談門式剛架結(jié)構(gòu)體系的施工要點(diǎn)

王立文

(太原市熱力公司基建處，山西太原 030001)

近年來(lái)，門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展迅速，應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)角落，但是施工過(guò)程中我們的施工人員要對(duì)結(jié)構(gòu)各個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)造熟悉，才能保證結(jié)構(gòu)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(huán)境。

門式剛架為一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，該類結(jié)構(gòu)的上部主構(gòu)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(tǒng)、檁條系統(tǒng)、墻骨架系統(tǒng)和平臺(tái)的構(gòu)造。

1 支撐系統(tǒng)

支撐系統(tǒng)屬鋼結(jié)構(gòu)體系中一個(gè)次要的部分，但又是一個(gè)必不可少的部分。在門式剛架鋼結(jié)構(gòu)中，支撐系統(tǒng)有重要的功能，主要表現(xiàn)在:保證總體結(jié)構(gòu)和單個(gè)構(gòu)件的穩(wěn)定性、傳遞水平作用至基礎(chǔ)和輔助安裝工程等，對(duì)于平面布置復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，支撐系統(tǒng)還有利于結(jié)構(gòu)剛度的調(diào)整，使結(jié)構(gòu)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(gòu)成。

在門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋中，屋蓋水平支撐的交叉桿可為圓鋼，但應(yīng)加帶張緊裝置，以利于拉桿的張緊，避免圓鋼撓度過(guò)大，不能起到受力作用。交叉桿也可以為角鋼，但也需考慮長(zhǎng)支撐由于自重產(chǎn)生的撓度，應(yīng)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(gòu)件設(shè)計(jì)，并應(yīng)保證檁條平面外的長(zhǎng)細(xì)比和穩(wěn)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(xiàn)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(jiǎn)單，而且在建筑中顯得堅(jiān)實(shí)、美觀等特點(diǎn)。柱間支撐的連接節(jié)點(diǎn)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(diǎn)。同樣，柱間支撐下端應(yīng)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(yīng)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(nèi)設(shè)置，主要是考慮橫梁在風(fēng)荷載作用下在跨中可能出現(xiàn)翼緣受壓的情況下。如經(jīng)過(guò)校核各種荷載組合后跨中不存在下翼緣受壓的可能時(shí)，可僅在支座附近橫梁下翼緣受壓的區(qū)域內(nèi)設(shè)置。

2 檁條系統(tǒng)

檁條是屋蓋結(jié)構(gòu)體系中次要的承重結(jié)構(gòu)，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(shí)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(jié)構(gòu)上屋蓋的采光和通風(fēng)一般也是采用輕型材料和相應(yīng)的構(gòu)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(jié)構(gòu)上只需考慮屋面板的重量，不需另行計(jì)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(fēng)，另一種是利用機(jī)械通風(fēng)，加大排風(fēng)力度。氣樓的高度、寬度與長(zhǎng)度依通風(fēng)設(shè)計(jì)要求而定。氣樓一般為輕型結(jié)構(gòu)，由角鋼組成。

工業(yè)廠房中還有可能有局部通風(fēng)的要求，一種是排氣管凸出屋面，屋蓋結(jié)構(gòu)須考慮穩(wěn)定排氣管的能力。另一種是排風(fēng)機(jī)擱置在屋面上，可能需要調(diào)整檁條的間距，增設(shè)次檁，以便擱置排風(fēng)機(jī)。

3 墻骨架系統(tǒng)

墻骨架系統(tǒng)屬門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中，墻體用輕質(zhì)板材，因此需設(shè)置墻骨架承重，并傳遞水平風(fēng)荷載。若墻體板材可自承重，則骨架僅承受風(fēng)荷載。如墻體是砌體，則可不設(shè)墻骨架。

1)基本構(gòu)造。在輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)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(cè)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)細(xì)比的要求，又要滿足受彎構(gòu)件在風(fēng)荷載作用下?lián)隙鹊囊蟆?/p>

2)柱腳構(gòu)造。墻架柱的柱腳設(shè)計(jì)為鉸接，構(gòu)造簡(jiǎn)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(shí)，最小不得小于16 mm。

鋼板用錨栓固定在基礎(chǔ)上，錨栓一般采用d20。錨栓應(yīng)能承受墻架柱下半部分的風(fēng)荷載作用。

3)柱頂構(gòu)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(guò)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(yīng)以墻架柱上半部分的風(fēng)荷載作用為依據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算。螺栓孔的寬度一般可取C級(jí)螺栓孔的孔徑，即比螺栓公稱直徑大1．5 mm。

4)抗風(fēng)水平桁架和隅撐?？癸L(fēng)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(nèi)外長(zhǎng)細(xì)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(cè)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(wú)肢長(zhǎng)度?？紤]到剛架柱和墻架柱受風(fēng)壓和風(fēng)吹的兩種情況，隅撐一般是沿柱高全部設(shè)置。隅撐一端與柱相連，另一端與墻梁相連。隅撐按壓桿設(shè)計(jì)，通常是單角鋼。

4 平臺(tái)系統(tǒng)

平臺(tái)在鋼結(jié)構(gòu)中是一個(gè)獨(dú)立的體系。平臺(tái)可以在室內(nèi)也可以在室外。平臺(tái)既可與建筑物連在一起，也可與建筑物相互獨(dú)立。

在工業(yè)建筑中，為滿足生產(chǎn)工藝或其他要求，有時(shí)需設(shè)置平臺(tái)。平臺(tái)的用途很廣。

平臺(tái)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件包括平臺(tái)板、梁和柱三部分。平臺(tái)板可采用鋼板或混凝土板，鋼平臺(tái)板一般用5 mm～10 mm厚的花紋鋼板或普通平鋼板，為了加強(qiáng)鋼板的剛度，可增加加勁肋。混凝土壓型鋼板組合平臺(tái)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(nèi)布置鋼絲網(wǎng)以減少裂縫。這種面板施工方便，但工期較長(zhǎng)，在平臺(tái)荷載較大，且不經(jīng)常拆卸時(shí)宜選用。

5 結(jié)語(yǔ)

以上四個(gè)系統(tǒng)，是門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)中的最重要的四個(gè)系統(tǒng)，這些構(gòu)造的組成對(duì)于施工來(lái)說(shuō)，是必須了解的，它們承擔(dān)著重要的角色，所以我們就必須熟知。我們?cè)谑┕み^(guò)程中要不斷地總結(jié)與學(xué)習(xí)，才能讓我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)得到更好的發(fā)展。