摘要：轻钢结构厂房是一种新型建筑体系，因其造型美观、施工速度快、绿色环保等优点而备受青睐。国内外实践证明，轻钢结构厂房在工业化进程中起着举足轻重的作用。本文通过总结自己平时在轻钢结构厂房设计时碰到的问题，得出轻钢结构厂房的设计注意点。
关键词：问题；对策
1.引言
本人从事轻钢结构厂房设计有十多年之久，对平常设计中的一些问题进行了总结，并提出了自己的一些解决办法，希望各位钢结构专家批评及指正。
2.设计问题及对策
（1）、屋面梁接托架柱用扭剪型高强度螺栓，其中在对应柱上位置接托梁时，由于连接板（或加劲板）的关系，造成施工时较多高强度螺栓未能扭断，在今后设计中，类似这种结构主、次梁体系，屋面梁为主梁且截面高度较小，屋面梁接托梁处为铰支座，主要承受屋面风吸力所产生的上拔力，水平力较小，该处螺栓可改为普通螺栓即可便于施工；
（2）、刚接柱脚锚栓通常都使用φ≥30mm的圆钢，由于工厂未能将锚栓底部弯折４d的长度，设计时在锚栓底部通常使用边长为3d且不小于20mm厚的锚板，但在实际工程中，由于混凝土柱头（或基础梁中）钢筋较多，在土建将钢筋都扳扎好后，由于端部设一较大的锚板，柱脚锚栓往往无法顺利的插入预埋的混凝土柱头（或基础梁）中，现场只有将锚板割成同锚栓直径大小相等的宽度后方可预埋，预埋深度不变，锚板面积变小。由此带来锚栓的设计承载力降低，严重的则会引起结构偏于不安全。解决的办法为：将锚板做成1.5d宽的矩形板，锚板形状由正方形变成长方形，锚板的截面积保证不变；
（3）、天沟托架处C型檩条之间未设置撑杆或拉条，由于檩条弱向刚度较差所以檩条的变形较大，如未能处理好从而直接影响到天沟处的收边效果。设计人员应在结构设计时充分考虑檩条的变形问题，如增设撑杆或拉条的型式解决檩条的侧向变形，原则上檩条之间都需设置拉条、撑杆及斜拉条，保证其完整的受力体系。以往工程较易漏设檩间拉条的位置：a、天沟托架处檩条（或外伸式女儿墙间檩条）；b、雨篷檩条之间；c、墙面圆弧转角处檩条之间；
（4）、当柱两侧的梁高度不等，或垂直相交的两个方向的梁高度不相等时，柱在对应每根梁上、下翼缘位置处，均应设置水平加劲肋，或将截面高度较小梁的腹板局部加高（当梁高差<100mm），或适当调整有相互关连的梁的截面高度，以协调和简化水平加劲肋的设置，改善节点的构造和连接；
（5）、设计中将气楼槽钢兼作固定屋面彩板用途，由于屋面系统固定都是用自攻螺钉固定，自攻螺钉的自钻能力通常要求被固定件的厚度t≤6mm方可，而槽钢的板件厚度往往较大，自攻螺钉都不能“自攻”，现场先预钻孔后方可用自攻螺钉固定。为了便于现场施工原则，今后在设计中，在距离屋面气楼槽钢约300mm处，需增设屋面檩条，用于固定屋面围护系统；
（6）、上、下层彩板檩条原设计时考虑为将上、下层檩条组合而成格构式檩条，从而将下层檩条截面减小。格构式檩条的腹杆为L50X4.0角钢，现场与上、下层檩条点焊组立而成。现场反应施工较为困难，做法建议：适当加大下层彩板固定檩条，且在檩条的三分点处分别设置L50X4.0角钢与上层檩条拉结（角钢与檩条螺栓连接），以减小下层檩条的计算跨度；
（7）、纵向连系梁分别在支座（屋面梁座接于托梁处）、屋脊处设有用圆管制作的刚性系杆。1、因屋面梁截面较小，且座接于托梁上，托梁的刚度较刚性系杆的刚度大了许多，故该处刚性系杆可取消；2、因屋脊处设有双檩条，且纵向水平力较小，故该处的刚性系杆也可取消；
（8）、屋面檩条连续做法（参《全国民用建筑工程设计技术措施》第18.4条规定）：连续檩条在不同跨度受到不同的弯矩，其最大弯矩应力发生在端跨。故端跨檩条宜比中间跨檩条有更强的截面，并提供较大的搭接长度，连续檩条的搭接长度由供应厂家经试验后提供。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆连续檩条的搭接长度不宜小于：中间跨为10%L中间跨且不宜小于700mm，第一榀刚架为1400mm且不宜小于10%L端跨；
（9）、屋面檐口檩条由原设计Z型连续檩条，更改为C型简支檩条，该檩条布置时宜设置成为屋、墙面彩板共用檩条，计算檩条时宜考虑天沟及墙面板的影响，檩条间距不宜大于1000mm；
（10）、抽柱刚架，由托梁支承支座应采用弹性支座，同时建议将抽柱刚架与相邻刚架连在一起进行计算。与抽柱刚架相邻的刚架，其柱荷载应计入托梁传来的荷载，包括恒、活、风等。托梁一般采用工字型截面，承受扭矩较大时可采用箱形截面，托梁高度采用其跨度的1/20~1/30，翼缘宽度一般为梁高的1/2.5~1/5。托梁与屋面梁的连接可为平接或叠接，平接时托梁在使用过程中不容易产生扭转，整体刚度较好，叠接构造简单，施工方便，但有时影响使用净空，且整体刚度较差。托梁处应设纵向水平支撑，并应向两边延伸一个柱距。托梁的容许挠度宜采用托梁跨度的1/400；
（11）、节点计算与构造：1）、钢接柱脚计算时应考虑最大拉力工况组合，同时应按以下两种工况组合进行计算，（1）、Mmax、N、V（2）、Nmax|、M、V，必要时可根据具体情况增加工况组合。2）、铰接柱脚计算应考虑柱间支撑的拔力，底板受拉时的弯矩计算应考虑地脚锚栓受拉承载力。根据《2003全国民用建筑工程设计技术措施-结构》18.7.10条，一般当刚架跨度小于等于27m时，采用4个M24，大于等于30m时，采用4个M30。3）、梁柱端板计算时，应计入杆件轴拉力，因为在风吸力作用下，弯矩最大，控制端板设计，此时，杆件正好是拉力，对端板不利。接头翼缘外三角板厚度应计算。根据《2003全国民用建筑工程设计技术措施-结构》18.7.2条，一般端板厚度不小于理论计算所得的连接螺栓直径的1.0倍，且不应小于16mm，设计时应注意此项规定；
（12）、制动桁架设计，当吊车梁跨度在12m及以上时或吊车为重级工作制时，均宜设置制动结构。当吊车梁跨度小于或等于6m，吊车起重量小于或等于50T且为中、轻级工作制又不需要设安全走道时，可不设制动结构，仅将吊车梁上翼缘加宽。当吊车梁跨度大于6m小于12m时，可结合吊车吨位、结构安全、经济合理等综合考虑。制动桁架与吊车梁连接：宜采用高强螺栓连接，角钢肢尖朝下；
（13）、通窗处下层檩条一定要设斜拉条及檩间撑杆，以防止檩条下挠而导致雨水从收边缝隙渗入；
（14）、膨胀螺栓、化学锚栓或植筋在节点设计中，因施工原因，考虑混凝土结构内部钢筋较多，施工时螺栓容易与钢筋碰，引起偏位，故设计计算时应留有较大的安全度，一般安全系数取2；
（15）、屋面风机比较重（≥500Kg）时，应将固定风机骨架的檩条换成槽钢，以增大受力截面，同时考虑构件的耐久性（时间长可能会引起锈蚀）；
（16）、屋面检修梯的护笼、平台栏杆等不宜用扁铁，主要应考虑其刚度较弱，制作及运输时变形较大，建议改为圆管；
（17）、交叉支撑及梁布置应注意是否会影响到厂房的使用；
（18）、柱距为8m，檩间拉条设置3道，其中有1道为居中布置，采光板布置也为居中，造成采光板中间有根拉条，影响采光效果及外观，特别中间为DK-600顺坡气楼时，对外观效果影响更大，设计时要特别注意。
3、总结
以上是我在平时的设计中总结出来的一些经验，希望和广大同行共同探讨，并指出其中的不足之处，把轻钢结构厂房设计得更合理、更安全。
参考文献：
[1] 国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009－2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012
[2] 国家标准.钢结构设计规范（GB50017－2003）.北京：中国计划出版社，2003
[3] 国家标准.门式刚架轻型房屋钢结构技术规范（GB51022-2015）.北京：中国建筑工业出版社，2015
作者简介：
谢龙魁，男，汉族，中共党员，毕业于华侨大学土木工程学院建筑与土木工程专业，获工程硕士学位，结构工程师，通过国家一级注册结构工程师基础考试。从事钢结构设计工作十多年。获得过一种风光一体智能停车库等八项实用新型专利和一种小型立体停车库、一种平滑式无避让立体车库、一种新型无避让立体车库三项发明专利。
论文作者:谢龙魁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：檩条论文; 屋面论文; 截面论文; 吊车论文; 跨度论文; 螺栓论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第10期论文;