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门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施

摘要：本文根据本人实际工程经验，阐述门式刚架结构设计及施工中常出现

的问题，针对类似问题提出改进措施及建议，以供大家参考。

关键词：门式刚架钢结构结构设计施工安装

0引言

钢结构在我国已经发展几十年，尤其近十年日趋发展完善，门式刚架轻

型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。近几年来门式刚架

钢结构工程以其造价低，施工进度快深受人们的喜欢，厂房、车间如雨后春笋，

遍地开花。但随之在设计及施工环节也爆出一些问题，如钢梁变形过大、悬挑构

件下挠严重、结构不稳等等。针对此类常见问题，结合本人经验进行分析，提出

建议及改进措施。

1.设计中常出现的问题

1.1门式刚架钢结构变形过大

1.1.1恒荷载、活荷载取值偏小

门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》

附录A确定的，通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2，当有保温隔热要求时，采

用的双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）或夹芯板亦不会超过

0.4kN/m2。。活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2

的可乘折减系数0.6.，门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2。有些钢厂

设计人员为了一味减低含钢量、降低成本，荷载取值都采取极限最小值，甚至一

些附加荷载也省略掉了，比如屋面的风机荷载。

活荷载要考虑当地雪荷载，积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、

女儿墙遮挡范围内，因此计算此范围结构时要增加荷载，有些设计人员却按统一

的均布荷载考虑。积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载，忽略一方面都可能荷载

取值与实际不符。最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细，安装完成后，在实际荷载

下变形厉害，尤其冬天屋面积雪过厚后。

1.1.2风荷载考虑不当

门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定，关于门式刚架风

荷载系数μs取用，目前有两种。一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，

一种是《建筑结构荷载规范》。但按两种μs的取值，所算得的风荷载组合弯矩设

计值相比，有较大的差异。在基本风压相同情况下，对于柱子根据规范算的风荷

载比规程算的大，对于钢梁规范算的风荷载比规程算的小。也就是说，按规范计

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算出的钢柱较安全，按规程计算出的钢梁较安全。设计人员在刚架设计时如没有

充分考虑，只利用一种体型系数，造成图纸中钢梁或钢柱在实际中偏小。厂房在

以后的使用中出现明显变形。

1.1.3挠度、位移控制忽略

钢结构设计除满足强度要求外，还应考虑其刚度。一些设计人员往往只

注重结构强度，而对其刚度忽略了，造成结构或构件变形过大，从而影响了结构

或构件的观感和正常使用。设计上是用挠度和位移来控制构件变形的，规范中规

定了挠度和位移的相应限值。不同的构件类别是有不同的挠度和位移限值的。例

如：门式刚架斜梁，仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条取值L/180，尚有吊顶

取值L/240，有悬挂吊取值L/400（L为构件计算长度，挠度取值采用《门式刚

架轻型房屋钢结构技术规程》）。如若不对构件挠度和位移进行控制，势必使构件

变形过大，下挠厉害。本人见过许多类似工程，虽强度满足要求，但钢梁下挠的

程度实在使人用起来不舒服。