談門式剛架結構體系的施工要點

王立文

(太原市熱力公司基建處，山西太原 030001)

近年來，門式剛架輕型鋼結構的發展迅速，應用到社會的各個角落，但是施工過程中我們的施工人員要對結構各個系統的構造熟悉，才能保證結構安全、可靠，具有足夠的耐久性，才能給我們的生活提供更舒適的環境。

門式剛架為一種傳統的結構體系，該類結構的上部主構架包括剛架斜梁、剛架柱、支撐、檁條、系桿、山墻骨架等。本文主要論述支撐系統、檁條系統、墻骨架系統和平臺的構造。

1 支撐系統

支撐系統屬鋼結構體系中一個次要的部分，但又是一個必不可少的部分。在門式剛架鋼結構中，支撐系統有重要的功能，主要表現在:保證總體結構和單個構件的穩定性、傳遞水平作用至基礎和輔助安裝工程等，對于平面布置復雜的結構，支撐系統還有利于結構剛度的調整，使結構受力均勻、合理，提高其整體性。

1)屋蓋水平支撐。屋蓋水平支撐一般由交叉桿和剛性系桿共同構成。

在門式剛架輕型鋼結構房屋中，屋蓋水平支撐的交叉桿可為圓鋼，但應加帶張緊裝置，以利于拉桿的張緊，避免圓鋼撓度過大，不能起到受力作用。交叉桿也可以為角鋼，但也需考慮長支撐由于自重產生的撓度，應采取必要的措施加以克服。剛性系桿可用鋼管，也可采用雙角鋼。在建筑物跨度較小、高度較低的情況下，可由檁條兼任，但檁條需按壓彎構件設計，并應保證檁條平面外的長細比和穩定性。

2)柱間支撐。柱間支撐在建筑物跨度小、高度較低的情況下，可用帶張緊裝置的圓鋼做成交叉形的拉桿，也可以用角鋼或槽鋼。

在現在的高大的建筑中柱間支撐的交叉桿除用角鋼外，也可用鋼管。鋼管具有用料省，制作簡單，而且在建筑中顯得堅實、美觀等特點。柱間支撐的連接節點與水平支撐相似。但必須注意的是，柱間支撐的上端與水平壓桿必須與柱中心交于一點。同樣，柱間支撐下端應盡可能與柱中心交于柱腳地面，避免形成偏心受力。

3)隅撐。隅撐一般采用角鋼，隅撐與檁條或墻梁的夾角不應小于35°，最小可采用40×4角鋼。隅撐使用螺栓與橫梁或邊柱和檁條或墻梁相連。

一般情況下隅撐宜在剛架斜梁全跨度內設置，主要是考慮橫梁在風荷載作用下在跨中可能出現翼緣受壓的情況下。如經過校核各種荷載組合后跨中不存在下翼緣受壓的可能時，可僅在支座附近橫梁下翼緣受壓的區域內設置。

2 檁條系統

檁條是屋蓋結構體系中次要的承重結構，它將屋面荷載傳遞到剛架。檁條一般只有一層，即直接擱置在剛架斜梁上。

1)檁條連接。實腹式檁條一般擱置在剛架斜梁上翼緣上。上翼緣上表面焊短角鋼或連接板與檁條相連。

檁條可直接擱置在上翼緣上，但考慮到連接板的焊縫與檁條相碰的情況，以及避免檁條變位與上翼緣相互的影響，也可采用將檁條抬高5 mm～10 mm的做法。

2)采光帶和氣樓。門式剛架輕型房屋鋼結構上屋蓋的采光和通風一般也是采用輕型材料和相應的構造措施。

房屋上的采光一般是采用亮瓦，亮瓦為塑料或玻璃鋼制品，透光性好，有的是彩色。采光板鑲嵌在壓型鋼板等屋面材料之間，形成一條條采光帶。這類材料的重量比壓型鋼板還要輕，所以在結構上只需考慮屋面板的重量，不需另行計算亮瓦的重量。

屋蓋上的氣樓一般放置在屋脊處。氣樓有兩種，一種是自然通風，另一種是利用機械通風，加大排風力度。氣樓的高度、寬度與長度依通風設計要求而定。氣樓一般為輕型結構，由角鋼組成。

工業廠房中還有可能有局部通風的要求，一種是排氣管凸出屋面，屋蓋結構須考慮穩定排氣管的能力。另一種是排風機擱置在屋面上，可能需要調整檁條的間距，增設次檁，以便擱置排風機。

3 墻骨架系統

墻骨架系統屬門式剛架輕鋼結構體系中的圍護結構，在輕型房屋鋼結構中，墻體用輕質板材，因此需設置墻骨架承重，并傳遞水平風荷載。若墻體板材可自承重，則骨架僅承受風荷載。如墻體是砌體，則可不設墻骨架。

1)基本構造。在輕型房屋鋼結構中，墻梁一般選用冷彎薄壁槽形或Z形卷邊型鋼，放置在剛架柱和墻架柱的外側，通過節點板用普通螺栓相連。

墻架柱選用軋制的工字鋼或用三塊鋼板焊成的工字形截面。墻架柱的截面既要滿足受壓桿件長細比的要求，又要滿足受彎構件在風荷載作用下撓度的要求。

2)柱腳構造。墻架柱的柱腳設計為鉸接，構造簡單。

柱腳底座為一塊鋼板，尺寸一般伸出骨架柱外緣20 mm～50 mm，但寬度不小于200 mm，以便放置錨栓。厚度以20 mm為宜，但荷載較小時，最小不得小于16 mm。

鋼板用錨栓固定在基礎上，錨栓一般采用d20。錨栓應能承受墻架柱下半部分的風荷載作用。

3)柱頂構造。墻架柱柱頂與剛架斜梁或鋼托梁連接有兩種方法:a．彈簧板連接。柱頂上焊接頂板一塊，用折板(稱之為彈簧板)與剛架斜梁(托架)下翼緣相連。墻架柱所受的水平荷載可以通過彈簧板傳至剛架斜梁下翼緣。b．螺栓連接。連接螺栓選用C形普通螺栓。螺栓直徑和連接鋼板厚度均應以墻架柱上半部分的風荷載作用為依據進行驗算。螺栓孔的寬度一般可取C級螺栓孔的孔徑，即比螺栓公稱直徑大1．5 mm。

4)抗風水平桁架和隅撐。抗風水平桁架的桿件一般由角鋼組成，桁架的弦桿可由雙角鋼組成，需滿足平面內外長細比的要求。斜拉桿可用十字交叉的單角鋼，豎腹桿可用雙角鋼。

側墻剛架柱和墻架柱如同剛架斜梁一樣可以加隅撐以減少平面外的無肢長度。考慮到剛架柱和墻架柱受風壓和風吹的兩種情況，隅撐一般是沿柱高全部設置。隅撐一端與柱相連，另一端與墻梁相連。隅撐按壓桿設計，通常是單角鋼。

4 平臺系統

平臺在鋼結構中是一個獨立的體系。平臺可以在室內也可以在室外。平臺既可與建筑物連在一起，也可與建筑物相互獨立。

在工業建筑中，為滿足生產工藝或其他要求，有時需設置平臺。平臺的用途很廣。

平臺結構的主要構件包括平臺板、梁和柱三部分。平臺板可采用鋼板或混凝土板，鋼平臺板一般用5 mm～10 mm厚的花紋鋼板或普通平鋼板，為了加強鋼板的剛度，可增加加勁肋。混凝土壓型鋼板組合平臺板，用壓型鋼板為模板，鋼板厚為0．6 mm～0．8 mm。在凹槽處配一鋼筋，上澆筑120 mm～150 mm混凝土，在混凝土內布置鋼絲網以減少裂縫。這種面板施工方便，但工期較長，在平臺荷載較大，且不經常拆卸時宜選用。

5 結語

以上四個系統，是門式剛架輕型鋼結構中的最重要的四個系統，這些構造的組成對于施工來說，是必須了解的，它們承擔著重要的角色，所以我們就必須熟知。我們在施工過程中要不斷地總結與學習，才能讓我國的鋼結構得到更好的發展。