钢架结构范文

钢架结构范文第1篇

关键词：土木工程；钢架结构；改良

这些年来，机遇与挑战并存的土木钢架结构，吸引了许多的知名企业对钢架结构改良的研究，它们凭借着技术实力、施工力量和品牌影响力等，承建了不少知名的钢架结构土木工程。相关专业人士介绍说，目前，我国获得一级钢架结构施工资质的企业达到了3000多家。同时，一些其他领域的领军企业也纷纷进行了土木钢架结构改良的探究，我们应该对土木钢架结构改良有一个更加深厚的认识。

1. 土木钢架结构的优点促使我们对其进行改良

1.1 土木钢架结构的强度高、自重轻、延性好 钢架的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高，构件截面小，可增加使用面积。高层钢架结构的土木建筑占有面积是同类钢筋混凝土结构面积的28%，可增加使用面积3%～5%左右。钢架结构自重轻，为钢筋混凝土结构的1/2～1/3，降低了基础的负载，在地质条件差的津沪等地，优点更为突出。钢架结构具有良好的延性、抗震性。对设防要求的高层建筑，自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。

1.2 钢架结构的土木工程施工周期短 钢架结构土木工程的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除了基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓，安装迅速轻钢结构的最大优点是所有构件均可由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需要一个月左右。

1.3 钢架结构的经济效益好 钢架结构的土木工程通常采用计算机辅助设计，设计周期短，其原材料的种类单一，构件采用先进自动化设备制造；运输方便。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。由于施工周期短，可以提前投入使用，提前获取投资效益；因为工程物体本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节省投资；而它的耐久性也比较好，根据目前我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构，当厂房的跨度越大时，其优势更为明显，这也是它赖以竞争的一大优势。

1.4 钢架结构的抗震性能较好 由于钢架结构属于柔性结构、自重轻，因而它能够有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。我国是一个多地震区国家，在地震区的工程中应多多推广应用钢架结构，必可大大地减少地震灾害和人员伤亡。

1.5 钢架结构节能环保，符合可持续发展的战略目标 钢材本身就是一种环保型的材料，可以多次回收，重复利用，建造和拆除时对环境的污染较小，其节能指标可达到百分之五十以上，能很好地满足节能环保的要求，因此钢架结构的住宅工程是绿色环保的工程，符合可持续发展的要求。钢架结构造价相对地较高，应正确运用综合效益分析钢材产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等。随着技术的发展，轻质材料的应用，设计方法的改进，钢架结构的造价会逐渐降低。

土木钢架结构拥有这么多的优点，是其它的结构所无法超越以及无法取代的，我们对土木钢架结构进行改良可以说是收益甚多。

2. 改良土木钢架结构的措施

2.1 不断挖掘钢架结构专业设计人员和施工技术工人 我国建成及正在筹建的很多钢架结构的土木工程中，基本上是由国内设计人员所设计的，国内设计人员在土木钢架结构，尤其在住宅钢架结构方面，设计经验非常的不足，导致设计方案过于保守，用钢量过大，增加了土木工程造价的成本。设计人员须加强学习，通过实践，尽快成熟起来。土木钢架结构施工技术虽已成熟，但在钢架结构开发改良方面，国内尚没有成规模的项目；国内中等、高等专业学校的教学内容均未涉及土木钢架结构体系，使得我国土木工程类专业的工程技术人员对这一体系知道的太少，缺乏熟练的技术工人。不断地挖掘钢架结构专业设计人员和施工技术工人对土木钢架结构的改良至关重要，我们应当不断地挖掘这方面的人才。

2.2 制定有针对性的土木钢架结构规范 我国现行的规范是针对土木工程多采用耐火性能好的砖石和钢筋混凝土等材料的结构体系编制的，导致土木工程设计在材料选用方面相比于国外比较苛刻。我们既缺乏对土木钢架受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析，也缺乏相关的实验数据，这就使得相关结构设计找不到有针对性的规范作为依据。这种规范不衔接的状况，使土木钢架结构项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段，都遇到数不尽的障碍与麻烦。因此，我国制定有针对性的土木钢架结构规范迫在眉睫，只有制定了有针对性的土木钢架结构规范，我们才能更好地进行土木钢架结构的改良。

2.3 解决部分土木工程用钢进口的问题 我国很多土木工程钢架用材几乎都是从国外进口，国内大于50mm的厚钢板的许多性能达不到要求。日本已能够生产100mm的厚钢板，且种类较多，比如说高强度低预热板、抗地震的厚钢板、防火厚钢板等。所以我们应当多向外国先进企业学习，学习他们的先进制钢架技术。

我们要采取一些针对性的对策和措施，尽量提高土木钢架结构发展的水平。逐步引进、消化吸收国外的标准。一般情况下，必须执行规范，但是技术标准和规范就其性质来说，永远都是落后于技术发展的。因此，在国内规范不完善时，建造试验工程不仅是应当的，而且是必须的，通过有计划地建造一批试验工程来引进相关的先进技术，促使该技术成熟起来；我国的经济发达地区应当带头开展试点工程，在试点工程取得经验的基础上，编制相应的土木钢架结构技术标准和规范。

3.结语

我国的土木钢架结构已经具备了长期发展的基本条件，土木钢架结构改良已经是我们现今应当解决的首要问题。我们应当利用以下这些基本条件：钢材年产量超过1亿吨，市场供应比较宽裕，多个主要钢架企业分布均匀，供应比较便捷。国产普通碳素钢和低合金钢的主要性能可满足土木钢架结构的要求。马鞍山钢厂已经建成了我国最大的H型钢生产线；北新建材建造了中国第一条金属结构房屋生产线。近年来工程建设部组织了土木钢架结构体系及关键技术的课题研究。随着国家经济实力的增强和和社会发展的需要，我国土木工程钢架的需求十分旺盛，土木钢架结构的改良已经具备了充分的条件，我们只需要一步一步地去实现它。

参考文献：

[1] 张德明. 新编矿山采矿设计手册#井巷工程卷（下）.附录1.北京：北京有色冶金设计研究总院，2006.

[2] 向元水. 巷道棚钢格栅喷混凝土支护掘进方法的应用（J）.中国矿山工程，2006，（3）.

钢架结构范文第2篇

【关键词】门式钢架；结构设计；运用

轻型门式钢架房屋结构在我国建筑行业有着十分广泛的运用，它的性能好，造价低，工程周期短、结构独特的优点备受建筑行业的亲睐，但是需要完善和研究的问题依然很多，如何科学合理地设计能够使门式钢架就够的经济安全的特点完美体现出来是我们面对的课题。

一、门式钢架结构的特点

门式钢架机构不仅具有一般钢架结构中的钢材强度高、整体重量轻、高强度的韧性、极强的可塑造性和运用周期端的特点，还自己本身具有用料省、方便制造、造型美观、空间充分利用、快速安装，对环境污染小和综合性能优异的特点。自从《门式钢架轻型房屋结构技术规程》CEC102：98的颁布更是促进它的飞跃发展。

二、门式钢架结构的设计

按照结构类型可以分为单跨钢架和双（多）跨连续钢架等，其截面可以分为等截面和变截面，它们的柱脚可以为铰接和刚接；按照钢架梁、主截面可以分为梁柱采用H型的实腹钢架和采用小姐们钢管角钢等复合结构的格构式钢架。前者具有刚性强，但其用材料比较多，不太利于节省成本；后者是制作比较复杂，但其用材料比较少，多用于较大跨多度的复合型钢架。

1、门式钢架结构的链接方式

链接采用铰接还是刚接根据综合条件实地确定。《门式钢架轻型房屋结构技术规程》（CECS 102:2002）地4.1.4条：门式钢架的柱脚形成多按铰接支撑设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5T以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。笔者认为，柱脚采用铰接或者刚接不仅与吊车有关，还与房屋所处的位置有关，如果房屋位置较高，采用柱脚铰接，柱顶移动距离加大，必然要加大柱截面，反而增加钢材的用量，同时还不得不考虑地基等其他因素的影响。如果采用刚接，由于柱脚要承受更大偏心弯力，则需要采用更大的柱脚，在加上房屋地基的差别需要更多钢材。柱脚选用哪种链接方式不仅要考虑房屋的高度，吊车吨位大小还有与房屋地基有关，一切根据实际情况确定采用哪种链接方式。

2、门式结构方案的选择

钢架的间距与跨度、房屋的负荷载和檀条形式相联系。如果钢架的跨度较小而采用较大钢架间距肯定会加大檀条的用钢量，这种做法不划算。经过研究表明：随着柱脚柱距的加大，钢架的用钢量会逐渐缩小，当柱距达到某一数值之后，钢架的用钢量随着柱距加大下降幅度减弱，檀条和其它设施的用钢量增加，从总体上来说，柱距的增大，用钢量先是下降再是上升，也就是说，用钢量的大小存在最佳柱距。门式钢架承重结构组成部分：钢架和基础。大致由钢架、檀条以及钢板间的牢固链接和相互支撑相互依托，其受力方式和传统的钢架结构体系不同，因而其基础形式使用钢筋混凝土的基础，建筑物对侧向位移和变形不同要求，从节约用钢量的角度考虑，可以采用变截面梁柱，基础采用铰接的方案，在设计的时候，根据实际情况，制定最有钢架承重方案。

3、檀条与主门式结构的选择

檀条现今多采用C型或者Z型薄壁型钢材，截面大小与受力相关。由于C型截面在强弱轴的力学性能壁Z型截面差，又与钢架的链接多采用铰接，从力学分析和物理学角度采用Z型截面比较合理，所以除非有优先考虑的条件外，首先采用Z型截面，檀条和房屋的间距不超过1.5米，经过分析，压型钢板、复合板依托内附檀条组成围护结构。

4、支撑系统机构方案

刚性系杆构件由型钢和钢管，通过与钢架螺栓铰接，它的截面受力满足压力的稳定性，可以通过受力计算得出，因此只需要考虑干架转角和屋脊梁链接出，它的间距由它的构件平面稳定性决定。它的水平支撑分为拉杆支撑和压杆支撑，拉力主要平衡较小的水平力以及水平方向的唯一和变形的要求，压杆主要平衡垂直方向力和位移等作用，水平支撑的最佳位置设在中部，必须将屋梁和柱间的水平支撑设置在同一开间，其支撑间距满足规程规定，在需要考虑空间协同作用的加设水平支撑。水平支撑系统截面大小与纵向水平力大小有关，需要通过受力计计算。

5、基础设计

由于门式框架结构重量轻，基础纵向负荷小，水平荷载成为基础大小的控制因素，由于基础结构具有偏心过大且不均匀性，基础可能发生偏移，影响结构的正常使用。我们可以加大基础的压重、基础深埋、偏心基础和使用桩基等方法，实际设计中需要经过充分地分析来选择那一种方法。

6、抗剪建的设置

在负载较大或者需要防烈程度较高结构体系中，其基地的水平剪力往往较大，这也就需要在柱底加上抗剪键，来减弱柱底板和混凝土之间产生摩擦力的影响，在规程（CECS102:2002）第7.2.20条：水平剪力可由柱底板与混凝土间的摩擦力困惑设置抗剪键承受。抗剪键是截面刚度较大的工字钢垂直焊接在柱底板的底面，操作比较复杂，只有在柱底板下的空隙密实的条件下发挥作用，不仅与本身的截面和焊接高度长度有关，还与是否密实有关。抗剪键以平行柱底板最佳且不与基础面接触，保留一定的空间，确保抗剪键发挥作用。

三、应用实例

长期以来，选煤厂的主厂房多采用结构形式的浇钢筋混凝土的传统框架结构，其体现出了平面布局上的不灵活，工期比较长，投入资金比较大，综合收益低等弊端，根据这一情况，由平顶山选煤设计研究院运用门式框架技术为伯方选煤厂设计了新的选煤主体建筑---主厂房使用外部门式框架，内部块式框架结构，保温的双层压型墙面，具有极好的采光通风作用

1、主体建筑所需要满足的条件：1）屋面及墙面静荷载为每平方米0.3KN；2）屋面活动荷载为每平方米0.3KN；3)基本风压为每平方米0.5KN；4）雪压荷载为每平方米0.25KN；5）吊车荷载，1台中级工作制桥式起重机为20/5t，跨度为16.5m；6）地震荷载。

2、结构内力

根据《门式钢架轻型房屋结构技术规程》CEC102：98变截面门式钢架的作用计算必须对内力计算和侧移进行计算：

1）、内力计算，根据弹性方法确定各种荷载所要满足的条件下的歌中内力。

2) 、侧移计算：按照柱脚钢架侧移计算公式得出水平方向等效的柱顶力作用下和水平吊车荷载等效柱顶力作用下的侧移值。

通过对钢架结构布局的计算得出，当选煤厂的主厂房门式框架高度大于《门式钢架轻型房屋结构技术规程》所规定是适宜高度时，地面有桥式吊车柱顶位移h/150时，那么柱顶最大位移达到180mm，这必然影响到吊车的正常使用，柱顶位移取1/500又与门式框架结构的特点相勃，造成断面过大，没有使用这个结构的必要。选择合适的位移值相当重要的。

3、结构设计

由于选煤厂的主厂房高度的特殊性和水平荷载大的特点，采用等截面的“工”字型柱和变截面“工”字型衡量，在横截面尺寸、内力和侧移计算都要满足结构的需求，屋面檀条和墙架使用膜式卷边“C”型型钢且通过螺栓和焊接链接。对于结构的设计也考虑到保温和通风采光的条件，施工工程中的墙板屋面板与檀条的链接是用明装和暗装结合的方法达到优势互补。

四、钢结构施工注意的问题

1、焊接质量 《钢结构设计规范》GB50017对焊缝质量做出明确要求，我国的检验等级都是B级。

2、涂装 承重钢材表面必须除锈，且至少为Sa2.5级。

3、做好结构特殊需求的保温隔热防水工作。

结 语

钢结构门式框架比传统结构有着体积小、施工周期端、造价低和综合效益高等优点，给现代的建筑带来巨大的变革，但是需要完善和解决的问题依然很多，只有对门式结构的深入研究和开发，才能设计出经济合理和安全可靠的建筑，也才能是它的优点扩大化。参考文献

[1]张伟等.门式钢架结构在新型高效选煤厂中的应用[J].煤炭加工与综合利用，2001(1)

[2]万春.轻钢结构门式钢架结构的实际和应用[J].四川水力发电.2010(8)

钢架结构范文第3篇

关键词：轻型钢结构 门式钢架 设计要点

引 言

随着社会的发展，生产力水平的提高，我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。彩色压型钢板生产的迅速发展，为轻型钢结构房屋的发展奠定了良好的物质基础。轻型钢结构房屋具有跨度大、空间大、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、施工周期短、施工污染环境少、建筑造型简洁美观、以及可回收利用等优点，在工业厂房、仓库、展览厅等工业与民用建筑中得到越来越多的应用和发展。

一、门式钢架结构的形式及特点

钢架结构是梁、柱单元构件的组合体，是柱与直线型、弧线型、折线型横梁钢性连接的承重骨架体系。其形式种类繁多，在单层厂房及仓库中，应用较多的为单层单跨，双跨或多跨的双坡门式钢架，它可根据通风、采光的需要设置天窗、通风屋脊和采光带等。门式钢架的整个构件横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，从而降低房屋的高度，减小建筑体积，在建筑造型上也较简洁美观，其次，钢架构件的刚度较好，其平面内、外的刚度差别较小，为制作、运输、安装提供有利的条件。

（一）门式钢架的结构形式

门式钢架的结构形式多种多样。按构件体系分，有实腹式与格构式；按横截面组成分，有等截面与变截面。实腹式钢架的横截面一般为H型，少数为Z型；格构式的横截面为矩形或三角形；按结构选材分，有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。

（二）门式钢架结构的特点

与传统的单层厂房相比，这种结构的特点有:

1.便于拆迁，可用于临时建筑，这是其突出的特征。

2.屋面板采用压型钢板轻型屋面、由于屋面轻了，支承它的结构也很轻。至于外墙，用砖墙对隔热和降低造价有利，但对结构的侧移要求较严，外观也较差，因此还是用钢墙板者居多。

3.钢架可采用变截面，截面与弯矩成正比。除腹板高度变化外，厚度也可根据需要变化，上下翼缘可用不同截面，相邻单元的翼缘也可采用不同截面，充分做到材尽其用。

4.钢架的腹板可按有效宽度设计，允许失稳并可利用屈曲后强度。这样，腹板的高厚比可做得比按现行《钢结构设一计规范》规定的大，宜即腹板厚度可比一般钢构件薄。

5.竖向荷载通常是设计的控制荷载，但当风载较大或房屋较高时，风荷载是控制荷载。因结构自重很轻，地震作用不起控制作用，一般不需考虑抗震（少数情况除外），结构设计大为简便。

6.支撑可做得很轻便。由于构件轻，支撑用张紧的圆钢即可满足要求，因刚腹板允许失稳，可将支撑直接连在腹板上，省去很多节点板。

7.钢架的侧间刚度用隅撑来保证。这不仅省去了很多纵向刚性构件（隅撑用料很少），而且由于隅撑间距较小，钢架构件的翼缘宽度可显著减小。

8.结构构件可全部在工厂制作，工业化程度高。结构单元可根据运输条件划分。单元之间在现场用螺栓相连，安装方便快速。基础简单，土建施工量小。

二、门式轻型房屋钢结构设计要点

（一）屋面活荷载取值框架荷载取0.3kN/m2已经沿用多年，不打算修改。但屋面结构，包括屋面板和檩条，其活荷载要提高到0.5kN/m2。《钢结构设计规范》征求意见稿规定，不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2 ，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6。门式钢架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2，与钢结构设计规范保持一致。国外这类，要考虑0.15-0.5kN/m2 的附加荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就要出安全问题。设计时可适当提高至0.5kN/m2 。现在有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。

（二）屋脊垂度要控制

框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180，除验算坡面斜梁挠度外，是否要验算跨中下垂度？过去不明确，可能不包括屋脊点垂度。现在应该是计算的。一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都要计算水平和竖向位移，不能大于允许值，等于要验算跨中垂度。跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。

（三）钢柱换砼柱

少数单位设计的门式钢架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁用竖放式端板与砼柱中的预埋螺栓相连，形成刚接，目的是想节省钢材和降低造价。在厂房中，的确是有用砼柱和钢桁架组成的框架，但此时梁柱只能铰接，不能刚接。多高层建筑中，钢梁与墙的连接也是如此。

（四）檩条计算不安全

檩条计算问题较大。檩要是冷弯薄壁构件，受压板件或压弯板件的宽厚比大，在受力时要屈曲，强度计算应采用有效宽度，对原有截面要减弱，不能象热轧型钢那样全截面有效。有效宽度理论是在《冷弯薄壁型钢构件技术规程》中讲的，有的设计人员恐怕还不了解，甚至有些设计软件也未考虑。但是，设计光靠软件不行，还要能判断。软件未考虑的，自己要考虑，否则就不需要工程师了。

三、结束语

随着门式钢结构在工业与民用建筑中的广泛应用，提高钢结构工程设计水平显得日益重要。对越来越多从事轻型房屋钢结构上程设计工作的从业人员，除要求掌握专业理论知识外，还必须了解轻型房屋钢结构工程的制作安装工艺、现场环境和相关情况，更深入地理解和掌握规范，只有通过精心和合理的设计，才能使轻型房屋钢结构得到更大的发展。

参考文献：

[1]樊永华.门式刚架设计应注意的问题[J]. PKPM新天地, 2008,(3): 25-27.

[2]胡宝琳等.轻型钢结构厂房的设计与研究,钢结构,2004 (5)

[3]鲁莉,梁发云.轻钢结构设计中几个常见错误分析,建筑结构, 2004 (7)

钢架结构范文第4篇

[关键词]框架 门式钢架 钢结构 厂房 设计 特点 措施

中图分类号：F412 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0013-01

框架上门式钢架钢结构厂房有着其特殊的结构特点，主要包括横向钢架、支撑体系、维护结构、托梁、吊车梁等结构，设计者应该分析这些结构性能参数和框架上门式钢架钢结构的特点对于结构形式和强度刚度的需求，并基于这些需求采取合理的设计措施，实现工程的经济、质量和环保目标。

一、门式钢架钢结构厂房的结构形式

（一）根据跨数分类

所谓跨，是指钢结构厂房两个立柱之间的部分，其长度称作跨度。通常情况下跨度L=N-1，式子中，L表示跨度，N表示立柱数量。根据跨数可以将钢结构厂房分为单跨式、双跨式、多跨式；跨数越多、跨度越大其体型越大，稳定性和整体刚度相对就越差。一般情况下，钢结构厂房跨度一般为9m-36m。

（二）根据坡度形式分类

根据坡度可以将框架上门式钢架结构厂房分为单坡、双坡、三坡、多坡等形式，结合之前的跨度，可以综合进行分类，将门式钢架结构厂房分为单跨单坡、单跨双坡、双跨单坡、双跨双坡等多种形式。每一种形式由于其结构特点不同，对于抗震、节能等方面的设计要求有所区别。

二、框架上门式钢架钢结构厂房的特点

（一）组合性特点

框架上门式钢架钢结构厂房实际上是钢筋混凝土框架结构和钢结构的组合形式，底层是钢筋混凝土框架结构，上层是钢架结构，一方面由于混凝土框架结构具有基础稳固、抗压能力大、耐腐蚀等特点，其在底部可以承受来自上部钢架结构传导的荷载，更好地进行防潮防锈蚀；另一方面上部的钢架结构由于其材质轻、结构灵活等特点，减少了厂房的自重和方便在工艺改装、产能扩充等需要时对厂房进行加阔和改造。组合性的特点集钢筋混凝土框架结构和钢结构的特点于一体，更好地发挥结构的优良性能。

（二）建设周期短，节约资源，更加环保

由于相比普通的钢筋混凝土框架结构，框架上门式钢架钢结构厂房在做好下部基础后基本上是工厂预制后，在现场进行模块化拼装，更加有利于控制施工进度。且钢结构的生产制作在工厂进行，相比钢筋混凝土结构，减少了混凝土的现场浇注、搅拌等程序，大大减少了建筑垃圾，更加环保。

（三）耐火性能较差

由于上部钢架结构的耐火性较差，导致整个框架上门式钢架钢结构厂房的耐火性能相比钢筋混凝土结构整体下降，钢结构在高温下易燃，这个特点是钢结构最大的弱点，也给框架上门式钢架钢结构厂房的优化设计带来挑战

（四）耐腐蚀性能较差

由于钢结构在接触到水、氧气等物质时容易发生氧化腐蚀，腐蚀的直接后果是导致框架上门式钢架钢结构厂房出现锈斑，严重者直接产生空洞、断裂甚至垮塌。腐蚀严重影响着其结构安全，因此在框架上门式钢架钢结构厂房设计工作中应该充分考虑上部钢结构的耐腐蚀性能。

（五）抗震性能较好

框架上门式钢架钢结构厂房，由于上部钢结构是较为轻质的结构，整体呈“上轻下重”的分布格局，有利于抗击地震荷载作用。由于框架结构抗震设计原则是要符合“强柱弱梁”的特点，而不能“强梁弱柱”这样容易导致地震对于主结构的破坏。框架上门式钢架钢结构厂房底层是钢筋混凝土结构，极具耐抗压能力，上部是轻质结构，型钢柱子也有很强的抗压能力，整个柱结构有很强的抗压性能。因此抗震性能尤其是抗击垂直地震荷载的能力很强。

三、框架上门式钢架钢结构厂房的优化设计措施

（一） 强化组合结构的接触面设计

为加强其垂直面上的整体性，框架上门式钢架钢结构厂房设计应该加强其接触面，即上部钢结构和下部钢筋混凝土框架之间的连接设计。如设计足够数量和强度，且对策分布的螺栓。以加强其整体性，充分发挥组合结构的优良性能，并进一步加强抗震尤其是抗击水平地震荷载的能力。

（二） 屋面坡度和采光设计

框架上门式钢架钢结构厂房的屋面坡度对其排水、积雪等荷载的排泄能力有着重要影响。坡度太大往往会导致柱间距和厂房开间过小，影响了其有效使用面积。坡度太小会造成柱间距太大，宽度超过限值而出现横梁抗弯抗剪能力受到影响，进一步影响结构安全；且太平缓的坡度，容易造成其排水不畅，需荷载堆积造成屋面严重受压力和侵蚀。因此在设计时要根据实际严格核算其雪荷载、降雨量等因素，保证厂房的使用需求和安全性能不受影响。

同时，应重视厂房的采光设计，在维护结构上要设计合理的通风采光窗口，保证厂房的采光通风性能良好，便于使用且节能环保。

（三）耐火设计

正如前文所述，钢结构耐火性能较差，因此在框架上门式钢架钢结构厂房设计中，防火设计应该作为其重中之重予以考虑。耐火设计要满足如下几个方面的要求：一是使用的横梁、立柱、屋面板、维护结构等钢材耐火极限等防火指标要满足耐火相关规范要求；二是要进行必要的防火涂料处理，防火涂料在起火时会起到起泡、增厚等变化，以将钢结构与明火隔离，达到防火的目的；三是要配套设计消防系统，消防器材的配备要满足规范要求；四是要推广使用耐火性能优良的新型型钢、钢板等材料在框架上门式钢架钢结构厂房中的应用。

（四）防腐设计

和耐火性较差一样，易于腐蚀也是钢结构的主要弱点。其设计优化措施主要包括：一是使用耐腐蚀性能良好的钢材；二是做好防腐漆涂刷设计，由于目前情况下，钢材的种类和型号有限，新材料技术又往往导致造价较高，因此重点就落脚在了防腐设计上，防腐要多流程多层级进行，即要有必要的除锈打磨，不得在钢材上直接刷漆，且防腐要以多底多面的形式，底漆太薄容易导致防腐质量问题，在防腐要求特别高的场合，可以用底漆、面漆加分层打腻子的技术实行强防腐，确保其使用质量。

（五）混凝土框架设计

底层混凝土框架结构是框架上门式钢架钢结构厂房的基础和根基，要强化其设计措施。要使用较高标号的水凝，加强其抗压能力，底层框架结构柱子截面要满足设计要求，接触面的预埋铁件强度要大于上部钢结构的强度。混凝土要养护到位，不得出现质量通病，影响其结构安全的美观。

四、结论

框架上门式钢架钢结构厂房在多种生产企业得到较为广泛的应用，根据其跨数、坡度等因素可以将其分为很多种类。框架上门式钢架钢结构厂房具备组合性、建设周期短，节约资源、耐火性能较差、耐腐蚀性能较差、抗震性能好等特点，设计者应该根据这些特点，对其上下两层结构的接触面、通风采光、防火、防腐、混凝土框架等采取优化设计措施，以实现其质量、安全和经济目标。

参考文献

[1] 莫崇晟.框架上门式钢架钢结构厂房的设计[D]硕士论文，湖南大学，2012.

钢架结构范文第5篇

关键词：单层门式钢架结构；工业厂房；结构设计

中图分类号： TU318 文献标识码： A

因门式钢架结构具有适用范围广，成本低，质量轻等特点，在在单层工业厂房中得以广泛应用。要加强对该类结构的研究分析，充分运用到实践中，从而创造更大的经济效益。本文通过对实践研究，对单层门式钢架结构工业厂房结构设计作出了具体的分析。

1 单层轻型门式刚架结构设计

( 1) 一般来说，门式刚架结构构件强度较弱、弯折性较小，整个结构刚性较低，因此要针对其上述特点做好运输和安装过程中的防护措施，以保证构件不受外力影响发生形变。

( 2) 要做好支撑结构整体布局和规划，做好墙体、屋顶与面板之间的对接处理，提高整体结构的稳定性。

( 3) 结构组成部件大多为薄壁轻质材料，要针对其物理特性做好安装和运输过程中的防护工作。

( 4) 由于构件为钢材材质，因此要考虑钢材生锈导致结构构件受力下降的问题。

( 5) 门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以塑性设计不再适用。

( 6) 设计中要合理处理轻型化可能导致的一些问题，例如大风力可能导致屋面荷载过大的问题等。

2 结构布置

2. 1 刚架的建筑尺寸和布置

门式刚架跨度控制在 10 ～35 m 内为宜，如果柱宽度不均等，要向外侧对齐。其高度要视室内高度来合理调整，一般不高于 9 m、不低于 4. 5 m。门式刚架之间的距离也要根据钢架跨度、负荷大小来合理确定，通常有三种距离可选择： 即 6 m、7. 5 m、9 m。纵向温度区段小于 300 m，横向温度区段小于 150 m( 如果有其他特殊要求时，可适当调整大小) 。

2. 2 檩条和墙梁的布置

檩条间距大小要综合考虑多种因素，例如天窗大小和个数、屋脊长度、采光度要求、檩条长度和刚度等，没有特殊要求的情况，通常采用等间距布局，在屋脊处两侧均匀布置一道，在天沟处布置一道。侧墙墙梁的设计要根据窗户、门和雨搭的设计要求来综合权衡，确保整体功能达到设计要求。

2. 3 支撑和刚性系杆的布置

( 1) 在每个温度区段内都要保证其具有独立的空间稳定性结构。

( 2) 在进行柱间支撑开间设计时，要对屋盖做横向支撑结构设计，以提高整个结构的几何稳定性。

( 3) 端部支撑一般设置在温度区段端部的第一二个开间位置。柱间支撑之间的距离要根据房屋纵向受力分布情况来确定，通常控制在 30 ～ 45 m 范围内，如果配置了吊车，可以最大至 60 m。

( 4) 如果房屋高度较高时，要采用分层结构的柱间支撑体系； 如果房屋宽度超过 50 m，内部要采用支撑结构。

( 5) 当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

( 6) 在刚架的转折处，要根据房屋的长度来设置刚性系杆，以保证房屋结构稳定性。

( 7) 由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

( 8) 刚性系杆也可以采用檩条材料替代，此时要保证檩条具有良好的受力和刚度性能，如果檩条达不到这方面的性能标准，可以考虑在刚架斜梁间加装 H 型钢或者钢柱来提高其的工作强度。

( 9) 如果屋内设置了重量超过5 t 的吊车，要采用型钢材料的柱间支撑设计； 如果不能使用柱间支撑，则可考虑用纵向刚架来替代。

3 刚架设计

3. 1 荷载及荷载组合

3. 1. 1 永久荷载

永久荷载是指结构自重和施加在结构上的各种外力之和，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。

3. 1. 2 可变荷载

可变荷载包括屋面活荷载( 在设计屋面板和檩条时，要定期检查其负荷能力变化，其标准值为1 kN) 、屋面结构受力和积尘受力、吊车自重、风力影响等。

3. 1. 3 荷载组合

荷载组合要严格按照《建筑结构荷载设计规范》GB50009－2012中有关规定来配置，对门式刚架的设计，则可参考《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102∶2002中的有关规定来设计：

( 1) 屋面均匀荷载与雪荷载不能累加计算，而是取其中最大值。

( 2) 积灰荷载一般低于雪荷载和屋面均布活荷载，因此不需要对其进行额外考虑。

( 3) 在施工或检修集中荷载时，不将房屋构件自重产生的荷载考虑在内。

( 4) 多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》中的规定。

( 5) 当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。

3. 2 刚架内力和侧移计算

3. 2. 1 内力计算

变截面门式刚架的内力计算可采用弹性分析方法来实现，塑性分析方法的使用具有严格的限制条件，那就是要求钢架梁柱都为等截面时才可使用。具体计算方法主要采用杆系单元的有限元法或者称直接刚度法，结合计算机软件来实现。针对地震造成的外力负荷大小，可以采用底部剪力法来计算。通过计算出各种负荷组合的内力数据后，再确定截面的内力大小，一般而言，控制截面 的位置大多分布在柱底、柱顶、柱牛腿连接处等处。控制截面的内力组合主要有：

( 1) 最大轴压力 Nmax和同时出现的 M 及 V 的较大值。

( 2) 最大弯矩 Mmax和同时出现的 N 及 V 的较大值。

( 3) 最小轴压力 Nmin和相应的 M 及 V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时 M =0。

3. 2. 2 侧移计算

通常采用弹性分析方法来确定变截面门式刚架的柱顶侧移数据，取多次计算平均结果作为标准值。如果最后得到的侧移刚度数据不达标时，可采用以下方法进行适当修正： 例如适当扩大截面面积，采用刚接柱脚替代铰柱脚；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。

3. 3 刚架结构中的柱和梁设计

( 1) 梁柱板件的厚宽比例大小和腹板最大弯曲形变利用率。

( 2) 测算刚架梁柱构件的最大强度极限值。

( 3) 梁腹板支撑体系的设计。( ＇梁腹板安装位置要选在两柱之间位置，在翼缘转折处增加横向受力支撑) 。

( 4) 测算变截面柱在结构内的长度上限值。

( 5) 测试变截面柱在结构内的物理稳定性。

( 6) 变截面柱对整个钢架结构的稳定性影响评估。

( 7) 斜梁和隅撑的受力大小和负荷强度测算。

( 8) 节点设计。

4 附属结构构件设计

4. 1 压型钢板设计

( 1) 要结合建筑用途、功能和使用寿命来确定压型钢板材料型号和规格，在工程实践中，多采用 Q235 － B 钢。

( 2) 压型钢板具有多种截面种类选择，根据波高大小将波板分为三类： 低波板、中波板和高波板。波高越高，截面的刚度越大，其负荷能力也就更大。

( 3) 压型钢板的强度和挠度计算方法是，选取单槽口的有效截面按受弯构件来综合计算。主要计算对象包含以下几方面内容： 压型钢板腹板应力大小、支座处腹板局部突变负荷大小、挠度上下限值测量等。

( 4) 压型钢板规格和参数指标还要满足其他特殊设计要求。

4. 2 檩条设计

( 1) 檩条的截面设计有两种选择： 实腹式和格构式。如果檩条跨度小于 8 m，一般采用 实腹式檩条为宜。

( 2) 檩条采用双向受弯结构设计，对其进行受力分析时，要以两个轴心为中心来开展截面弯矩受力计算。

( 3) 檩条安装之前要经过刚度检测、稳定性检测和形变大小检测，检测合格后方可安装使用。

( 4) 檩条还要达到其他使用标准规定。

总结

单层轻型门式刚架由于其工业化程度较高、质量较轻等优势，因此在各领域中广泛应用，在在钢架结构厂房的施工中，需要做好安装前的结构设计工作，在具体设计过程中，应该根据各个项目的具体特点进行建筑结构设计，使设计安全可靠，经济合理且美观大方的同时，保证结构设计的质量达到一个最优值，使厂房的结构设计得到优化。

参考文献

[1] 李天，张哲，刘朝宏 . 门式刚架轻钢结构平面内整体稳定分析中的几个问题 [J]. 郑州大学学报 ( 工学版 )，2003，24(1):119-120

[2] 温林玲 . 单层工业厂房中双跨排架结构设计问题— 以百乐水电站厂房上部结构设计为例 [J]. 企业科技与发展，2009，2(2):139-140

钢架结构范文第6篇

关键词：单层 轻型门 钢架结构 设计要点

前言

单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接构成的实腹式门式刚架，主要作为承重骨架。同时，单层轻型门式刚架墙体及屋面一般是采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料和岩棉等保温隔热材料制作而成。目前在单层轻型门式刚架结构设计的过程中，单跨刚架的梁柱节点采用刚接。因此，加强研究单层轻型门式刚架结构的设计要点显得至关重要。

一、轻型门式钢架结构概述

目前，单层轻型门式刚架结构在我国已经应用了几十年，并且在这几十年中，我国的建筑工作者已经积累了丰富的理论和实践经验。随着我国工业事业的不断发展，单层轻型门式刚架结构的应用水平得到了较大的提高。当然，单层轻型门式刚架结构主要采用焊接 H型钢，跨钢架的梁柱节点采用的是刚接方式，但是，大多数建筑工作人员柱脚采用刚接和铰接并用的方式。

二、单层轻型门式刚架结构的特点

单层轻型门式刚架结构主要包括以下几个方面的特点，第一，质量轻。单层轻型门的围护结构大多采用压型金属板、玻璃丝棉和薄壁型钢等材料，这些材料的质量都比较轻。但是，这些材料的载荷较大不会影响建筑结构的承载力。第二，工业化程度高，施工周期较短。由于门式刚架结构的主要构件和配件大多都是由厂家制造的，质量一般较高，并且构架之间的连接多采用高强度螺栓连接，使得安装比较方方便，从而缩短工期。第三，综合经济效益高。门式刚架结构一般采用计算机辅助设计，使得设计周期较短，并且原材料也比较单一。同时，制造单层轻型门式刚架结构的构件主要是采用自动化制备，因此，资金回收较快，综合经济效益高。

三、轻型门式刚架结构设计中的注意事项

1、由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。

2、要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作。

3、设计中应充分考虑锈蚀对结构构件截面削弱的影响。

4、门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以应该采用弹性设计方法。

5、设计中对轻型化。带来的后果必须注意和正确处理，比如屋面在风吸力作用下的失稳问题。

四、轻型门式刚架结构设计要点

1、屋面荷载取值

（1）屋面永久荷载取值

屋面永久荷载包括屋面结构构件的自重，如屋面、檩条、支撑等构件。

（2）屋面活荷载取值

门式刚架结构设计屋面结构，《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/m2，但构件的荷载面积大于60 m2的可乘折减系数0.6，门式刚架符合此条件，活荷载取为0.3KN/ m2，根据我对其它资料的查阅，国外这类房屋设计时，要考虑0.15-0.5N/ m2的附加荷载，我国无此规定，当檩条太小时候，遇到大风或其他原因造成超载，很容易出安全问题，因此屋面活荷载的取值不能再小。

2、柱网布置的合理性

厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置。过去我们设计习惯上将柱距模数定为3m（常用3m，6m，9m，12m等），这实际上是照搬了预制钢筋混凝土工业厂房的模数制。对门式刚架轻型钢结构并不是完全适用，门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。同过已往多个工程的设计实践，我在门式刚架设计过程中对柱网安排得出以下结论：

（1）对门式刚架轻型钢结构体系而言，刚架用钢量是最主要的，当刚架跨度较小时，刚架用钢量甚至占总用钢量的50%以上，而其它各单用钢量，特别是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑，其用钢量只占比例较小的一部分，因此，在设计门式刚架时要更加精确仔细，这样对降低总用钢量具有重要意义。

（2）随着柱距的增大，其它各部分结构的用钢量均随柱距的增加而增加，并且增幅较大，特别是吊车梁，由于柱距较大，须采用格构形式，其用钢量逐渐占主要地位，并最终超过了刚架的用钢量。其次是檩条，因长细比的要求，用钢量增加也较快。

综合各项用钢量，我在设计时通常做出几个方案进行用钢量的比较，最终找到最佳的合理柱距。

3、刚架内力和侧移计算方法

（1）内力计算方法：

对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。

（2）侧移计算方法

变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求，需采用下列措施之一进行调整：放大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚；

4、柱脚设计注意问题

钢架结构范文第7篇

关键词：大跨度；钢结构；分段吊装；临时支撑钢架。

中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：

现代建筑结构日趋复杂，除了传统简单、规则的造型，大跨度、多功能、形状复杂、技术要求高等特点越来越多的成为现代建筑结构的特征。而跨度大、自重重的构件就需要在合理的安装工艺下，才能保质保量、安全施工。目前在大跨度钢结构施工中最常用的支撑工具就是胎架。但传统胎架普遍存在的问题是：制作周期长，拼装精度低，重复利用性差，施工效率低等。在南宁华润一期购物中心工程中，我们采用了临时支撑钢架，解决了传统胎架的不足，并在此基础上总结出了一套临时支撑钢架的施工技术。

1 工程概况

南宁华润一期购物中心工程，位于南宁市凤岭片区东盟商务区核心区内。总建筑面积28.8万平方米，地下3层，地上6层，地下室无缝连接，地面以上连接部分设变形缝。中心主体及地下室部分为型钢混凝土组合框架结构，建成后将成为广西乃至西南最大的综合性、现代化、高品质的标志性商业建筑群。该工程溜冰场屋面钢结构主要由桁架、钢梁、球铰支座及埋件构成，钢桁架长约48m，跨度约40m，重量约为36吨，由于受到现场条件及吊装设备限制，冰场钢结构采用主要桁架合理分段，高空原位组拼方案，为此需在主桁架分段点下设置临时支撑钢架。

2 临时支撑钢架设计

临时支撑钢架的设计应结合施工过程中的实际情况，考虑以下原则：

1）临时支撑钢架自身结构满足安全受力性要求；

2）临时支撑钢架几何构造满足人员操作、简便施工；

3) 临时支撑钢架传力途径简单、可靠，确保传力过程中土建结构的安全。

根据以上要求，一共设计了 7组独立式格构支撑钢架，同时满足两榀桁架的组装要求；每个临时支撑钢架分为三部分，即柱头、柱身和柱脚。柱身采用 321型贝雷片组成四肢格构柱，临时支撑钢架的热轧 H型钢组成受力框架。

图2.1临时支撑钢架示意图 图2.2 临时支撑钢架组拼图

注：1柱脚标准件；2柱身标准件；3柱顶非标准件；4型钢坐梁；5柱脚配件；6贝雷片；7贝雷片单元；8连系杆；9贝雷架单元；10型钢基座；11柱顶配件。

3施工要点

3.1工艺流程

图3.1 工艺流程图

3.2操作要点

3.2.1施工准备

1.技术准备

项目部技术、施工人员熟悉图纸，认真掌握临时支撑钢架施工图的特点、要求和特性，熟悉各部位截面尺寸、标高，认真进行临时支撑钢架轴线、标高放样，进行实地现场调查复核,组织好现场的施工。

2.材料准备

（1）贝雷片的桁架单元杆件材质为16Mn,弦杆截面为2-C10双槽钢，腹杆截面I8工字钢；侧向连接框采用L80mm×5mm，材质为Q345B;

（2）柱身和柱头采用热轧H型钢和钢板，材质为Q345B和Q235B.

（3）缆风绳采用Φ15.5mm钢丝绳(具体规格为6mm×19mm+1mm,浸油麻芯)。

3.作业条件准备

（1）向作业班组进行详细的质量、安全技术交底，并作好职工三级安全进场及操作规程教育，下达工程施工任务，使班组明确有关质量、安全、进度等要求。

（2）清理现场，做好工作面的施工准备，检查垂直和水平运输是否通畅，施工机具是否准备妥当。

（3）施工机具就位并进行了试运转，做好维修保养等工作，保证机械正常运转。

（4）清查材料的规格、质量、数量等是否符合要求。

4. 施工人员准备

临时支撑钢架搭设和拆除施工时，作业人员必须经过项目技术交底，特种作业人员需持证上岗作业。施工过程不得随意更换作业人员。专业人员要求如下：起重工1名，安装铆工2名，测量工2名，焊工4名，电工1名，安装普工5名。

3.2.2测量放线

1．以主体结构的主控制点、控制线和轴线为依据，根据已深化完成的临时支撑架图纸，电脑对支撑架定位放线获取坐标。

2．测量员根据电脑放线坐标，用全站仪进行现场放线定位，支撑钢架柱脚位置现场放线时应标出,并注明支撑钢架柱顶高度，放线结束后及时进行技术复核，确保合格后再进行下道工序。

3.2.3贝雷架拼装

1.根据现场情况，贝雷片总片数定为7组*8片=56片。支撑钢架安装前，在拼装场地采用8吨汽车吊将56片321型贝雷片按深化图中标注尺寸两两拼在一起，采用两片6m的组合方式，上下两片用插销连接。侧面腹杆用成套配件连系支撑。

2.拼装时，A和B面贝雷片长度应一致，对于变形的贝雷片需修整后方可使用，以保证贝雷架的安装质量。

3.拼装完毕后，应将贝雷架堆放于干燥、通风地点，堆放高度不应大于3块，以防锈蚀、变形和倾倒。

3.2.4支撑钢架安装及加固

1.胎架架安装时应从墙边一端开始依次拼装。每组胎架柱身截面尺寸为1400mm×1150mm，拼接高度为12m，胎架柱顶安装有框架结构非标拓展段，作为支撑桁架、人员操作平台之用。 支撑高度为对应部件的标高值。胎架顶四周拉设Φ15.5mm揽风钢丝绳与水平面夹角成45度。

2.在楼面钢梁上的胎架，安装前应先进行钢梁加固，在受力节点处两侧增加加劲板PL950mm×241mm×12mm共四块，钢梁上最近两受力节点间横向用H588mm×300mm×12mm×20mm热轧型钢连接，作为加强撑。

3.2.5爬梯与操作平台的搭设

为保证作业人员在施工过程中安全施工，应在临时支撑钢架上设置垂直通道和作业平台。

4 质量控制

4.1质量控制标准及依据

4.1.1《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

4.1.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

4.2搭设要求

4.2.1所用材料进场时需进行外观质量检查并核对有无质保证书或者产品合格证书，安装前由质量员负责核对。无合格证或质保证书的材料不得使用。外观质量如锈蚀严重，尺寸变形较大等影响结构受力的材料严禁用于本工程。

4.2.2作业施工人员在作业前必须经过技术交底，熟悉作业环境和作业要求；

4.2.3支撑架测量放线的定位允许偏差为：轴线偏差≤5mm，标高偏差＜±3mm；

4.2.4在土建结构钢梁上进行施工作业时，严禁动火切割母材；如遇特殊情况无法安装支撑架时，应首先通知项目技术人员，获得处理实施指令后方可继续施工。

4.2.5在拼装过程中，为防止五层楼面主钢梁因承担施工荷载产生受力点处下挠，导致临时支撑钢架上方的拼装主桁架节点下沉，宜对该处拼装节点的标高进行预抬高处理，即在组对过程中提前将节点标高抬高，抬高值允许偏差为：+50mm。

4.3采取的措施和管理方法

4.3.1严格按照设计图纸的设计要求及现行施工质量验收规范进行施工。

4.3.2编制专项施工方案，对操作工人进行详细的书面交底，确保每个操作工都熟悉临时支撑钢架的操作技术要点和质量要点、安全注意事项。关键部位人员持证上岗。

4.3.3胎架安装、缆风绳拉设、顶部支撑的固定等关键部位设专人旁站监督，并作好标高误差记录。

4.3.4实施施工全过程控制制度，严格贯彻执行“三检”制度。

4.3.5加强质量专检，做到不合格的工序坚决返工，坚决实行质量一票否决制度。

5 应急措施及安全施工措施

5.1施工特种作业人员必须持证上岗，禁止无证上岗。

5.2高空作业必须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋。作业层上的施工荷载不得超过3.0KN/M2，即同一工作面不得超过6个人同时作业。

5.3当有六级及以上大风和雾、雨天气时，必须停止临时支撑钢架的搭设和拆除作业，雨后上临时支撑钢架作业要有防滑措施。

5.4在临时支撑钢架的使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆和纵横向扫地杆。

5.5在临时支撑钢架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

5.6工地临时用电线不得架设在临时支撑钢架上。

5.7临时支撑钢架在使用期间，必须派专人进行日常的保养和定期的全面检查和整修。确保临时支撑钢架的安全使用。

6 结语

钢结构临时支撑钢架应用技术将贝雷架应用于大跨度钢结构安装，充分发挥了其结构简单，运输方便，架设快捷，承载性能好的优点，施工速度快且安全可靠；柱顶非标准件根据实际工况制作，可有效控制安装高度和精度；几何构造满足人员操作、施工方便的需求，可加快工效；贝雷架拼装简单、快捷，互换性好，可重复利用，综合经济效益显著。钢架构临时支撑钢架应用技术在南宁华润一期购物中心工程屋面钢结构施工过程中成功应用，该项应用技术于2012年3月21日被国家知识产权局授权为国家实用新型专利（专利号：ZL 2011 2 0266891.7），具有较大的推广意义。

参考文献

张耀春.《钢结构设计原理》.高等教育出版社. 2010年

GB50017-2003《钢结构设计规范》.中国建筑工业出版社. 2006年

GB50205-2001《钢结构工程质量验收规范》.中国建筑工业出版社

钢架结构范文第8篇

关键词：轻型门式；钢架结构；钢架柱；工程

轻型门式钢架结构的主钢架，一般采用变截面等截面实腹式焊接H型钢或扎制H型钢。门式钢架结构的安装宜先立柱子，然后将在地面组装好的斜梁吊起就位，并与柱连接。

安装工艺流程为：钢柱安装钢柱校正斜梁地面拼装斜梁安装、临时固定钢柱重校高强度螺栓紧固复校安装檩条、拉杆钢结构验收。

一、门式钢架结构的安装

1、起重机选择。

轻型门式钢架结构构件重量较轻，且一般单层建筑安装标高为10m左右，所以起重机选择以大跨度斜梁起重高度（包括索具高度）为原则，可采用履带式起重机、汽车式起重机，多跨可采用轻便式小型塔式起重机。

根据现场条件和构件大小，可采用单机起吊或双击抬吊；根据工期要求也可采用多机流水作业。

2、钢架柱的安装。

轻型门式钢架钢柱的安装顺序是：吊装单根钢柱柱标高调整纵横十字线位移垂直度校正。

钢架柱一般采用一点起吊，吊耳放在柱顶处。为防止钢柱变形，也可两点或三点起吊。对于打垮轻型门式钢架变截面H型钢柱，由于柱根小、柱顶大，头重脚轻，且中心偏心的，因此安装固定后，为防止倾倒时需加临时支撑。

3、钢架斜梁的拼接与安装。

轻型门式钢架斜梁的特点是跨度大（即构件长）、侧向刚度小。为确保安装质量和安全施工，提高生产效率，减小劳动强度，应根据场地和起重设备条件，最大先对地将跨啊达拼装工作在地面完成。

钢架斜梁一般采用立放拼接，拼装程序是：将要拼接的单元放在拼装平台上找平拉通线安装普通螺栓定位安装高强度螺栓复核尺寸。

斜梁的安装顺序是：先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀钢架开始，钢架安装完毕后将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其垂直度；然后以这两榀钢架为起点，向建筑物另一端顺序安装。

斜梁的起吊应选好吊点，大跨度斜梁的吊点须经计算确定。斜梁可选用单机两点或是哪点、四点起吊，或用铁扁担以减小索具对斜梁产生的压力。对于侧向刚度小、腹板宽度比大的斜梁，为防止构件扭曲和损坏，应采取多点起吊及双机抬升。

钢架梁可以采用的如下吊装方案：在有支撑的跨间，将两榀梁都在地面拼装成36m长的半跨刚性单元（两半榀梁立放拼装，所有高强度螺栓终拧，出吊点处檩条外所有檩条和跨间支撑均安装到位），由2台汽车吊通过铁扁担吊起两个左半拼梁与各自轴线柱连接后，2号吊机使两个左半榀梁空中定位，1号吊机摘钩后与3号吊机吊起两个右半榀梁与各自轴线柱对接，最后对接中间节点，形成整体钢架。

4、檩条和墙梁的安装。

轻型门式钢架结构的檩条和墙梁，一般采用卷边槽型、Z型冷弯薄壁型钢或高频焊接轻型H型钢。檩条和墙梁通常与焊于钢架斜梁和柱上的角钢支托连接。

二、轻型么就是钢架结构中，目前主要采用彩色干嘛钢板夹芯板（亦称彩钢保温板）作围护结构。采办夹芯板按功能不同分为屋面夹芯板和墙面夹芯板。屋面板和墙面板的边缘部位，要设置彩板配件用来防风雨和装饰建筑外形。

屋面配件有屋脊件、封檐件、山墙封边件、高低跨泛水件、天窗泛水件、屋面洞口泛水件等；墙面配件有转角件、板底泛水件、板顶封边件、门窗洞口包边件等。

彩板连接件常用的有自攻螺丝、拉铆钉和开花螺栓（分为打开花螺栓和小开花螺栓）。板材与承重构件的连接，采用自攻螺丝、打开花螺栓等；板与板、板与配件、配件与配件的连接，采用铝合金拉铆钉、自攻螺栓和小开花螺栓等。

1、施工工具。

板材施工安装多为手提工具，常用的有电钻、自攻枪、拉铆钉、手提圆盘锯、螺丝刀、铁剪、钳子等。手提式电动工具应合理配置电源接入线，这队大型工程施工是非常必要的。

2、放线。

由于彩板屋面板和墙面板是预制装配构件，故安装前的放线工作对后期安装质量起到保证作用。

（1）安装放线前对安装面上的已有建筑成品进行测量，对达不到安全要求的部分进行修改。

（2）根据排版设计确定排版起始线的位置。屋面施工中，现在檩条上标定出起点，即沿跨度方向在每个檩条上标出排版起点，各个点的连接应与建筑物的纵轴线相垂直，然后在板的宽度方向每隔几块板继续标注一次，以限制和检查板的宽度安装偏差积累。

墙板安装也应用类似的方法放线，除此之外还应标定其支撑面的垂直度，以保证形成墙面的垂直平面。

（3）屋面板及墙面板安装完毕后，对配件的安装做二次放线，以保证檐口线、屋脊线、门窗口和转角线等的水平度和垂直度。

3、板材安装。

（1）实测安装板材的长度，按实测长度核对对应板号的板材长度，必要时对该板材进行裁剪。

（2）将提升到屋面的板材按排版起始线位置，并使板材的宽度标志线对准起始线；在半场方向两端排出设计要求的构造长度。

（3）用紧固件紧固板材两端，然后安装第二块板。其安装顺序为先自左至右（或自右至左），后自上而下。

（4）安装到下一放线标志点处时，复查标准段内板材安装的偏差，满足要求后进行全面紧固。紧固自攻螺丝时应掌握紧固的程度：过度会时密封垫圈上翻，甚至将版面压的下凹而积水；紧固不够会使密封不到位而出现漏雨。

（5）安装完后的屋面应及时检查有无遗漏紧固点。

（6）屋面板的纵、横向搭接，应按设计要求铺设密封条和密封胶，并在搭接处用自攻螺丝或带密封胶的拉铆钉连接，紧固件应设在密封条出。纵向搭接（板短边之间的搭接）时，可将夹芯板的底板在搭接处切掉搭接长度，并除去盖部分的芯材。

4、门窗安装。

（1）门窗一般安装在钢墙梁上。安装时，应先安装门窗四角的包边件，并使泛水边压在门窗的外边沿处；然后安装门窗。由于门窗的外廓尺寸与洞口尺寸为紧密配合，一般应控制门窗尺寸比洞口尺寸小5mm左右。

（2）门窗就位并作临时固定后，应对门窗的垂直度和水平度进行检查，无误后再做固定。

（3）注意各个配件安装处的二次放线，如屋脊线、檐口线、窗上下口线等。安装前检查配件的搭接口时，挑选搭接口的合适搭接头。

三、质量验收

轻型门式钢架结构的安装施工应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205 – 2001）、《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98）及其他相关规范、规程的规定。

四、结束语

钢架结构范文第9篇

关键字：钢架构 门式架构建筑

一、门式钢架结构介绍

门式钢架结构被大量应用于工业厂房、超市、仓库中；钢框架在多高层建筑中也得到了越来越多的应用；薄壁彩钢板已大量应用于各类结构的维护体系和无梁无柱穹顶中；钢管直接汇交焊接结构及其与高强度拉索的组合结构已推广应用于各类体育、文化等公共建筑中；冷弯薄壁型钢截面除广泛应用于檩条等维护结构构件外也开始作为结构的主要受力构件或其组成部件得到应用。

钢架结构通常是指由直线形杆件（梁和柱）通过刚性节点连接起来的结构。工程中习惯把梁与柱之间为铰接的单层结构称为排架，多层多跨的刚架结构则常称为框架。单层钢结构厂房一般为轻钢门式刚架结构。钢框架结构住宅－可分为焊接箱形截面（常用）或H型钢柱－钢梁钢框架结构和钢框架加支撑结构两种类型。具有结构自重小，抗震性能良好和施工速度快的优点。框架结构的受力特点：荷载作用方面，框架结构承受的作用包括竖向荷载和水平荷载；竖向荷载传递路线方面，现浇平板楼（屋）盖荷载主要向距离较近的梁上传递，然后在传递给钢柱。

设计方法和优点

结构设计准则：结构由各种作用所产生的效应（内力和变形）不大于结构（包括连接）由材料性能和几何因素等所确定的抗力或规定限值。

问题及矛盾：荷载大小、材料强度、截面尺寸、计算模式、施工质量等因素均为随机变量（或随机过程）不确定，导致结构效应与抗力均为随机变量，不可能保证百分之百保证结构效应小于抗力或规定限值，只能作一定的概率保证。

主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构。

提高钢结构耐火性的措施：

1、外包层：在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，可以采用喷涂法。

2、充水：空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。

3、屏蔽：钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的一种经济的防火方法。

4、膨胀材料：采用钢结构防火涂料保护构件，具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，涂层质量轻，美观。

三、设计过程

1、三维和二维模型方法

a、三维模型方法：建立结构整体模型，布置、计算屋面、墙面构件。 统计结构整体用钢量，报价，绘制施工图。立面建模，直接完成主刚架建模，优化，计算；根据立面模型形成整体模型，数据立即更新，快速形成数据。柱脚锚栓布置图，形成到JCCAD的数据。

b、二维模型方法：计算檩条，墙梁，吊车梁等构件。建立单榀门式刚架模型，优化，计算，节点设计，绘制施工图。精确统计单榀刚架钢材，高强度螺栓用量。

构件定义，抗风柱考虑

2、主要有两种方式：一是只承担山墙风荷载，不承担屋面竖向荷载；二是不但承担山墙风荷载，还承担屋面竖向荷载。

3、门式刚架计算长度取值

平面外计算长度：原则为侧向支撑点间的距离；屋面和檩条对上翼缘的作用；隅撑的作用与设置；取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。

4、吊车荷载

作用分两部分：吊车梁的作用和吊车工作的作用。主要考虑以恒载输入和吊车荷载考虑最不利情况。

5、参数输入

按结构类型可以分为：单层厂房，门式刚架取0.05；

验算规范根据所计算的结构适用那本规范采用，有时需要多次计算，综合考虑；

控制参数，门式刚架不按抗震规范控制高厚比，长细比；

摇摆柱设计内力放大系数，考虑铰接端实际有嵌固作用。

6、截面优化程序使用

验算规范选择门式刚架规程或上海标准，定义构件截面，只关心截面类型（变截面还是等截面），不用关心截面尺寸，布置了相同标准截面的构件，优化后截面相同，平面外计算长度要修改，优化限值要根据最优原则和实际情况选择，直接导出优化结果，用于结构计算。

7、螺栓直径选择

高强度螺栓直径，根据构造要求，进行自动排列，如果排列不下，会自动调整螺栓直径和间距，重新排列，直到满足要求。结果可能存在多种直径的高强度螺栓，柱脚锚栓。可以在设计时，采用一种直径的高强度螺栓。

8、抗剪键

抗剪键将柱底剪力通过抗剪键传递到基础，避免锚栓抗剪。V>0.4N时，要设置抗剪键，门式刚架一般都要设置抗剪键。

围护结构构件计算

檩条墙梁计算参考屋面板形式、拉条设置方式；连续檩条计算包括搭接长度和优化；刚性檩条考虑和屋面支撑、柱间支撑并最终设计连接大样图。

9、吊车梁设计中其他荷载的作用

吊车轮压作用，吊车梁、制动结构、轨道自重与灰荷重等由程序计算（简化为轮压×增多系数）。要求其他竖向荷载对强度、稳定性、竖向挠度的影响。如：走道板活荷载，悬挂荷载等。其他水平荷载对强度、水平挠度的影响，如：相邻跨吊车的横向水平荷载作用（中列柱）等。

四、钢结构未来的发展方向

1、高性能钢材的研究与应用：提高强度和耐腐蚀性，经济断面钢材，如H型钢，冷弯薄壁型钢，压型钢板，方钢管；

2、结构的革新：空间结构的研究与应用，组合结构的研究与应用，高层钢结构的研究与应用；

3、优化理论和计算机辅助设计的应用；

钢架结构范文第10篇

关键字:钢架结构 防火 措施

近年来,我国经济有了突飞猛进的发展,随着经济的发展带来了建筑业的空前繁荣,一些大跨度钢架结构应运而生,厂房、桥梁、住宅、体育馆、展览馆、商场、超市等建筑越来越广泛运用轻钢结构。钢结构作为现代建筑的主要形式,因具有质量轻、强度高,抗震性能好,施工周期短,建筑工业化程度高,空间利用率大,节省投资等优点,而被大量应用。但钢架结构耐火性能差,要克服这一缺点就必须对其进行防火处理。

一、钢构件的特点和钢材性能

钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%时则为铸铁。制造钢构件所用的材料由碳素结构钢中的低碳钢及低合金钢。碳素结构钢由纯铁、碳及杂质元素组成。低合金结构钢中,除上述元素外还加入合金元素,后者总量通常不超过3%。碳是形成钢材强度的主要成分。碳含量提高,则钢材强度提高,但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降。含碳量小于0.25%的为低碳钢,钢结构用钢的碳含量一般不大于0.22%。钢材虽然是不燃烧体,但就其自身耐火性能来讲,远低于砖石和钢筋混凝土,钢结构建筑具有耐火性能差这个致命弱点,在未进行防火保护的情况下,火灾时,其强度会迅速下降。约在150℃以内钢材性能没有很大的变化;430℃―540℃之间则强度急剧下降;600℃时强度很低不能承担荷载。另外,250℃四周出现兰脆现象,约260℃―320℃时有徐变现象。在自身温度达到540℃左右时,钢材的屈服应力仅有常温屈服应力值的40%,使承载能力急剧下降,钢结构不可避免地发生变形,造成钢结构建筑物一部分或全部垮塌毁坏。一般火场温度达到800℃―1000℃,在这样高的温度下,的钢结构会很快出现塑性变形,产生局部破坏,造成钢结构建筑整体倒塌。

二、钢构件的耐火等级

钢的内部晶体组织对温度非常敏感,温度的升高或者降低都会使钢材性能发生变化。总的趋势是随着温度的升高,钢材强度降低,变形增大。

耐火极限是指对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火实验,从受到火的作用时起,到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间。常用钢结构构件的耐火极限只有15min―30min。我国20世纪90年代初对钢梁的耐火极限进行了验证,确认I36b、I40b标准工字钢梁的耐火极限分别为15min、16min。

《建筑设计防火规范》中,将建筑物的耐火等级划分为四级,划分的依据是组成建筑物的构件的燃烧性能和构件最低的耐火极限。未经防火保护的钢结构建筑物的耐火等级仅为四级,不能满足火灾情况下对建筑防火的要求。所以,钢结构建筑物必须对钢结构进行必要的防火保护,克服其材料实际应用中耐火性能的不足,达到规范对相应使用性质和建筑规模建筑物的耐火等级要求。

三、钢架结构的防火保护

防止钢架结构在火灾中迅速升温发生形变塌落,其措施是多种多样的,关键是要根据不同情况采取不同方法,如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,降低热量传递的速度以推迟钢结构的温升时间等。我国的钢结构防火主要采用防火涂料、发泡防火漆、外包防火层、内充水(水套)、屏蔽等方法。对于外露的钢结构构件,如楼梯等多用涂料和漆料,采用10～40mm厚的涂料,耐火极限可达1.5～3h,而发泡漆的耐火时间一般为0.5h。对隐藏的构件,珍珠岩防火喷涂或采用防火板是经济有效的方法,30～40mm厚的喷涂可实现1.5h的耐火极限,并兼有一定的防腐能力。暴露钢构件一般采用耐腐蚀涂料或油漆防腐,由底漆和面漆组成。目前防腐涂料的有效期为10～20年,所以要定期重新涂刷。镀锌压型钢板本身具有一定的防腐能力,在用于楼盖时可借助于防火涂料解决防腐问题,但用于屋面和外墙面时还要涂以有机涂料,增加其耐久年限。

(一)防火涂料法

防火涂料又称阻燃涂料,是指涂装在物体表面,防止火灾发生、阻止火势蔓延传播或隔离火源,延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。它不仅具有普通涂料的装饰性,而且具有防腐、防锈、耐酸碱、盐雾等性能。目前,我国钢结构防火涂料主要分为厚涂型和薄涂型两类,即厚型(H类)和薄型(B类,包括超薄型)。

1.厚涂型钢结构防火涂料。厚涂型钢结构防火涂料在火灾中利用材料的不燃性、低导热性或涂层中材料的吸热性,延缓钢材的温升,保护钢材。这类防火涂料是用合适的粘结剂,再配以无机轻质材料、增强材料组成,具有成本较低的优点。施工常采用喷涂,一般用在耐火极限≥2h的钢结构防火保护中。高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中的支承多层的柱的耐火极限均应达到2.5h以上,需采用该厚型防火涂料保护。

2.薄涂型钢结构防火涂料。薄涂型钢结构防火涂料受火时能膨胀发泡,以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升,保护钢构件。这类钢结构防火涂料一般是用合适的乳液聚合物作基料,再配以阻燃剂、添加剂等组成。对这类防火涂料,要求选用的乳液聚合物必须对钢基材有良好的附着力、耐久性和耐水性。其装饰性优于厚涂型防火涂料,一般耐火极限在2h左右。因此常用在≤2h耐火极限的钢结构防火保护工程中,常采用喷涂施工。可对高层民用建筑中的梁,一般工业与民用建筑中支承单层的柱、梁、楼板以及屋顶承重构件中的钢结构进行防火保护。另外,还有一类超薄型钢结构防火涂料,该类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡形成致密的防火隔热层,该防火层延缓了钢材的温升,提高了钢构件的耐火极限。

(二)发泡防火漆法

防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比,在物理性能方面基本一样,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃烧,遇火时,能推迟火焰延烧到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。据试验:将一般油漆与防火漆分别涂在木板上,干燥后,用同样的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分钟就和油漆一道焦灼;而涂非膨胀惰气型防火漆的木板,2分钟后仅出现阴燃现象,静置30秒后立即熄灭;涂膨胀惰气型防火漆的木板,即使烘烤15分钟,连阴燃现象也未出现。由此可见,用防火漆涂于物体表面,可以一定程度的阻止火势蔓延,保护物体表面,从而为灭火战斗争取宝贵的时间。

1.防火漆施工工艺。(1)将钢结构表面除锈后,刷涂一层铁红或红丹底漆,底层完全干燥后方可进行下一工序。(2)使用前将涂料搅拌均匀,基材表面清除干净,无油污、无尘土。(3)采用刷涂或喷涂,涂膜均匀,若涂料过稠可用专用稀料稀释。间隔6小时后刷第二遍,湿涂覆量≥500g/平方米。(4)涂料未用完,须将桶盖重新封严。

2.防火漆施工注意事项。(1)涂料所用溶剂为挥发性易燃物,施工时注意通风,严禁火种并采取必要的消防措施;(2)涂料未实干前,禁止与水接触。

(三)外包防火层法

外包防火层法就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂浆以形成保护层,砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

(四)内充水(水套)法

空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度,水在钢结构内循环,吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环,或由管道引入凉水来取代受热的水。

(五)屏蔽法

钢构件设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。

四、结束语

今后,随着农业、工业、国防和科学技术现代化的进程和钢产量的不断提高,大跨度钢架结构的应用会有很大发展。针对钢结构建筑消防安全方面存在的耐火等级先天较低的情况,应鼓励摸索研究钢结构防火保护新措施,研究耐火性能好、时效长、粘结力高的钢结构防火材料以及金属、非金属钢结构复合防火材料,积极应用建筑耐火钢,进一步提高钢结构建筑的耐火性能。

参考文献:

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[3]方强.钢结构防火设计和保护[期刊论文]-消防技术与产品信息.2002;