門式鋼架設計8條經驗總結

　　一、門式剛架一般多采用變截面構件，當有吊車時，柱多采用等截面。常用的柱截面高度一般為300~700mm。
　　截面定義時考慮的原則有：
　?。?）翼緣須滿足寬厚比要求，腹板滿足高厚比要求。對于腹板，當不滿足要求時，程序按考慮屈曲強度計算。所以說，截面翼緣滿足寬厚比，顯得很重要。
　?。?）截面選擇要考慮常用的板型，結合市場上常用的材料規格選擇比較好。對于翼緣，常選用的規格有180、200、220、250等。
　?。?）選擇截面還要考慮節點螺栓布置的實際情況，滿足規范對于螺栓的容許距離要求。
　?。?）對于腹板截面，考慮的往往是制作問題，以及和翼緣截面厚度的協調問題。腹板的厚度一般以比翼緣的小些為宜，其高厚比用到150左右比較合適。這樣，制作中的變形也比較小，板件厚度不宜低于6mm，否則焊穿。
　?。?）常用的門式剛架翼緣截面一般為：180×8, 180×10, 200×8, 200×10, 220×10, 220×12, 240×10, 240×12, 250×10, 250×12, 260×12, 260×14, 270×12, 280×12, 300×12, 320×14等。
　?。?）常用的腹板截面一般為6mm和8mm厚。對6mm的其高度范圍一般為300~750mmzui最大可到900mm;對8mm厚的腹板高度范圍一般為300~900mm,最大可到1200mm。
　　二、梁的平面外計算長度通常情況下對于下翼緣取隅撐作為其側向支撐點，計算長度取隅撐之間的距離。對于上翼緣，一般也可以取有隅撐的檁條之間的距離。檁距1.5m，隅撐隔一個檁條布置。所以，梁的平面外計算長度取3m。
　　柱的平面外長度取決于其平面外支點距離，本剛架在牛腿位置設置面外支撐。由于設置 了吊車，程序在此把柱分為2段，柱子平面外長度取各段柱實際長度即可。對于平面內計算長度，在通常情況下不需要修改。但有時平面內長度需要根據實際修改。當有夾層時，對于按框架設計的柱的平面內計算長度需要修改。
　　三、鉸接構造相對剛接來說，簡單很多，方便制作和安裝，有條件時宜盡量采用。采用的節點形式要保證結構形式為幾何不變體系。柱腳采用鉸接哈哈死剛接，當自重較輕時，柱高一般關系不大。柱底彎矩不太大，一般采用駐地為鉸接的形式；有吊車且吊車噸位較大時，采用剛接柱腳。多跨門架中柱，柱頂彎矩較小，常作為搖擺柱。
　　柱腳采用鉸接還是剛接還要看房屋的高度和風荷載的大小，當風荷載很大，即使沒有吊車，也宜設成剛接柱腳，以控制側移。
　　鉸接與否還應結合土質情況。剛接柱腳由于存在彎矩，基礎尺寸會較大，使綜合造價上升。
　　對于門式剛架來說，典型的恒載有：○1屋面恒荷載，用程序的布置?！?當有吊車時，對于吊車梁及吊車軌道的自重，用實現?！?對于墻面系統的自重，在有需要時，用實現。
　　屋面恒載計算：
　　0.8mm厚壓型鋼板
　　100mm保溫棉 0.2kN/m2
　　0.6mm厚壓型鋼板
　　檁條 0.1kN/m2
　　合計 0.3kN/m2
　　四、門式剛架結構與一般廠房結構不同，其高度一般都不大，但是其跨度和長度都比較大，這類房屋的風荷載體形系數有自己的特點，須按《門規》中規定執行。
　　五、（1）多臺吊車組合時的吊車荷載折減系數
　　當有多臺吊車時，吊車荷載應 按《建筑結構荷載規范》表5.2.2乘以多臺吊車的荷載折減系數。
　?。?）門式剛架梁按壓彎構件驗算平面內穩定性
　　實腹式門式剛架斜梁當坡度較小時，可不進行平面內的穩定計算，僅按壓彎構件計算強度和平面外穩定性。但當斜梁坡度較大時，斜梁軸梁軸力較大，平面內穩定不能忽略，此時應勾選“鋼梁還要按壓彎構件驗算平面內穩定性”。
　　（3）搖擺柱設計內力放大系數
　　如果考慮兩端鉸接的搖擺柱非理想鉸接的不利影響?？尚薷摹皳u擺柱設計內力放大系數”，在強度和穩定性設計時，將柱的軸力設計值乘以該放大系數進行計算。
　?。?）單層廠房排架柱計算長度折減系數
　　當采用《鋼結構設計規范》設計時，對于下端剛性固定的階形柱（如沒有橋式吊車的門式剛架），可以按《鋼結構設計規范》表5.3.4考慮在排架平面內的計算長度折減系數。
　?。?）鋼柱計算長度系數計算方法
　　只在按《鋼結構設計規范》線剛度比計算柱平面內計算長度系數時考慮此參數，有側移或無側移框架應按《鋼結構設計規范》的有關規定確定。當按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》計算時，與此參數無關。
　　在進行門式剛架截面優化時，應注意以下問題：
　　（1）優化結構類型應選取“輕型門式剛架”，這對這種輕型門式剛架的特定，程序采用了相應的優化搜索方法，同時能保證一跨中多段變截面梁截面高度的連續性。
　?。?）STS可以優化的門式剛架截面類型有：焊接工字形截面，H型鋼截面。對于其他截面類型，不能采用門式剛架方式優化。
　　（3）截面優化時按照分組截面為優化對象（默認為建模輸入的同一標準截面構件為一組），一個分組有不利的構件控制，所以當收禮狀態差異很大的構件應采用不同的截面分組。
　?。?）結構建模時，不允許存在加腋截面，應采用分段變截面輸入。
　　（5）在建模時可以定義梁、柱的平面內計算長度系數。在優化計算時，程序可以采用定義的梁平面內計算長度系數，但不采用定義的柱平面內計算長度系數，應為當程序調整構件截面尺寸時，柱平面內計算長度系數時變化的。
　　六、STS 的門式剛架三維設計實際上采用的是三維建模，二維計算的設計方法，即通過立面編輯的方式建立門式剛架、支撐系統的三維模型，通過吊車平面布置的方法自動生成各榀剛架的吊車荷載；通過屋面、墻面布置建立維護構件的三維模型。自動完成主剛架、柱間支撐、屋面支撐的內力分析和構件設計，以及屋面檁條、墻面墻梁的優化和計算。
　　七、工字形截面構件腹板的受剪板幅，當腹板高度變化不超過60mm/m時可考慮屈曲強度。
　　八、門式鋼架設計常見問題
　　1. 鋼柱、鋼梁的平面外計算長度怎么?。?br /> 　　答：a. 平面外計算長度程序默認值為桿件實際長度，平面外的計算長度應該取平面外有效支撐之間的間距，通常需要根據平面外支撐布置情況修改。（見《STS用戶手冊》） b. 見《鋼結構設計手冊》（第三版）460頁9.8.3節
　　c. 見《鋼結構設計手冊》（第三版）435頁，437頁相關內容
　　2. 是否可以改變鋼架工字型截面翼緣的厚度？
　　答：可以。見《門式鋼架規范》4.1.3條
　　3. 關于STS中的錯誤信息：“梁高厚比超限”的解決方法？
　　答：網友認為該錯誤信息出現是因為鋼架的楔率>60mm/m造成的，本人卻無法驗證該說法。但是增加腹板厚度確實可以解決該問題。見《門式鋼架規范》6.1.1-6條，《鋼結構規范》4.3節
　　4. 高強螺栓可以涂油漆嗎？
　　答：不可以。油漆會使接觸面的摩擦系數降低。
　　5. 如何確定鋼架梁的分段比例？
　　答：可根據彎矩包絡圖確定。一般單跨取0.3：0.7或0.4：0.6，多跨可取0.3：0.45：0.25
　　6. 如何估算鋼架梁柱截面？
　　答：根據荷載與支座情況，鋼梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時，可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。
　　柱截面按長細比預估，通常50<λ<150，簡單選擇值在100附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同，可選擇鋼管或H型鋼截面等。
　　7. 關于門式鋼架的恒載？
　　答：壓型鋼板及保溫層 0.25kN/m2
　　檁條 0.05kN/m2
　　懸掛設備 0.2kN/m2
　　8. 如果鋼架截面是以強度控制而非撓度控制時，可以考慮使用高強鋼材。
　　9. 鋼構的除銹方式有哪些？
　　答：手動，適用于小型要求不高的構件，除銹不
　　噴砂，適用于比較厚實的構件，除銹
　　酸洗，適用于薄壁構件或不方便用噴砂方法除銹的構件或部位，除銹
　　10. 拉條采用圓鋼時直徑不宜小于10mm（見《門式鋼架規范》6.3.5條）；檁托的常用厚度是8mm；隅稱按設計確定（見《門式鋼架規范》6.16條）；屋面彩鋼板厚度不宜小于0.4mm（見《門式鋼架規范》6.6.2條）。
　　11. 各種截面形式檁條的區別及適用條件？
　　答：槽鋼檁條，用料較大，不經濟；
　　H型鋼檁條，適用于大跨度（超過10m）的情況；
　　C型鋼檁條，截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制作安裝方便
　　Z型鋼檁條，在主平面x軸的剛度大，用作檁條時撓度小，用鋼量省，制造安裝方便。斜卷邊Z型鋼還可以折疊
　　堆放，占地少。當屋面坡度較大時候，這種檁條較常用；
　　格構式檁條，用于大跨度情況。
　　12. 如何估算檁條截面？
　　答：實腹式檁條的截面高度h，一般取跨度的1/35~1/50；桁架式檁條的截面高度h，一般取跨度的1/12~1/20。
　　13. 撐桿的作用及如何設置？
　　答：撐桿設置在檐檁和天窗缺口處邊檁。因為該處檁條只是單邊有拉條，如不設撐桿，檁條在平面外方向向一側彎曲。