谈门式刚架结构体系的施工要点

王立文

(太原市热力公司基建处，山西太原 030001)

近年来，门式刚架轻型钢结构的发展迅速，应用到社会的各个角落，但是施工过程中我们的施工人员要对结构各个系统的构造熟悉，才能保证结构安全、可靠，具有足够的耐久性，才能给我们的生活提供更舒适的环境。

门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。本文主要论述支撑系统、檩条系统、墙骨架系统和平台的构造。

1 支撑系统

支撑系统属钢结构体系中一个次要的部分，但又是一个必不可少的部分。在门式刚架钢结构中，支撑系统有重要的功能，主要表现在:保证总体结构和单个构件的稳定性、传递水平作用至基础和辅助安装工程等，对于平面布置复杂的结构，支撑系统还有利于结构刚度的调整，使结构受力均匀、合理，提高其整体性。

1)屋盖水平支撑。屋盖水平支撑一般由交叉杆和刚性系杆共同构成。

在门式刚架轻型钢结构房屋中，屋盖水平支撑的交叉杆可为圆钢，但应加带张紧装置，以利于拉杆的张紧，避免圆钢挠度过大，不能起到受力作用。交叉杆也可以为角钢，但也需考虑长支撑由于自重产生的挠度，应采取必要的措施加以克服。刚性系杆可用钢管，也可采用双角钢。在建筑物跨度较小、高度较低的情况下，可由檩条兼任，但檩条需按压弯构件设计，并应保证檩条平面外的长细比和稳定性。

2)柱间支撑。柱间支撑在建筑物跨度小、高度较低的情况下，可用带张紧装置的圆钢做成交叉形的拉杆，也可以用角钢或槽钢。

在现在的高大的建筑中柱间支撑的交叉杆除用角钢外，也可用钢管。钢管具有用料省，制作简单，而且在建筑中显得坚实、美观等特点。柱间支撑的连接节点与水平支撑相似。但必须注意的是，柱间支撑的上端与水平压杆必须与柱中心交于一点。同样，柱间支撑下端应尽可能与柱中心交于柱脚地面，避免形成偏心受力。

3)隅撑。隅撑一般采用角钢，隅撑与檩条或墙梁的夹角不应小于35°，最小可采用40×4角钢。隅撑使用螺栓与横梁或边柱和檩条或墙梁相连。

一般情况下隅撑宜在刚架斜梁全跨度内设置，主要是考虑横梁在风荷载作用下在跨中可能出现翼缘受压的情况下。如经过校核各种荷载组合后跨中不存在下翼缘受压的可能时，可仅在支座附近横梁下翼缘受压的区域内设置。

2 檩条系统

檩条是屋盖结构体系中次要的承重结构，它将屋面荷载传递到刚架。檩条一般只有一层，即直接搁置在刚架斜梁上。

1)檩条连接。实腹式檩条一般搁置在刚架斜梁上翼缘上。上翼缘上表面焊短角钢或连接板与檩条相连。

檩条可直接搁置在上翼缘上，但考虑到连接板的焊缝与檩条相碰的情况，以及避免檩条变位与上翼缘相互的影响，也可采用将檩条抬高5 mm～10 mm的做法。

2)采光带和气楼。门式刚架轻型房屋钢结构上屋盖的采光和通风一般也是采用轻型材料和相应的构造措施。

房屋上的采光一般是采用亮瓦，亮瓦为塑料或玻璃钢制品，透光性好，有的是彩色。采光板镶嵌在压型钢板等屋面材料之间，形成一条条采光带。这类材料的重量比压型钢板还要轻，所以在结构上只需考虑屋面板的重量，不需另行计算亮瓦的重量。

屋盖上的气楼一般放置在屋脊处。气楼有两种，一种是自然通风，另一种是利用机械通风，加大排风力度。气楼的高度、宽度与长度依通风设计要求而定。气楼一般为轻型结构，由角钢组成。

工业厂房中还有可能有局部通风的要求，一种是排气管凸出屋面，屋盖结构须考虑稳定排气管的能力。另一种是排风机搁置在屋面上，可能需要调整檩条的间距，增设次檩，以便搁置排风机。

3 墙骨架系统

墙骨架系统属门式刚架轻钢结构体系中的围护结构，在轻型房屋钢结构中，墙体用轻质板材，因此需设置墙骨架承重，并传递水平风荷载。若墙体板材可自承重，则骨架仅承受风荷载。如墙体是砌体，则可不设墙骨架。

1)基本构造。在轻型房屋钢结构中，墙梁一般选用冷弯薄壁槽形或Z形卷边型钢，放置在刚架柱和墙架柱的外侧，通过节点板用普通螺栓相连。

墙架柱选用轧制的工字钢或用三块钢板焊成的工字形截面。墙架柱的截面既要满足受压杆件长细比的要求，又要满足受弯构件在风荷载作用下挠度的要求。

2)柱脚构造。墙架柱的柱脚设计为铰接，构造简单。

柱脚底座为一块钢板，尺寸一般伸出骨架柱外缘20 mm～50 mm，但宽度不小于200 mm，以便放置锚栓。厚度以20 mm为宜，但荷载较小时，最小不得小于16 mm。

钢板用锚栓固定在基础上，锚栓一般采用d20。锚栓应能承受墙架柱下半部分的风荷载作用。

3)柱顶构造。墙架柱柱顶与刚架斜梁或钢托梁连接有两种方法:a．弹簧板连接。柱顶上焊接顶板一块，用折板(称之为弹簧板)与刚架斜梁(托架)下翼缘相连。墙架柱所受的水平荷载可以通过弹簧板传至刚架斜梁下翼缘。b．螺栓连接。连接螺栓选用C形普通螺栓。螺栓直径和连接钢板厚度均应以墙架柱上半部分的风荷载作用为依据进行验算。螺栓孔的宽度一般可取C级螺栓孔的孔径，即比螺栓公称直径大1．5 mm。

4)抗风水平桁架和隅撑。抗风水平桁架的杆件一般由角钢组成，桁架的弦杆可由双角钢组成，需满足平面内外长细比的要求。斜拉杆可用十字交叉的单角钢，竖腹杆可用双角钢。

侧墙刚架柱和墙架柱如同刚架斜梁一样可以加隅撑以减少平面外的无肢长度。考虑到刚架柱和墙架柱受风压和风吹的两种情况，隅撑一般是沿柱高全部设置。隅撑一端与柱相连，另一端与墙梁相连。隅撑按压杆设计，通常是单角钢。

4 平台系统

平台在钢结构中是一个独立的体系。平台可以在室内也可以在室外。平台既可与建筑物连在一起，也可与建筑物相互独立。

在工业建筑中，为满足生产工艺或其他要求，有时需设置平台。平台的用途很广。

平台结构的主要构件包括平台板、梁和柱三部分。平台板可采用钢板或混凝土板，钢平台板一般用5 mm～10 mm厚的花纹钢板或普通平钢板，为了加强钢板的刚度，可增加加劲肋。混凝土压型钢板组合平台板，用压型钢板为模板，钢板厚为0．6 mm～0．8 mm。在凹槽处配一钢筋，上浇筑120 mm～150 mm混凝土，在混凝土内布置钢丝网以减少裂缝。这种面板施工方便，但工期较长，在平台荷载较大，且不经常拆卸时宜选用。

5 结语

以上四个系统，是门式刚架轻型钢结构中的最重要的四个系统，这些构造的组成对于施工来说，是必须了解的，它们承担着重要的角色，所以我们就必须熟知。我们在施工过程中要不断地总结与学习，才能让我国的钢结构得到更好的发展。