1、3）梁用变截面，可以分三段，中间取小点，两头刚接处取大点。4）如果可以的话，腹板稍微薄一点，看到些资料，据说腹板厚一级，用钢增加10%以上（也希望高手提供经验） 5）隅撑该上就上，可以减小平面外计算长度，还可以防止受压翼院失稳。（抛砖引玉，大家赐教）在判断结构适合用钢结构的前提下，本人的观点：1、根据各方面条件（比如空间使用要求，荷载、环境等方面）选择合理的结构形式；2、进行合理的结构布置，比如对于跨度大的结构，开间应适当增大，尽量采用连续檩条；3、在选取截面尺寸的时候，特别是H钢结构，跨度大时，梁柱应采用变界面。门架钢结构的用钢量和造价又是由结构杆件的截面尺寸决定,的。因此,我们的优化目标可
2、以直接简化为如何 选择经济合理的截面尺寸，使其在满足强度、刚度、稳定性等要求的前提下，截面面积最小。1.当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235. 2.强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度，其中,抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。3.变形超限，通常不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度，否则，会很不经济。4.尽量减小构件的计算长度。5.调整软件默认的静截面和毛截面的比值。6.初估截面计算后，根据弯矩的变化调整截面的分段。若采用门式刚架结构，降低用钢量的方法可以从以下三个方面考虑：1.先确定柱距，一般7.59m挺经济.这样屋面檩条和墙皮梁都可以采用Z型或
3、C型钢，做成连续的还是要更省一些的，节点处理好，施工也不麻烦；2.吊车梁的辅助系统以格构式上弦支撑代替满铺的制动板，能省好多料；3.檐口高可以采用加水平系杆来减小刚架柱平面外的计算长度；屋面梁的隅撑不比加太多，因为若保温型双层的屋面彩板挂在檩条两侧时，隅撑多了施工不方便且不美观，建议屋面梁分成五段（屋脊一段）。计算时采用PKPM系列软件STS进行优化，这样刚架的用钢量可以小了。以上不对之处请指教 一、选择合理的柱距，一般8m左右会比较经济。二、因为跨度大、檐口高，所以柱顶侧移、梁挠度会比较大，起控制作用，应力不会太大，因此柱脚应做刚接，梁做的尽量高些、窄些（柱脚刚接，基础费用会增加一些，但不会
4、太大，须比较一下）。三、柱脚刚接，平面外也按刚接的构造，这样柱的平面外计算长度系数可以由1.0减小到0.7，最好取0.8吧。四、省料的概念不是设计所需的量小就最好，应该是制作完的用钢量最省，成本最低：首先根据钢板规格进行套料，使最后产生的废料最少，另外梁柱截面可采用一些定宽的钢带之类，比钢板的价格要底一些。关于柱距 一、吊车控制在门刚的20t之内，吊车梁增加的用钢量会小于采用8m柱距减小的钢架榀数的用钢量。二、合理的8m是建立在屋面檩条采用连续，最好墙梁也采用Z形连续，总用钢量会省。三、如果柱距在7m以下（不含7m）就不要再采用连续檩条了，要考虑搭接长度和施工难易。另外说明一下，采用连续檩条一
5、定要保证搭接处的嵌套，否则弯距释放很大，达不到设计效果同样条件的钢结构厂房，怎么设计才能最省料？、柱距.米左右，这是最经济的柱距，主刚架重量小了，檩条的重量会多一些，不过檩条价格低，并且增加的用钢量也很少 、檩条用.厚度 、钢柱与檩条连接采用隅撑减小计算长度，可缩小截面 、梁尽量做的长一些，因为一副连接板重量在kg左右。、屋面如果是现场复合板，内板放在檩条下，这样檩条可以做的小些 、如有中柱，中柱应为上下两端铰接的摇摆柱 、计算准确恒荷载，许多人恒荷载经常采用.kgm什么的，其实计算一下比这要小的多，轻钢结构对荷载很敏感。在此，我也发表几点：关于这个问题是看你的檐高，跨度，开间，荷载来定，这些
6、都必须要根据情况而定的。如果按我的意思是：将边柱墙梁设置角隅撑，减小平面外长度，柱还是用变截面做（用变截面的话：柱脚要铰接，基础可以减小），如果带有吊车的门刚，那柱脚一定要刚接。二是将梁的分段比控制好（分段不要太多，因为会增加结点的成本及吊装费用，但也要考虑运输方面）。不过高厚比要满足，中间梁的截面可以用等截面，两边用变截面梁。刚才我也看了楼上几位兄台的意见。其实用桁架来做也有好处，不过就是在安装的时候浪费了很多时间及焊接材料，而用网架（柱顶经风荷载之时有位移），用格构式，我看没有这个必要吧（又不是什么大跨度，开间大，带大吨位的吊车）！所以我建议还是用实腹式（变截面）的大梁吧！我也来谈谈我的一
7、点看法:1、对于材质，现阶段因为Q345的材料只比Q235的材料贵200300圆/吨,但是Q345的结构比Q235的结构用钢量少1020%,因此用Q345的还是谑旒邸蹦埽 侵秩亩绕鹂刂谱饔玫慕峁沽砑啤?2、对于国标型钢与焊接型钢，因为焊接型钢可以做成变截面的构件，可以按照弯矩包络图取截面，这种截面尺寸可以是任意的,即使不考虑截面塑性发展系数，也是比国标型钢要节省材料，我曾经作个一个比较，国标型钢用钢量比焊接型钢要高出1525%，即使考虑加工制作费用，我觉得还是用焊接型钢要便宜一些。3、关于跨度及柱距，根据我的经验，一般跨度为24m左右，柱距为7.5m左右是最经济的距离，对于柱距我是这样理解的，
8、柱距大，则主刚架用钢量少而檩条用钢量多，总用钢量实际还是会少一点，但是主钢架的费用比檩条的费用要高出不少，这里就有个差价的问题，当能柱距是不能够太大的，如果大到檩条要用高频焊接型钢就不划算了，对于檩条则尽量用高而薄的冷弯型钢，如果有条件的话尽量用Z型钢作成连续檩条。4、另外考虑运输条件，梁柱分段最好控制在15m以内，在这个基础上即使截面有拐点或厚薄变化也作成一段，以减少端板用钢量，例如24m跨，就可以作成两段，屋面坡度一般10%左右，太小会增加梁对柱的水平推力，而且会对屋面排水有影响，太大会增加梁的用钢量，而且会因为增加建筑物的整体高度而增加檩条的用钢量。以上是本人的几点不够成熟的看法，有不当
9、之处敬请多多指教。对于高度比较高，跨度比较大的门钢厂房，屋面的荷载一定要计算的比较准确，跨度20米以上的时候，屋面荷载每增加一公斤，主钢架的用钢量可要增加不少阿，这个就要综合考虑柱距的布置了，檩条增加了会导致屋面荷载增加，而影响主构件的用钢量，而且梁的分段不要太多，要结合实际跨度和运输条件，以及安装条件，理论上都是最省的方法用在一起的时候并不能达到理想的效果，没有吊车的话柱脚还是铰接比较方面（个人意见），通过布置隅撑来减小计算长度是个比较好和实用的方法，不过不知道软件里头能否布置加劲肋（3D3S好像不能），这样应该也可以达到强度和稳定的要求（没有实际经验还请指教）。以上是个人观点，还请各位多指
10、教！我认为，有以下几点：1、合理的柱距，但柱距不能过大，这样会导致屋面檩条用钢量增加。2、一般情况下，柱铰接。吊车吨位超过门钢规范是用钢接。3、合理的分段。先不加任何荷载，计算一下结构，查看弯距包络图，然后尽量让梁的分段接近弯距零点。当然了，梁的分段同时也会改变弯距零点的位置。满足最大运输尺寸的情况下，尽量少分段。减少节点，同时减少用钢量。4、梁的计算长度，一般取3000mm。通过在屋面梁上设置隅撑来减小平面外计算长度。5、梁的宽高比一般控制在1/51/3，可以把梁做高一点，窄一点（因平面外计算长度已经控制）。根据不同厂家的加工能力，梁高550以下可以用5厚的腹板，850以下的梁高可以用6厚的
11、腹板。6、翼缘的宽度，有一点可以调控的空间。一块1219mm的钢板，考虑切割的割缝损耗，一般可以做成152，164，178，196，220等不同的宽度，减少下料时的损耗。152一般用6厚，164，178，196一般用8厚，220一般用10厚。7、柱的计算，可以通过减少平面外计算长度（设置隅撑及和墙面檩条相连接，利用等强法计算角钢的型号）。有些情况柱的平面内长细比很难满足，120 ，如为Q345时为99，可以考虑用Q235。8、情面一般用C型简支檩条，屋面一般用Z型连续。9、屋面连接檩条的系杆，压杆一般用角钢或圆钢加套管，其实可以用彩板的废料做成V型系杆。一、柱距取7-9m 当无吊车或吊车吨位较
12、小时，柱距可取8-9m；当吊车吨位较大时，柱距可取7m左右，用钢量与6M柱距相双可节省3%-5%。二、吊车吨位较大时，经济跨度在24-36m，无吊车或吊车吨位较小时，经济跨度在18-24m；三、檩条可采用连续Z型檩条来代替C型檩条；四、在满足焊接工艺及其他条件要求的前提下，并且设计由强度控制时，尽量采用低合金高强钢材；五、在满足工艺布置的前提下，尽量减少变形缝的设置；六、在可能的条件下，尽量采用铰接平板柱脚。摘于钢结构2005年第5期 王新武减少门式刚架用钢量措施分析本人做钢结构沟厂房也6、7年了，看了四楼的贴子作达：1。要节省，门刚宜尽量作平；2。刚架柱脚的连接在无吊车情况下，宜铰接，铰接时
13、梁用 钢量会多用一下，但由于柱脚弯矩释放，柱用钢梁会减少，更 重要的是基础大为减少；3。门刚均为较小吨为吊车，吊车梁做成实腹式既节省又简单；4。门刚柱通常也做成实腹柱，通常如果吊车吨位不大于50T或 太高，我都会作成实腹柱；轻钢结构中在跨度、檐高都较大时，方案上尽量采用刚接柱脚的门式刚架、梁根据弯矩图中反弯点位置分段设计成变截面梁，而柱子不一定要变断面，通过精心计算分析比较，找出横梁合理的变截面处的位置：弯矩大的地方截面大，反之亦然！另外，合理控制截面的翼缘和腹板的宽（高）厚比，减轻刚架自重，减小刚架内力，尽量做到材尽其用！个人认为有一下几点可以考虑：1）合理选择柱间距，合理的柱间距可以使檩条
14、的强度得到充分利用；2）优化柱截面的设计，应根据弯矩图设计；3）柱的支撑设计，檐口比较高的厂房，很多时候柱是由稳定性决定，合理布置适当的柱间支撑能有效保证稳定性以及充分利用材料的强度；4）尽量使用高强度材料，高强度材料的性价比高；5）合理确定柱（特别是中间柱）与梁的联系形式，柱的计算长度与梁柱的连接形式有关，中间柱与梁应尽可能铰接，这样柱的计算长度小。以上仅是一点点体会，欢迎大家指正大跨轻钢结构厂房降低用钢指标的措施 陈乃仁 1工程概况 某单层轻型钢结构厂房,平面尺寸4880m,设计要求室内空间尽量简洁,室内尽量少设柱少阻滞,以便于工艺流程的安排,并尽量降低用钢量,突出个轻字。在充分研究国内外
15、工程实例后,我们决定采用两跨连续架结构,每跨24米,柱间采用12米间距,柱间不设托架或托梁,而直接采用12米跨度的S型冷弯钢檩条,屋面采用大型压型夹心钢板（自重为36kg/m2）,檩条间距2米。（厂房平面和剖面如图1所示）。2降低用钢量指标的措施 2.1 采用12米大柱距,大跨度檩条 与6米柱距相比,室内柱数量减少了一半,一方面在使用功能上提供更加灵活的室内空间;另一方面,由于架数量减少了将近一半,虽然每榀架的构件截面和重量有所增加,冷弯S型檩条的重量也有所增加,但总用钢量却有所减少。表1列出了6米柱距和12米柱距两种情况下用钢量的比较。从表中可以看出,即使采用简支檩条,12米柱距方案总用钢量
16、仍略低于6米柱距方案,而檩条采用连续接点后,总用钢量下降了13%。2.2 檩条节点的连续化处理 一般情况下,檩条都是在屋面梁或屋架上弦做铰结点,这种结点做法十分方便,但檩条跨中弯矩峰值和变形都较大,如图2所示。为了降低弯矩峰值和变形,设计中将檩条连接点设于跨中1/4处（考虑到连续梁适当的塑性调节作用,设计时即假定该点的弯矩为零点）。檩条分为梁上檩条（长4米）和跨中檩条（长8米）两种,其连接构造、弯矩分布如图2所示。S型冷弯檩条是在工厂加工后运到现场安装的,在加工过程中已钻好连接孔,现场安装时,先将梁上檩条就位,再安装跨中檩条,然后用螺栓锁定即可。为使檩条在跨中连接点能承受少量的弯矩,采用了两点
17、螺栓连接。与12米长度的简支檩条相比,每段8米和4米的长度在运输方面要方便许多。2.3门架之间梁结点的连续化处理 本工程刚架之间的屋面梁跨度较大,设计中用高强螺栓通过柱顶端将屋面梁处理成为连续梁,同时又为内排水放置天沟 提供了位置（柱顶上）,高强螺栓连接同时为今后边跨的扩建提供便利的连接孔和排水天沟（扩建后外天沟成为内天沟）,从而使厂房能不断顺利生长。3小结 本工程设计强调了连续化的概念,正是由于的处理方法,为厂房的设计带来了使用上方便和用钢量的降低。（见表1）随着计算技术的不断提高和设计经验的不断增长,连续的超静定结构应进一步地被引入到厂房的设计中来。国外的钢结构企业一般都非常注重结构的标准
18、化，因为标准化可以使设计十分便捷，降低制造成本，大幅度提高安装的进度和精确度。我们的差距主要表现在以下方面：1）设计标准化的机制。国外企业一般是企业设计制造一体化，即企业自身具备设计能力。标准化设计一方面取决于设计工程师队伍的经验和稳定，另一方面取决于企业的加工制造设备的情况。他是一个企业经过长期积累的结果。所以在标准化设计方面国外企业要容易的多。而我们的情况却相反，更多的情况是某个设计院进行设计。设计院是独立的设计院，他一方面不是专业的轻钢结构企业，另一方面他面对的是众多的生产厂家，不可能专门为某个企业做设计的标准化工作，即便是已经有不少钢结构企业已具备了一定的设计能力，但由于时间短，从业人
19、员的经验等各方面不具备条件，因此标准化工作还相对薄弱。我们在这一方面的工作，与国外企业差距最大。2）刚架节点的标准化。门式刚架的节点主要是地脚板、端头板。由于没有设计的标准化，使得同一企业生产结构基本相同的建筑都可能出现不同的地脚板和端头板，包括地脚螺栓、高强螺栓等。从全面的观点看，这无疑会影响制造和安装的周期。3）檩条和墙檩的节点标准化。檩条和墙檩的设置，不同的建筑千差万别，不同的企业和不同设计院其设计的结果也不同，但其基本的连接可以作到企业标准化。国外的钢结构企业在这方面的标准化作的相当完善，不管结构多麽复杂的建筑，檩条和墙檩都作的井井有条。对于复杂的结构，我们多数情况*技术工人在现场凭经
20、验解决。4）墙板、屋面板和泛水收边的标准化。墙板、屋面板和泛水收边的连接是轻钢结构建筑十分重要的部分，这方面国外已经形成了相当完善的体系，而我们这方面设计水平很低，同墙和条一样，很多情况要依*技术工人的个人经验在现场进行处理。5）配件的标准化。轻钢结构建筑的一大特点是其拥有相当多的建筑配件。配件的标准化是国外钢结构企业最完善的体系，也是我们钢结构企业普遍最薄弱的环节。比如，咬口式采光板、单玻放置的屋面通风器等设备的屋面开洞等比较复杂的配件，我们都还在用很原始的方法处理，还处在学习和摸索阶段。其他如不同的板型配置的不同自攻钉、拉杆支撑用的斜垫片、钢制落水管等，都是一样的情况。所以，整个建筑过程和
21、建筑效果完全不同。制作工艺的差距主要来源于制造设备的不同。这方面的差距一般较小，但比较突出的有：1）单面焊工艺。门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：98规定了4mm的冀缘板和腹板可以采用单面焊。单面焊不但可以降低成本，而且可以提高生产效率，但至今很少有国内企业采用这一工艺，而国外的企业绝大多数都采用了这一工艺。这主要是设备的原因（当然也有认为单面焊不可*的落后的观念的原因）。我们的焊接H钢主要焊接设备是埋弧焊，而埋弧焊接4mm以下的钢板性能不好，而国外企业普遍采用CO2或最近，美国金属房屋制造商协会（MBMA）发表了一本金属房屋体系抗震设计指南，是以2000 年建筑法规IBC为依据，
22、由制定IBC和AISC有关标准的抗震专家会同MBMA的抗震专家共同编制的。由于美国的抗震设计是按中震考虑结构延性影响，根据结构体系对设计地震作用作不同程度的折减，设计规定也与我国抗震设计方法有很大差异，很难直接搬用。但其中的一些基本原则是可以而且应该借鉴的。下面参考MBMA的这本指南，结合我国的有关规定，提出几点意见供参考，用于适用范围符合CECS：102规定的房屋。1. 门式刚架轻房屋钢为单层单跨或多跨结构，根据其跨高比等具体情况，构件截面有时受风荷载组合控制，有时受地震作组合控制。当受风荷载组合控制时，可以不作抗震分析，此时，7度及以下一般可不采取抗震构造措施。MBMA抗震指南也有类似规定
23、。美国按地震烈度由低到高将地区分为A、B、C、D、E、F等级，其中AC为低烈度区，C级接近我国7度。当结构位于AC级时，若取结构的抗震系数R3时（约相当于我国抗震规范的地震影响系数），可不采取抗震构造措施，但此规定不适用于更高烈度。8度及以上时，或大跨度结构，或其它无法预计的特殊情况时，应采取适当的抗震构造措施。2. 门式刚架构件与普通钢结构相比，长细比和板件宽厚比较大，结构具有较大柔性，截面受地震组合作用控制时，可能出现较大位移。根据MBMA规定，柱顶位移计算必要时应计入P-效应，并符合下列规定，此时柱顶位移采用压型钢墙板时不应大于柱高的1/80。3 普通单层门式刚架允许高度为18m。采用端
24、板螺栓连接时，恒载不应超过72kg/m2（15psf）。采用砌体外墙时，柱顶侧移不得大于柱高的1/240。4 门式刚架的抗震分析, 可采用单自由度计算模型, 根据受载面积，将框架质量集中在柱顶。当屋面坡度小于10时，房屋高度可取檐口高度；当屋面坡度大于10时，房屋高度取檐口高度和屋脊高度的平均值。山墙框架当房屋跨度较大应设置支撑。MBMA的例题对宽度为60m的房屋，在山墙两端2、3墙架柱之间，分别设置了支撑。据此，建议当房屋宽度等于或大于60m时，山墙框架宜对称设置支撑。5 结构计算时，设计地震作用宜分别作用于刚架的两端, 类似风荷载计算。有人在计算时为了方便将水平荷载作用于刚架一端，但MBM
25、A指南特别指出，无论风荷载或地震作用，均应将水平力分别作用于刚架两端。门式刚架为单层房屋，高度相对较小而长度较大，计算时将地震作用施加在山墙（侧墙）两端更接近地震惯性力的实际位置，若将地震作用仅作用于一端，将过于保守，得出的梁轴力将非常保守。另外，应对门式刚架、纵向支撑框架和山墙支撑框架（或框架）分别进行抗震分析。7 当轻钢厂房带有与钢框架相连的混凝土楼板夹层时, 应考虑夹层重力由于刚心偏置所产生的剪力和扭矩。进行结构抗扭分析时, 可忽略屋面刚度的影响，仅将夹层作为刚体。夹层在地震作用下产生较大的剪力和扭矩，为了支承夹层产生的作用力，夹层应以门式刚架为水平支承，沿结构的纵向一侧设置，不宜设在山
26、墙一侧，除非结构上另作考虑。夹层另一侧的支柱可能为一列或多列，与刚架柱组成垂直于侧墙方向的刚架。8在结构分析中，屋盖属于房屋的横隔板，夹层也属于横隔板之一。对于轻钢房屋的抗震设计，水平横隔板的侧向刚度与竖向构件的侧向刚度之比有很大关系。工程设计中，作用力计算有两种简化处理的实用方法：一种是柔性横隔假设，此时水平横隔的侧向刚度相对于竖向结构的侧向刚度很小；另一种是刚性横隔假设，此时水平横隔的刚度相对于竖向结构的刚度很大。采用上述假定进行分析的结果，其精度都取决于实际结构与上述简化假设符合的程度。很多结构属于上述两种极端情况之间，精确分析只能用复杂的有限元分析得出，但这种方法对于通常的房屋设计是不
27、适用的。门式刚架的屋面有搭接式，咬边式和扣合式等，搭接式有螺钉贯穿的和螺钉不贯穿的，它们在水平力作用下的受力各有特点，侧向刚度互不相同的。但MBMA的抗震指南指出，金属房屋的传统设计方法，是无论房屋的大小或形状，或竖向构件的形式和相对刚度如何，任何构造的压型钢板屋面都可视为了柔性横隔。在大多数情况下，此假设是相当正确的和适合的。典型的金属房屋在平面上是接近方形的或矩形的，采用搭接式或咬边式屋盖的较多，横向有很多刚架，纵向在若干柱间设置圆钢支撑，可以认为它是符合柔性横隔要求的。9 抗扭计算可采用空间分析，或用近似方法进行刚体平面分析。后者可假设将夹层视为侧向支承在一系列弹簧支座（门式刚架柱）上，为此要计算夹层本身的抗扭刚度和支承刚架的侧向刚度；在夹层产生的地震剪力和偏心扭矩作用下，求出相连框架在各自平面内所受的附加地震剪力，得出近似结果。夹层水平力可根据沿高度均匀分布的假设，按受载高度分配到柱顶和夹层标高，按静力方法进行计算。地震作用不考虑与风荷载同时出现。10夹层面积小于所在厂房面积的1/3时，除进行结构整体分析外，也可将带夹层的部分与其余部分用防震缝分开，仅对带夹层部分进行抗扭分析。当夹层面积大于厂房面积1/3时，应进行结构整体分析。11 抗震构造措施的一般要求 斜梁与刚架柱的连接以及斜梁的拼接，应采用外伸式端板式连接。刚架构件与端板的连接，腹
