门式刚架含钢量影响因素及减小含钢量的几点建议-论文网__58期刊

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　　门式刚架含钢量影响因素及减小含钢量的几点建议
　　施庆国
　　（金湖县建筑设计院有限公司，211600）
　　[摘要]笔者对现阶段门式刚架机构在满足结构安全要求的前提下，如何优化建筑用钢量作了细致的分析。
　　[关键词]门式刚架含钢量优化设计
　　对于结构设计者来讲，建筑结构的安全性，经济性和耐久性将是一个永久的话题。对于目前激烈竞争的市场环境，这个问题尤为突出。各种结构的含钢量作为衡量经济性的一个重要指标，已经受到了各方（主要是业主方）的密切关注。轻型门式刚架结构因为其外观简洁美观，功能适应性强，安全经济等特点已经成为了目前工业建筑的绝对主流结构体系。下面我们详细分析一下门式刚架机构含钢量的影响因素，并在保持安全性的前提下提几点降低结构含钢量的建议。
　　下表为经过大量的工程设计实例归纳总结出的门式刚架含钢量统计表（单位kg/m2）
　　跨度18 24 27 30
　　柱距6 7.5 9 6 7.5 9 6 7.5 9 6 7.5 9
　　无吊车13.3 11.5 10.2 14.4 11.7 10.8 14.5 12.2 11.2 14.9 13.0 12
　　两台5吨吊车16.2 13.4 10.9 15.1 11.9 11.5 15.5 13.2 12.3 23.1 15.2 11.8
　　注：材质为Q345钢材,有吊车时柱脚固接
　　 通过对上表的比较分析可以得到以下的一些结论
　　第一部分各种因素对结构含钢量的影响
　　1跨度对含钢量的影响
　　单纯从上表数据分析，我们会发现，跨度每增大三米门式刚架结构的含钢量就会增加1Kg/M2左右。实际上如果跨度超过36m后，屋面的刚度问题就变得比较重要了，刚度逐渐起了控制作用，另外由于超过了门规规程规定的范围，结构的支撑系统应该做强，此时的梁截面高度往往超过了一米，为了增强屋面系统的纵向刚度，在檐口和屋脊处应增加纵向支撑。此时系杆通过屋面檩条充当将不再适合，隅撑断面也需要通过计算求得。跨度超过五十米时，个人认为隅撑的作用将不再可靠，应通过增加下弦支撑来保证。此时结构含钢量的变化将快速增加。实际上，工程界普遍认为，跨度超过40m以上时门刚结构的含钢量就不再占优了。单从跨度上看屋盖部分含钢量，好像18米的跨度最合适，但实际上，18m跨度的厂房比较少见，主要原因在于维护墙体上，墙体的造价不随跨度变化，而分摊到厂房每平方米的造价却随跨度增大而呈线性减小。对于单跨厂房来讲，18m跨墙体造价所占比重过大，显然是不经济的，27m，30m都是比较合适的。当36m时，跨度增大产生的结构含钢量增长过快，优势就不大明显了，甚至是不经济的，所以应尽量改用多跨。当然工艺布置对跨度影响最大，如果是仓储等工艺对跨度影响不是特别大时，还是应尽量采用较经济的跨度。
　　2柱距对结构含钢量的影响
　　从上表数据表明：门式刚架柱距每增大一点五米，主构架含钢量减少1kg/m2左右，维护结构增加含钢量1~3kg/m2（简支檩条，对连续檩条增长并不明显）。这样我们往往可以通过增大柱距，采用连续檩条来减少结构含钢量。
　　3多跨对含钢量的影响
　　对于相同面积的厂房，双跨厂房比两个独立的单跨厂房省掉一排柱子，另外由于中柱在竖向荷载作用下左右弯距平衡，中柱截面要远小于单跨的边柱截面。由于可以采用摇摆柱这种特别的形式（摇摆柱仅由轴力控制，或者讲是由长细比控制），中柱的截面可以做得很小。对于梁来讲，正负弯距更加平衡，中间段梁的负弯距会比一般单跨梁柱连接时的梁端弯距大一些，但综合来讲更加合理。对于维护结构，少了两面墙体，经济效益是十分显著的。
　　4抽柱对含钢量的影响
　　厂房中抽柱，有两种情况：一种是局部抽柱，一种是为了扩大

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