广东美雅诺建筑科技有限公司
摘要：近年来，已经建造了大量的轻钢结构建筑物，并且在西部大开发的浪潮中，中国轻钢结构的发展正如火如荼。由于轻钢结构的施工周期短，工程造价相对较低，大量的工厂，超市，汽车展厅等都采用轻钢结构的形式。对于轻型门框，通常使用H型钢，梁柱采用焊接连接，pur条采用C形或Z型轻钢板，屋顶系统的表层采用异型彩色钢板或地板系统，也可使用单层或夹层异型钢板进行表面封闭，并且可在夹层板内部填充各种绝缘层。但是，随着此类项目的快速发展，我们经常看到一些令人震惊的场景：房屋被压扁，漏水严重等。以下是有关门框设计和建造的一些经验。
关键词：轻型门式刚架；屋面活荷载取值；现场施工
1 设计方面
1.1 屋面活荷载取值
Gb50009-2012建筑结构的荷载不可到达屋顶的荷载为0.5kn / m2。GB50017-2003钢结构设计规范规定，只有一个可变荷载，且荷载的水平投影面积超过60m2时，屋顶的活荷载为0.3kn / m2。通常，框架结构满足此条件，但是当活荷载为0.3kn / m2时，应将其与雪荷载进行比较，并应取较大的值。在国外，应考虑增加0.15-0.5kn / m2的负荷，但是我们没有这样的规定，因此我们可以在设计中适当地改进它，绝对不允许在有限的范围内制造物品。
1.2 内力和侧移计算
对于具有可变横截面的门框，应使用弹性分析方法确定各种内力。仅当框架的所有梁和柱的横截面相等时，才可以使用塑性分析方法。变截面门框的内力通常通过构件系统单元的有限元法（直接刚度法）来计算。地震作用的影响可以通过底部剪切法确定。根据不同载荷组合下的内力分析结果，找出控制部分的内力组合，控制部分的位置一般在立柱的底部，立柱的顶部，立柱的连接处以及支架，梁端和梁跨度的中间部分。变截面门框柱顶的侧向位移应通过弹性分析法确定，计算中应将荷载作为标准值，而不考虑荷载的局部因素。如果在最终检查计算中刚性框架的侧向刚度不满足要求，则应采取以下措施之一进行调整：扩大柱或（和）梁的截面尺寸，将铰链柱脚换成刚性柱脚；将多跨度框架中的单个摆杆更改为上端和梁刚性连接。
1.3 檩条计算不安全
条通常是冷成型的薄壁构件。压缩板或压缩弯曲部的宽度和厚度较大，因此在受压时需要弯曲。应使用有效宽度进行强度计算，并应削弱原始截面，这不能像热轧型钢的整个截面一样有效。有效宽度的理论已在冷弯薄壁钢构件的技术规范中阐明，未考虑某些设计软件。但是设计不能仅依靠软件，还需要熟悉规范，了解规范并做出正确的判断。如果不考虑软件，则应考虑将其与规格和软件完全结合，并进行正确的计算。另外，我们常常忽略了用净截面来计算强度，而忽略了销孔的减小，通常达到6-15％，这对截面小，翼缘窄的梁有很大的影响。刚性框架的整体分析采用整个截面。如果在强度计算中未使用净截面，则实际应力将高于计算值。根据规范第3.1.7条，结构构件的抗拉强度应按净截面计算，抗压强度应按有效截面计算，稳定性应按有效截面计算，并且变形和各种稳定系数可以由毛节计算。
1.4 钢柱换砼柱
由几个单元设计的门框由钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成。斜梁通过垂直端板与混凝土柱中的预埋螺栓连接，形成刚性连接，从而节省了钢材，降低了成本。在车间中，它确实是由混凝土柱和钢桁架组成的框架，但此时，梁和柱只能铰接，不能固定。多层混合建筑中钢梁和墙壁的连接也是如此。由于混凝土是一种脆性材料，尽管构件可以通过钢筋来承受弯矩和剪切力，但在连接部分，其抗拉和冲孔性能很弱，在外力的作用下很容易松动和破坏。。在其他单元中，在设计了门框之后，根据所有者的要求将钢柱替换为混凝土柱，而梁截面则保持不变。应该指出的是，使用混凝土柱和钢梁作为弯曲框架是可行的，但是在钢梁保持不变的情况下用混凝土柱代替钢柱是不可行的。由于连接不同，部件的内力也不同。一些工程倾斜梁非常薄，这可能与此有关。
2 施工方面
2.1 柱脚破坏
当风吹来时，一些刚性框架会被拉出，这在实践中是很常见的事故。主要原因是刚性框架的计算误差，忘记了剪切槽的设置和剪切部件的设置。在设计柱支撑和剪力部件时，没有考虑从支撑传递到柱基的张力。特别是当房屋的纵向尺寸较小时，仅设置几个柱间支撑以抵抗纵向风荷载。从支架传递到色谱柱底座的张力非常大，并且色谱柱底座未采取可靠的抗拉措施，这很可能会拉起色谱柱。因此，在风荷载较大的区域中，当刚性框架柱承受拉力时，应在柱基中考虑隆起结构，例如，将锚定板设置在锚定螺栓的末端。
2.2 没有柱间支撑
近年来，这种情况更加普遍。所谓集肤效应是指异型钢板在其平面内的抗剪力，可以称为应力集肤效应。如果型材钢板与构件可靠连接，集肤效应可使围护结构同时成为结构的重要组成部分，参与整个结构系统的工作，为受压和弯曲构件提供连续的侧向支撑与之连接，以提高该部件的刚度和稳定的承载能力。影响皮肤效果的因素太多，在任何情况下都无法发挥作用。特别是，立柱之间的支撑力很大，一定不能忽略。皮肤动作最多只能视为刚度储备。
2.3 端板合不上
端板连接是结构的重要组成部分。因为加工要求不严格，并且腹板和端板之间存在夹角。在某些项目中，两个端板无法完全对齐和关闭，并且不得不用螺栓将它们拉在一起，从而留出很大的间隙，严重影响了项目质量。
2.4 锚栓不铅直
框架柱底座的水平度差，地脚螺栓不直，安装后柱子不成一直线，这使得房屋的外观难以看清，这是一种情况。在安装地脚螺栓时，应先用下部调节螺栓将底板调平，然后再通过二次灌浆填充无收缩砂浆。这种方法在国外很普遍。最近，在中国讨论了轻钢的施工验收程序，许多专家强调了这种方法。
2.5 门式刚架的安装
强风将一些刚性框架拉出。因此，在风荷载较大的区域中，当刚性柱处于张紧状态时，应在柱基中考虑抗拉结构，例如，应将锚定板设置在锚定螺栓的末端。另外，埋入式地脚螺栓与混凝土短柱之间的距离太近。当吊起刚性框架时，通常不可避免地会人为地产生一些侧向外力，并且柱顶上的混凝土会破碎或拉开。埋入螺栓时，钢柱的侧螺栓不应太靠近侧面，并且应从柱侧面预留足够的距离。同时，在混凝土短柱达到设计强度后，可以组织刚性框架的吊装工作。另外，在施工过程中忘记了保持剪切槽和剪切部件的固定。柱基螺栓是根据轴承张力设计的，计算时不考虑螺栓的水平力。如果没有剪切构件，则由侧向风荷载，水平地震荷载，起重机水平荷载等引起的柱底剪切力几乎由柱底座螺栓承受，从而损坏了柱底座螺栓。在某些项目中，地脚螺栓的位置不准确。为了便于吊装和固定刚性框架，在现场钻了两次地板并随意切割，导致柱底座的底板上的孔太大，导致柱底座无法牢固固定，并且边缘最小螺栓距离不能满足规格要求。
3 结束语
总之，结合设计和现场经验，简要总结了上述问题的特点。对于从事钢结构工程的工程师和技术人员来说，了解以上特征非常有用，这有助于设计和建造安全经济的结构。
参考文献：
[1]门式刚架轻型房屋钢结构技术规程{M}.北京：中国计划出版社，2012.
[2]钢结构设计规范（上册）{M}.北京：中国计划出版社，2013.
[3]钢结构设计手册{M}.北京：中国建筑工业出版社，2013.
[4]冷弯薄壁型钢结构技术规程{M}.北京：中国计划出版社，2012.