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【摘 要】轻型门式刚架结构由于具有结构简单、受力合理、自重与用钢量小而使用空间大、施工方便等特点，并便于工厂化、标准化的加工制作，广泛应用轻工业建筑、仓储、超市等商业建筑以及小型机库、体育场馆等公用建筑。对轻型门式刚架用钢量影响的因素比较多，如坡度、跨度、柱高、材质等，本文通过具体实例主要探讨柱距对轻型门式刚架用钢量的主要影响，得出安全合理经济的柱距。
【关键词】轻型门式刚架；刚架柱距；用钢量
轻型门式刚架结构由于具有结构简单、受力合理、自重与用钢量小而使用空间大、施工方便等特点，并便于工厂化、标准化的加工制作，广泛应用轻工业建筑、仓储、超市等商业建筑以及小型机库、体育场馆等公用建筑。对于轻型门式刚架用钢量的影响：不少计算都表明，轻型门式刚架折算成每平方米的用钢量随着刚架柱距的增加而减少。减少的趋势会随着刚架柱距的增加而趋于平缓。这是因为，一方面刚架柱距增加，每榀刚架的受荷面积随之增加，刚架梁、柱的截面尺寸也会加大，单榀刚架的用钢量亦会随之增大。另一方面，由于刚架柱距增加，跨度不变，则刚架折成每平方米的用钢量随着面积增大而减小。当刚架柱距不大时，例如从6m增至8m，单榀刚架荷载增加不很大，单榀刚架的重量增加亦不很大，因此折成每平方米的用钢量减少较为明显，当刚架柱距进一步增加(例如9m或大于9m)时，单榀刚架的用钢量随着荷载的进一步增大而增幅较大，折算到每平方米的用钢量的减少就不是很明显了，减少趋势趋于平缓。
以工程中常见的24m跨，7m檐高的封闭单层单跨轻型门式钢架厂房为例。计算基本荷载取值：屋面恒载：0.3kN/㎡，屋面活载：0.3kN/㎡，基本风压：0.5kN/㎡，基本雪压：0.3kN/㎡，地面粗糙度B类，不考虑地震作用，结构用钢采用Q345，计算结果见表1：
刚架用钢量仅指门式刚架用钢量，结构用钢量中包括除檩条以外的其它所有结构构件用钢量，例如柱间支撑、屋面水平支撑、系杆（包括直拉杆、斜拉杆和撑杆）、隅撑、抗风柱、门框柱、窗框柱和女儿墙立柱等。
从表1可以看出用钢量随刚架柱距增加而减少，但不能说明最终的问题，因为还没有考虑檩条的用钢量。刚架柱距就是檩条的跨度，檩条的用钢量跟刚架的柱距密切相关，仍以上述厂房为例，檩条及墙梁采用Q345，檩条活荷载：0.5kN/㎡，墙梁不考虑墙板自重，计算结果见表2，表3：
结论及建议：从表4可以看出，轻型门式刚架用钢量与刚架柱距的变化关系。从项目投资经济性分析：当柱高不大于8m，跨度范围为18～30m时，对于无吊车轻型门式刚架结构的柱距取为6～8m之间是经济合理的，对于有吊车（吊车重量不大于20吨）的轻型门式刚架结构的理想柱距为7m左右。这时结构用钢量相对较低，可以得到较好的经济效益。在工程项目实践中，在通常使用的跨度范围内，在满足建筑专业的前提下，建议采用7m左右的刚架柱距，这样比较经济合理。大于8m或超过9m以后，结构用钢量显著增加，不经济也不合理，若无特殊要求，不建议采用。
参考文献：
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[2]GB 50017-2003 钢结构设计规范
[3]GB 50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范
[4]《轻型钢结构设计手册》编制委员会 轻钢结构设计手册：北京 中国建筑工业出版社，1996
[5]GB50009-2012 建筑结构荷载规范
[6]王元清，王春光 门式刚架轻型钢结构工业厂房最优柱距研究 工业建筑1999
作者简介：
陈华飞（1979- ）,男，2003年毕业于郑州大学土木工程学院土木工程专业，现从事石油化工项目土建设计工作，工程师。
论文作者:陈华飞,杜娟
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/25
标签：檩条论文; 结构论文; 荷载论文; 跨度论文; 建筑论文; 钢结构论文; 屋面论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;