1支撑,拉条及拉条连接节点的常见错误
带吊车门式刚架钢结构厂房设计要点浅析
带吊车门式刚架钢结构厂房设计要点浅析[摘要]结合工程实例，针对带吊车门式刚架结构厂房的设计，从相关规范的要求出发，分析了结构计算、钢柱基础、水平支撑和柱间支撑等支撑系统的设置、重要节点、隅撑、檩条和墙梁等设计要点，为类似厂房的设计提供借鉴与参考。
[关键词] 门式刚架；柱间支撑；水平支撑；刚性系杆；长细比；钢柱基础1引言门式刚架结构自上世纪80年代由国外引进我国后，尤其在1998年《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的正式发布后，在我国各地、各个行业均得到了广泛应用。
本文结合实际的工程实例，对带吊车的门式刚架结构设计中的要点进行了归纳分析。
2 工程概况山东潍坊某民营企业投资的100万吨/年凝析油生产化工原料项目，位于山东潍坊滨海经济开发区临港工业园南区，其全厂性仓库主要用于存储工厂生产和维护所用的机电设备、钢材、化工设备等，生产类别为丁类，建筑耐火等级为二级。
仓库主体为单层双跨双坡门式刚架钢结构，仓库长97.5米、宽48米，单坡跨度为24米，刚架柱距7.5米，跨中设中柱，檐口高度12.3米、牛腿面高度7.3米，每跨内均设20/5吨的桥式吊车一台，屋面坡度i=0.07。
地面上1米以下的外墙为砖砌体结构，其余屋面和墙面均为保温夹芯钢板围护结构。
本工程的抗震类别为丙类，抗震设防烈度为7度，工程场地土类别为Ⅲ类，主体结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，抗震等级为三级。
3结构计算全厂性仓库为带吊车工业厂房，吊车起重量Q=20t，柱高在13米以内，刚架柱、梁为H形等截面、梁为I形变截面，柱脚为刚接。
在设计指标的控制上，鉴于本厂房吊车起重量大、厂房高大的特点，设计中主要采用《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010，简称《抗震规范》）、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003，简称《钢规》），以利于整体结构的安全。
3.1刚架主体结构的计算刚架主体结构即刚架柱、梁采用PKPM的STS模块进行平面建模、平面导荷。
钢结构中GJ＼GL＼GZ＼XG＼SC＼YC＼ZC＼LT＼GZL＼GXL＼CG代表含义
钢结构中GJ＼GL＼GZ＼XG＼SC＼YC＼ZC＼LT＼GZL＼GXL＼CG代表含义来源：郁向娟的日志GJ钢架GL钢架梁或GJL钢架梁GZ钢架柱或GJZ钢架柱XG系杆SC水平支撑YC隅撑ZC柱间支撑LT檩条TL托梁QL墙梁GLT刚性檩条WLT屋脊檩条GXG刚性系杆YXB压型金属板SQZ山墙柱XT斜拉条MZ门边柱ML门上梁T拉条CG撑杆HJ桁架FHB复合板YG：压杆或是圆管（从材料表中分别）XG：系杆LG：拉管QLG：墙拉管QCG：墙撑管GZL直拉条GXL斜拉条GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为1号3钢结构设计图1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施；2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图；3）结构平面（包括各层楼面、屋面）布置图应注明定位关系、标高、构件（可布置单线绘制）的位置及编号、节点详图索引号等；必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图；空间网架应绘制上、下弦杆和关键剖面图；4）构件与节点详图a）简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示，注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法，连接节点详图，施工、安装要求。
b）格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面（必要时加立面）、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明单构件型号、规格，组装节点和其他构件连接详图。
4钢结构施工详图根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图，标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流程要求、焊缝质量等级等，宜对零件进行编号；并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。
《常用用术语》钢结构:是由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构。
钢结构的特点:轻质高强；塑性、韧性好；各向同性，性能稳定；可焊性；不易渗漏；耐热但不耐火；耐腐蚀性差；制造简便，施工周期短。
《钢结构制作与安装》试题答案1-2
（ A卷）试题审批表学年第一学期课程名称：拟题教师：考试班级：教研室主任审核：系(部)主任审核：印刷份数： 60主考教师须知一、考试时间：20 年月日～20 年月日二、交试题时间：20 年月日～20 年月日三、要求：1、根据教学大纲拟定试题。
2、教学大纲相同的不同专业、班级试题必须统一。
3、按标准化考试要求的客观性试题不低于50％，试题力求做到题意明确，难度适当，不出偏题、怪题，试题中基础题应占60％，比较灵活的稍有难度题占30％，难度较高题占10％；试卷一律采用百分制。
4、拟定试题一律采用学院制定的试卷纸打印；试卷须拟定A、B两份，并附详细解答及评分标准。
5、试题必须做到字迹清楚，图形准确。
6、考试结束后在规定时间内务必将阅后试卷交回教务科。
7、成绩单以电子文本及书写文本形式报送学籍科一份存档；另一份报系办公室备查。
教务处 20 年月日课程 班级 姓名 学号密封线 密封线课程 班级 姓名 学号密封线 密封线五、计算题（共12分）试计算下图所示某桁架腹杆与节点板的连接所需的实际焊缝长度（采用三面围焊）。
腹杆为2L 10110⨯，节点板厚度为12mm ，肢背和肢尖焊脚尺寸均为8=f h mm ，承受静荷载设计值N =640kN ，钢材为Q235，焊条为E43型（2/160mm N f wf =），手工焊。
注：正面角焊缝的强度设计值提高系数22.1=f β采用三面围焊 取38mm f h =，求端焊缝承载力330.782110 1.22160240.5kN we wf fN h l f β==⨯⨯⨯⨯⨯=∑此时肢背、肢尖焊缝受力311240.5448327.8kN 22N N k N =-=-= 322240.519271.8kN 22N N k N =-=-=则肢背、肢尖所需焊缝计算长度为311327.810182.9mm 220.78160w w e f N l h f ⨯===⨯⨯⨯32271.81040mm 220.78160w w e f N l h f ⨯===⨯⨯⨯肢背、肢尖的实际焊缝长度11182.98190.9mm w f l l h =+=+=，取200mm 2240848mm w f l l h =+=+=，取50mm（ A卷）试题审批表20 ／20 学年第学期课程名称：拟题教师：考试班级：教研室主任审核：系(部)主任审核：印刷份数：业 课程 班级 姓名 学号密封线 密封线 密封线级 姓名 学号密封线密封线专业 课程 班级 姓名 学号密封线 密封线 密封线第 4 页 (2）说明1—8构件名称。
拉条的设置研究
拉条的设置研究段正光，刘堰陵(武汉市政工程设计研究院有限责任公司武汉 430023)摘要：结合实际设计经验，对轻钢结构设计中关于拉条的设置进行了探讨。
关键词：轻钢结构；拉条；洞口1 概述拉条起承受檩条侧向力、减小檩条侧向变形的作用。
同时，拉条还可作为檩条的侧向支撑，减小檩条的计算长度。
其作用很容易理解，但拉条力的传递却往往被忽视。
2 屋面拉条的设置2．1 屋脊及屋面开洞时拉条设置拉条受力一般需要传至刚架上，旧的轻钢规程CECS102：98第6．3．5条指出：“在屋脊处还应设置斜拉条和撑杆”。
如图1(a)所示，拉条的力在屋脊处从斜拉条和撑杆组成的水平桁架传至檩条的端部，靠近檩条与刚架节点，相当于将拉条的力传至刚架。
根据同样的原理，当屋面开孔时，在开孔的下侧也应设置斜拉条和撑杆，如图1(b)。
有些设计不设这部分斜拉条和撑杆，且所有檩条也采用相同的截面，则图中檩条1以下的拉条力都传到檩条1上，可能造成檩条1强度不够。
修订后的轻钢规程CECS102：2002中第6．3．5条已改为“斜拉条应与刚性檩条连接”，上述屋面开孔的情况就属于应设斜拉条的情况。
当屋面是双坡对称结构时，也可采用如图1(c)所示的拉条布置方式，即在屋脊处设拉条1，直接将屋脊檩条连起来，使两侧拉条的力互相平衡。
但在这种情况下，需要注意屋脊檩条在拉条作用下受力模型如图1(d)所示，拉条会对檩条产生垂直于屋面向下的合力Ntgθ。
与其它檩条相比，屋脊檩条承受的屋面荷载面积较小，但增加了拉条的垂直力Ntgθ，屋面荷载与拉条附加力的合力不一定比其它檩条所受合力小，因此，屋脊檩条需要单独计算。
对于屋面不对称的情况，由于屋脊两侧拉条的力不能平衡，这种方法是不可行的。
2．2 屋檐处拉条的设置另一值得考虑的问题是屋面檩条在檐口的布置。
轻钢规程CECS102：2002第6．3．5条图示表示当檩条倒向屋脊时应在檐口布置斜拉条与撑杆。
此外，在以下两种情况下檐口布置斜拉条与撑杆也是必须的：(1)将拉条视为檩条的侧向支撑点，从而减小檩条的计算长度，这在檩条兼做屋面支撑的压杆、计算檩条在风吸力作用下的稳定性是非常重要的。
门式刚架常见问题及其改进措施
3.3 设计计算常见问题
3.3.4 未复核柱脚底部水平剪力能否由 底板与混凝土基础间的摩擦力承受，当摩 擦力不足时，应设柱脚抗剪键。
改进措施
原因分析：根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.20条规定，柱脚锚栓不宜用于承受柱 脚底部的水平剪力。此水平剪力可由柱脚底 板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数可取 0.4)或设置抗剪键承受。
改进措施
结构布置时，在温度区段内应使结构成 》CECS 102第4.5.1条第1款设置支撑 体系。
3.2 支撑体系常见问题
3.2.1 屋面横向水平支撑与柱间支撑未 布置在同一跨间内。
改进措施
原因分析： 布置在同一跨间内的屋面
横向水平支撑和柱间支撑同门式刚架一道 构成稳定的空间结构体系，既可承受和传 递房屋纵向的各种荷载和作用，又方便于 门式刚架结构的施工安装。
3.3 设计计算常见问题
3.3.5 檩条和墙梁设计计算时，未按 《门式刚架规程》的附录A计算风荷载， 也未考虑风吸力的不利影响。
改进措施
原因分析：门式刚架轻型钢结构房屋属于
低矮房屋范畴，进行风荷载计算时所需要的 风荷载体形系数，由于我国现有的资料不完 备,《门式刚架规程》CECS102建议采用美国 MBMA手册中的规定,并作为附录A列于规程中。 为和MBMA手册配套，《门式刚架规程》要求 将我国现行国家标准《荷载规范》GB50009 的基本风压值乘以综合调整系数1.05。
改进措施：按《门式刚架规程》的规定，
复核柱脚底部的水平剪力是否可由柱脚底 板与混凝土基础间的摩擦力承受，当摩擦 力不足时，柱脚底板下应加焊抗剪键。柱 脚底部的水平剪力和摩擦力均应取可能的 最不利的组合设计值。柱脚抗剪键的截面 尺寸和连接焊缝应按混凝土的局部抗压和 抗剪键本身的弯剪承载力计算确定。
钢结构厂房知识大全（图文并茂）
钢结构⼚房知识⼤全（图⽂并茂）钢结构⼚房的建造主要分以下五部分1、预埋件，（能稳定⼚房结构）2、柱⼦，⼀般⽤H型钢，或者C型钢（通常是⽤⾓钢把两根C型钢连接）3、梁，⼀般都⽤C型钢和H型钢，（中间积的⾼度根据梁的跨度来定）4、檩条：⼀般都⽤C型钢和Z型钢。
5、⽀撑、拉条，通常是圆钢。
6、⽡，分两种，第⼀种是单⽚⽡（彩钢⽡）。
第⼆种是复合板。
（两层彩涂板中间夹着聚氨酯或岩棉起到冬暖夏凉的作⽤，也有隔⾳防⽕的效果）。
常⽤名词⼀、主钢架（柱、梁、吊车梁）编制依据：详图。
⼆、次钢架结构：C檩、拉条、撑杆、隅撑、⽔平⽀撑、柱间⽀撑、地脚螺栓（含以上各类的螺母、垫圈）三、辅材：1、加⼯辅材：焊剂、焊丝、焊条、三⽓（氧⽓、CO2⽓、⾦⽕焰）、油漆、稀料、钢砂等。
2、安装辅材：油漆、稀料、焊条、⾼强螺栓等。
3、设备⼯具⽤耗材：钻头、切割⽚、磨光⽚、导电嘴、喷嘴、冷却液、电量、设备配件等。
4、劳动保护⽤品：安全帽、⼿套、绝缘⼿套、绝缘鞋、防滑鞋、眼镜、⼯作服等。
5、检验⼯具：圈尺、钢板尺、拐尺、焊⾓尺、探伤仪等。
地脚螺栓预埋我们⼀直这样做：先将地脚螺栓按设计尺⼨组⽴成组；按照设计尺⼨制作⼀块“模板”，标出轴线的位置；预埋时先将组⽴好的地脚螺栓放⼊⽀设好的混凝⼟模板内，把“模板”套到组⽴好的地脚螺栓上，利⽤经纬仪、⽔准仪把模板定位好，再⽤电焊机把地脚螺栓与钢筋及混凝⼟模板固定好，固定时要保证地脚螺栓与混凝⼟模板的相对位置。
浇筑砼时应注意的问题：砼浇筑前必须在螺栓的螺扣上缠油布以保护螺扣，待钢结构安装时再解开。
砼浇筑过程中，要尽量避免踩在模板上，振动棒要尽量避免直接碰螺栓，特别不要碰撞螺扣。
砼浇筑完毕后要派⼈检查柱顶标⾼，不符合要求的在砼初凝前整改好。
混凝⼟浇注完毕后初凝前要重新校正地脚螺栓的位置。
紧固件连接⼯程螺栓作为钢结构连接紧固件，通常⽤于构件间的连接、固定、定位等。
钢结构中的连接螺栓⼀般分普通螺栓和⾼强度螺栓两种。
门式钢结构厂房二次深化设计常见问题分析及解决措施
门式钢结构厂房二次深化设计常见问题分析及解决措施马文秀摘㊀要：近年来，钢结构工程因其本身所具有的自重轻㊁抗震性能好㊁建造速度快以及增加建筑有效使用面积等特点，与传统的钢筋混凝土结构相比，更具有 高㊁大㊁轻 三个优势，尤其在大跨度空间结构如工业厂房已得到了迅猛发展，更是以工序简单㊁施工速度快等优势而不可替代㊂钢结构还具有工厂化制造㊁易改造㊁可回收，绿色环保，安装容易，施工期短，节约人工成本，投资回收快等优点㊂关键词：钢结构厂房；二次深化设计；常见问题分析；解决措施一㊁二次深化设计的意义我国钢结构工程设计采用两个阶段设计法：第一，由建筑设计单位进行结构设计；第二，由施工单位和钢结构制作单位根据设计单位提供的设计图纸进行二次深化设计㊂一般建筑设计单位提供的钢结构设计图，不能直接用来加工制作钢结构构件，钢结构详图二次深化设计是钢结构设计蓝图转化为钢结构产品的桥梁，在钢结构工厂批量化生产的今天，起着至关重要的作用㊂它是连接原设计方㊁加工厂㊁项目部㊁物资采购等相关部门的重要纽带，已成为钢结构建筑工程中不可或缺的一部分㊂二㊁二次深化设计的内容与目的钢结构二次深化设计详图，是根据钢结构设计图，充分考虑每个钢构件间的相互连接而编制，图纸包含组成结构构件的每个零件的标准细部尺寸㊁材质要求㊁加工精度㊁工艺流程要求㊁焊缝质量等级等内容的详细放样图㊂钢结构二次深化设计图还需要考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点㊂图纸深度须满足车间直接制造及现场安装的要求㊂其次，要考虑加工工艺，节点放样尺寸㊁杆件装配㊁加工余量㊁焊接控制等因素㊂这中间一旦某个环节出了差错，就可能造成钢构件无法安装或者安装错误，会给钢结构建筑工程的工期和安全造成不良后果㊂在钢结构工程实例中，也多次出现了由于钢结构二次深化设计不合理而导致钢构件无法安装㊁不能满足使用要求㊁与其他专业发生干涉等问题，造成大量的返工返修，降低了工程质量，增加了工程成本㊂三㊁深化设计常见问题分析及解决措施（一）屋面支撑㊁屋面系杆与钢梁加劲板干涉屋面支撑设计为角钢斜拉与钢梁腹板上焊接的连接板使用螺栓连接，屋面系杆设计为圆钢管垂直于钢梁方向与钢梁加劲板使用螺栓连接㊂由于钢梁上焊接的屋面支撑连接板同时与钢梁加劲板垂直焊接，在安装过程中出现了屋面支撑㊁屋面系杆和钢梁加劲板干涉的问题，导致屋面支撑和屋面系杆无法安装㊂问题，导致屋面支撑和屋面系杆无法安装㊂解决措施：在深化设计时，钢梁上焊接的屋面支撑连接板及钢梁加劲板尽量长地伸出钢梁上翼缘板㊂这样就给屋面支撑㊁屋面系杆安装留出了调位空间，可以避免发生干涉而无法安装的问题㊂屋面支撑还可以采用等同强度的圆钢加螺母连接代替角钢连接，圆钢两端提前加工好丝扣，在钢梁上开孔，安装时，圆钢两端分别穿过钢梁上的开孔，在钢梁外侧增加螺母连接的垫块，后用螺母在垫块上锁紧圆钢㊂（二）柱间支撑与柱间系杆干涉柱间支撑设计为角钢斜拉与钢柱腹板上焊接的连接板使用螺栓连接，柱间系杆设计为圆钢管垂直于钢柱方向与钢柱腹板上焊接的连接板使用螺栓连接㊂柱间支撑㊁柱间系杆两个构件在和钢柱连接时，连接节点位置间距过小，导致柱间支撑和柱间系杆发生干涉，两个构件无法正常安装，需要切割其连接板，不符合设计规范，费工费时且安装效果差㊂解决措施：在深化设计时，对柱间支撑和柱间系杆两个构件和钢柱的连接进行安装放样，放样时，在设计软件中按同比例制出钢柱㊁柱间支撑㊁柱间系杆模型，先将柱间支撑安装就位，在模拟柱间系杆安装，保证柱间系杆有足够的安装调位空间，连接节点位置间距要合适，以此避免柱间支撑和柱间系杆干涉而无法安装的问题㊂（三）其他钢构件干涉的深化设计现场安装过程中，出现的柱间支撑和檩条干涉㊁柱间支撑和吊车梁走道板干涉㊁柱间系杆和拉条干涉㊁钢结构墙柱和土建墙柱干涉的问题，导致返工返修，甚至无法安装，增加了不必要的工程成本㊂解决措施：柱间支撑和檩条干涉时，在深化设计时，将檩条设置于柱间支撑的两侧；柱间支撑和吊车梁走道板干涉时，在深化设计时，将走道板在干涉的部位断开，分段加工，分段安装；柱间系杆和拉条干涉时，在深化设计时，避开在会与系杆干涉的部位设置拉条；钢结构墙柱和土建墙柱干涉时，在深化设计时，避免在土建墙柱位置设置钢结构墙柱㊂（四）檩条的深化设计墙面檩条均使用Ｈ型钢檩条，材料用量大，加工费用高，重量较重，安装效率低；门窗边框使用双抱Ｃ型钢，加工费用高，施工效率低㊂解决措施：深化设计时，在满足强度要求的前提下，用Ｃ型钢檩条代替Ｈ型钢檩条，材料用量少，加工费用低，重量较轻，安装效率高；门窗边框可使用等强度矩形管代替双抱Ｃ型钢，加工费用低，施工效率高㊂（五）屋面梁隅撑的深化设计原设计图中虽然已经给出了屋面梁隅撑的布置位置，但由于屋面施工时，屋面板排版要根据板型㊁施工便利性等因素进行排版调整，而钢结构先于屋面施工，提前设计好了屋面隅撑位置，最终由于屋面板接缝位置和隅撑布置位置不对应导致屋面板不能与隅撑对应连接㊂解决措施：在钢结构深化设计阶段，设计人员和屋面施工专业提前对接，得到最终的屋面施工排版图后，再根据屋面板排版图一一对应设计隅撑布置位置，这样才能保证隅撑与屋面板对应连接㊂四㊁结语综上所述，对门式钢结构厂房详图二次深化设计过程中常见的问题进行了深入分析，提出了有针对性的解决措施，可以解决钢结构施工中经常出现的构件干涉㊁材料浪费及返工返修问题，从而达到有效加快施工进度，提高工程质量，避免安全隐患，降低工程成本的目的，为同类钢结构工程深化设计工作提供了实践工作经验㊂参考文献：［１］韩熹．浅谈建筑钢结构详图深化设计与管理方法［Ｊ］．四川水泥，２０１８（７）：８４－８７．作者简介：马文秀，青岛维奥钢结构技术咨询有限公司㊂８７１。
门式刚架的一些基本概念
门式刚架的一些基本概念1.1.横向：边跨：抗风柱、角柱、底部螺栓、屋面梁、端部框架（梁、柱整体）。
中间跨：中柱、连续框架梁、屋面梁、净跨、净高、高强度螺栓。
1.2.纵向：边柱、柱距、桁车梁、檐高。
1.3.墙面：墙面板、墙面檩条、墙面剪力撑、檐高。
1.4.屋面：屋面板、采光板、屋面檩条、檐口檩条、屋脊、屋面剪力撑。
以上概念如下图所示： 1.5.隅撑：隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、梁与檩、柱与檩之间的支撑杆。
墙面上的叫墙隅撑，屋面上的叫屋面隅撑。
亦有人定义为连接钢梁和檩条的接近45度方向斜撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板). [1]:为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外的计算长度。
当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时，可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。
隅撑一般宜采用单角钢制作，按照轴心受压构件设计。
[2]:为了防止受压翼缘（梁下翼缘和柱的内侧翼缘）屈曲失稳，增加受压翼缘的稳定性而设置的。
" 隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。
梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证（原因：梁的上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题。
但是由于多少程度地存在潜在的局部稳定问题；但是一般情况下，由于局部失稳产生的横向力很小。
因此，檩条作为与之联系的构件，可以保证翼缘不失稳。
Yc-1：有的直接用三角形表示， 1.6：檩条、檩托：檩托：指钢檩条搁在钢屋架上弦的斜面上，需要有一个三角形的钢件托住，称钢檩托。
檩条、檩托高度：我们一般是檩条底与屋面梁空10mm，因为檩条端部计算模型应为铰接，还有就是孔的加工也会有误差的，空一点这样也好安装，檩条高度比檩托高度高10或15，这样不会碰到屋面板。
有如果有内天沟为提高天沟深度,必须加高檩托的。
檩条、天沟：1、天沟与梁柱连接节点板的处理可以是（1）加宽柱顶部的宽度；（2）将柱与梁连接部分加出一部分在做节点板；（3）将天沟板底部折一小角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第!"卷第#期建筑结构$%%"年#月轻钢结构设计中几个常见错误分析
鲁莉
（交通部第三航务工程勘察设计院上海$%%%!$）梁发云（同济大学地下建筑与工程系上海$%%%&$）［提要］轻钢结构近年来在我国得以广泛应用，但部分设计人员没有接受过专门培训，由于设计不周等原因造成的事故时有发生。
针对这一情况，结合具体实例，总结了轻钢结构设计中在支撑设置、拉条设置、拉条节点等几方面的常见设计错误，并加以分析，供设计人员参考。
［关键词］轻钢结构设计错误门式刚架支撑拉条
’()*+,-()*+.+--/.+012+10-.30--4+-5.(6-/71.-8(59*(53(50-2-5+7-30.:;-231.-.<=-.+012+10-8-.()
5-0.*36-5’+>--5+03(5-8(5+*(..?-2(3/(@-8A (-/8，322(8-5+.81-+<(52<5.(8-03+-8-.()5*3??-5-8<223.(<53//7
:B -6-03/2<==<5-0C 0<0.(5+*-8-.()5<A >032-，+-5.(<50<8，+-5.(<50<8D <(5+.30-(5+0<812-8358353/7@-8+*0<1)*-5)(5--0(5)?
032+(2-.:E +235>-0-A -008+<8-.()
5-0.(5?032+(2-:!"#
$%&’(：/()*+,-()*+.+--/.+012+10-.；8-.()5-00<0.；)3>/-8A 03=-；>032-；+-5.(<50<8目前很多轻钢厂家是设计、制作、安装一体化服
务，从业人员的素质良莠不齐。
因此，轻钢结构由于设
计不周等原因造成的事故时有发生［F ］。
笔者通过多年
来从事轻钢结构设计的实践和体会，总结了设计工作
中常见的错误，提出来以供广大设计人员参考。
一、关于支撑的设置
正确的支撑系统应能形成完整的传力路线，否则
就不能发挥作用。
设计人员对此必须有正确的认识。
（F ）屋面支撑不设压杆，构造如图F （3
）所示。
一般屋面支撑多采用张紧的圆钢，只能承受拉力，在不设压
杆的情况下无法形成传递水平力的桁架，支撑实际上
不起作用。
正确的构造应如图F （>）所示，在承受水平
力时，其计算模型如图F （2）所示，图中虚线所示为
退
出工作的杆件。
单击来源网站/shop/view_shop.htm?nekot=0rbB6NTGMjAxMA==1294278459959&user_number_id=441536699
叉支撑杆的角度较小，不在通常认为的!"#!$"#范围内，不宜采用。
但仔细分析，可打消这种疑虑。
从受力上，图%（&）所示的斜杆与水平力方向夹角小，对于传递水平力来说是有利的；在构造上，支撑与刚架连接可采用适应不同角度的连接件，施工不存在困难，因而这种布置是合适的。
当屋面是双坡对称结构时，也可采用如图!（(
）所
单击来源网站/shop/view_shop.htm?nekot=0rbB6NTGMjAxMA==1294278459959&user_number_id=441536699
价低者为佳。
另一值得考虑的问题是屋面檩条在檐口的布置。
轻钢规程［!］第"#$#%条图示表示当檩条倒向檐口时应在檐口布置斜拉条与撑杆。
此外，笔者认为在以下两种情况下檐口布置斜拉条与撑杆也是必要的：（&）将拉条视为檩条的侧向支撑点，从而减小檩条的计算长度，这在檩条兼做屋面支撑的压杆和计算檩条在风吸力作用下的稳定性时是非常重要的。
因拉条只能受拉，作为侧向支撑点必须能同时承受拉力和压力，这时需在檐口和屋脊布置斜拉条和撑杆，如图$所示，檩条无论向哪个方向变形都被拉条拉住，可视拉条
拉结点为侧向支撑点。
（!）当屋面采用“钢丝网’铝箔’玻璃棉’彩钢板”时，安装时需将钢丝网张紧，在檐口处则会对檩条产生沿屋面向上的拉力，易将檩条拉弯，此时也应在檐口设斜拉条和撑杆。
还有一点需补充说明，设斜拉条处应设撑杆（压杆），以形成稳定的几何不变体系。
撑杆不宜采用圆钢，因为多数情况下圆钢不能满足压杆的长细比和稳定要求。
三、拉条的连接
拉条与檩条的连接节点在《轻钢规程》［!］中第"#$#"条中作了规定。
笔者曾碰到过因拉条节点设置不当引起的事故。
浙江某轻钢屋面，檩条跨度&!(，跨中设三道拉条，一工人站在檩条上安装拉条，拉条安装好后，当该工人从檩条上站起来准备离开时，檩条开始大幅晃动，最后拉条被拉断，工人不幸从檩条上摔下受伤。
拉条采用的是直径)((的圆钢，拉断这根拉条的力至少需要!*!&%!)!／+*&,#)-.，而工人的自重不超过!-.，自重沿屋面的分力不可能达到拉断拉条的程度。
经分析，问题出在拉条的连接上，该拉条连接如图%（/）所示，拉条设在檩条截面的中线处。
因0形截面的剪心与形心不重合，在工人自重"的作用下，还产生了扭矩#*"$，又因为檩条跨度很大，檩托的抗扭作用对跨中檩条约束很小，当拉条设在截面中线处时，拉条的力臂为,，对扭转无抵抗作用。
因此，檩条从跨中开始失稳，出现大幅晃动。
在晃动中，由于檩条和拉条的相对位置改变，拉条力的作用线偏离檩条剪心，产生一很小的力臂$&，则拉条力为!*"$／$&，因$／$&很大，造成!很大，直至将拉条拉断。
正确的做法见文［!］第"#$#"条规定，如图%（1）将拉条连在檩条上端&／$高度处（见图%（1）），在竖向力作用下拉条可提供较大的抗扭约束。
还有一种常见的拉条连接如图%（2）所示，拉条一端连在檩条上端&／$高度处，另一端连在檩条下端&／$高度处。
笔者认为这种做法要慎用。
拉条对檩条产生一顺时针方向的扭矩，与屋面自重产生的扭矩同向，而与风吸力产生的扭矩反向。
在安装阶段，屋面板还未
做好，不能阻止檩条在自重和施工荷载作用下的失稳，这种做法尤其不利。
在使用阶段，如果屋面不能阻止檩条失稳，则拉条的附加扭矩对檩条也是不利的。
当然，在吸风作用下，拉条的扭矩与风荷载扭矩相抵消，则对檩条是有利的。
另外还有如图%（3）的做法，拉条的扭矩与图%（2
）的方向相反，则它在施工阶段有利而在吸风作用下不利。
两种做法都有利弊，将之结合起来则可有效地防止檩条失稳，即如图%（4）
的做法。
单击来源网站/shop/view_shop.htm?nekot=0rbB6NTGMjAxMA==1294278459959&user_number_id=441536699。