使之較為合理，能充分發(fā)揮材料效能：應力分布比較均勻、柱頂位移和斜梁撓度以及斜梁坡度改變率符合所執(zhí)行 標準的要求。剛架梁可沿梁長分段變化截面高度和腹板厚度、翼緣寬度和厚度，同一運輸單元段翼緣不變化寬度，不同單元段連接處粱高度應相等。（4）加腋長度：對于兩端加腋梁，初選截面時梁端加腋長度的選取可2223參考表5.1-1。對于單跨剛架，山尖處的加腋主要是連接高度的需要，如果山尖一側斜梁加腋的水平長度與剛架跨度的比值不大于0.05，在內(nèi)力及變形計算時，可不考慮此段截面變化 ?？紤]梁端加腋長度時，宜綜合考慮如下幾個因素 ：兩端截面的承載力要求以及梁端與柱連接處對于連

25、接高度的要求；為利用腹板屈后強度，腹板高度變化率不超過60mm/m；梁與中柱采用柱頂平接時，考慮運輸長度的限值（火車運輸要求構件長度不大于12m）。5 .15 .1245）變截面剛架初選截面時截面尺寸粗估 ：1）工字形截面尺寸模數(shù)（圖5.1-2）截面高度h以10mm為模數(shù)；截面寬度b以5mm為模數(shù)（多數(shù)設計工程師亦取10mm為模數(shù)）；腹板厚度 可取4mm、5mm、6mm、8mm等，6mm以后以2mm為模數(shù)；對于技術條件較好，質(zhì)量控制嚴格的制作單位， 的最小值允許取用3mm；考慮到厚度小于8mm時一般以卷板形式供貨，當腹板厚度不大于8mm時翼腹連接焊縫宜采用單面角焊縫，以減小腹板因焊接產(chǎn)生的變形

26、。翼緣厚度t6mm時，以2mm為模數(shù)。2）工字形截面的高寬比（h/b）通常取h/b25，承受橋式吊車荷載的柱子宜取小值，梁端與柱的連接為側接（端板豎放）時，該處梁端可取h/b6.5。3）變截面剛架構件工字形截面尺寸粗估（圖5.1-3，表5.1-2）wt25264）工字形截面腹板高厚比的建議值對于腹板高厚比 ，建議按如下取值：剛架柱：無橋式吊車時，取160；有橋式吊車時，取140；剛架斜梁：取180（6）剛架斜梁梁端加腋長度和梁截面尺寸調(diào)整總的來說，截面和構件各部分尺寸的變化應該盡量符合彎矩圖形的變化，才能使用鋼量在滿足安全可靠的前提下盡可能少。同時在滿足此條件的前提下，如果能使加腋長度盡量短、

27、構件各部分的截面高寬比和寬厚比盡量大一些，對減少用鋼量將會非常有效。圖2.5-1（a）所示單跨門式剛架，通常是承載力控制設計，梁端加腋長度和截面尺寸的調(diào)整主要考慮應力比的控制值，滿足截面承載力要求并使各截面應力比盡可能接近即可；圖2.5-2所示多跨剛架常常是撓度或坡度改變率控制設計，梁端加腋長度和截面尺寸的調(diào)整主要考慮構件剛度，同時與剛架柱的剛度有關。/wwht27門式剛架斜梁和柱一般以受彎為主，受剪、壓為次，腹板抗彎的作用遠不如翼緣有效，增大腹板的高度，可使翼緣抗彎能力發(fā)揮得更充分。因此，當需要增大截面尺寸時，宜盡可能加大截面高寬比和腹板高厚比。但如果腹板高度已經(jīng)足夠大、加大腹板高度需要同時

28、加大腹板厚度，則宜考慮不改變腹板高度而增加翼緣寬度，即使此時需要加大翼緣厚度，亦有可能比加大腹板高度和厚度所需材料要省。表5.1-1的梁端加腋長度只是供初學設計者參考的近似值，一般說來在滿足梁端截面高度要求以及滿足腹板高度改變率不大于60mm/m的條件下，減少梁端加腋長度能有效減少用鋼量。為減少斜梁撓度或坡度改變率，宜結合剛架柱截面的調(diào)整，加大與該梁段剛接的柱截面的剛架平面內(nèi)剛度，能有效減少斜梁撓度或坡度改變率；需要調(diào)整斜梁的截面尺寸時，宜同時調(diào)整組成斜梁的各段長度，增加加腋段的長度通常有利于增加整體剛度。（7）剛架柱截面尺寸調(diào)整按照截面尺寸的變化盡可能符合彎矩圖形變化的原則，對于楔形柱，應盡

29、量使大頭截面大一些，使高寬比和寬厚比的變化符合大頭截面彎矩大的要求。28一般情況下時盡可能采用較大的截面高寬比和腹板高厚比能在滿足設計要求的條件下減少材料用量，但當檐口高度較大而按照使用要求限制系桿設置時，剛架的中柱常由平面外穩(wěn)定控制設計，此時加大翼緣寬度/厚度比增加截面高度的效果好。CECS 102 第6.1.3條第2款規(guī)定：楔形柱的楔率（圖5.1-4）不大于0.268h/ 及6.0，文5.3認為，從抗側移剛度和承載力的角度考慮，楔形柱的楔率取為23較為合適；從截面變化符合彎矩圖形變化的原則出發(fā)，當大頭截面的彎矩較大時，大頭截面（高寬比和高厚比）略取大一些，從而使楔率大一些有利。0d29（8

30、）對于有橋式吊車的工業(yè)廠房，有條件時，宜盡可能采用輕量系列的吊車，與采用普通吊車比較，采用輕量吊車的吊車梁和剛架能節(jié)省20%25%的用鋼量；當然，隊友吊車的門式剛架，在工藝確定吊車臺數(shù)時，應充分考慮生產(chǎn)發(fā)展應用兩臺吊車的可能性 。3.施工圖設計施工圖設計階段主要是根據(jù)方案設計、工種間的協(xié)調(diào)要求以及業(yè)主對使用要求的修改補充意見，進一步進行結構計算和連接細部設計。連接細部設計，是一項非常細致的工作，既要求符合計算假定而且要求經(jīng)濟合理，又要便于制作安裝，還有考慮構件的包裝和運輸要求，應認真學習CECS 102 的相關規(guī)定，并注意收集和學習一些相關的手冊和圖冊。施工圖階段的設計特別要注意，屋角部分和房

31、屋邊緣帶的風吸力大，一定要加強該處的屋面板與檁條以及檁條與剛架斜梁的連接，在風荷載較大的地區(qū)，輕型房屋鋼結構工程出問題通常源自這里，必須引以為鑒。5 .230十二、屋蓋橫向水平支撐和柱間支撐的布置原則及其值得注意的問題十二、屋蓋橫向水平支撐和柱間支撐的布置原則及其值得注意的問題門式剛架是一種平面受力結構形式，它只能抵抗剛架平面內(nèi)的各種荷載作用，剛架平面外的荷載則需要靠各種支撐體系去解決，屋蓋橫向水平支撐和柱間支撐就是用來解決剛架平面外方向（即房屋縱向）的各種荷載作用以及剛架構件的平面外剛度和穩(wěn)定問題，將平面受力的門式剛架連在一起組成空間穩(wěn)定的建筑體系，在設計布置屋蓋橫向水平支撐和柱間支撐應注意

32、以下幾點：（1）橫向水平支撐宜布置在每一個溫度區(qū)段兩端的第一個開間內(nèi)，但有時為了氣樓、天窗的端部支撐布置在同一開間內(nèi)，可將橫向水平支撐移至第二個開間。也有人考慮為統(tǒng)一支撐長度，在無氣樓、天窗時也將端部支撐移至第二開間，這就無此必要，因為輕鋼屋蓋的水平支撐一般采用圓鋼支撐，為配合張緊需要，采用花籃螺栓張緊措施，圓鋼的長度調(diào)整極為簡單。如將支撐由第一個開間移至第二個開間，則必須將所有支撐點對應的第一開間的縱向系桿設計成能傳遞壓力的剛性系桿，從經(jīng)濟角度考慮并不合算。（2）屋蓋橫向水平支撐與柱間支撐宜設在同一開間，如果因開門洞等原因，柱間支撐不能與屋蓋橫向水平支撐同處一開間，可移至相鄰開間，在其偏移的

33、開間處增設一較強的剛性系桿使屋蓋水平力得以順利通過柱間支撐傳至基礎。（3）如果各區(qū)間的屋面不在同一高度，為保證每個高度的屋面區(qū)域形成獨立的平面剛體，則應針對每個高度的屋面區(qū)域分別設置橫向水平支撐，見圖6.1-13132（4）縱向水平力由各個柱間支撐共同承受，按各柱支撐的剛度分配受力，因此不同剛度的支撐不應設在同一縱向柱列中，圖6.1-2列有幾種常用的支撐形式。首先，交叉式支撐最為合理，交叉式支撐是一幾何不變體系，見圖6.1-2（a），其中一桿受拉一桿受壓，壓桿退出工作，支撐的剛度由拉桿的受力變形所決定，由于構件的軸向受力變形極小，因此這種交叉式支撐剛度最大。其次，為人字撐，見圖6.1-2（b）

34、，人字撐的兩斜桿相交于一點，則水平系桿僅受軸向力，這種支撐的剛度類似于交叉支撐，但由于兩斜桿必須按壓桿設計，壓桿需考慮穩(wěn)定問題，因此用鋼量增加。如果斜桿不相交于一點，逐步退向柱子，則演變成類似門式支撐，其水平桿受橫向力作用變成壓彎構件，構件受彎變形大，剛度低，用鋼量大。如果設置支撐的開間大，可將壓彎構件設計成桁架式，33見圖6.1-2（c），這樣的形式，剛度會大一些，用鋼量會小一些。如果無斜桿，則是完全的門式支撐，見圖6.1-2（d），其幾何形狀可變，此時，要依靠梁柱剛性連接構成受力體系，即依靠節(jié)點抗剪構成支撐的剛度，此種支撐體系構件變形最大，剛度最低，用鋼量最大。完全的門式支撐的剛度大約是交

35、叉式支撐剛度的10%左右，如果因為開設門洞的需要將某列柱的某一個交叉式支撐改為門式支撐，因同一列柱中所有柱頂位移時協(xié)調(diào)相同的，則該替換的門式支撐大約承擔原交叉式支撐10%的作用力。似乎不合算，不如取消該處的支撐，重新考慮柱間支撐的布置與受力計算。34十三、采用十三、采用CECS 102 設計的門式剛架鋼結構在哪些情況下應該設置屋蓋縱向水設計的門式剛架鋼結構在哪些情況下應該設置屋蓋縱向水平支撐？如何設置？平支撐？如何設置？對于輕型的門式剛架鋼結構，屋面和墻面圍護板具有一定的蒙皮效應，使得以平面剛架為受力特征的鋼結構體系具有一定的空間作用效果，但現(xiàn)在的屋面板常采用具有溫度自由伸縮的咬合板，其蒙皮效

36、應大大減弱，文6.1介紹，它的蒙皮剛度只及全部自攻釘直接固定在檁條上的屋面板之蒙皮剛度的3%左右，在墻面一般都設有大量的門窗，其蒙皮效應也會大大減弱，故對于門式剛架結構主要還是靠各種支撐來解決其空間穩(wěn)定和空間剛度。蒙皮只是作為一種結構的安全儲備考慮。由屋蓋橫向水平支撐和柱間支撐可以順利地解決建筑物承受的縱向水平力和建筑物的縱向剛度，使平面受力剛架組成完整的空間結構，這對于一般的輕型門式剛架鋼結構建筑就足夠了，可以不用再設置縱向水平支撐，但對于以下情況的門式剛架鋼結構需考慮設置縱向水平支撐：35（1）當橫向水平力不均勻分布且對橫向剛度要求嚴時，例如，有吊車橫向制動力作用時，此橫向制動力直接作用在

37、某兩榀剛架上，該兩榀剛架的橫向側移將通過結構的空間作用帶動其他的剛架也產(chǎn)生一定的橫向側移，當?shù)踯噰嵨惠^大，且對剛架橫向側移的要求較嚴時，例如，門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程CECS 102:2002 （以下簡稱 CECS 102）規(guī)定，對于設有駕駛室操作且起重量大于15t橋式吊車的建筑，僅靠普通 的蒙皮效應作用不足以保證各剛架的變位協(xié)調(diào)，為減小行車振動，使行車運行更平穩(wěn)，應在屋蓋邊緣設置通常的縱向水平支撐桁架，使得局部的吊車橫向水平制動作用力通過縱向水平支撐桁架分攤到其他剛架，見圖6.2-1。36（2）當建筑需抽住設置托梁時，托架梁沒有什么側向剛度，此時，應在托架梁處設置局部縱向水平支撐，并向

38、兩端各延伸一柱距，見圖6.2-1，使各相鄰的剛架形成整體協(xié)調(diào)變形，抽住處的剛架（第5軸剛架）的橫向剛度因此得到增強，托架梁的中部因此得到一個側向支撐點提高了其整體穩(wěn)定性，建筑物的整體性得以提高。（3）當建筑物的剛架平面內(nèi)剛度有突變時，例如，帶有夾層的剛架，剛度可能遠大于相鄰不帶夾層的簡單剛架，宜設置局部縱向水平支撐，見圖6.2-2，以協(xié)調(diào)、緩和各剛架餓側移偏差。（4）當剛架柱之設有墻架柱時，宜設置縱向水平支撐作為墻架柱頂部的支撐點，見圖6.2-3.3738（5）除以上情況外，尚應針對以下情況，考慮是否設置縱向水平支撐：1）近海邊地區(qū)和內(nèi)地的臺風地區(qū)；2）超過36m的大跨度剛架；3）檐高超過15

39、m；4）建筑平面為凹凸形，非矩形的不規(guī)則形狀；5）剛架間距大于10m；以上1）5）五種情況應綜合考慮，如果建筑物僅具有以上之一種情況者，不一定考慮設置縱向水平支撐，但如果建筑物同時具有以上兩種情況者，應考慮設置通長的縱向水平支撐?？v向水平支撐應設置在屋蓋梁的靠近上翼緣處，與橫向水平支撐處于同一平面內(nèi)共同形成封閉式的支撐系統(tǒng)以增強建筑物空間抗水平扭曲剛度，有效地抵抗不均勻風荷載（如龍卷風等）和其他水平力作用。對于多脊多跨的剛度，也按以上原則考慮，并宜將其通長的縱向水平支撐分別布置在有高低跨柱的兩側，見圖6.2-4。3940十四、吊車梁能否作為廠房柱的縱向剛性系桿？構造上如何考慮？十四、吊車梁能否

40、作為廠房柱的縱向剛性系桿？構造上如何考慮？一般鋼結構建筑，在柱間支撐可簡單地采用一個交叉式圓鋼即可，但對于帶有吊車的廠房，因有吊車行走時的縱向制動力作用，柱間支撐必須按吊車梁標高處分成上、下兩層，分層處必須要有一根縱向剛性系桿。自然，吊車梁構件截面大，剛性好，利用吊車梁兼作縱向剛性系桿是極為經(jīng)濟的。在鋼結構中，吊車噸位較小，吊車梁通常擱置在柱子外伸牛腿上，如果吊車噸位不大，柱子截面不大，上柱支撐仍可采用圓鋼支撐，下柱支撐則需采用角鋼支撐（除非吊車噸位在5t以下，也可考慮采用圓鋼支撐），角鋼支撐宜設在柱子截面的中部，當柱子截面較大時，則應設置雙肢式支撐分別支撐在柱子的兩個翼緣處。顯然，利用吊車梁

41、兼作剛性系桿，對于邊柱來說，因吊車梁與柱子中心有相當距離，故吊車梁僅對柱子的內(nèi)翼緣構成側向支撐作用，不能對柱子的外翼緣構成側向支撐，因柱子的外翼緣也受壓應力，故必須對外翼緣也要用側向支撐，以構成柱子面外計算長度的支撐點。為此，在吊車梁的上翼緣設置一道隅撐與柱子外翼緣相連。此隅撐除了用作柱子外翼緣側向支撐，還可使吊車梁在行車橫向水平力作用下有更好的受力性能，要達此目的應對每根吊車梁的兩端都設置隅撐，如圖6.5-1所示，4142對柱子而言，就是設置雙側隅撐，這樣的隅撐方案除了支撐柱子外，還可構成吊車梁的側向支撐作用，使吊車梁的側向跨度減小，從而可減小吊車梁的側向彎矩和跨中側向撓度，是極為經(jīng)濟合理的

42、方案；但如果對柱子僅設單側隅撐，則該隅撐僅有約束柱子外翼緣側向位移的作用，對吊車梁起不到側向支撐作用，同時，在吊車的橫向水平力還會使柱子產(chǎn)生一個附加的扭矩作用，故應對柱子設置雙側隅撐，雙側隅撐則可大 大減小這個附加的扭矩。對于中列柱，在柱子兩側對稱布置有吊車梁，也宜考慮設置隅撐于兩側邊吊車梁，以提高吊車梁的側向剛度，此時的隅撐將會交叉，可使兩交叉隅撐分別連與吊車梁上翼緣的上、下表面，柱子此處設加勁肋兼作隅撐的連接板，板厚可與吊車梁翼緣厚度相同以方便隅撐連接。隅撐按剛性壓桿設計，對雙側隅撐計算內(nèi)力時，則考慮作為吊車梁的側向支撐點傳遞行車的橫向水平制動力，可取三跨計算，見圖6.5-2（a），不宜取

43、圖6.5-2（b）的模式，此模式計算有較大偏差，所計算出的隅撐內(nèi)力過大、吊車梁跨中側向撓度過小。隅撐有摩擦型高強的螺栓連接，隅撐與吊車梁夾角最好不超過 。對于吊車梁跨度較大且噸位較大時，需要考慮設置制動梁或制動桁架，自然不再需要隅撐。4543另外，值得注意的是，一般輕鋼結構擱置吊車梁的牛腿在柱子上是懸臂梁構造，因此，行車縱向制動會對懸臂牛腿產(chǎn)生一個側向彎矩，對柱子有一個附加的扭矩，這個側向彎矩和柱子上的附加扭矩不能依靠上述設置雙側隅撐餓方案來消除，因為行車縱向制動力主要是通過柱間支撐傳遞的，柱間支撐吸收了幾乎所有的縱向制動力，故柱子就不再有扭矩，而側向彎矩全部集中在柱間支撐處的這個懸臂牛腿上（

44、無柱間支撐的柱子牛腿不用考慮側向彎矩），這個側向彎矩對該牛腿有一定影響，還應該計算，但一般鋼結構設計手冊沒有給出這種計算，設計人員也就不去算它，有點欠妥?？梢园吹踯嚳v向制動力乘以吊車梁腹板到懸臂牛腿根部的水平距離作為柱間支撐處牛腿承受的側向彎矩，同時也是該根柱的附加扭矩。顯然，側向彎矩使該柱有附加正應力，附加扭矩使該柱有附加剪應力。44十五、用檁條兼作縱向壓桿的設計特點及相關措施十五、用檁條兼作縱向壓桿的設計特點及相關措施從6.7節(jié)的討論中可以得知支撐體系中的縱向系桿的軸壓力是較小的，但屋蓋橫向水平支撐桁架中的直接腹桿受力會大于相對應位置的縱向系桿，從受力計算原理可知，越是靠近列柱處（即屋蓋橫

45、向水平桁架支座處）的直腹桿，其內(nèi)力越是遠大于所對應的縱向系桿，支撐道數(shù)越少，這種差別越大。在設計中，對兼作縱向系桿的檁條，需在計算中將軸向力疊上去，按壓彎構件設計，由于軸向應力小，幾乎不大影響檁條的設計，構造上也無需作特別考慮。但對于橫向水平支撐桁架中的直腹桿，由于其軸壓力較大，尤其在支撐道數(shù)較少時，普通檁條兼作直腹桿可能不行，此時考慮采用雙檁條構造，見圖6.8-1。在雙檁條中，為了統(tǒng)一屋面板的安裝，其附加檁條不宜與屋面板發(fā)生連接關系，應采用綴件與檁條相連，在屋蓋梁處連載檁托板上，計算時，可假定主檁條承擔全部屋面荷載，軸向力全部由附加檁條承擔，穩(wěn)定系數(shù)按雙檁條考慮。此外，應注意在靠近拉條處布置

46、雙檁條的連接綴件，可采用標準型的C型檁條切斷后做成綴件，其 兩邊的翼緣分別用自攻釘相連主檁條和附加檁條，是一種經(jīng)濟適用的構造方式，見圖6.8-1。4546十六、連續(xù)檁條的活荷載分布應如何考慮？十六、連續(xù)檁條的活荷載分布應如何考慮？同樣截面大小的連續(xù)檁條比簡直檁條的剛度大，內(nèi)力小，承載能力更強，因而廣泛應用于輕鋼結構工程中。簡支檁條上的各跨荷載各自獨立作用互不相關，對于連續(xù)檁條，則各跨荷載作業(yè)互相影響，需考慮荷載分布問題，一般恒載總是均勻滿布的，但活荷載在連續(xù)檁條上各跨應如何分布需要設計人員考慮，國家相關規(guī)范沒有明確的規(guī)定，按一般原則，活荷載應按最不利分布考慮，按最不利分布和按滿布所產(chǎn)生的內(nèi)力相

47、差很大。現(xiàn)以10m跨連續(xù)梁模式，取1.0kN/m荷載作用，按荷載均勻滿布和按最不利分布兩種情況計算，對中央一跨支座處和跨中的彎矩進行比較，結果列于表7.3-1。47從表7.3-1中可以看出：（1）超過5跨后，按最不利荷載分布計算比按滿布計算支座彎矩增大趨于35%，跨中彎矩增大趨于100%；（2）荷載滿布時，支座處的彎矩約是跨中彎矩的兩倍。為使現(xiàn)場安裝方便，連續(xù)檁條適宜做成在支座處嵌套搭接由螺栓固定而構成，其嵌套處存在一定的松動滑移，由此在支座處將有一定的彎矩釋放轉(zhuǎn)移至跨中，在支座處為雙截面，具有雙倍于跨中單檁條的承載能力，因此跨中截面控制設計計算就成為必然。上述的兩種不同荷載情況下跨中彎矩可以

48、相差一倍，可知荷載的分布方式對計算結果影響很大。顯然，按均勻滿布，計算結果偏于不安全，按最不利位置分布與工程實際不相符合，計算結果偏于保守，適宜的辦法可以參考加拿大規(guī)范 ，該規(guī)范規(guī)定對連續(xù)檁條的活荷載取一半按均勻滿布，另一半按最不利位置分布，可得到較符合工程實際的適中結果。7.1348十七、連續(xù)檁條如何構造？其內(nèi)力和撓度應如何計算？其控制截面如何選取？十七、連續(xù)檁條如何構造？其內(nèi)力和撓度應如何計算？其控制截面如何選取？對于鋼結構企業(yè)來講，輕鋼結構的設計應充分考慮其制作工藝，安裝技術方面的問題，要使工程質(zhì)量好成本又低，主要在于技術標準化。連續(xù)檁條最適宜的構造方式是按每跨單獨制作，通過標準化的嵌套

49、搭接方式構成連續(xù)檁條可使得現(xiàn)場安裝極為簡單方便。顯然，在最常用的C形和Z形檁條中，選擇Z形檁條更容易達到目的，在連續(xù)檁條中，為了方便嵌套搭接，使Z形檁條的上、下翼緣寬度不等，其不等寬度之差以5mm左右為宜，安裝時每間隔一跨將其檁條轉(zhuǎn)動 使較窄翼緣轉(zhuǎn)到上面，即可方便地得到嵌套搭接而成的連續(xù)檁條。采用這樣的構造，設計人員有兩個問題需要考慮：一是嵌套搭接的長度以多少為好；二是嵌套搭接的剛度情況如何，在計算內(nèi)力和撓度時需要以此為依據(jù)，不同緊松的嵌套有不同的剛度結果，這只能靠實驗來確定。已有的實驗表明：嵌套搭接的長度大約是10%的跨度較為適宜 ，搭接太短，形成連續(xù)檁條的剛度的條件太弱，搭接太長，則增加的

50、效果不明顯，造成浪費。7.349對于嵌套搭接的連續(xù)檁條內(nèi)力應如何計算？既然檁條是不等寬翼緣嵌套搭接，螺栓連接孔又是橢圓孔，孔徑大于螺栓很多，因此在外荷載作用下，嵌套搭接必會有松動滑移，達不到理想的連續(xù)梁模式，在支座區(qū)的嵌套搭接剛度折減，只能靠試驗確定，也就是在理想的連續(xù)檁條計算模式下，需要考慮支座處有一定的彎矩釋放，根據(jù)試驗 ，這個彎矩釋放量大約在10%15%的范圍。在計算撓度時，也不能按理想連續(xù)梁模式考慮，其撓度的增大量應靠試驗來確定。連續(xù)檁條的彎矩分布如圖7.12-1所示，其控制截面彎矩如圖中M1 M9，其中 M2、M4 、M6 、M8 是搭接末端處的彎矩值，隨搭接長度而定。在支座處嵌套搭

51、接雙層檁條具有雙倍的強度，跨中是單檁條強度。優(yōu)化設計應當是使M2 M1 ，M4 M5 M6 ，M8 M9 端跨的彎矩大于內(nèi)部跨的彎矩，因此圖7.12-1中的搭接長度應當是BAC ，彎矩值得控制截面將是 M1、M3 、M7 、M9 等。如果考慮到支座彎矩釋放轉(zhuǎn)移至跨中，而支座處為雙倍強度條件，則計算控制的截面僅為M1 和 M9（或內(nèi)跨某跨中彎矩）兩個截面，內(nèi)力計算就變得簡單明了，在設計中僅加強端跨檁條，其余內(nèi)跨檁條取完全相同的規(guī)格。7.107.350在考慮了支座彎矩釋放之后，令B0.125 （ 為跨長），A=C=0.05 可滿足前面的計算規(guī)則。在計算連續(xù)檁條的撓度時，應考慮嵌套搭接的松動帶來的撓

52、度增加，這個增加量由試驗測定，檁條的細部尺寸不同，撓度的增加量不同，根據(jù)杭蕭鋼構公司委托浙江大學做的試驗的情況，可以將均勻連續(xù)梁模式計算出的撓度乘以1.31.5的放大系數(shù)，或?qū)Υ罱訁^(qū)段的剛度，按單根檁條剛度的0.51來擬合計算 。（注： 此對應檁條卷邊為 ，如檁條卷邊為 ，則按單根檁條剛度的0.41來擬合計算。）7.36045lll51十八、連續(xù)檁條的嵌套搭接及局部承壓計算十八、連續(xù)檁條的嵌套搭接及局部承壓計算由7.11節(jié)已知嵌套搭接連續(xù)檁條可以由跨中截面按單檁條計算其承載能力，端跨因其跨中內(nèi)力特別大，需加強該跨檁條，又因在第2個支座的彎矩特別大，為滿足第2跨的搭接斷頭彎矩不大于第2跨的跨中彎

53、矩，需端跨檁條在第2跨的搭接長度延伸加長，即圖7.12-1中的搭接段B宜大于內(nèi)跨標準搭接段C的2.5倍，搭接段A與C可相等，這樣構造之后可得到標準化的檁條，內(nèi)跨的檁條設計主要是針對跨中截面計算承載能力，52栓固定，對于這種情況，需驗算檁條的腹板局部承壓屈曲（crippling），我國的設計規(guī)范沒有給出這種情況的驗算公式，可以參考美國的 AISI 規(guī) 范 進行相關計算，AISI所針對的材料屈服強度是55ksi（379N/ ）與我國的Q345材料相近，下面給出參考的相關計算公式（當腹板高厚比大于200時，不適用）：7 .453十九、檐口檁條有什么特殊性？應如何設計？十九、檐口檁條有什么特殊性？應如

54、何設計？檐口處的檁條處于一種特殊的位置，精心設計之后使該檁條既連接屋面板又連接墻面板，一根檁條兼作了屋面和墻面兩根檁條的作用，與墻面板的連接由自攻釘固定，與屋面板的連接也有自攻釘固定，即使是采用溫度自由伸縮屋面板的，在此檐口處也由自攻釘固定，屋面板和墻面板分別約束檁條的水平和豎向兩個方向的變形，無需再考慮其穩(wěn)定問題和剛度問題（墻面板下端傳力為自承重），因而有較好的經(jīng)濟效益。為了達到上述目的，此檐口檁條須按異形檁條來設計，使屋面板和墻面板都能順當?shù)嘏c其相連，圖7.14-1給出了三種形式的檐口檁條，各有優(yōu)缺點：圖7.14-1（a）型檁條另外附加了一個弧形配件能適應各種不同的屋面坡度，但弧形配件制作

55、麻煩且需要焊接構成；圖7.14-1（b）型檁條附加配件為折彎件，制作方便，但折彎角度得由屋面坡度確定，不便于實現(xiàn)標準化；圖7.14-1（c）型檁條整體性好，但截面的腹板與翼緣不再是正交，其角度由屋面坡度確定而不易使輥壓機方法制作標準化，如用折邊機制作受機器長度所限，構件常需對接焊才能得到所需長度，不方便。54這三種檐口檁條要開發(fā)專門的軟件來計算，主要麻煩在于有效截面的計算，因有屋面板和墻面板兩個方向的約束，對其穩(wěn)定和撓度都不用計算，如果剛架的跨度和柱距不大，還可以讓其兼作通長的系桿，此時應該按壓彎構件計算強度條件。55二十、為什么門式剛架輕鋼結構在安裝時容易出安全事故？如何解決？二十、為什么門

56、式剛架輕鋼結構在安裝時容易出安全事故？如何解決？門式剛架輕鋼結構在安裝時發(fā)生倒塌，已不是個別現(xiàn)象，許多鋼構公司發(fā)生這類事件。輕鋼結構是靠各類構件連接在一起互相約束才形成具有空間穩(wěn)定的結構，才具有設計預定的承載能力，在安裝時，單個構件不受約束，或約束很少，是極不穩(wěn)定的，突出的問題是，正在安裝的門式剛架被風側向吹到（外面倒塌）。下面用一個算例來分析在施工中兩個階段的門式剛架安全問題：56575859很危險！錨栓可能因受彎屈服而導致剛架建筑倒塌。在土建工程中，為了能夠調(diào)節(jié)柱底板下的標高定位螺母，設計將灌漿層預留70mm，但施工人員常常圖方便將灌漿層預留得更大些，有些甚至高達150mm，如果這樣，則在

57、更小的風荷載作用下就可使建筑物倒塌。本節(jié)算例中的兩個施工階段中三種倒塌模式在實際工程中都發(fā)生過，因此要重視以下幾點：（1）鋼結構安裝過程中最容易出現(xiàn)倒塌的情況下是沒有及時安裝屋蓋梁和柱子上的各種支撐，剛架沒有形成空間穩(wěn)定體又沒用設臨時風纜繩，懸臂式柱底錨栓在柱頂水平力產(chǎn)生的杠桿撬力作用下，被拉、壓破壞導致剛架倒塌。（2）臨時風繩有必要根據(jù)假定的風荷載去進行計算，確定風纜繩數(shù)量及正確布置。當有臺風預警發(fā)布時，需相應布置更多的抗風纜繩以策安全。（3）當剛架所有支撐均已安裝到位，僅可拆除屋蓋梁處的風纜繩，但不能拆除柱列處的風纜繩，在柱底灌漿前，柱間支撐的水平力使得地腳錨栓仍存在彎曲皮壞而導致剛架倒塌

58、的危險，只有在柱底灌漿完成并凝固后，方可拆除柱列處的風纜繩。604）在柱底灌漿之前，如果拆除柱列處的風纜繩，應在柱底板兩邊加焊有足夠抗彎強度的固定腳撐方可，如圖10.5-5所示（此腳撐可采用角鋼與混凝土基礎上的預埋件焊牢后可以作為永久性抗剪件考慮以代替柱底焊抗剪鍵的做法，柱底焊抗剪鍵通常需要混凝土基礎預留抗剪槽，不方便施工，抗剪槽內(nèi)的混凝土很難清除干凈）。有關施工第二階段錨栓彎曲破壞的安全問題在重型廠房結構中可能不存在，因重型廠房柱腳錨栓規(guī)格大且數(shù)量多，尤其是埋入式柱腳更不會有這類問題，但埋入式柱腳不方便安裝調(diào)整，故輕鋼門式剛架宜采用上述討論的柱腳形式。61二十一、一個解決端板式連接安裝調(diào)整的

59、好辦法二十一、一個解決端板式連接安裝調(diào)整的好辦法由焊接制成的鋼構件不可避免會發(fā)生焊接變形，對于端板式連接的構件，其端板傾斜度的允許偏差在GB 50205中規(guī)定為H/500且不大于2mm，在部級行業(yè)標準門式剛架強行房屋鋼構件JG 1442002 中規(guī)定為H/300。按這種允許偏差的構件安裝屋蓋梁，理論上就可能有L/500L/300的折彎偏差，遠大于GB 50205 所限定的允許偏差，為解決這個疑難問題，最簡單、有效地辦法是加楔片予以調(diào)整，如圖10.6-1所示，采用這個辦法不會給結構帶來安全隱患。因端板式連接的主要技術關鍵點是保證高強度螺栓的預拉力從而保證節(jié)點的剛度，連接的強度主要是螺栓抗拉能力而

60、不是端板間的抗剪摩擦 ，輕鋼中的細長構件不可能是抗剪控制設計，加楔片僅會對端板間的抗剪摩擦能力有一定的影響，對螺栓的抗拉強度沒有影響。但加楔片這個辦法往往受到施工監(jiān)理的質(zhì)疑（他們認為在GB 50205 中沒有加楔片調(diào)整的規(guī)定而不同意采用，事實上原來的施工驗收規(guī)范有此規(guī)定，但規(guī)范GB 50205 在修定時認為這是施工措施，而施工措施可以是多樣化的，不宜編寫在驗收條文中而取消，并不是認為不可以采用），10.510.1162他們更樂于接受火焰校正的辦法，顯然，用火焰矯正梁構件主平面內(nèi)端板傾斜度比矯正梁構件的側向彎曲要困難的多，火焰矯正的殘余力可能造成節(jié)點剛度退化，在第10.4節(jié)已有論述。如果實在高強