輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

1、<p>　　輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題</p><p>　　摘要：由于鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。輕型金屬板材及其配套的門(mén)式剛架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用，自《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS 102：98）公布已來(lái)，此類(lèi)工程有了更快的發(fā)展，但也陸續(xù)聽(tīng)到一些令人不安的情況。去年雨水較大，降雪較

2、多，有些地方雪特別大，結(jié)構(gòu)被壓壞恐怕很難避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架梁太細(xì)，令人擔(dān)心，遇到大雪很可能出問(wèn)題。有的骨架立起來(lái)?yè)u搖晃晃，沒(méi)有支撐，說(shuō)裝上墻板就好了，好象有了墻板就可以不要支撐。現(xiàn)在排架多起來(lái)，用鋼筋砼柱、輕鋼梁，造價(jià)較低，但有的嚴(yán)重不合規(guī)定。以下就輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工談自己的幾點(diǎn)體會(huì)。 關(guān)鍵詞：門(mén)式剛架， 鋼結(jié)構(gòu) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU3

3、18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　Abstract: as the steel structure itself has light weight, high strength, construction as well as fast unique advantages, so to top, big span, especially tall, big span, the steel str

4、ucture is very ideal. Light sheet metal and its complete door frame of series of light steel structure has been a wide range of applications, from the door frame of light steel structure housing technical regulations (CE

5、CS 102:98) published has come, this kind of the project has a faster development, but also have he</p><p>　　Key words: the door frame, steel structure </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)方面 </b></p&

6、gt;<p>　　1．屋面活荷載取值 </p><p>　　《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2，但構(gòu)件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數(shù)0.6。門(mén)式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/m2，與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。國(guó)外這類(lèi)，要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載，而我們無(wú)此規(guī)定，遇到超載情況，就要出安全問(wèn)題。建議設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高至0.5kN/m2（可以考慮為使用附加

7、荷載）。 </p><p>　　2. 剛架計(jì)算的應(yīng)力比取值問(wèn)題 </p><p>　　這就是專(zhuān)業(yè)公司設(shè)計(jì)鋼屋架很經(jīng)濟(jì)的原因，應(yīng)力比貼著上限跑（接近1.0）。未給突發(fā)事件留有足夠的空間，這就是近幾年輕鋼廠房頻頻出現(xiàn)事故的因素之一。建議設(shè)計(jì)者在應(yīng)力比取值上限不要超過(guò)0.8。 </p><p><b>　　3．檁條的計(jì)算 </b></p>

8、<p>　　檁條計(jì)算問(wèn)題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時(shí)要屈曲，強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)采用有效寬度，對(duì)原有截面要減弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范》（GB50018－2002）中講的，有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解，甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。但是，設(shè)計(jì)光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設(shè)計(jì)人員往往忽略強(qiáng)度計(jì)算要用凈斷面，忽略釘孔減弱。這種減弱

9、，一般達(dá)到6-15%，對(duì)小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強(qiáng)度計(jì)算不用凈截面，實(shí)際應(yīng)力將高于計(jì)算值?！兑?guī)范》4.1.8、9條規(guī)定：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算；受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效截面計(jì)算；穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算”。 </p><p><b>　　施工方面 </b></p><p><b>　　柱

10、腳的破壞 </b></p><p>　　1.1 預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過(guò)近。在剛架吊裝時(shí)，經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力，而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí)，鋼柱側(cè)邊螺栓不能過(guò)于靠邊，應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí)，砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可組織剛架的吊裝工作。 </p><p>　　1.2 往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì)，計(jì)算時(shí)

11、不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件，所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車(chē)水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力，幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān)，從而破壞柱腳錨栓。 </p><p>　　1.3 柱腳底板與砼柱間空隙過(guò)小，使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。 </p><p>　　1.4 有些工程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確，為了方便剛架吊裝就位，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔，任意切割，造成柱腳底板開(kāi)孔過(guò)大，

12、使得柱腳固定不牢，錨栓最小邊（端）距亦不能滿足規(guī)范要求。 </p><p><b>　　2．柱子拔出 </b></p><p>　　有的剛架在大風(fēng)時(shí)柱子被拔起，這是實(shí)際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計(jì)算失誤，而且設(shè)計(jì)柱間支撐時(shí)，未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時(shí)，只設(shè)置少量柱間支撐來(lái)抵抗縱向風(fēng)荷載，支撐傳給柱腳的拉力很大，而柱腳又沒(méi)有采取可靠的抗拔措

13、施，很可能將柱子拔起。，因此，在風(fēng)荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時(shí)，在柱腳應(yīng)考慮抗拔構(gòu)造，例如錨栓端部設(shè)錨板等。 </p><p><b>　　2．沒(méi)有柱間支撐 </b></p><p>　　有些業(yè)主為了不影響使用，擅自叫施工方拆除柱間支撐。這種情況最近較多，這樣肯定不行。目前沒(méi)有任何一本規(guī)范允許不設(shè)支撐。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略。 </p>&l

14、t;p>　　3. 梁、柱連接與安裝 </p><p>　　3.1 多跨門(mén)式剛架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì)，而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死，致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符，造成工程事故。所以，安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作； </p><p>　　3.2 翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí)，未按要求做成傾斜度的過(guò)渡。對(duì)接焊縫連接處，若焊件的寬度或厚度不同，且在同一側(cè)相差4mm以上者，應(yīng)分別在寬度或厚度

15、方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1：2.5（1：4）的斜角。 </p><p>　　3.3 端板連接面制作粗燥，切割不平整，或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng)，使端板翹曲變形，造成端板間接觸面不吻合，連接螺栓不得力，從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。 </p><p>　　3.4 剛架梁柱拼接時(shí)，把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上，造成工程隱患。拼接接頭時(shí)，翼緣板和腹板的接頭一定要按

16、規(guī)定錯(cuò)開(kāi)。 </p><p>　　3.5 剛架梁柱構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋，容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。 </p><p>　　3.6 連接高強(qiáng)螺栓不符合《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊分初擰、終擰，對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成，切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完

17、成后，對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查，以防漏擰或松動(dòng)。 </p><p>　　3.7 有些工程中高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理，使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理 </p><p>　　3.8 有的工程缺乏有針對(duì)性的吊裝方案，吊裝剛架時(shí)，未采用臨時(shí)措施保證剛架的側(cè)向穩(wěn)定，造成剛架安裝倒塌事故。應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架，而后安裝

18、其他剛架。頭兩榀剛架安裝完畢后，應(yīng)在兩榀剛架間將水平系桿，檁條及柱間支撐，屋面水平支撐，隅撐全部裝好，安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度，待調(diào)整正確后方可鎖定支撐，而后安裝其他剛架。 </p><p>　　4. 檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝 </p><p>　　4.1 為了安裝方便，隨意增大、加長(zhǎng)檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件，

19、而且也是剛架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體，設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少剛架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，有效的保證了剛架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過(guò)大過(guò)長(zhǎng)，隅撐就失去了應(yīng)有的作用。 </p><p>　　4.2 隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接，當(dāng)剛架受側(cè)向力時(shí)，使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用，容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。 </p><p>　　4.3 有的工程所用檁條僅用電鍍，造成工程尚未完工，檁條早

20、已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條，且保證一定的鍍鋅量。 </p><p>　　4.4 因墻面開(kāi)設(shè)門(mén)洞，擅自將柱間垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)隔的柱間支撐、屋面水平支撐與剛架形成縱向穩(wěn)定體系，若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。 </p><p>　　4.5 有些單位為了節(jié)省鋼材和人工，將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消，這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。故施工單位不

21、得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。 </p><p>　　4.6 有的單位擅自增加屋面荷載，原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載，而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d，從而導(dǎo)致鋼梁撓度過(guò)大或坍塌。任何單位均不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。 </p><p>　　4.7 屋面板未按要求設(shè)置，將固定式改為浮動(dòng)式，使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí)，會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接，能可靠的阻止檁條

22、側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙皮作用。 </p><p>　　4.8 剛性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一，使得水平支撐體系不在同一平面上，從而影響剛架的整體穩(wěn)定性。剛性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系，其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。 </p><p><b>　　5.屋面漏水現(xiàn)場(chǎng) </b></p><p>　　5.1加強(qiáng)施工人員的施工技能訓(xùn)練，打

23、釘時(shí)要穩(wěn)、要準(zhǔn)，盡量不要打偏。出現(xiàn)打偏時(shí)要及時(shí)補(bǔ)上硅酮密封膠（不要施用玻璃膠） </p><p>　　5.2水槽問(wèn)題很重要，目前在廣東地區(qū)由于成本低廉的因素大量使用彩鋼板水槽。由于基材薄，酸雨多。水槽不平整大量存水等因素的影響，彩鋼板水槽的使用壽命最長(zhǎng)就5年。而且更換水槽工序繁瑣，所以建議使用不銹鋼水槽，達(dá)到一勞永逸的效果。 </p><p>　　以上幾點(diǎn)是在輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題總

24、結(jié)而得，有些問(wèn)題雖然很微小，但往往成敗就在這些微不足道的細(xì)節(jié)處理上，希望各位同行能重視這些問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，共同交流一起共勉。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]高光虎,多高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì),建筑結(jié)構(gòu),2001 </p><p>　　[2]包頭鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算(第2版),2006