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，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)房屋越來越多地成為超高層建筑的首選方案?，F(xiàn)在，鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)已成為我國(guó)

2、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，36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)廠家也越來越多，生產(chǎn)能力也越來越強(qiáng)。目前，生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠如浙江的東

3、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4 0 mm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 500172003（2）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 CECS 102：2002（3）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GBJ 5

4、00182002（4）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 1382001（5）高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 9998（6）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 JGJ 791（7）鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn) JG 111999（8）鋼網(wǎng)架檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) JG 121999（9）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 502052001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 01SG519（3）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 02SG518（4） 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接 03SG5191（5） 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接 04SG5192（6） 鋼吊車

5、梁 SG52012（7） 吊車軌道聯(lián)結(jié)及車擋（適用于鋼吊車梁） 05G525（8） 鋼柃條 鋼墻梁 SG52114（9） 鋼托架 05G513（10）鋼與混凝土組合樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造 05SG522（11）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 m（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

6、（或剛接），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/ 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/m2。2.2 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 500172003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

7、蓋時(shí)，宜采用鋼屋架，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192m×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)

8、構(gòu)體系） 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 500172003）的主要差別 （

9、1）風(fēng)荷載體型系數(shù)取值不同（見CECS 102：2002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 180 150 2次要構(gòu)件、支撐、隅撐 220 200（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（H柱高度）序號(hào)門剛規(guī)范（C

10、ECS 102：2002）普鋼規(guī)范（GB 500172003）吊車情況水平位移限值吊車情況水平位移限值1無吊車，彩板墻H/60（H/80）無橋式吊車（單層）H/1502無吊車，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 500172003）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

11、梁樓（屋）蓋梁 僅支承壓型鋼板屋面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/400 2檁條 僅支承壓型鋼板屋面 L/150支承無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/200 3壓型鋼板屋面板 L/150 4 平臺(tái)板 L/100 5 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/1200 6手動(dòng)或電動(dòng)葫蘆軌道梁 L/400 7 墻梁水平撓度支承壓型鋼板墻梁 L/100

12、支承壓型鋼板墻梁 L/200支承砌體墻梁 L/180且50mm支承砌體墻梁 L/300 8墻板水平撓度 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 500172003）工字形截面工字形截面箱形截面 1Q235 b/t15Q235 b/t13Q235 b/t40 2Q345 b/t12.4Q345 b/t10.7Q345 b/t33（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

13、：2002）普鋼規(guī)范（GB 500172003）梁、柱梁 柱 1Q235 h/t250Q235 h/t80按GB 500172003規(guī)范 2Q345 h/t206Q345 h/t66第條計(jì)算h/t 注：箱形截面柱腹板的高厚比（h/t）按GB 500172003規(guī)范第條計(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： 單層門式剛架輕型鋼結(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，宜采用“中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)

14、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1 m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7.59.0m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型柃條已不合適，這時(shí)，可以在外墻上每開間插入

15、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/時(shí)，則造價(jià)可降低7元/。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)過計(jì)算，折算成比較合理的面荷載、點(diǎn)荷載來計(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/）造價(jià)（元/）備 注剛架屋面檁條合計(jì)246.022.46.528.9202.37.519.27.226.4184.8較低9.018.59.12

16、7.6193.2 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L300 m，橫向L150 m，超過此尺寸，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）。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

17、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：無吊車時(shí)L3645 m，有吊車時(shí)L60 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

18、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一道。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，

19、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L50×6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 L15 m時(shí)，采用 2 M24 螺栓；跨度 L24 m時(shí)，采用 2 M30 螺栓跨度 L27 m時(shí)，采用 4 M24 螺栓；跨度 L30 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)，

20、可采用在錨栓端部焊接錨板來傳遞錨栓的拉力。抗風(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：NmaxNtN/n + My1/yi²式中： 旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位于螺栓群中心 Nt 一

21、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： NmaxNt（M+Ne）y1/yi²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）關(guān)于多跨剛架的搖擺柱：當(dāng)無吊車或設(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

22、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)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采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋220（300）120（150）150熱

23、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)定。柱間支撐桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比，如下表9：表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20035

24、0400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

25、度1.5 hc（hc柱截面高度），且不小于500mm和1/20鋼柱長(zhǎng)度。c.外包式柱腳：柱腳埋入深度2 hc（hc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L36m，柱距宜采用615m,當(dāng)柱距為68 m時(shí)，屋面柃條和墻

26、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t40mm并有抗撕裂Z向性能要求時(shí)，應(yīng)選用

27、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

28、為鉸接，橫向?yàn)閯偨?，用鋼量較省，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）；（2）鋼框架垂直支撐（抗震墻板）混合體系；（3）鋼框架砼或鋼骨砼核心筒體系；（4）筒體和巨型框架體系。 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

29、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最大高寬比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。（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

30、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)L150m，當(dāng)采用磚墻時(shí)L90m。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，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)房屋宜采用埋入式柱腳，6、7度時(shí)也可采用外包式柱腳。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。

31、（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傳遞錨栓的拉力；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 hc（hc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

32、，水平及豎向間距不大于200mm。（3）埋入式柱腳：柱腳埋入深度3 hc（hc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

33、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；c. 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)

34、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。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時(shí)，布置一排栓釘或彎筋，栓釘沿梁長(zhǎng)方向的間距L6d(d為栓釘直徑)，且L< 600mm，栓釘?shù)闹睆揭话銥?6 mm?？辜暨B接件的計(jì)算參見GB500172003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

35、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

36、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的范圍內(nèi)，工字型截面柱翼緣與腹

37、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”GBJ500162006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

38、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1.5，1.0h。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的規(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，以解決防火涂料過厚的問題。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

39、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/)備 注厚涂型1.511.010.02.015.013.02.519.017.03.023.021.0超薄型0.50.61.21.00.91.61.51.32.22.01.72.82.52.13.43.02.54.0 d. 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GB502052001的有

40、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（µm）防護(hù)層使用年限（年）防腐蝕涂層最小厚度（µm）弱腐蝕中等腐蝕強(qiáng)腐蝕101528024020051024020016025200160120b. 帶彩涂層的鍍鋅壓型鋼板雙面的鍍鋅量：無侵蝕環(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/m²。c. 壓型鋼板基板

41、的最小厚度（不含鍍鋅層）：屋面板0.53 mm ，墻面板0.4 mm。d. 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，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

42、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；（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鋼材，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（無吊車）用鋼量表序號(hào)跨度(m)

43、檐口高度(m)基本風(fēng)壓(kn/m²)屋面荷載 (kn/m²)柱距(m)每榀剛架重量(kg)每平米用鋼量(kg/m²)恒載活載設(shè)計(jì)值1246.90.70.40.61.36291020.327.5311917.439362316.840.41.01.886362325.257.5389221.76308.40.70.40.61.36462225.777.5557424.889623423.190.41.01.886623434.7107.5682630.411368.40.70.40.61.36569226.4127.5677925.2139731522.6140.4

44、1.01.886731533.9157.5819330.4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)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，柱網(wǎng)（跨度×柱距）為（20+30+24）×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

45、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H4001100×300×6×16，梁截面為H7001100×350×8×14，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

46、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），建筑面積2739.1，柱網(wǎng)（跨度×柱距）為24.0×12.0m，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

47、（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3.6m×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H900×500×18×24，梁截面為H900×250×12×18，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

48、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，建筑面積11730.6，柱網(wǎng)（跨度×柱距）為（7.85+10.15）×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，

49、四、五層為料倉(cāng)區(qū)，屋面為25 m3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)高樓面構(gòu)造活荷載（KN/）設(shè)備荷載（KN/）恒荷載（KN/）備 注二層 5.300砼組合樓板10105鋼格柵10 3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2.5，1012 3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)