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摘要：目前，我国钢结构建筑发展速度很快，由于钢结构建筑具有自重轻、抗震性能好、施工速度快的特点，刚架轻钢结构已广泛应用在我国的超市、仓库和厂房中。但也存在着一些钢结构建筑问题，本文就这些问题展开讨论。
关键词：钢结构门式刚架设计施工
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
近年来，我国钢结构建筑发展进步很大，我们周围出现了越来越多的钢结构建筑，我们的城市建筑里所含的钢结构元素增多。钢结构建筑具有其显著特点，如自重轻、抗震性能好、施工速度快等，目前我国的很多超市、仓库和厂房都选取了刚架轻钢结构。虽然当前钢结构建筑市场发展势头很好，但是一些钢结构建筑问题的出现不可避免，这对钢结构的健康发展是非常不利的，我们应该注意这些问题。接下来，笔者就钢结构设计和施工中出现的一些问题展开讨论。
一、设计方面的问题
（一）屋面坡度方面的问题
《门式刚架轻型钢结构房屋技术规程》规定，门式刚架屋面坡度应取 1/8 ～1/20，并且对于雨雪较多的地区应选取较大值。有些设计人员对规范要求视而不见，不注意把控屋面坡度。坡度过大很容易造成不必要的材料使用；而在雨雪较大的地区使用小坡度屋面，很可能会造成雨雪堆积，在屋面形成积水或积雪，从而损坏屋面，如果荷载过量，很可能把面板压塌或使檩条失去平衡。
（二）柱脚节点方面的问题
在设计门式刚架时，当厂房没有吊车或有 5 t 以下桥式吊车时，柱脚宜按平板支座铰接设计，相对刚接柱脚，这样可以使柱截面和基础大小减小，从而降低工程造价。当厂房的吊车达到5t以上时，为了使柱顶的水平位移减小，应采用刚接的柱脚，有时候为了建筑成本节约的需要，在设计时限制条件没有考虑在内，把柱脚设置为铰接，从而使刚度侧向过小，柱顶位移增大，造成结构不能使用。另外，要注意，当设置铰接为柱脚时，一定要把梁柱连接点设置成刚接，不然结构就会变为机构。《门式刚架轻型钢结构房屋技术规程》规定，应由摩擦力或抗剪键承担门式刚架柱脚的水平剪力，而不由柱脚锚栓承担。柱脚按摩擦系数计算后，如不满足抗剪要求宜设抗剪键，摩擦系数按 0． 4 考虑，计算公式为 Q≥0． 4 N( 需设置) ; Q≤0． 4 N( 不需设置) ，同时，细石混凝土的二次浇筑应该紧密，并且要在混凝土中加入膨胀剂。有的设计不把柱脚的水平力放在应该考虑的范围，不把抗剪键作为设置对象，水平力由柱脚锚栓承受，从而使柱脚锚栓被破坏。
（三）型钢梁柱和混凝土柱的连接问题
钢结构具有自重轻、强度高、施工速度快的特点，当前通常使用的方法是在混凝土结构中加一层钢结构，或或运用原结构混凝土柱构建混凝土结构侧面的钢结构。这样很好地连接钢柱和原结构柱顶，然而在处理节点时总会出现问题。应连接好已加层的钢结构柱脚和原混凝土结构柱顶，实际工作中存在一些设计人员对原结构柱截面考虑得不周全，而设计了过大的柱脚，从而出现在原柱顶上打过很多孔植筋后，才发现柱顶混凝土被打疏了而不能再使用下去的现象发生。一般情况下，斜梁和混凝土用膨胀螺栓连接，因为在膨胀螺栓和混凝土连接时，受拉不稳的现象很容易发生，如果把它做成刚接，当最上部膨胀螺栓产生松动后，就会产生铰结合点，改变力学模型，造成梁截面损坏。
（四）其他问题
在门式刚架体系中，为确保结构稳定，隅撑和拉条的作用不容忽视，然而为了节省工程造价，有些设计人员干脆把它取消，从而使斜梁和檩条承受过大的负荷而失去平衡。
为使结构整体稳定，在门式刚架中应有水平支撐和柱间支撑的设置，这样支撑会受到水平荷载的压力作用，而有的会设计过于简单的截面设计，甚至长细比的要求不能得到很好地满足。尤其是在 8 度及以上地震区，小直径的圆钢的运用会在柱间支撑出现，这样一来，当较大地震发生时，支撑作用无法发挥出来，出现安全问题。
二、施工方面的问题
（一）柱脚安装问题
在对基础混凝土进行浇筑之前，不复核预埋件位置或复核得不准确以及锚栓固定不牢，很容易使混凝土浇筑发生位移，偏移柱脚位置。有些施工对为了简化施工，在柱脚底板标高处使用一次性的基础混凝土浇筑，而不设置调整螺栓，因而影响到基础顶的标高和平整度，不利于钢柱的安装。
（二）节点问题
应把摇摆柱顶和斜梁的连接设置为铰接，这样在实际操作中，摇摆柱和斜梁之间牢靠，把铰节点改为刚节点，从而造成实际构造和力学模型不相符的现象发生，出现安全问题。
在拼接门式刚架斜梁和柱的时候，在同一竖向截面上放上翼缘和腹板的焊接接头，如果在焊接的时候存在质量隐患，一定要把拼接处的翼缘接头和腹板接头调整一下，最好错开。
为使端板接触得紧密，端板接触面应用摩擦处理，而在实际安装的过程中，常常会出现端板间缺乏一定的平整度的现象，甚至有的缝隙很大，造成摩擦面不能很好地接触，摩擦面受力不均，当结构荷载起作用时，摩擦面打滑，造成摩擦性高强螺栓的破坏。
（三）防腐问题
防腐对于钢结构是一个很重要的环节，檩条是钢结构围护结构的主要构件，檩条的厚度一般为 2 mm 左右，如果被锈蚀则会很快退出工作，檩条通常要求热镀锌，但现场经常会出现电镀的檩条，时间长了，檩条经常就会出现锈蚀，这样是很危险的。还有运到施工现场的型钢梁、柱一般都是经过防腐处理的，在现场焊接后必然会对焊接处的防腐层破坏，这就要求对焊接处严格进行现场防腐处理，但现场经常会出现局部漏刷情况。
三、结语
在钢结构里，门式刚架具有较为简单的结构，其运用也很广泛，但是在设计和施工上还存在一些问题，因而要系统培训钢结构从业技术人员，考核通过后，才允许上岗，与此同时，要严格按照规范进行钢结构的设计和施工工作，以使发生质量问题的可能性降到最低。
参考文献：
[1] 宋宝东,王纳群.门式刚架轻型房屋钢结构设计中的若干问题[J]. 中国建筑金属结构. 2005(12).
[2] 霍建鹏,王君.减少门式刚架用钢量措施分析[J]. 内蒙古石油化工. 2011(08).
[3] 郎月平.关于门式刚架轻型房屋设计中的几个问题探讨[J]. 山西建筑. 2010(29).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：钢结构门式刚架设计施工
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
近年来，我国钢结构建筑发展进步很大，我们周围出现了越来越多的钢结构建筑，我们的城市建筑里所含的钢结构元素增多。钢结构建筑具有其显著特点，如自重轻、抗震性能好、施工速度快等，目前我国的很多超市、仓库和厂房都选取了刚架轻钢结构。虽然当前钢结构建筑市场发展势头很好，但是一些钢结构建筑问题的出现不可避免，这对钢结构的健康发展是非常不利的，我们应该注意这些问题。接下来，笔者就钢结构设计和施工中出现的一些问题展开讨论。
一、设计方面的问题
（一）屋面坡度方面的问题
《门式刚架轻型钢结构房屋技术规程》规定，门式刚架屋面坡度应取 1/8 ～1/20，并且对于雨雪较多的地区应选取较大值。有些设计人员对规范要求视而不见，不注意把控屋面坡度。坡度过大很容易造成不必要的材料使用；而在雨雪较大的地区使用小坡度屋面，很可能会造成雨雪堆积，在屋面形成积水或积雪，从而损坏屋面，如果荷载过量，很可能把面板压塌或使檩条失去平衡。
（二）柱脚节点方面的问题
在设计门式刚架时，当厂房没有吊车或有 5 t 以下桥式吊车时，柱脚宜按平板支座铰接设计，相对刚接柱脚，这样可以使柱截面和基础大小减小，从而降低工程造价。当厂房的吊车达到5t以上时，为了使柱顶的水平位移减小，应采用刚接的柱脚，有时候为了建筑成本节约的需要，在设计时限制条件没有考虑在内，把柱脚设置为铰接，从而使刚度侧向过小，柱顶位移增大，造成结构不能使用。另外，要注意，当设置铰接为柱脚时，一定要把梁柱连接点设置成刚接，不然结构就会变为机构。《门式刚架轻型钢结构房屋技术规程》规定，应由摩擦力或抗剪键承担门式刚架柱脚的水平剪力，而不由柱脚锚栓承担。柱脚按摩擦系数计算后，如不满足抗剪要求宜设抗剪键，摩擦系数按 0． 4 考虑，计算公式为 Q≥0． 4 N( 需设置) ; Q≤0． 4 N( 不需设置) ，同时，细石混凝土的二次浇筑应该紧密，并且要在混凝土中加入膨胀剂。有的设计不把柱脚的水平力放在应该考虑的范围，不把抗剪键作为设置对象，水平力由柱脚锚栓承受，从而使柱脚锚栓被破坏。
（三）型钢梁柱和混凝土柱的连接问题
钢结构具有自重轻、强度高、施工速度快的特点，当前通常使用的方法是在混凝土结构中加一层钢结构，或或运用原结构混凝土柱构建混凝土结构侧面的钢结构。这样很好地连接钢柱和原结构柱顶，然而在处理节点时总会出现问题。应连接好已加层的钢结构柱脚和原混凝土结构柱顶，实际工作中存在一些设计人员对原结构柱截面考虑得不周全，而设计了过大的柱脚，从而出现在原柱顶上打过很多孔植筋后，才发现柱顶混凝土被打疏了而不能再使用下去的现象发生。一般情况下，斜梁和混凝土用膨胀螺栓连接，因为在膨胀螺栓和混凝土连接时，受拉不稳的现象很容易发生，如果把它做成刚接，当最上部膨胀螺栓产生松动后，就会产生铰结合点，改变力学模型，造成梁截面损坏。
（四）其他问题
在门式刚架体系中，为确保结构稳定，隅撑和拉条的作用不容忽视，然而为了节省工程造价，有些设计人员干脆把它取消，从而使斜梁和檩条承受过大的负荷而失去平衡。
为使结构整体稳定，在门式刚架中应有水平支撐和柱间支撑的设置，这样支撑会受到水平荷载的压力作用，而有的会设计过于简单的截面设计，甚至长细比的要求不能得到很好地满足。尤其是在 8 度及以上地震区，小直径的圆钢的运用会在柱间支撑出现，这样一来，当较大地震发生时，支撑作用无法发挥出来，出现安全问题。
二、施工方面的问题
（一）柱脚安装问题
在对基础混凝土进行浇筑之前，不复核预埋件位置或复核得不准确以及锚栓固定不牢，很容易使混凝土浇筑发生位移，偏移柱脚位置。有些施工对为了简化施工，在柱脚底板标高处使用一次性的基础混凝土浇筑，而不设置调整螺栓，因而影响到基础顶的标高和平整度，不利于钢柱的安装。
（二）节点问题
应把摇摆柱顶和斜梁的连接设置为铰接，这样在实际操作中，摇摆柱和斜梁之间牢靠，把铰节点改为刚节点，从而造成实际构造和力学模型不相符的现象发生，出现安全问题。
在拼接门式刚架斜梁和柱的时候，在同一竖向截面上放上翼缘和腹板的焊接接头，如果在焊接的时候存在质量隐患，一定要把拼接处的翼缘接头和腹板接头调整一下，最好错开。
为使端板接触得紧密，端板接触面应用摩擦处理，而在实际安装的过程中，常常会出现端板间缺乏一定的平整度的现象，甚至有的缝隙很大，造成摩擦面不能很好地接触，摩擦面受力不均，当结构荷载起作用时，摩擦面打滑，造成摩擦性高强螺栓的破坏。
（三）防腐问题
防腐对于钢结构是一个很重要的环节，檩条是钢结构围护结构的主要构件，檩条的厚度一般为 2 mm 左右，如果被锈蚀则会很快退出工作，檩条通常要求热镀锌，但现场经常会出现电镀的檩条，时间长了，檩条经常就会出现锈蚀，这样是很危险的。还有运到施工现场的型钢梁、柱一般都是经过防腐处理的，在现场焊接后必然会对焊接处的防腐层破坏，这就要求对焊接处严格进行现场防腐处理，但现场经常会出现局部漏刷情况。
三、结语
在钢结构里，门式刚架具有较为简单的结构，其运用也很广泛，但是在设计和施工上还存在一些问题，因而要系统培训钢结构从业技术人员，考核通过后，才允许上岗，与此同时，要严格按照规范进行钢结构的设计和施工工作，以使发生质量问题的可能性降到最低。
参考文献：
[1] 宋宝东,王纳群.门式刚架轻型房屋钢结构设计中的若干问题[J]. 中国建筑金属结构. 2005(12).
[2] 霍建鹏,王君.减少门式刚架用钢量措施分析[J]. 内蒙古石油化工. 2011(08).
[3] 郎月平.关于门式刚架轻型房屋设计中的几个问题探讨[J]. 山西建筑. 2010(29).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。