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门式刚架常见问题


3.1
基本设计规定常见问题
3.1.6 钢柱脚未采用混凝土包裹防护
改 进 措

原因分析: 许多事例表明地面以下的钢
柱脚若不用混凝土包裹,柱脚处由于积水使
钢材严重锈蚀,对结构存在着安全隐患,
因此《钢结构规范》GB50017对地面以下的
钢柱脚用混凝土进行包裹列为强制性条文。
改进措施:应按《钢结构规范》第8.9.3条
0.4)或设置抗剪键承受。
改进措施:按《门式刚架规程》的规定,
复核柱脚底部的水平剪力是否可由柱脚底 板与混凝土基础间的摩擦力承受,当摩擦 力不足时,柱脚底板下应加焊抗剪键。柱
脚底部的水平剪力和摩擦力均应取可能的
最不利的组合设计值。柱脚抗剪键的截面
尺寸和连接焊缝应按混凝土的局部抗压和
抗剪键本身的弯剪承载力计算确定。
柱脚锚栓直径除按计算确定外,考虑到实
际工程中可能会承受部分水平剪力等不利
因素,其直径不宜过小。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.18条规定,当计算出的柱脚锚栓直 径小于24mm时,应取24mm。一般情况下, 刚架跨度不大于18m时,采用2个M24的锚栓; 刚架跨度不大于27m时,采用4个M24的锚栓; 刚架跨度不大于30m时,采用4个M30的锚栓。
如图3.2.2所示。

图3.2.2 门式刚架端开间屋面刚性系杆布置示意图
3.2

支撑体系常见问题
3.2.3 屋面横向水平支撑的竖腹杆未按 刚性压杆设计。
改 进 措
原因分析:

屋面横向水平支撑的计算
简图为简支于有柱间支撑柱列的门式刚架
柱顶的水平桁架,其交叉斜腹杆系柔性系
杆,只能承受拉力,竖腹杆必须设计成刚
改 进 措


结构布置时,在温度区段内应使结构成 为能保持空间稳定的独立体系,按《门式刚
架规程》CECS 102第4.5.1条第1款设置支撑
体系。
3.2

支撑体系常见问题
3.2.1 屋面横向水平支撑与柱间支撑未 布置在同一跨间内。
改 进 措
原因分析:

布置在同一跨间内的屋面
横向水平支撑和柱间支撑同门式刚架一道 构成稳定的空间结构体系,既可承受和传 递房屋纵向的各种荷载和作用,又方便于 门式刚架结构的施工安装。
柱脚锚栓均应设双螺帽,以防螺帽松动,
影响柱脚安全可靠的工作。
3.3

设计计算常见问题
3.3.3 未复核有柱间支撑的柱脚锚栓在 风荷载作用下的上拔力。
改 进 措

原因分析: 门式刚架房屋端墙(山墙)
上的风荷载经由抗风柱、屋面横向水平
支撑等结构构件传至柱间支撑,柱间支
撑的最大竖向分力使与其相连的柱脚锚
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.9条规定,设计刚架梁、柱连接节点 端板时,如计算出的端板厚度不足16mm时,应
取端板厚度≥16mm;工程习惯上,端板的厚
度也不宜小于节点所用高强度螺栓的直径d。

同时, 根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.11条规定,端板与刚架柱翼缘和
(强制性条文)规定,对柱脚在地面以下部 分采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层 厚度不应小于50mm),包裹的混凝土应高出 地面不小于150mm。 当柱脚底面在地面以上 时,柱脚高出地面的高度不应小于100mm。
3.1

基本设计规定常见问题
3.1.7 在房屋的温度区段内,未设置能 独立构成空间稳定结构的支撑体系。
性压杆才能组成几何不变体系,传递端墙
的荷载或作用。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.2条第 6款和第4.5.3条的规定,将屋
面横向水平支撑桁架的竖腹杆按压杆设计;
当檩条位于屋面横向水平支撑桁架节点处拟
由其兼作屋面横向水平支撑的竖腹杆时,檩 条应满足对压弯杆件的刚度和承载力要求, 必要时应加强。如图3.2.1所示。
和连接松弛等缺陷,不设张紧装置就不能保
证支撑始终处于张紧状态,对门式刚架房屋 的整体稳定性和整体刚度起不到应有的作用。 当有吊车时,柱间支撑改而采用型刚支撑, 也是为了保证门式刚架房屋的纵向刚度。
改进措施:
采用圆钢支撑时,应按《门
式刚架规程》CECS102和《薄壁型钢规范》
GB50018第9.2.2条的要求设置张紧装置。有 吊车时,柱间支撑应采用型钢支撑;在8度及 以上地震区或地震作用效应组合控制时,门 式刚架房屋的屋面横向水平支撑和柱间支撑 亦应采用型钢支撑。
3.3

设计计算常见问题
未复核柱脚底部水平剪力能否由
3.3.4
底板与混凝土基础间的摩擦力承受,当摩
擦力不足时,应设柱脚抗剪键。
改 进 措

原因分析:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.20条规定,柱脚锚栓不宜用于承受柱
脚底部的水平剪力。此水平剪力可由柱脚底
板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数可取

图3.2.1 门式刚架支撑布置示意图

图3.2.1 门式刚架支撑布置示意图
3.2

支撑体系常见问题
屋面横向水平支撑布置在房屋温
3.2.2
度区段端部第二开间,而在第一开间相应 于屋面横向水平支撑竖腹杆位置未布置纵 向刚性系杆。
改 进 措
原因分析:

房屋端墙(山墙)的风荷载或
地震作用要靠屋面横向水平支撑传递给房屋
斜梁翼缘的连接应采用全熔透对接焊,
焊缝质量等级为二级;端板与刚架构件
腹板的连接应采用角对接组合焊缝或与
腹板等强的角焊缝。
3.3

设计计算常见问题
3.3.2 柱脚锚栓的直径,不满足不小于 24mm的要求,且未设置双螺帽。
改 进 措
原因分析:

刚架柱脚通常假设与基础
为铰接相连,有吊车时则应采用刚接柱脚;

在风吸力作用下,冷弯薄壁型钢檩条下 翼缘受压时,当屋面能阻止檩条上翼缘 侧向位移和扭转时,可偏安全地按《薄 壁型钢规范》GB50018的公式(8.1.1-2) 进行验算。墙梁的设计计算与檩条类同。
门式刚架常见问题 及其改进措施
本措施适用于:
· 主刚架适于实腹式,格构式刚架或 其他组合刚架不适用。 · 屋面檩条和围护结构的墙梁适于采 用冷弯薄壁型钢。 · 屋面板和墙板适于采用单层或腹合 压型钢板等轻型板材。 · 特别适用于无吊车的单跨或多跨房 屋,在这种条件下其产品可以作到 商品化供应。
·适用于单层房屋钢结构,如果层数 多其设计技术措施有所不同,特别 在抗震设计烈度高的地区更应注意。

为了承受屋面的坡向分力,在屋脊处(有天
窗时在天窗处)亦应增设斜拉条和撑杆;当
屋面坡面过大时,在檐口和屋脊之间的适当
位置必要时也宜增设斜拉条和撑杆。当门式
刚架跨度不大、屋面对称屋脊布置且坡度较
小时,屋脊处可不设斜拉条和撑杆。拉条应
根据最大的屋面坡向分力按拉杆计算确定, 撑杆则按压杆设计,如图3.2.7所示:
改进措施: 进行门式刚架轻型钢结构房
屋檩条和墙梁设计计算时,取自《荷载规 范》第7.1.2条的基本风压值应乘以1.05的 综合调整系数,风压高度变化系数按《荷 载规范》第7.2.1条和第7.2.2条的规定采 用,当高度小于10m时,按10m处的数值采 用;风荷载体型系数,考虑内、外风压最 大值的组合,且含阵风系数,按《门式刚 架规程》附录A的A.0.2条的规定采用。
纵向柱间支撑。屋面横向水平支撑布置在第
二开间时,第一开间仅布置未按压弯杆件验
算和加强的檩条,不足以传递端墙的风荷载
或地震作用。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.2条第1款的规定,在房屋温度区段的 第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位 置布置满足受压杆件长细比要求和受压(压 弯)杆件承载力要求的刚性系杆。
3.2

支撑体系常见问题
3.2.6 在刚架转折处(边柱柱顶和屋脊、 多跨房屋中间柱柱顶),未沿房屋纵向全 长设置刚性系杆。
改 进 措
原因分析:

在刚架转折处设置刚性系
杆,除了承受压力和传递纵向水平力外, 在安装过程中可增加刚架的侧向刚度,保 证结构安全。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
改 进 措
原因分析:

冷弯薄壁型钢檩条通常采
用Z型钢和卷边槽钢檩条,由于其重心高,
弱轴抗弯能力差。当檩条跨度大于4m时,
应设置拉条、斜拉条及撑杆体系,以提高
其侧向刚度与承载力,减少其在安装和使
用阶段的侧向变形和扭转。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第6.3.5条和6.3.6条的规定,当檩条跨度大 于4m不大于6m时,应在檩条跨中设置一道拉 条,当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度 3 分点处各设一道拉条,拉条宜设置在距檩条 上翼缘 1/3腹板高度范围内。为了防止檩条 向屋脊方向弯扭失稳,在设置拉条的同时, 应在檐口处增设斜拉条和撑杆;
第4.5.2条第5款的规定,在刚架的边柱柱顶
和屋脊处及多跨房屋适当位置的中间柱柱顶
处,均沿房屋全长设置通长的刚性系杆;不
宜由加强的檩条代替刚架转折处的刚性系杆,
如图3.2.1所示。
3.2

支撑体系常见问题
压型钢板薄壁型钢檩条屋面,当
3.2.7
檩条跨度大于4m时,未合理设置拉条、斜 拉条及撑杆体系。
3.3

设计计算常见问题
3.3.5 檩条和墙梁设计计算时,未按 《门式刚架规程》的附录A计算风荷载, 也未考虑风吸力的不利影响。
改 进 措 施
原因分析:门式刚架轻型钢结构房屋属于
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