Abstract: The design of steel structures of light-weight buildings with gobled frames is discussed，strong emphasis on select materials；arrange structures；pulins design and gobled frames design to probe the economical and rational.
Keywords：light-weight buildings with gobled frames economical rational
0、前言
在90年代前，我國(guó)房屋鋼結(jié)構(gòu)主要是應(yīng)用于重型廠房，90年初，輕型門式剛架開始得到應(yīng)用。門式剛架輕鋼房屋結(jié)構(gòu)體系由主剛架體系、檁條和支撐體系、圍護(hù)體系三大體系構(gòu)成。其中圍護(hù)體系采用壓型鋼板作為面板帶來(lái)了兩大主要特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)自重輕②蒙皮效應(yīng)強(qiáng)。充分利用這兩大特點(diǎn),在保證安全可靠的前提下,可以在結(jié)構(gòu)造型（變截面）、支撐體系、剛度設(shè)計(jì)（側(cè)移限制）、穩(wěn)定設(shè)計(jì)（利用隅撐）、局部穩(wěn)定（按剪應(yīng)力大小設(shè)加勁肋，利用屈曲后強(qiáng)度）、蒙皮效應(yīng)利用、簡(jiǎn)單的端板式連接等方面采用了先進(jìn)的模式與技術(shù)，從而降低了造價(jià)，比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)合理。
1、選材
1.1 主剛架和吊車梁:
主剛架選用Q235B、Q345A及以上等級(jí)的鋼材。
吊車梁:行車噸位≤5t的輕級(jí)工作制吊車梁宜選用Q235B、Q345A等級(jí)的鋼材；行車噸位較大或≥10t中級(jí)工作制吊車梁宜選用Q345B及以上等級(jí)的鋼材。
1.2 檁條:
簡(jiǎn)支、小跨度的檁條宜選用Q235A等級(jí)的鋼材；連續(xù)或大跨度的檁條宜選用Q345A等級(jí)的鋼材。一般情況下,當(dāng)由強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)時(shí)宜用Q345A級(jí)鋼材，充分利用其屈服強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)由剛度控制設(shè)計(jì)時(shí)宜用Q235A級(jí)鋼材，在同等用鋼量的情況下利用其價(jià)格優(yōu)勢(shì)。當(dāng)由穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)具體情況選擇Q345A或Q235A級(jí)鋼材。
1.3支撐:
屋面及柱間支撐一般采用張緊的圓鋼,有較大噸位行車時(shí)柱間支撐用角鋼，隅撐一般采用角鋼，這類型鋼根據(jù)市場(chǎng)情況采用Q235鋼。
1.4壓型鋼板:
基材:鋼板基材在根本上決定彩涂鋼板的承力性能和壓型加工性能,因此在選用基材等級(jí)或牌號(hào)時(shí),主要考慮其力學(xué)性能、化學(xué)成分及其冷彎性能。一般情況下,鋼板基材宜選用Q235或性能與其相近的牌號(hào);若為暗扣式壓型鋼板,則宜選用Q345或性能與其相近的牌號(hào)。
鍍層:鍍層在鋼板防腐性能方面起主要作用。各種彩板鍍層厚度分別為:a)熱鍍鋅鋼板的鍍層厚度雙面和最小應(yīng)不小于180g/m2,一般外層板采用180g/m2∽275g/m2, 內(nèi)層板可采用180g/m2; b)熱鍍鋅合金化鋼板的鍍層厚度雙面和一般取為180g/m2; c)熱鍍5%鋁鋅鋼板(Galfan) 的鍍層厚度雙面和一般采用180g/m2∽275g/m2; d)熱鍍55%鋁鋅鋼板(Galvalume) 的鍍層厚度雙面和一般取用150g/m2。在相同鍍層厚度下,各鍍層鋼板的防腐性能按弱到強(qiáng)的排列順序是熱鍍鋅鋼板 熱鍍鋅合金化鋼板 熱鍍5% 鋁鋅鋼板 熱鍍55%鋁鋅 鋼板。
涂層: 涂層(或稱面漆)主要是有機(jī)(碳)化合物,主要作用是出于美觀以及外加保護(hù)層的需要,因此其耐候性與防粉塵附著性是選擇涂層時(shí)要考慮的主要因素。常用涂層的耐候性由弱到強(qiáng)的順序是聚酯樹脂(8∽10年) 硅改性聚酯樹脂(8∽15年) 聚二乙烯氟樹脂(≥20年)。
2、結(jié)構(gòu)布置
2.1 合理柱距
門式剛架的合理柱距6∽9m，有行車時(shí)柱距宜小不宜大。特別是對(duì)于行車噸位≥10t時(shí)，柱距宜≤7.5m，不帶行車的門式剛架柱距宜取7.5m∽9m,且單跨越大選用柱距也應(yīng)越大，此時(shí)不僅用鋼量較為經(jīng)濟(jì)而且能滿足工藝上大柱網(wǎng)的要求。
2.2 端框架與山墻墻架
端框架即山墻采用門式剛架，適用于以下幾種情況:
2.2.1 建筑規(guī)劃有續(xù)建要求;
2.2.2 有抗震要求;
2.2.3 有行車設(shè)置;
2.2.4 工程地點(diǎn)為近海或風(fēng)載較大的地區(qū);
2.2.5 檐高較高(約超過(guò)9m);
幾種情況外可考慮采用由斜梁、抗風(fēng)柱和墻梁組成的山墻墻架。結(jié)合考慮山墻面的蒙皮效應(yīng)后，可以用冷彎薄壁型鋼做成輕型的鉸接體系墻架。
2.3支撐體系
門式剛架結(jié)構(gòu)體系屬平面結(jié)構(gòu)體系。在橫向（即跨度方向）為平面主剛架，可以承擔(dān)豎向荷載和橫向荷載。在縱向是靠支撐來(lái)承擔(dān)縱向水平力，使整體剛架構(gòu)成具有空間剛度的建筑。支撐系統(tǒng)一般用鋼量為0.5∽1.5Kg/m2，只占整個(gè)結(jié)構(gòu)用鋼量很少一部分，但其作用卻很重要，設(shè)計(jì)時(shí)一定要加以重視。
支撐利用圓鋼時(shí)一般要求30∽40m設(shè)置一道，最大不宜超過(guò)60m。柱間支撐的位置宜與屋面支撐所在柱間相同，以便兩榀剛架直接構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的空間體系，可使房屋縱向風(fēng)荷載傳至基礎(chǔ)的路線更直接，同時(shí)也使框架按有無(wú)支撐孔及連接板分類容易，方便了制作及安裝?？缍容^大或風(fēng)載較大時(shí)，支撐體系宜多設(shè)幾道，此部分的用鋼量很小，但對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)非常有利。另外，多跨度結(jié)構(gòu)中的中柱宜設(shè)柱間支撐，分擔(dān)部分傳至基礎(chǔ)的縱向水平荷載，使屋面支撐構(gòu)成的桁架體系具有中間支座效果，大大降低了支撐桿件的內(nèi)力。
支撐的傳統(tǒng)計(jì)算模式是不管整個(gè)建筑有多少道支撐，均按迎風(fēng)面的第一道支撐體系承擔(dān)全部的迎風(fēng)面風(fēng)荷載。雖簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程且回避了支撐間縱向系桿的計(jì)算，但是這種算法顯然過(guò)于保守。按文獻(xiàn)[2]的風(fēng)荷載及支撐系統(tǒng)傳力模式，則縱向系桿必然傳力，因此門式剛架輕型房屋不宜按傳統(tǒng)的簡(jiǎn)化計(jì)算模式來(lái)計(jì)算支撐系統(tǒng)內(nèi)力。第二種簡(jiǎn)化計(jì)算方法是將兩端山墻風(fēng)荷載迭加在一起，除以支撐道數(shù)即得到每榀屋面桁架式水平支撐和柱間支撐所受的荷載。按文獻(xiàn)[3]中對(duì)此種方法的精確計(jì)算分析，對(duì)于斜拉桿計(jì)算為精確值，對(duì)于直壓桿計(jì)算內(nèi)力值過(guò)于偏小，支撐道數(shù)越多，誤差越大。建議此時(shí)應(yīng)根據(jù)精確計(jì)算找出直壓桿的內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證整個(gè)支撐體系的安全，且又經(jīng)濟(jì)合理。
在輕鋼結(jié)構(gòu)支撐設(shè)計(jì)中，通常交叉桿件采用張緊的圓鋼，圓鋼直徑不宜超過(guò)30mm，因?yàn)榇笥?0mm之后預(yù)拉力過(guò)大，此時(shí)應(yīng)考慮采用角鋼支撐。
傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)中，屋面體系中通長(zhǎng)的縱向系桿采用專門的圓鋼管或雙角鋼類，用鋼量較大。在輕鋼結(jié)構(gòu)中可從充分利用檁條兼作縱向系桿和屋面水平支撐中的直壓桿。如受力較大可考慮用雙檁條組成。此種做法與過(guò)去傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，可大大節(jié)省用鋼量。
3、檁條設(shè)計(jì)
3.1 檁條和墻梁主要選用Z型或C型冷彎薄壁型鋼，一般情況下除兼作窗框門框因建筑需要采用C型墻梁外，其余情況宜優(yōu)先考慮采用Z型構(gòu)件，將此兩種型式構(gòu)件作比較可得出如下結(jié)論:
3.1.1 C型構(gòu)件的剪心與形心有偏心,而Z型構(gòu)件的剪心與形心重合(如圖a示),因此在重力荷載作用下Z型構(gòu)件的傾覆力矩要大于C型構(gòu)件;
3.1.2 Z型構(gòu)件易于搭接構(gòu)成連續(xù)檁條型式;
3.1.3 C型構(gòu)件外形宜于作有窗設(shè)置的墻面檁條，此時(shí)C型墻梁兼作窗框。
檁條承受雙向彎矩和扭矩作用,受力較為復(fù)雜,同時(shí)考慮到便于運(yùn)輸和安裝,冷彎薄壁C型鋼與Z型鋼檁條截面的高度不宜大于300mm。
3.2 拉條
3.2.1拉條作用:
3.2.1.1 作為檁條側(cè)向支承點(diǎn),增加檁條的整體穩(wěn)定性;
3.2.1.2 有利于減少檁條在平行于屋面坡度的跨度,降低檁條側(cè)向彎矩。
3.2.2拉條布置及做法:
檁條跨度大于4m時(shí),應(yīng)在檁條間跨中位置設(shè)置拉條。檁條跨度大于6m時(shí),應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。在屋脊處可利用兩邊對(duì)稱重力平衡不設(shè)斜拉條。屋面不對(duì)稱或有天窗時(shí)，在屋脊處或天窗側(cè)應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐桿；在檐口應(yīng)設(shè)斜拉條以抵抗風(fēng)吸力作用下的反向彎矩。
拉條可采用圓鋼或冷彎薄壁角型鋼、槽型鋼。采用圓鋼作拉條時(shí),圓鋼直徑宜不小于φ10,以使檁條上的開孔孔徑與支座處孔徑一致。
3.3 連續(xù)檁條設(shè)計(jì)
將檁條設(shè)計(jì)成Z型嵌套式搭接(圖b)構(gòu)成連續(xù)梁模式，比簡(jiǎn)支梁檁條剛度大（撓度?。?，內(nèi)力小，可大大節(jié)省用鋼量。因此連續(xù)檁條適用于屋面荷載較大、跨度較大的情況。為了便于嵌套搭接設(shè)計(jì)成上下翼緣不等寬，為使嵌套搭接具有連續(xù)梁效果，其搭接區(qū)長(zhǎng)度不宜小于跨度的10%。根據(jù)文獻(xiàn)[7]，由于嵌套搭接存在有較大間隙，在支座處約有10%的彎矩釋放，此釋放量將加到在跨中去。
3.4 多跨靜定檁條設(shè)計(jì)
實(shí)腹式多跨靜定檁條宜采用高頻H型鋼,適用于柱距大或屋面荷載很大的情況。多跨靜定檁條的靜力鉸設(shè)置位置宜使支座彎矩與跨中彎矩大致相等,通?？稍O(shè)在與支座的距離為鄰跨跨度的1/6處(圖c)。同時(shí)需考慮鉸節(jié)點(diǎn)處的抗扭措施，可采用設(shè)拉條等方式。
3.5 檁條的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
檁條的穩(wěn)定性應(yīng)考慮圍護(hù)板的布置和固定方式并通過(guò)構(gòu)造方法來(lái)解決。如屋面板為雙層且與檁條上、下翼緣均有可靠連接時(shí)，穩(wěn)定可不計(jì)算，僅計(jì)算強(qiáng)度。如屋面板為單層且與檁條上翼緣有可靠連接時(shí)，宜在靠檁條下翼緣處設(shè)單排圓鋼拉條，保證下翼緣受壓時(shí)不失穩(wěn)。如屋面板為單層且為咬合或暗扣式板，宜在靠檁條上、下翼緣處設(shè)雙排圓鋼拉條或采用C型截面拉條，以保證上翼緣或下翼緣受壓時(shí)不失穩(wěn)。
4、剛架設(shè)計(jì)
4.1 剛架選型:
4.1.1 單脊雙坡與多脊多坡
多跨剛架采用單脊雙坡屋頂有利于屋面排水，且天溝僅設(shè)兩道，做法較簡(jiǎn)便，如不設(shè)女兒墻還可采用外掛天溝可有效防止房屋內(nèi)漏水，因此在多雨地區(qū)宜采用此種建筑方案。在跨度大且設(shè)置女兒墻時(shí)宜采用多脊多坡結(jié)構(gòu)型式，可減小建筑高度，也可減小鋼梁撓度引起的屋面凹坑效應(yīng)，防止屋面積水；同時(shí)女兒墻高度比單脊雙坡結(jié)構(gòu)女兒墻高度小，風(fēng)載較大時(shí)此結(jié)構(gòu)型式比單脊雙坡結(jié)構(gòu)合理。但多脊多坡結(jié)構(gòu)型式將增加檁條、內(nèi)天溝和室內(nèi)排水溝的費(fèi)用，且內(nèi)天溝容易產(chǎn)生滲漏和堆雪現(xiàn)象。
以上兩種結(jié)構(gòu)型式在跨度相同時(shí)，剛架用鋼量相差不大。
4.2 構(gòu)件型式:
4.2.1 柱:
柱腳鉸接時(shí)宜采用楔形柱，其高度變化根據(jù)門式剛架彎矩分布圖，可達(dá)到充分利用材料的目的，進(jìn)一步還可利用屈曲后的強(qiáng)度，使構(gòu)件的高厚比大于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。柱腳剛接時(shí)宜采用等截面柱，制作簡(jiǎn)便。
4.2.1 梁:
雙楔形梁比兩端加腋梁易于流水線生產(chǎn)，但截面變化與梁的應(yīng)力變化符合程度不及兩端加腋梁，因此用鋼量比兩端加腋梁要稍高。設(shè)計(jì)時(shí)宜根據(jù)門式剛架彎矩分布圖采用兩端加腋梁。（圖d）
4.3 構(gòu)件截面尺寸:
4.3.1 滿應(yīng)力設(shè)計(jì):
剛架采用變截面構(gòu)件，其截面變化根據(jù)主要彎曲應(yīng)力σM與軸壓應(yīng)力σN兩者的計(jì)算值“組合”的應(yīng)力圖形的變化。利用截面變化，使各截面“組合應(yīng)力”與材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度的比值盡可能接近，也就是使材料分布更接近于應(yīng)力圖形的分布，從而將剛架設(shè)計(jì)得經(jīng)濟(jì)合理。
4.3.2 初定截面尺寸:
梁、柱采用H型截面,其高寬比(h/b)約為2∽6,此比值隨選用的截面增高而逐漸增大。楔形柱小頭截面的高度不應(yīng)小于200mm,大頭截面高度約為跨度的1/30∽1/40。等截面柱截面的高度約為柱高的1/18∽1/25。兩端加腋梁等截面部分的截面高度約為跨度的1/50∽1/60，與邊柱連接的加腋高度約為跨度的1/30，與中柱連接的加腋高度約為跨度的1/25∽1/30。
4.4 搖擺柱設(shè)計(jì):
搖擺柱應(yīng)根據(jù)其兩端連接構(gòu)造的實(shí)際情況，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。如使用的計(jì)算軟件不能考慮搖擺柱兩端因彈性嵌固而產(chǎn)生的彎矩和剪力，在具體設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)人員通過(guò)概念設(shè)計(jì)來(lái)考慮。例如控制應(yīng)力水平，是一種較為簡(jiǎn)單的解決辦法。 為節(jié)省用鋼量，多跨結(jié)構(gòu)的中柱宜采用搖擺柱，但中柱設(shè)為搖擺柱時(shí)，需依靠邊柱對(duì)其提供柱頂?shù)膫?cè)向約束，從而加重了邊柱的負(fù)擔(dān)，使邊柱平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度增大。尤其檐高較高的多跨結(jié)構(gòu)的中柱宜部分采用擺柱，其余中柱柱頂與鋼梁剛接連接，中柱為搖擺柱時(shí)不宜連續(xù)超過(guò)3根。
4.5 構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)：
4.5.1構(gòu)件的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)
構(gòu)件側(cè)向無(wú)約束自由長(zhǎng)度越長(zhǎng)，穩(wěn)定性越差，則所要求構(gòu)件的翼緣寬度也應(yīng)越寬。門式剛架輕型房屋常將屋面金屬板和墻面金屬板牢固地連接在檁條上。檁條通過(guò)檁托牢固地連接在框架上，形成一個(gè)互相約束的空間整體結(jié)構(gòu)，利用圍護(hù)板對(duì)檁條構(gòu)成側(cè)向約束，檁條則構(gòu)成梁和柱的側(cè)向約束，充分利用這種約束是一種十分經(jīng)濟(jì)有效的解決各構(gòu)件整體穩(wěn)定的途徑。當(dāng)檁條與構(gòu)件的受壓翼緣相連時(shí)，檁條構(gòu)成對(duì)構(gòu)件的側(cè)向支撐；當(dāng)檁條與構(gòu)件的受拉翼緣相連時(shí)，加隅撐連接檁條與受壓翼緣使之成為構(gòu)件的側(cè)向支撐，以保證構(gòu)件的整體穩(wěn)定。梁、柱側(cè)向無(wú)約束自由長(zhǎng)度此時(shí)取隅撐之間的最大間距。按CECS102：2002中6.1.6第6條中斜梁不需計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點(diǎn)間最大長(zhǎng)度，可取斜梁受壓翼緣寬度 
倍，對(duì)于檁距約1.4∽1.5m，翼緣寬度為200∽240mm的斜梁，其長(zhǎng)度約為2個(gè)檁距。作為一般性原則，在梁柱連接附近區(qū)域，因其負(fù)彎矩值大，為穩(wěn)定的主要控制區(qū)，宜每根檁條均設(shè)置隅撐；盡管每根檁條處設(shè)置隅撐，但斜梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度仍不能小于兩個(gè)檁條間距。其余區(qū)域則每隔一檁條設(shè)一道隅撐。
4.5.2 構(gòu)件的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)
工字型截面的梁中，腹板在參與抵抗彎矩的工作中遠(yuǎn)不如翼緣有效，因此，腹板宜做高而薄，才能使材料使用得更加經(jīng)濟(jì)合理。但如此一來(lái)，腹板則可能出現(xiàn)局部屈曲，局部屈曲也會(huì)影響到構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載能力。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以腹板的局部屈曲臨界剪應(yīng)力不低于其抗剪強(qiáng)度f(wàn)vy為條件，局部屈曲臨界彎曲應(yīng)力不低于其彎曲強(qiáng)度Fy為條件，按此條件，則腹板高厚比達(dá)到
4.6 構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.6.1柱腳設(shè)計(jì)
常規(guī)的門式剛架輕型房屋自重輕，在水平荷載（特別是風(fēng)荷載）組合作用下，剛接柱腳型式的柱底反力偏心距往往很大，為了滿足此要求，基礎(chǔ)便做得較大，造成不經(jīng)濟(jì)。另外如工程地點(diǎn)地質(zhì)條件較差時(shí)，基礎(chǔ)的造價(jià)對(duì)柱底彎矩的大小更為敏感。因此對(duì)于不帶行車或行車噸位<5t的門式剛架柱底宜做成鉸接，行車噸位>5t的門式剛架柱底則宜做成剛接以滿足側(cè)向剛度大的要求。
剛接柱腳底板不要輕易用厚板，應(yīng)考慮設(shè)置加勁肋減小底板的彎矩，以求減小底板厚度。
鉸接柱腳通過(guò)計(jì)算錨栓直徑往往很小，且用二顆錨栓固定柱腳似乎更接近鉸接計(jì)算模型，但實(shí)際工程需考慮施工安裝問(wèn)題：在柱底板底面與基礎(chǔ)頂面之間有一層50∽70MM厚的二次澆灌層，澆灌層是在鋼柱安裝到位且調(diào)整完畢后才進(jìn)行施工的。澆灌之前鋼柱底板需用調(diào)整螺母或沿底板周邊加斜墊塊作為臨時(shí)支承件。如下圖e示，在底板 的一個(gè)方向上錨栓僅為一排，鋼柱在安裝調(diào)整過(guò)程中易使錨栓折彎甚至彎斷，因此在采用鉸接柱腳型式時(shí)建議用四個(gè)錨栓固定，則底板的二個(gè)方向上均為二個(gè)錨栓，保證施工的方便與安全。
4.6.2梁柱連接節(jié)點(diǎn)
等截面邊柱與梁連接宜采用側(cè)向豎接，楔形邊柱與梁連接宜采用柱頂平接或斜接，中柱與梁連接宜采用柱頂平接。
平面框架建模計(jì)算時(shí)，模型中的梁、柱桿件節(jié)點(diǎn)往往與施工圖設(shè)計(jì)中的梁、柱連節(jié)點(diǎn)位置略有偏差（如圖f示）。梁柱豎向連接時(shí)應(yīng)取A-A處內(nèi)力，梁、柱橫向連接時(shí)應(yīng)取B-B處內(nèi)力。由于該節(jié)點(diǎn)處彎矩從最大值沿梁、柱方向在很短距離里下降很快（如圖g示），因而此時(shí)如按O點(diǎn)最大彎矩用于該節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)于保守，造成端板厚及螺栓數(shù)量上的不經(jīng)濟(jì)。另一方面，因端板的連接實(shí)際上不能完全達(dá)到剛接的效果，有可能調(diào)幅，在該節(jié)點(diǎn)處彎矩會(huì)釋放一部分到跨中，因此該節(jié)點(diǎn)實(shí)際內(nèi)力應(yīng)小于設(shè)計(jì)內(nèi)力。建議梁、柱連接節(jié)點(diǎn)內(nèi)力應(yīng)取相應(yīng)連接處的內(nèi)力進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，不考慮調(diào)幅的影響。
柱頂豎向端板加厚宜采用內(nèi)平方式，同一柱內(nèi)腹板則可等寬，方便了制作。
梁-柱或梁-梁直接采用端板式連接比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)采用拼板式連接要簡(jiǎn)單得多。在端板式連接中，所采用的高強(qiáng)度螺栓主要承受拉力的作用，所承受的剪力很小。一般情況下不到其摩擦抗剪（按抗滑移系數(shù)為0.3計(jì)）能力的10%。此種連接型式中，無(wú)需采取提高抗滑移系數(shù)的措施 [2] 。因此，輕鋼連接采用端板式連接，可大大節(jié)省成本。當(dāng)然，端板式連接對(duì)于高強(qiáng)度螺栓的預(yù)緊力是有嚴(yán)格要求的，必須保證預(yù)緊力，否則節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)會(huì)影響整個(gè)剛架的剛度達(dá)不到要求。
4.7 檁托
檁托的作用是：①方便安裝。②對(duì)檁條提供抗側(cè)向傾覆約束。檁托宜采用角形截面或背面加勁板（如圖h示）。不宜采用單塊鋼板作檁托，這種檁托側(cè)向剛度很差，在不利荷載作用下易傾覆。
5、小結(jié)
根據(jù)以上分析，小結(jié)如下：
5.1 門式剛架構(gòu)件宜選用Q235B、Q345A鋼材，對(duì)于圍護(hù)板應(yīng)根據(jù)其板型及使用條件選擇其相應(yīng)的基板和鍍層及涂層的彩鋼板。
5.2 柱網(wǎng)尺寸宜根據(jù)廠房跨度大小，行車設(shè)置情況及工藝要求等選取。
5.3 結(jié)構(gòu)選型：采用變截面構(gòu)件符合剛架彎矩分布情況，達(dá)到充分利用材料之目的。
5.4 利用檁條兼作屋面支撐體系中的壓桿,可大大節(jié)省用鋼量。
5.5 連續(xù)檁條較之簡(jiǎn)支檁條剛度大（撓度?。?、內(nèi)力小，可節(jié)省用鋼量。
5.6 利用檁條加隅撐形成對(duì)屋面梁、柱側(cè)向約束，減小其面外計(jì)算長(zhǎng)度，提高其穩(wěn)定承載力，經(jīng)濟(jì)合理。
5.7 局部穩(wěn)定應(yīng)根據(jù)剪應(yīng)力水平確定是否設(shè)置加勁肋。
5.8 端板式連接高強(qiáng)度螺栓因承受的剪力很小，可不必考慮端板的抗滑移系數(shù)。
5.9 梁、柱連接節(jié)點(diǎn)可取相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.10 考慮安裝因素,鉸接柱腳宜采用四顆錨栓固定。
參考文獻(xiàn)
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4 陳友泉 美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的比較研究，97上海輕型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會(huì)論文集。
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時(shí)，就必須設(shè)置縱向加勁肋。事實(shí)上，在輕鋼結(jié)構(gòu)中，跨度較大，剪應(yīng)力水平遠(yuǎn)低于fvy，彎曲應(yīng)力在遠(yuǎn)離梁-柱節(jié)點(diǎn)處也遠(yuǎn)低于fy。顯然，按傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必將設(shè)置很多加勁肋。輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按其應(yīng)力水平的大小，判斷是否需設(shè)加勁肋。這樣一來(lái)，主要在梁-柱節(jié)點(diǎn)處設(shè)置支承加勁肋，其余處很少需設(shè)加勁肋。此外，在輕鋼結(jié)構(gòu)中，還可進(jìn)一步考慮利用高薄腹板所形成的膜應(yīng)力效應(yīng)或設(shè)加勁肋之后的張拉應(yīng)力場(chǎng)效應(yīng)，充分利用其屈曲后的強(qiáng)度。
獲獎(jiǎng)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)個(gè)人專訪錄
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