鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)

1、職工培訓(xùn)教材結(jié)構(gòu)專業(yè)第三講 鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)（ 2009.10.31 ）內(nèi)容提要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)已成為我國(guó)設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi) 容之一。本文在總結(jié)多個(gè)項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 全面介紹了單層門式剛 架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋、 單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋和多、 高層鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 和經(jīng)驗(yàn)，僅供今后鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的參考。1. 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀近十年來(lái)， 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用， 單 層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋大量應(yīng)用于工業(yè)建筑中， 空間網(wǎng)架、 立體桁架鋼結(jié)構(gòu) 廣泛應(yīng)用于大跨度工業(yè)與民用建筑中， 高層鋼結(jié)構(gòu)房屋越來(lái)越多地成為超高層建 筑的首選方

2、案?，F(xiàn)在，鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)已成為我國(guó)設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容之一。 與砼結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）鋼材是一種可以回爐循環(huán)使用的環(huán)保型材料， 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境保護(hù)具有很 大的優(yōu)點(diǎn)；（2）鋼結(jié)構(gòu)一般均在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，對(duì)建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化提供了良好 的條件；（3）鋼結(jié)構(gòu)施工快捷，施工工期短，特別是單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋， 3 6 個(gè)月就可以建成投產(chǎn)；（4）鋼結(jié)構(gòu)更適合在大跨度、大柱網(wǎng)建筑中的應(yīng)用。（5）鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比較， 門式鋼架比混凝土單層廠房要相對(duì)便宜點(diǎn)。 但多層、高層鋼結(jié)構(gòu)則造價(jià)要高于混凝土結(jié)構(gòu)，大約高20%30%。隨著鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用， 鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)廠家也越來(lái)越多， 生

3、產(chǎn)能力也 越來(lái)越強(qiáng)。目前，生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠如浙江的東南、杭蕭、精工三大公司， 年產(chǎn)量均在 30 萬(wàn)噸以上；他們不僅能生產(chǎn)輕型鋼結(jié)構(gòu)，還能生產(chǎn)重型鋼結(jié)構(gòu)， 如復(fù)雜的、板厚在40mm以上的工型柱、箱型柱、雙向工型柱、異型柱、工型 梁、箱型梁、異型梁等，有的還實(shí)現(xiàn)了在工廠生產(chǎn)線上連續(xù)機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)，這 就為鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)因種類的不同而有所不同。不同的鋼結(jié)構(gòu)要采用不同的規(guī) 范。因此，鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)時(shí)， 首先要明確該建筑的類型和適合該類型所用的規(guī) 范。鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 ：1 ）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5001720032）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CE

4、CS 102：20023）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GBJ 50018 20024）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 13820015）高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 99 986）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程JGJ 7 917）鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)JG 1119998）鋼網(wǎng)架檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)JG 1219999）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50205 2001國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集 ：（1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制圖深度和表示方法03G102（2）多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖01SG5193）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)02SG5184）多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接03SG51915）多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接04

5、SG51926）鋼吊車梁SG5207）吊車軌道聯(lián)結(jié)及車擋（適用于鋼吊車梁）05G5258）鋼柃條 鋼墻梁SG5219）鋼托架05G51310 )鋼與混凝土組合樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造05SG52211)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造4SG5232. 鋼結(jié)構(gòu)房屋分類2.1 單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋適用于輕型屋蓋和輕型外墻 （或非嵌砌砌體外墻） 、房屋高度一般不大于 9（當(dāng)有橋式吊車時(shí)不宜大于12 m）、跨度一般不大于36 m無(wú)橋式吊車或有起重 量不大于20 t的A1A5工作級(jí)別橋式吊車或3 t懸掛式起重機(jī)的單層鋼結(jié)構(gòu)房屋。按CECS 102 2002規(guī)范設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是：（1）平面結(jié)構(gòu)體系，柱腳鉸接（或剛接）

6、，柱頂剛接，柱梁截面高度可變，與 剛架內(nèi)力圖相接近，充分發(fā)揮材料的承載能力；（2）屋面自重輕，基礎(chǔ)小，用料?。ㄒ话憧煽刂圃?0 KG加 以內(nèi)），造價(jià)低。 當(dāng)柱距為6m時(shí)，門剛的用鋼量幾乎與鋼架跨度相當(dāng)，即 27m跨度的鋼架，用鋼量折算為每平米27Kg/nt2.2單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋（實(shí)腹式工型柱）適用于輕、重型屋蓋和輕型外墻（或非嵌砌砌體外墻）、跨度一般不大于36 m有起重量大于20 t的橋式吊車或3 t以上懸掛式起重機(jī)的單層鋼結(jié)構(gòu)房屋。按GB 50017-2003規(guī)范設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是：（1）平面結(jié)構(gòu)體系，柱腳剛接，柱頂鉸接或剛接，柱采用等截面工型柱或雙肢柱，梁截面高度可變（當(dāng)采用重屋蓋時(shí)，宜

7、采用鋼屋架，柱頂鉸接）；（2）由于柱腳彎矩大，相應(yīng)的基礎(chǔ)較大，材料用量也大。2.3空間網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)房屋（單位的項(xiàng)目實(shí)例有武漢的光纜廠房、 大連分院有做 192mx 192m跨度的網(wǎng)架）適用于大跨度工業(yè)與民用建筑，如正方形或接近于正方形的體育館、機(jī)場(chǎng)候 機(jī)廳、車站或工廠，常用的網(wǎng)架有鋼管螺栓球節(jié)點(diǎn)和鋼管焊接球節(jié)點(diǎn)組成的四角 錐網(wǎng)架，網(wǎng)架支承于四周的鋼筋砼柱、 鋼柱或托梁上，并可以承擔(dān)一定的吊掛荷 載，屋面維護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型彩鋼板。網(wǎng)架采用“空間桁架結(jié)構(gòu)通用程序LSG2計(jì)算，其內(nèi)力分布和桿件直徑、 球節(jié)點(diǎn)直徑由四周向中間逐步增大， 充分發(fā)揮材 料的承載能力。2.4立體桁架鋼結(jié)構(gòu)房屋（鋼管空間鋼結(jié)構(gòu)體系

8、）適用于大跨度工業(yè)與民用建筑。桁架與砼柱采用螺栓鉸接，桁架節(jié)點(diǎn)采用鋼 管之間直接相貫的焊接節(jié)點(diǎn)，屋面維護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型彩鋼板，有柃體系。2.5多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋（大連分院有做80m高度的電解塔）適用于多層和高層工業(yè)與民用建筑，一般采用空間結(jié)構(gòu)體系，柱腳剛接， 框架梁柱剛接（兩個(gè)方向），次梁與主梁鉸接，樓板采用鋼板或鋼與砼組合樓板（在壓型鋼板上現(xiàn)澆砼板）。按GB 500172003和JGJ 9998規(guī)范設(shè)計(jì)。2.6鋼與砼組合結(jié)構(gòu)房屋（1）型鋼砼組合結(jié)構(gòu)（從略）;（2）鋼管砼組合結(jié)構(gòu)（從略）3.門剛規(guī)范（CECS 102 2002）與普鋼規(guī)范（GB 50017 2003）的主要差別（1）風(fēng)荷載體型

9、系數(shù)取值不同（見 CECS102： 2002附錄A）,門剛結(jié)構(gòu)負(fù)壓值（2）受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比限值不同，見表 1：表1受壓構(gòu)件容許長(zhǎng)細(xì)比序號(hào)構(gòu)件類別門剛?cè)菰S長(zhǎng)細(xì)比普鋼容許長(zhǎng)細(xì)比1主要構(gòu)件1801502次要構(gòu)件、支撐、隅撐220200（3）受拉構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比限值基本相同，見表2：表2受拉構(gòu)件容許長(zhǎng)細(xì)比序號(hào)構(gòu)件類別一般建筑結(jié)構(gòu)有重級(jí)工作制吊車的廠房（只用于普鋼）直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)1桁架桿件3502502502吊車梁以下的柱間支撐3002003其他拉桿、支撐、系桿等400350（4）柱頂水平位移限值不同，見表 3：表3 柱頂水平位移限值（卜柱高度）序號(hào)門剛規(guī)范（CECS 102 2002）普鋼規(guī)范（GB

10、500172003）吊車情況水平位移限值吊車情況水平位移限值1無(wú)吊車，彩板墻H/60（ H/80）無(wú)橋式吊車（單層）H/1502無(wú)吊車，砌體墻H/100（ H/120）3有橋式吊車，駕駛室操作H/400（ H/400）有橋式吊車（單層）H/4004有橋式吊車，地面操作H/180（ H/300）注：“技術(shù)措施”規(guī)定，在風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值作用下，按括號(hào)內(nèi)數(shù)值。(5) 受彎構(gòu)件的撓度容許值不同，見表 4:表4受彎構(gòu)件的撓度容許值(L為受彎構(gòu)件的跨度)序號(hào)門剛規(guī)范(CECS 102 2002)普鋼規(guī)范(GB 50017 2003)構(gòu)件類別撓度容許值構(gòu)件類別撓度容許值1門式剛架斜梁樓(屋)蓋梁僅支承壓型鋼板屋面

11、L/180主梁或桁架L/400尚有吊頂L/240次梁、樓梯梁L/250有懸掛起重機(jī)L/400有懸掛起重機(jī)L/4002檁條僅支承壓型鋼板屋面L/150支承無(wú)積灰的瓦楞鐵和石棉瓦屋面L/150尚有吊頂L/240支承壓型鋼板和有積灰的瓦楞鐵和石棉瓦屋面L/2003壓型鋼板屋面板L/1504平臺(tái)板L/1005吊車梁手動(dòng)吊車和單梁吊車梁L/500輕級(jí)工作制橋式吊車梁L/800中級(jí)工作制橋式吊車梁L/1000重級(jí)工作制橋式吊車梁L/12006手動(dòng)或電動(dòng)胡戶軌道梁L/4007墻梁水平撓度支承壓型鋼板墻梁L/100支承壓型鋼板墻梁L/200支承砌體墻梁L/180且三50mm支承砌體墻梁L/3008墻板水平撓度

12、L/100（6）工字形、箱形截面受壓翼緣板自由外伸寬度 b與其厚度t之比值不同，見表5：表5工字形、箱形截面受壓翼緣寬厚比（b/t）序號(hào)門剛規(guī)范(CECS 102 2002)普鋼規(guī)范(GB 50017-2003)工字形截面工字形截面箱形截面1Q235 b/t < 15Q235 b/t < 13Q235 b/t < 402Q345b/t <12.4Q345b/t <10.7Q345 b/t < 33（7）工字形截面腹板的高厚比（h/t ）不同，見表6：表6工字形截面腹板的高厚比（h/t）序號(hào)門剛規(guī)范(CECS 102 2002)普鋼規(guī)范(GB 50017-20

13、03)梁、柱梁柱1Q235 h/t < 250Q235 h/t < 80按 GB 50017-2003 規(guī)范2Q345 h/t < 206Q345 h/t < 66第5.4.2條計(jì)算h/t注：箱形截面柱腹板的高厚比（h/t ）按GB500172003規(guī)范第543條計(jì)算h/t。4.單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋（1）材料選用：?jiǎn)螌娱T式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的承重構(gòu)件應(yīng)選用碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235B及低合 金高強(qiáng)度鋼Q345B其力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)分別符合碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB700及 低合金高強(qiáng)度鋼GB1591的規(guī)定。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算：目前，國(guó)內(nèi)計(jì)算單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的軟件有多種，宜

14、采用“中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所”的STS軟件，按二維模型計(jì)算。（3）常用跨度：15 m、18、21、24、27、30、33、36，以 3 m 為模數(shù)，特殊 情況可采用42 m （采用門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)時(shí)要慎用）。采用以上標(biāo)準(zhǔn)跨度，就可 以與標(biāo)準(zhǔn)跨度的吊車相配套。在鋼屋面結(jié)構(gòu)體系中，建筑跨度也可以采用 1m為模數(shù)，吊車跨度相應(yīng)修改。（4）常用柱距：6、7.5、9、12 m，采用門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)、壓型鋼板屋面、 墻面時(shí)，柱距也可以采用0.1m為模數(shù)。經(jīng)濟(jì)分析：采用門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)、壓型鋼板屋面 C型檁條時(shí)，以柱距7.59.0 m較 經(jīng)濟(jì)，柱距6.0、12.0m用鋼量較高；當(dāng)柱距為12m時(shí)，采用C型柃條

15、已不合適， 這時(shí)，可以在外墻上每開間插入一根柱子（中柱柱距仍為12m）和一根屋面梁（中 間用12m托梁），以保持柃條跨度為6 m,或采用高頻焊接H型鋼檁條（用鋼量 較高）；當(dāng)柱距 12m時(shí)，可采用桁架式柃條，與高頻焊接 H型鋼柃條相比， 可降低40%50%柃條的用鋼量，如用鋼量減少1.0Kg/卅時(shí)，則造價(jià)可降低7元 /卅。公用專業(yè)提的吊掛荷載條件對(duì)用鋼量有較大的影響，可經(jīng)過(guò)計(jì)算，折算成 比較合理的面荷載、點(diǎn)荷載來(lái)計(jì)算。參見表7:表7門式剛架和屋面檁條用鋼量表剛架跨度（m）柱距（m）用鋼量（Kg/ m2）造價(jià)（元 / m2）備注剛架屋面檁條合計(jì)246.022.46.528.9202.37.519

16、.27.226.4184.8較低9.018.59.127.6193.2較低12.019.410.029.4205.8366.029.16.535.6249.27.527.77.234.9244.3較低9.024.99.134.0238.0較低12.025.810.035.8250.6（5）定位軸線：見個(gè)體工程，無(wú)明確規(guī)定時(shí)，中柱兩個(gè)方向居中，邊柱在縱 向柱外平，橫向居中，橫向端跨柱內(nèi)移 600,抗風(fēng)柱外平。（6）溫度區(qū)段：?jiǎn)螌娱T式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的溫度區(qū)段放得很寬，一般控制在：縱向LW300 m,橫向L< 150 m,超過(guò)此尺寸，要設(shè)伸縮縫。伸縮縫設(shè)雙柱或采用容許脹 縮的構(gòu)造（長(zhǎng)圓孔）

17、。如溫度區(qū)段內(nèi)有砼構(gòu)件（如基礎(chǔ)梁、連系梁、墻梁、樓板）， 則對(duì)砼構(gòu)件要按砼規(guī)范采取超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施。（7）支撐系統(tǒng)：在每一個(gè)溫度區(qū)段，要設(shè)置必要的屋面水平支撐、縱向系桿和柱間支撐，組 成一個(gè)空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，將縱向水平荷載傳至基礎(chǔ)，以滿足結(jié)構(gòu)在縱向的安全與穩(wěn) 定。大多數(shù)的門式剛架破壞時(shí)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的失穩(wěn)、撓度造成，因此，支撐應(yīng)作為一 個(gè)門式剛架的重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。a. 屋面水平支撐和柱間支撐應(yīng)在同一開間內(nèi)設(shè)置，其間距：無(wú)吊車時(shí)L<3645 m,有吊車時(shí)L<60 m。當(dāng)建筑寬度> 60 m時(shí)，在內(nèi)柱列宜適當(dāng)增加柱 間支撐。b. 在邊柱、中間柱、屋脊處，應(yīng)沿全長(zhǎng)設(shè)剛性系桿，可采用圓鋼管或H型

18、鋼桿件。c. 門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面水平支撐和柱間支撐可采用帶張緊裝置（花籃螺栓）的十字交叉圓鋼支撐，其夾角為 30o60o，接近45o較好。當(dāng)房屋 高度相對(duì)于柱距較大時(shí)，柱間支撐可分層設(shè)置；當(dāng)設(shè)置十字交叉柱間支撐有困難 時(shí)，可設(shè)置角鋼門式支撐。7度及7度以上地區(qū)，宜采用角鋼支撐（抗規(guī)）。d. 當(dāng)設(shè)有帶駕駛室且起重量大于15t橋式吊車時(shí)，應(yīng)在屋蓋邊緣設(shè)置縱向水平支撐當(dāng)設(shè)有5t以上橋式吊車時(shí)，柱間支撐宜采用型鋼支撐，間距 36-45 m道。 在溫度區(qū)段端部吊車梁以下可不設(shè)柱間剛性支撐，只設(shè)上柱支撐。e. 當(dāng)生產(chǎn)工藝布置不容許設(shè)置柱間支撐時(shí)， 應(yīng)按雙向框架設(shè)計(jì)， 進(jìn)行縱向框 架計(jì)算，此時(shí)如工

19、型柱不滿足時(shí)，可采用箱型柱或雙向工型柱。f. 屋面柃條之間采用帶螺栓的鋼筋拉桿張緊，間距 3 m為宜，在檐口、屋脊 處設(shè)斜拉條和鋼管撐桿（中間可不設(shè)鋼管撐桿）；柃條之間隔一設(shè)一設(shè)置L50X 6 隅撐。（ 8）柱腳構(gòu)造： 門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱腳一般采用鉸接，鉸接柱腳的螺栓數(shù)量為：跨度L < 15 m時(shí)，采用2 M24螺栓；跨度L < 24 m時(shí)，采用2 M30螺栓 跨度L = 27 m時(shí)，采用4 M24螺栓；跨度L > 30 m時(shí)，采用4 M30螺栓。當(dāng)設(shè)有 5t 以上橋式吊車時(shí)宜采用剛接， 常用錨栓剛接柱腳， 剛接柱腳的底 板厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定。 設(shè)有

20、砼短柱時(shí)， 短柱內(nèi)的鋼筋也要 根據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定。 錨栓埋置在基礎(chǔ)中的深度， 應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度要求， 當(dāng) 埋置深度受到限制時(shí)，可采用在錨栓端部焊接錨板來(lái)傳遞錨栓的拉力?？癸L(fēng)柱高度較小時(shí)柱腳可采用鉸接；當(dāng)高度較大時(shí)，也可用剛接柱腳。（ 9 ）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：a. 梁與柱剛性連接：常采用柱和梁的端板豎放，用高強(qiáng)螺栓連接，梁的端 板厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力由計(jì)算確定。b. 梁的中間拼接節(jié)點(diǎn)：常采用梁的端板豎放用高強(qiáng)螺栓連接，梁的端板厚 度、螺栓數(shù)量根據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力由計(jì)算確定。（10）螺栓連接的計(jì)算： 采用螺栓連接，避免安裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)高空焊接，質(zhì)量可靠，施工方便。在彎矩、 拉力作用下， 摩擦型高強(qiáng)螺栓群中 （或

21、普通螺栓小偏心受拉） 最外排一個(gè)高強(qiáng)螺 栓所受的最大拉力為：Wax= n = N/n + M yi/刀 yi 2式中： 旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位于螺栓群中心Nt 一個(gè)螺栓所承受的拉力N 節(jié)點(diǎn)總的軸向力n 節(jié)點(diǎn)螺栓總數(shù)M 節(jié)點(diǎn)總的彎矩Y1 最外排螺栓至螺栓群中心的距離Yi 每一排螺栓至螺栓群中心的距離普通螺栓群中，最外排一個(gè)螺栓所受的最大拉力為：Nmax=Nt =( M+Ne yi/ 刀yi 2式中：旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位于外排受壓螺栓中心e N 至旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離Y1 最外排螺栓至旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離Yi 每一排螺栓至旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離其余按規(guī)范公式計(jì)算，從略。除螺栓連接外，其他常用的節(jié)點(diǎn)連接方式還有焊接連接、栓焊連接等，在 此從略。（11

22、）關(guān)于多跨剛架的搖擺柱：當(dāng)無(wú)吊車或設(shè)有 5t 以下吊車時(shí)，多跨剛架的中柱可以用搖擺柱，柱的上下端采 用鉸接；抗風(fēng)柱的上下端可采用鉸接。當(dāng)設(shè)有 5t 以上橋式吊車時(shí)，多跨剛架的中柱不宜采用搖擺柱，柱的上下端 宜采用剛接。5. 單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋 （實(shí)腹式工型柱）（1）材料選用：同門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算：?jiǎn)螌优偶芷胀ㄤ摻Y(jié)構(gòu)房屋（實(shí)腹式工型柱） ，采用“中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究 所”的STS軟件按二維模型計(jì)算。（3）溫度區(qū)段：?jiǎn)螌优偶芷胀ㄤ摻Y(jié)構(gòu)房屋的溫度區(qū)段， 比門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的控制要 嚴(yán)格一些，一般按下表 8 控制。表 8 單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋的溫度區(qū)段長(zhǎng)度值（ m）結(jié)構(gòu)

23、情況縱向溫度區(qū)段（垂直屋架或構(gòu)架跨度方向）橫向溫度區(qū)段（沿屋架或構(gòu)架跨度方向）柱頂為剛接柱頂為鉸接米暖房屋和非米暖地區(qū)的房屋220 (300)120 (150)150熱車間和采暖地區(qū)的非采暖 房屋180100125露天結(jié)構(gòu)120注：括號(hào)內(nèi)尺寸用于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋。超過(guò)表7長(zhǎng)度尺寸，要設(shè)伸縮縫，伸縮縫設(shè)雙柱。如溫度區(qū)段內(nèi)有砼構(gòu)件（如 基礎(chǔ)梁、連系梁、墻梁），則對(duì)砼構(gòu)件要按砼規(guī)范采取超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施。（4）支撐系統(tǒng)：在每一個(gè)溫度區(qū)段，要設(shè)置必要的屋面水平支撐、縱向系桿和柱間支撐，組 成一個(gè)空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，將縱向水平荷載傳至基礎(chǔ)，以滿足結(jié)構(gòu)在縱向的安全與穩(wěn)柱間支撐桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比，如下表 9：表

24、9柱間支撐桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比構(gòu)件名稱容許長(zhǎng)細(xì)比壓桿拉桿（有重級(jí)工作制吊車）拉桿（有輕、中級(jí)工作制吊車）吊車梁以下柱間支撐150200300吊車梁以下柱間支撐200350400支撐系統(tǒng)的設(shè)置基本同單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋，只是圓鋼支撐宜改為角鋼支撐。（5）柱腳構(gòu)造：?jiǎn)螌优偶芷胀ㄤ摻Y(jié)構(gòu)房屋（實(shí)腹式工型柱）的柱腳一般采用剛接，由于柱腳 內(nèi)力較大，基礎(chǔ)底面積也較大。當(dāng)采用樁基時(shí)，宜采用二樁或多樁基礎(chǔ)，才能滿 足柱腳彎矩產(chǎn)生的偏心影響。單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋（實(shí)腹式工型柱）的剛接柱腳的構(gòu)造有以下幾種：a. 錨栓剛接柱腳：剛接柱腳的底板厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定。 設(shè)有砼短柱時(shí)， 短柱內(nèi)的鋼筋根

25、據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定。 錨栓埋置在基礎(chǔ)中的深 度，應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度要求， 當(dāng)埋置深度受到限制時(shí)， 可采用在錨栓端部焊接錨板 來(lái)傳遞錨栓的拉力。b.埋入式柱腳：實(shí)腹式柱腳插入砼基礎(chǔ)杯口的深度1.5 he （he-柱截面高度），且不小于500mnffi 1/20鋼柱長(zhǎng)度。e.外包式柱腳：柱腳埋入深度2 he （he柱截面高度），設(shè)置2 M24定位 螺栓，外包砼的厚度不小于180mm鋼筋根據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定，并在埋入部 分柱的翼緣上設(shè)置栓釘，其直徑不小于 16mm水平及豎向間距不大于200mm（6）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和螺栓連接的計(jì)算：與門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋基本相同。（ 7）關(guān)于單層鋼結(jié)構(gòu)房屋柱網(wǎng)尺寸：上述兩

26、種單層鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱網(wǎng)尺寸選擇， 除滿足生產(chǎn)工藝的要求外， 還要 考慮結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能（降低用鋼量）和施工的方便，因此，單層鋼結(jié)構(gòu)房屋跨度 宜LW 36m柱距宜采用615m,當(dāng)柱距為68 m時(shí)，屋面柃條和墻柃可采用高 度200300的C型柃條，比較經(jīng)濟(jì)；當(dāng)柱距為815 m時(shí)，采用C型柃條已不合適，這時(shí)，可以在外墻上每開間插入一根柱子（中柱柱距仍為815m）和一根屋面梁（中間用815m托梁），以保持柃條跨度為68 m。6. 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋按抗震措施分為二類， 即 12層以下（包括 12層）鋼 結(jié)構(gòu)房屋和 12 層以上鋼結(jié)構(gòu)房屋。6.1 材料選用 ：高度在30m以下的多層鋼

27、結(jié)構(gòu)房屋材料選用與單層鋼結(jié)構(gòu)相同；高度在30m以上的高層鋼結(jié)構(gòu)房屋主要承重構(gòu)件，其板材應(yīng)選用符合高層 建筑結(jié)構(gòu)用鋼板YB4104標(biāo)準(zhǔn)的Q235GJ鋼或Q345GJ鋼，當(dāng)板材厚度t >40mm 并有抗撕裂Z向性能要求時(shí)，應(yīng)選用該標(biāo)準(zhǔn)中保證 Z向性能的Q235GJZ鋼或Q345GJZ鋼，Z向抗層狀撕裂性能等級(jí)為Z15、Z25,并保證沿厚度方向拉伸時(shí)， 其斷面收縮率分別大于15% 25%符合厚度方向性能板GB 5313的規(guī)定。6.2結(jié)構(gòu)計(jì)算：采用“中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所”的 STS軟件按三維模型計(jì)算。6.3結(jié)構(gòu)體系：6.3.1 12層以下（包括12層）層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋常用的結(jié)構(gòu)體系：（1）縱向

28、和橫向均為鋼框架體系（雙向框架），其特點(diǎn)是容易滿足大空間的使 用功能，梁柱節(jié)點(diǎn)在縱向和橫向均為剛接，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)用鋼量較多 ， 側(cè)向剛度弱于垂直支撐體系。（2）縱向?yàn)榇怪敝?、橫向?yàn)榭蚣荏w系，其特點(diǎn)是縱向剛度較大，梁柱節(jié)點(diǎn) 在縱向?yàn)殂q接，橫向?yàn)閯偨樱娩摿枯^省，但縱向垂直支撐的布置要受到一定的 建筑條件約束。（3）縱向和橫向均為垂直支撐體系。（4）縱向或橫向采用框架一垂直支撐混合體系，用于對(duì)側(cè)向剛度要求較嚴(yán)的 建筑。采用垂直支撐體系時(shí)，垂直支撐應(yīng)沿房屋高度方向連續(xù)布置，并盡量采用中心支撐。6.3.2 12層以上高層鋼結(jié)構(gòu)房屋采用的結(jié)構(gòu)體系：（1） 縱向和橫向均為鋼框架體系（雙向框架）；

29、（2）鋼框架一垂直支撐（抗震墻板）混合體系；（3）鋼框架一砼或鋼骨砼核心筒體系；（4）筒體和巨型框架體系。6.3.3各種高層鋼結(jié)構(gòu)房屋最大高度應(yīng)符合抗震規(guī)范 8.1.1條的規(guī)定，最大高 寬比應(yīng)符合抗震規(guī)范8.1.2條的規(guī)定，見下表10：表10鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度（m和最大高寬比結(jié)構(gòu)類型抗震設(shè)防烈度6、789框架結(jié)構(gòu)1109050框架-支撐（抗震墻板）結(jié)構(gòu)220200140筒體（框筒、筒中筒、桁架 筒、束筒）和巨型框架300260180最大咼寬比6.56.05.56.4常用的柱截面形式：（1）H型鋼柱（焊接或熱軋 H型）：用得較多，梁柱節(jié)點(diǎn)采用焊接、螺栓連接、栓焊連接都很方便，但側(cè)向剛度較弱

30、。（2）箱型柱（工廠焊接）：梁柱節(jié)點(diǎn)采用焊接、栓焊連接都很方便，兩個(gè)方向 的剛度均好，但采用全螺栓連接較難，加工制作要求較高。（3）雙向工字型柱（一個(gè) H型鋼與二個(gè)T型鋼組合）：梁柱節(jié)點(diǎn)采用焊接、 全螺栓連接、栓焊連接都很方便，兩個(gè)方向的剛度均好，但加工制作要求較高。（4）圓鋼管柱：梁柱節(jié)點(diǎn)較復(fù)雜，施工要求較高。溫度區(qū)段：多層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度，當(dāng)采用彩板墻時(shí) LW 150m當(dāng)采用磚 墻時(shí)LW90m如溫度區(qū)段內(nèi)有砼構(gòu)件（如基礎(chǔ)梁、連系梁、墻梁），則對(duì)砼構(gòu)件 要按砼規(guī)范采取超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施。高層鋼結(jié)構(gòu)房屋主體結(jié)構(gòu)一般不設(shè)置伸縮縫。6.5柱腳構(gòu)造：多層和高層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋的柱腳采用剛接，

31、 由于柱腳內(nèi)力較大，基礎(chǔ)底面 積也較大。當(dāng)采用樁基時(shí)，宜采用二樁或多樁基礎(chǔ)，才能滿足柱腳彎矩產(chǎn)生的偏 心影響。12層以上鋼結(jié)構(gòu)房屋宜米用埋入式柱腳，6、7度時(shí)也可米用外包式柱 腳。剛接柱腳的計(jì)算和構(gòu)造應(yīng)滿足 JGJ 9998高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第 八章第六節(jié)的有關(guān)規(guī)定。（1）錨栓剛接柱腳：（一般柱腳彎矩小于600KN.m的情況較合理）僅用于12層以下（包括12層）鋼結(jié)構(gòu)房屋。 剛接柱腳的底板厚度、螺栓 數(shù)量根據(jù)柱腳內(nèi)力由計(jì)算確定。設(shè)有砼短柱時(shí)，短柱內(nèi)的鋼筋也要根據(jù)柱腳內(nèi)力 由計(jì)算確定。錨栓埋置在基礎(chǔ)中的深度，應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度要求，當(dāng)埋置深度受到 限制時(shí)，可采用在錨栓端部焊接錨板來(lái)傳遞錨栓的

32、拉力；當(dāng)柱腳內(nèi)力很大，可采用帶靴梁的錨栓連接柱腳，柱腳彎矩全部由靴梁傳遞。(2) 外包式柱腳：實(shí)腹式 H 型鋼柱、箱型柱、雙向工字型柱柱腳，埋置深度>3 he (he-柱截面高度)，外包砼的厚度不小于180mm鋼筋根據(jù)柱腳內(nèi)力由 計(jì)算確定，并在埋入部分柱的翼緣上設(shè)置栓釘，其直徑不小于 16mm水平及豎 向間距不大于 200mm。(3) 埋入式柱腳：柱腳埋入深度3 he ( he 柱截面高度)，設(shè)置2 M24定 位螺栓，并在埋入部分柱的翼緣上設(shè)置栓釘，其直徑不小于 16mm常用19mm 水平及豎向間距不大于 200mm。(4) 12層以上高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)設(shè)置帶砼墻的地下室，此時(shí)，抗側(cè)力構(gòu)件

33、的 框架柱、支撐、剪力墻等均應(yīng)延伸至基礎(chǔ)面(地下室底板、承臺(tái)頂) 。6.6 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 ：( 1 )梁與柱剛性連接采用高強(qiáng)螺栓(常用磨察型)連接： 柱和梁的端板豎放， 柱、梁的端板厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力由計(jì)算確定。這種節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠，但制作加工要求精度較高，安裝有一定難度。( 2)梁與柱剛性連接采用栓焊連接：梁的連接板厚度、 焊縫厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力由計(jì)算確定。這種節(jié)點(diǎn) 是國(guó)內(nèi)使用最多的一種節(jié)點(diǎn)形式，安裝方便。( 3)梁與柱、主梁與次梁鉸接節(jié)點(diǎn)采用高強(qiáng)螺栓(常用磨察型)連接： 連接板厚度、螺栓數(shù)量根據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力由計(jì)算確定。( 4)上下柱接頭：a. 全部高強(qiáng)螺栓連接，用于 H 型鋼

34、柱、雙向工字型柱；b. 腹板高強(qiáng)螺栓連接，翼緣坡口全熔透焊接，用于 H 型鋼柱、雙向工字型 柱；e. 坡口全熔透焊接，用于箱型柱。上下柱接頭位置在框架梁上1.3m處，接頭處應(yīng)設(shè)置耳板，耳板的厚度不小于 10mm每段柱的長(zhǎng)度約912m (7)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：梁柱節(jié)點(diǎn)、主梁與次梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造參見多層鋼框架結(jié)構(gòu)和國(guó)標(biāo)圖集 01SG 519 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖。(5) 高強(qiáng)螺栓連接的計(jì)算：與門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋基本相同。6.7 樓蓋結(jié)構(gòu)：（1）壓型鋼板支承的現(xiàn)澆砼板與鋼梁組合的組合樓板：有兩種計(jì)算方法， 一是壓型鋼板作為受拉構(gòu)件的組成部分， 另一種是壓型鋼 板僅作為砼板的模板， 計(jì)算中不考慮。

35、 板與梁的連接采用栓釘或焊接彎筋連接成 整體，當(dāng)鋼梁翼緣寬度b >300時(shí)，布置二排栓釘或彎筋，當(dāng)b< 300 mm寸，布 置一排栓釘或彎筋，栓釘沿梁長(zhǎng)方向的間距L>6d（d為栓釘直徑），且L< 600mm 栓釘?shù)闹睆揭话銥?16 mm?？辜暨B接件的計(jì)算參見 GB50012003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范11.3條。（2）現(xiàn)澆砼板與鋼梁組合的組合樓板： 砼板采用支模的方法現(xiàn)澆，板與梁的連接亦采用栓釘或焊接彎筋連接成整體，栓釘或焊接彎筋的布置和計(jì)算同上。（3）花紋鋼板或鋼格刪樓板： 一般用于工業(yè)建筑，鋼板與鋼梁焊接。在上述樓板中， 前兩種在框架計(jì)算中可以作為剛性樓蓋， 滿足水平剛度無(wú)

36、限 大的假定，而第三種在框架計(jì)算中不可以作為剛性樓蓋，水平剛度假定為零。6.8 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震構(gòu)造措施：（1）多層和高層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和高度，采用不同的 地震作用效應(yīng)調(diào)整系數(shù)，并采取不同的抗震構(gòu)造措施；（2）多層和高層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋宜避免采用不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)方案，一般不設(shè) 防震縫；（3） 基礎(chǔ)埋置深度：采用天然地基時(shí)不小于房屋總高度的1/15，采用樁基時(shí) 不小于房屋總高度的 1/20；（4）12 層以上鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)設(shè)地下室，框架柱應(yīng)伸至地下一層，鋼框架垂 直支撐（抗震墻板）結(jié)構(gòu)的垂直支撐（抗震墻板）應(yīng)伸至基礎(chǔ)；（5） 框架柱的長(zhǎng)細(xì)比，應(yīng)符合建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范8.3.1

37、 條的規(guī)定；（6） 框架梁、柱板件寬厚比，應(yīng)符合建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范8.3.2 條的規(guī)定；（7）多層和高層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋宜采用壓型鋼板支承的現(xiàn)澆砼板組合樓板或 非組合樓板，板與梁應(yīng)有可靠連接（采用栓釘或焊接彎筋連接成整體） ；（8）焊逢質(zhì)量等級(jí)：梁與柱剛接時(shí)，柱在梁翼緣上下各500伽的節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)，柱翼緣與腹板間或箱形柱壁板間的連接焊縫應(yīng)采用二級(jí)坡口全熔透焊縫上下柱的對(duì)接接頭和柱拼接接頭上下各 500伽的范圍內(nèi)，工字型截面柱翼緣與腹板間及箱形截面柱角部壁板間的焊縫應(yīng)采用二級(jí)全熔透焊縫；梁、柱翼緣、腹板板件的對(duì)接和梁、柱翼緣板與端板、腹板和端板的連接均應(yīng)采用二級(jí)坡口全熔透焊縫；其余為三級(jí)焊縫。二級(jí)全熔

38、透焊縫應(yīng)采用超聲波探傷或射線探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，二級(jí)焊縫檢驗(yàn)比例不小于20%三級(jí)焊縫應(yīng)按二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，檢查數(shù)量不小于10% ;(9) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中其他有關(guān)要求。9. 鋼結(jié)構(gòu)防火、防銹設(shè)計(jì)(1)鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)：a. 根據(jù)“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范” GBJ50016-2006的規(guī)定，一、二級(jí)耐火等級(jí) 建筑的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限應(yīng)分別達(dá)到以下要求：多層、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋：柱 3.0，2.5h ; 梁 2.0，1.5h ;樓板1.5，1.0h ;屋頂承重構(gòu)件1.5，1.0h ;樓梯1.5，1.0h ；單層鋼結(jié)構(gòu)房屋：柱 3.0，2.5h ;梁2.0，1.5h ;屋頂承重構(gòu)件1.5，

39、1.0h ；b. 防火涂料的選用應(yīng)遵守鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范CECS24勺規(guī)定。鋼柱、鋼梁可采用厚涂型防火涂料，其他構(gòu)件采用超薄涂型防火涂料(防火涂料的生產(chǎn)廠家資質(zhì)，應(yīng)經(jīng)公安部消防管理部門確認(rèn)，其產(chǎn)品才能被選用) 。多高 層鋼結(jié)構(gòu)一般可采用外包式的防火材料， 以解決防火涂料過(guò)厚的問(wèn)題。當(dāng)檁條作 為減小鋼架平面外計(jì)算長(zhǎng)度的支撐桿件時(shí)， 必須涂刷防火涂料；不作為支撐桿件 時(shí)，可以不刷防火涂料。c. 防火涂料的涂層厚度應(yīng)達(dá)到上述耐火極限的要求并不得少于下表11所列數(shù)據(jù)：表11防火涂料的涂層厚度表防火涂料 類型耐火極限(h)涂層厚度(mm)用量(kg/ m2)備注厚涂型1.511.010.02.0

40、15.013.02.519.017.03.023.021.0超薄型0.50.61.21.00.91.61.51.32.22.01.72.82.52.13.43.02.54.0d. 防火涂料的施工和驗(yàn)收防火涂料涂裝前鋼材表面除銹要求最低的除銹等級(jí)為Sa2 （高氯化聚乙烯、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等底漆或防銹漆）或Sa2 1/2 （無(wú)機(jī)富鋅等底漆）。除銹后，再刷二道防銹底漆，而后再刷防火涂料。防火涂料涂裝質(zhì)量的檢驗(yàn)，應(yīng)按照鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205 2001的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。除采用防火涂料外，還可采用其他防火措施，從略。（2）鋼結(jié)構(gòu)的防銹與涂裝：a.對(duì)一般涂裝要求的構(gòu)件，應(yīng)采用二道底漆，一道中

41、間漆，二道面漆的作法，漆膜總厚度應(yīng)符合下表12的規(guī)定：表12防腐蝕涂層最小厚度（卩m防護(hù)層使用年限（年）防腐蝕涂層最小厚度（卩m弱腐蝕中等腐蝕強(qiáng)腐蝕10 1528024020051024020016025200160120b.帶彩涂層的鍍鋅壓型鋼板雙面的鍍鋅量:無(wú)侵蝕環(huán)境鍍鋅量不少于：180 g/m2;弱侵蝕環(huán)境鍍鋅量不少于：240 g/m2；中等侵蝕環(huán)境鍍鋅量不少于：275 g/m 2。c.壓型鋼板基板的最小厚度（不含鍍鋅層）：屋面板0.53 mm，墻面板0.4mmd.與壓型鋼板配套使用的鋼質(zhì)連接件及固定支架必須進(jìn)行鍍鋅防護(hù)10. 鋼結(jié)構(gòu)房屋的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施(1) 在滿足建筑高度限值的情況下，

42、在單層工業(yè)廠房中優(yōu)先采用門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系，因?yàn)樗菀诐M足多種使用功能的要求，鋼材用量最省，基礎(chǔ)用料最省，造價(jià)最低；(2) 選擇合理的柱距尺寸，可降低鋼材用量，經(jīng)比較，柱距7.59.0m較經(jīng)濟(jì)； 柱距 12m時(shí)，可采用桁架式柃條，與高頻焊接H型鋼柃條相比，可降低40% 50%柃條的用鋼量；(3) 作好管線綜合，確定合理的吊掛荷載(活荷載)，可降低剛架的用鋼量， 見下表8;(4) 單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋屋面采用屋架承重時(shí)，其上下弦桿宜采用T形鋼, 而不采用H型鋼，腹桿用角鋼，可降低屋架的用鋼量；(5) 嚴(yán)格控制梁、柱等受力構(gòu)件的應(yīng)力比，一般可控制在0.850.95，并且各 桿件應(yīng)力都比較均勻

43、；(6) 在滿足工藝要求的前提下，適當(dāng)設(shè)置屋面支撐和柱間支撐，可降低剛架的 用鋼量；(7) 選材：以應(yīng)力控制的構(gòu)件，宜采用 Q345B!岡材，以長(zhǎng)細(xì)比控制的構(gòu)件，宜 采用Q235B鋼材；(8) 當(dāng)單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋高度較高時(shí)(大于15m)，采用格構(gòu)式柱比實(shí) 腹式柱用鋼量要??；(9) 多層鋼結(jié)構(gòu)房屋采用組合樓板時(shí) ，采用直接支模澆注砼比采用壓型鋼板 支撐澆注砼要經(jīng)濟(jì)。表8門式剛架(無(wú)吊車)用鋼量表序號(hào)跨度(m)檐口高度(m)基本風(fēng)壓(kn/m2)屋面何載(k n/m 2)柱距(m)每榀剛架重量(kg)每平米用鋼量(kg/m 2)恒載活載設(shè)計(jì)值1246.90.70.40.61.36291020

44、.327.5311917.439362316.840.41.01.886362325.257.5389221.76308.40.70.40.61.36462225.777.5557424.889623423.190.41.01.886623434.7107.5682630.411368.40.70.40.61.36569226.4127.5677925.2139731522.6140.41.01.886731533.9157.5819330.4注：1.表中數(shù)據(jù)為剛架用于8度以下地震區(qū)剛架的用鋼量；2. 用鋼量不包括柃條、支撐、拉條、撐桿、系桿和柱間支撐工程實(shí)例1. 單層門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)

45、計(jì)：以?shī)W鎂1B3號(hào)建筑（窯爐區(qū)和成品庫(kù)房）為例（1）建筑結(jié)構(gòu)概況1B3號(hào)建筑（窯爐區(qū)和成品庫(kù)房），建筑面積13177.0叭柱網(wǎng)（跨度X柱 距）為（20+30+24 X 6.0m，總長(zhǎng)度177.0m,總寬度74m 總高度1113m單層, 柱頂標(biāo)高為11.0、13.0m。廠房?jī)?nèi)布置了一條窯爐生產(chǎn)線和成品庫(kù)房。在修整工 段設(shè)置了一臺(tái)5t單梁橋式吊車。為三連跨門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋。按照“門 式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 ”（CECS 102 2002）設(shè)計(jì)。（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)由于柱腳采用錨栓鉸接，基礎(chǔ)只承受豎向力和剪力，不承受彎矩，而彩板屋 面的豎向荷載又很小，故采用獨(dú)立柱基時(shí)，基礎(chǔ)底面積較小。（3）鋼

46、框架設(shè)計(jì)鋼框架采用PK程序進(jìn)行計(jì)算，框架柱、梁截面采用工字形，因?yàn)槲菝娴鯍旌奢d較大，故柱截面為 H40曠1100X 300X 6X 16,梁截面為 H70曠1100X 350X 8X 14, Q345鋼材。梁柱節(jié)點(diǎn)采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓剛接，螺栓的性能等級(jí)為10.9 級(jí)，高強(qiáng)螺栓的數(shù)量和排列、節(jié)點(diǎn)板的尺寸、厚度由計(jì)算確定。為了減少柃條的跨距，在8.011.0m柱距的中間，增加一榀屋面梁，支承于 8.011.0m 的托梁上。為了保證框架平面外的穩(wěn)定，設(shè)置了柱間支撐和屋面支撐。2. 單層排架普通鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)：以?shī)W鎂 1B2 號(hào)建筑（壓制廠房）為例（ 1 ）建筑結(jié)構(gòu)概況1B2號(hào)建筑（壓制廠房），建筑

47、面積2739.1叭柱網(wǎng)（跨度X柱距）為 24.0 X 12.0m,總長(zhǎng)度105.35m,總寬度24.9m,總高度18.5m,單層，柱頂標(biāo)高為16.5m。 廠房?jī)?nèi)布置了 8臺(tái)壓制機(jī)和硬化間， 設(shè)有 32/5t 雙梁橋式吊車。 單層排架普通鋼 結(jié)構(gòu)房屋。按照“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ”（ GB 500172003）設(shè)計(jì)。（ 2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 鋼框架柱腳采用錨栓剛接（錨栓直徑和數(shù)量由計(jì)算確定） ，由于廠房很高， 柱腳彎矩很大，達(dá)到1300KN-M而彩板屋面荷載又很小，故采用獨(dú)立柱基時(shí)（其 中有一半與塔樓共用基礎(chǔ)） ，基礎(chǔ)底面積很大，達(dá)到 3.6mX 5.4m。（ 3）鋼框架設(shè)計(jì)鋼框架柱腳和柱頂均采用剛接節(jié)點(diǎn)，采

48、用 PK程序進(jìn)行計(jì)算，框架柱、梁截 面采用工字形，柱截面為 H900X 500X 18X 24,梁截面為 H900X 250X 12X 18， Q345鋼材。梁柱節(jié)點(diǎn)采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓剛性連接，螺栓的性能等級(jí)為10.9級(jí)，高強(qiáng)螺栓的數(shù)量和排列、節(jié)點(diǎn)板的尺寸、厚度由計(jì)算確定。為了減少柃條的 跨距，在8.012.0m柱距的中間，增加一榀屋面梁，支承于8.012.0m的托梁 上。為了保證框架平面外的穩(wěn)定，設(shè)置了較強(qiáng)的柱間支撐和屋面支撐。3. 高層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)：以?shī)W鎂 1B1 號(hào)建筑（塔樓）為例（ 1 ）建筑結(jié)構(gòu)概況1B1號(hào)建筑（塔樓），建筑占地面積1303.4川，建筑面積11730.6川，柱

49、網(wǎng) （跨度X柱距）為（7.85+10.15 ）X 6.0m，總長(zhǎng)度60.00m,總寬度18m 總高度 50.75m, 9層，層高為 5.30+3.30+5.35+6.65+6.65+8.00+4.35+4.70+6.45m 。一層為破碎間，設(shè)局部地下室，二層以上各層為篩選、研磨、稱重、配料、攪拌間,中央控制室布置在三層，四、五層為料倉(cāng)區(qū)，屋面為25 m水箱間和電梯機(jī)房間電梯井道為鋼筋砼筒體結(jié)構(gòu)，與鋼框架用防震縫分開。樓面荷載如下表13：表13 樓面荷載表樓層樓面標(biāo)咼樓面構(gòu)造活荷 載(KN/m2)設(shè)備荷 載(KN/m2)恒何載(KN/m2)備注二層5.300砼組合樓板10105鋼格柵103后改花紋鋼板三層8.600砼組合樓板10155四層13.950花紋鋼板7.5104局部有料倉(cāng)70五層20.600花紋鋼板564料倉(cāng)80，40六層27.250砼組合樓板5，105花紋鋼板2.54七層35.250鋼格柵2.5，102t吊車3后改花紋鋼板八層39.600鋼格柵2.5，10123后改花紋鋼板九層44.300花紋鋼板2.5264屋面50.600砼組合屋面2825 m3水箱彩鋼板屋面0.51電梯機(jī)房108本建筑為高層鋼框架結(jié)構(gòu)，按照“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”（G