淺談門式剛架的設(shè)計與應(yīng)用

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近幾年來，隨著我國彩色鋼板產(chǎn)量的增加和焊接H型鋼的出現(xiàn)，門式剛架更是發(fā)展迅猛，我國建成此類結(jié)構(gòu)工程已達800多萬平方米，而且每年以約100多萬平方米的速度增加。
目前，門式剛架從設(shè)計、制作到安裝我興旺公司已形成完全一體化，通過多年來的工程實踐，在門式剛架設(shè)計與應(yīng)用方面積累了一點有益經(jīng)驗。 
一． 屋面活荷載取值 
門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)為《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB17-88），《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB18-87）和《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102：98），對于屋面結(jié)構(gòu)，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定活荷載為0.5KN/m2，但構(gòu)件的荷載面積大于60 m2的可乘折減系數(shù)0.6,門式剛架符合此條件，活荷載取為0.3KN/ m2,國外這類房屋設(shè)計時，要考慮0.15-0.5N/ m2的附加荷載，我國無此規(guī)定，現(xiàn)在有的框架梁太細，檁條太小，明顯有克扣荷載現(xiàn)象，遇到大風或其他原因造成超載，很容易出安全問題，因此屋面活荷載的取值決不能再小，不能在有限的活荷載中挖潛。 
二． 合理跨度的確定 
不同的生產(chǎn)工藝流程和使用功能在很大程度上決定著廠房跨度，有的業(yè)主甚至要求輕鋼生產(chǎn)廠家根據(jù)自己的使用功能，確定較為經(jīng)濟的跨度。在盡可能滿足生產(chǎn)工藝和使用功能上，應(yīng)根據(jù)房屋的高度確定合理的跨度。一般情況下，當柱高、荷載一定時，適當加大跨度，剛架的用鋼量增加不太明顯，但節(jié)省空間，基礎(chǔ)造價低，綜合效益較為可觀。通過大量計算發(fā)現(xiàn)，當檐高6m、柱距為7.5m，荷載情況完全一致下，跨度在18-30m之間的剛架單位用鋼量（Q235-B）為18-28kg/ m2，當跨度在21-48m之間的剛架單位用鋼量為25-40kg/ m2，當檐高為12m、跨度超過48m時宜采用多跨剛架（中間設(shè)置搖擺柱），其用鋼量較單跨剛架節(jié)約18%左右，因此設(shè)計門式剛架時應(yīng)根據(jù)具體要求選擇較為經(jīng)濟的跨度，不宜盲目追求大跨度。 
三． 剛架最優(yōu)間距的確定 
剛架的間距與剛架的跨度、屋面荷載、檁條形式等因素有關(guān)，當剛架跨度較小時，選用較大的間距，會增加檁條的用鋼量是不經(jīng)濟的。剛架規(guī)范規(guī)定，剛架柱距宜為6m，7.5m，9m，最大可采用12m。經(jīng)過大量計算發(fā)現(xiàn)，隨著柱距的增大，剛架的用鋼量是逐漸下降的，但當柱距增大到一定數(shù)值后，剛架用鋼量隨著柱距的增大下降的幅度較為平緩，而其他如檁條、吊車梁、墻梁的用鋼量會隨著柱距的增大而增大，就房屋的總用鋼量而言，隨著柱距的增大先下降而后又上升。