谈次结构在轻钢结构施工中的重要性

田拥军

0 引言

在轻钢结构建筑中，次结构是结构的重要组成部分，是保证结构稳定的重要结构体系。在安装阶段次结构作为保证结构侧向稳定的重要措施，将主结构构件连为稳定的整体，有利于施工安全，在使用阶段，其作为承受风载和地震作用的受力构件，对整体结构起到至关重要的作用。

在轻钢结构的施工中，次结构往往会被作为非主要受力构件，而被淡化施工，从而使工程质量、结构稳定性留下隐患，在大风、大雪、地震作用下，导致工程整体失稳、构件扭曲，倾覆破坏，给人们的生命、经济带来很大的损失。

本文将对轻钢结构中的次结构(钢檩条、钢支撑、系杆、钢拉条及隅撑等)的重要性提出观点，以引起施工同行们的重视。

1 钢檩条

钢檩条是连接钢梁、钢柱及屋面板的结构体系，在轻钢结构中多数采用实腹式冷弯薄壁型钢制作而成(截面形式有Z形和C形两种)。

钢檩条在轻钢结构体系中起着非常重要的作用:

1)保证轻钢结构中钢梁、钢柱的整体稳定性，使整个结构连成一体，承受纵向传递荷载。

2)连接和固定屋面，墙面围护材料。

3)承受屋面传来的所有荷载(屋面材料的自重，屋面均布活荷载，风荷载、雪荷载、积灰荷载等)以及施工检修荷载和悬挂荷载等。

钢檩条与屋面钢梁及墙面钢柱的连接采用螺栓连接或焊接。在施工中一定要保证其连接牢固，并一定要设置檩托，以保证抵抗檩条端部的抗扭能力。檩条与屋面可靠连接，以保证屋面起到阻止檩条侧向失稳和扭转的作用(即所谓的蒙皮效应)。在具体施工中施工人员往往忽视或不考虑檩条在整体轻钢结构体系中的重要作用，不按设计要求，随意减小檩条的厚度，不安檩托，点焊或断焊，少拧或不拧螺栓，这样会给工程留下很大的隐患，施工人员一定要谨慎对待，确保工程中每个工序的施工质量。

2 钢支撑

在轻钢结构中支撑系统包括水平支撑、柱间支撑及系杆。在房屋每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置成能独立构成稳定结构的支撑体系。

2.1 屋面横向水平支撑的作用

1)与柱间支撑一起保证平面刚架的整体稳定，保证结构的空间整体性。

2)将山墙面抗风柱顶上的纵向荷载传递到有柱间支撑的柱列上。

3)与屋盖围护系统所具有的蒙皮效应一起形成对屋盖梁构件平面外的支撑作用，避免屋盖梁侧向弯扭失稳，便于屋盖梁安装稳定性和屋盖梁定位。

2.2 柱间支撑作用

1)保证房屋的纵向空间刚度和整体稳定。

2)承受山墙传来的纵向风荷载，吊车的纵向水平荷载以及其他的纵向水平力(如地震力、温度应力等)。

3)作为柱子的侧向支撑，决定柱子平面外的计算长度。

4)便于刚架安装、稳定性好。

水平支撑和柱间支撑应布置在同一间，以组成几何不变体系，按GB 50017-2003钢结构设计规范，认为屋面的横向支撑应优先布置在厂房第一或第二车间，横向水平支撑的距离宜取30 m～50 m，且宜4个～6个设置一道。柱间支撑如不能布置在同一间，应加设刚性系杆传力。

2.3 系杆

系杆与水平支撑，柱间支撑共同作用，保证房屋的纵向空间刚度和整体稳定。系杆多数用来承受压力，在轻钢结构中采用刚性系杆，设置在檐口和屋脊，作为屋面梁的平面外支撑。

在施工中，对于柔性支撑(圆钢)要引起注意，确保连接接点的位置和牢固，以及花篮螺栓的正确使用。GB 50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范的强制性条文规定:“当支撑采用圆钢时，必须具有拉紧装置”，圆钢支撑可采用花篮螺栓紧固，花篮螺栓不可直接选用非建筑用的铸钢材料制成品，应选用45号钢或其他有强度保证的类似材料制作。圆钢端头与构件槽孔连接不应采用角钢作垫块，为使连接方便，受力更好，圆钢端部应采用带卡槽的山形楔块或焊接山形垫块，带卡槽山形楔块可选用球墨类铸钢材料，焊接山形垫块应选用可焊性好的建筑用钢材。圆钢交叉支撑与刚架构件连接，如不设连接板，直接在刚架构件腹板上靠外侧设孔连接。当腹板厚度不大于5 mm时，应对支撑孔周边进行加强。圆钢端部应设丝扣，用螺栓帽将圆钢张紧。

2.4 钢拉条

拉条是保证檩条侧向稳定的重要构件。拉条有如下几方面的作用:

1)在安装阶段，是用于调整檩条平直度。2)在使用阶段，作为檩条的侧向约束，是减少檩条绕弱轴的计算长度。3)传递由屋面荷载引起的沿檩条平面外倾覆力，起到减小檩条侧向变形的作用。

轻钢结构中拉条主要有直拉条、斜拉条及撑杆。檩条跨度大于4 m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆;跨度大于6 m时，应在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆。在屋脊或檐口处还应设置拉条和撑杆。

在施工中，往往不注意拉条的作用，从而导致要不就把拉条去掉，要不就纯脆只当是一种摆设，只为应付监理和业主，使其起不到相应的作用，致使檩条看上去很不平整，既影响室内美观，又可能导致屋面长时间漏雨而不得修复。

3 隅撑

隅撑是作为横梁或钢柱的一种侧向支撑而存在。

隅撑宜采用单角钢制作。隅撑是连接在刚架构件下(内)翼缘附件的腹板上，也是连接在下(内)翼缘上，通常采用单个螺栓连接。当实腹式刚架梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘的两侧布置隅撑(端部仅布置在一侧)。作为横梁的侧向支撑，隅撑的另一端连在檩条或焊接于发泡水泥轻度大型屋面板的边框上。

有吊车梁的建筑柱间支撑分层设置时，宜以吊车梁兼作纵向系杆，此时吊车梁端部应设置角部隅撑连于柱子外翼缘处:1)克服柱子在吊车纵向水平力作用下发生扭转;2)使吊车梁更符合纵向系杆的受力条件。

在施工中要严格按图纸要求设置隅撑。

在钢结构建筑领域中，钢结构详图的设计会逐渐由钢结构加工制造厂来完成，次结构的细化设计是一个很重要的环节。因此我们必须掌握和熟知次结构各自的作用和施工要求，从而保证整个工程的施工质量。切忌盲目地认为只要把主钢架结构的相关技术和安装质量控制好就大事告成，而忽略了次结构的更主要的作用，从而因小失大，导致整个结构的破坏。

[1]GB 50017-2003，钢结构设计规范[S］.

[2]CECS 102-2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规范[S］.

[3]GB 50018-2002，冷弯薄壁型钢结构技术规范[S］.

[4]GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范[S］.