第２７卷第１６期 ２０１１年８月 甘肃科技 Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．２７ ，．１６ Ａｕｇ． ２０１１ 轻型钢结构房屋设计及施工中应注意的问题 牛梦实 ，沈摘谦 （１．兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃兰州７３００００；２．中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州７３００００） 要：随着我国国民经济的发展，轻型钢结构建筑以其外形美观、施工进度快、综合造价低等优势，在我国得到了 广泛的发展。在兰州有色冶金设计研究院院承担的矿山项目设计中，绝大多数的厂房，均采用轻型钢结构，就钢结 构设计中常见的问题做简要的分析。 关键词：轻型钢结构建筑；结构设计；常见问题 中图分类号：ＴＵ３９２．５ 要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位 １结构设计范畴的定义 什么是轻型钢结构建筑，它与普通钢结构有何 区别，现阶段尚无准确定义，ＧＢＪ１７—８８版的《钢结 构设计规范》将圆钢、小角钢的轻型结构列为专门 的一个章节，使人们片面的认为轻型结构只是指 “跨度不超过１８ｍ，且起重量不大于５．０ｔ的轻、中级 工作制桥式吊车的房屋中采用有圆钢、小角钢（小 于Ｌ４５×４或Ｌ５６×３６×４）的钢结构”，而忽视了大 及对施工的要求”。设计图纸中，对钢材的标注，应 准确、全面，不能只标注Ｑ２３５钢或Ｑ３４５钢。钢的 牌号是按钢的屈服点数值命名，其质量等级分为Ａ、 Ｂ、ｃ、Ｄ四级，这四个等级与钢的化学成分、力学性 能及冲击试验性能有关，因此，建筑用钢的材料准确 标注方式应该为（举例）：Ｑ２３５一Ｂ．Ｆ，其含义如下： Ｑ——钢材屈服强度； ２３５——屈服点不小于２３５Ｎ／ｍｍ ； 量应用的其他截面尺寸较小、壁厚较薄的轻型钢结 构。因此，轻型钢结构的范畴应该是： １）结构构件采用的钢材是轻型Ｈ型钢，薄板焊 接而成的型钢、冷弯薄壁型钢等轻型高效截面材料， 不能把由厚钢板作为承重结构的房屋称为轻型钢结 构的建筑。 ２）建筑物的维护材料，应该是轻质高强的材 料，如彩色压型钢板、夹心保温板等，不能把采用嵌 入式砌体、混凝土板墙等刚性材料做维护结构的建 筑称为轻型钢结构建筑。 Ｂ——质量等级，Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ从次到优排列； Ｆ＿脱氧程度；Ｆ表示沸腾钢，ｂ表示版镇静 钢，ｚ表示镇静钢。 对于一些特殊的构件，严禁采用沸腾钢，主要焊 接构件不能使用Ａ级钢，对需要验算疲劳的焊接构 件的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证（Ｂ 级），当结构工作温度等于或低于Ｏ ｃ【＝但高于 一２０℃，对Ｑ２３５钢和Ｑ３４５钢应具有０ｏｃ冲击韧性 的合格保证（Ｃ级），因此设计图纸中，对钢材的标 注必须准确、全面。 ３）建筑物的跨度和高度，应控制在跨度不大于 ６０ｍ，高度不大于３０ｍ的范畴，否则，应称为大跨度 钢结构或高耸、高层钢结构。 在钢结构建筑中，焊接连接已经成为钢结构连 接的最基本方法，焊缝质量的好坏，直接影响到结构 安全，所以应当根据结构或构件的重要性和受力性 能，以及焊缝的受力性能，确定焊缝的质量等级。 通常，板材的对接焊缝、承受动力荷载的焊缝、 需做疲劳验算的焊缝以及需要与钢材等强度的受 拉、受弯对接焊缝，其焊缝应采用坡口全融透对接焊 缝，其质量等级不得低于二级，其他部位的焊缝，一 般均可采用角焊缝。角焊缝由于应力集中现象严 重，内部探伤困难，其焊缝质量等级一般只能是三 级，其中某些重要的角焊缝，可允许要求其外观缺陷 符合二级的要求。 ４）建筑内的起重设备应控制在：桥式吊车起重 量在２０ｔ以下，悬挂吊车起重量在３．０ｔ以下。 ２设计图纸中应注明钢材的质量等级 与焊缝等级 《钢结构设计规范｝ＧＢ５００１７—２００３明确规定： “在钢结构的设计文件中，应注明钢材牌号、连接材 料的型号（或钢号）和对钢材所要求的力学性能、化 学成分及其他的附加保证项目。此外，还应注明所 第１６期 牛梦实等：轻型钢结构房屋设计及施工中应注意的问题 １３７ ３ 根据建筑的耐火等级，选择合适的 芯材的选取’是决定建筑耐火等级的致关因 夹心板材 夹芯板的芯材，通常分为聚氨酯夹芯板、聚苯乙 近几年来，由保温材料引发的火灾不计其数， 烯夹芯板、岩棉夹芯板，设计时应考虑其燃烧性能、 保温材料的防火性能，越来越引起人们的重视，而 质量密度、产品价格等多方面的因素，选择经济、合 轻型钢结构建筑的维护系统，通常采用彩色夹芯 理的夹芯板材。夹心板材性能指标见表１。 表１夹心板材性能指标 板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部 ４设置合理及稳定的支撑体系 等截面柱。当竖向荷载起控制作用时，将端板横放 支撑体系在门式刚架轻钢结构具有十分重要的 可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对 作用，主要体现在以下几个方面：（１）将各个平面刚 节点受力的有力作用。如果节点弯矩很大，可采用 架连接组成具有空间刚度和稳定性的整体结构； 端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺 （２）为结构和构件的平面外整体稳定提供侧向支撑 栓。端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情 点，减少平面外的计算长度；（３）明确合理、简捷的 况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式节 传递风力，温度应力、地震力及吊车纵向水平刹车力 点，因此应尽量采取外伸式端板连接，同时应在结点 等纵向荷载。 板外伸部分设置加劲肋，使靠近受拉翼缘两侧的螺 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效 （ＣＥＳＣ１０２：２００２）（以下简称《门规》）第４．５．５条规 减少节点板的变形。 定，刚架的支撑，可采用带张紧装置的十字交叉圆钢 支撑。而《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１—２０１０） ６基础与柱脚节点的设计 （以下简称《抗规》），第９．２章节规定，柱间支撑及 基础形式选择应根据建筑物所在地的工程地质 屋盖支撑均应采用型钢，《抗规》的要求明显高于 情况和建筑物上部结构型式等几个方面综合考虑， 《门规》，这就要求设计人员根据地震烈度、风荷载 对于轻钢结构，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱 大小、是否有吊车等具体情况来判断采用何种材料。 脚的内力较小，一般以独立基础为主。若地质条件 一般来说，带有吊车的厂房，应采用型钢支撑，无吊 较差，可考虑采用条形基础，遇到不良地质情况，可 车，但抗震设防烈度为８度的地区，屋面支撑应采用 考虑采用桩基础。一般情况下不采用片筏基础和箱 型钢，无吊车，但抗震设防烈度为７度、８度的地区， 形基础。 柱间支撑应采用型钢。 对轻钢结构基础除发生冲切、剪切破坏之外，由 屋面支撑与柱间支撑应设置在同一跨间内，以 于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的 便形成独立的空间支撑体系，同时也利于施工安装。 弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏。另 当支撑系统设置在第二开间时，应在端跨相应位置 外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开和半 设置刚性纵向系杆，使山墙的风荷载能有效的传递。 敞开的结构，轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗 当屋面水平支撑采用带张紧装置的十字交叉圆 风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。 钢时，其直腹杆应设计成刚性系杆，当采用檩条兼做 柱脚根据能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱 时，应对檩条的刚度及承载力进行验算，屋脊处布置 脚。在实际工程中，绝对刚接或绝对铰接都是不可 双檩，相互之间有不少于两点的连接，其他各处的直 能的，确切地说应该是一种半刚接半铰接状态。刚 腹杆也应设置成双檩，相互对接呈“口”字形连接， 接和铰接柱脚关键在于锚栓布置，铰接柱脚一般采 以保证其刚度。 用两个锚栓，刚接柱脚一般采用四个或四个以上锚 ５梁柱连接节点的设计 栓连接。柱脚的区别在于对侧移的控制，如果结构 对侧移控制较严，则采用刚接柱脚。 门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端 （下转第８９页） 第１６期 王爱华：浅议当代图书馆读者服务工作质量的提升 ８９ 设备，可以为读者进行文献资源的查阅、检索和获取 我提高和自我完善，激发每一个人的创新意识、服务 提供便捷的服务，不但满足读者查阅、获取文献资源 意识和奉献精神，将为读者提供个性化、主动化和人 的要求，而且还可以使读者在利用馆藏资源的同时 性化的服务转化成每一个图书馆员工的自觉行动。 身心愉悦，获得满足感。 参考文献： ３．２贯彻“以人为本”的服务理念。加强图书馆的 ［１］ 曹歌．关系营销理论在读者服务中的应用［Ｊ］．图书馆 软件建设 工作与研究，２０１０（５）：３６－４０． 图书馆的软件建设主要包括两个方面：一是图 ［２］葛文琴．读者服务是图书馆工作的精神理念［Ｊ］．青海 书馆员工队伍建设；二是图书馆各种规章制度建设。 师范大学学报（哲学社会科学版），２０Ｏ９（３）：１５４．１５６． 图书馆员工队伍是图书馆管理和服务工作中最重 ［３］ 江长斌，陈莉．基于读者行为分析的高校图书馆主动 要、最活跃的因素，是图书馆一切工作的承载者和依 服务研究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００９（５）：１３２－１３６． 靠者。高校图书馆管理模式由“以物为本”向“以 ［４］ 鲁月．论图书馆读者服务工作中的人文关怀［Ｊ］．吉林 人为本”的转型，以及图书馆读者服务工作个性化、 农业科技学院学报，２０１０（４）：５９－６１． 主动化和人性化的实现，都离不开一支专业素质过 ［５］石显怡．树立“以人为本”理念做好高校图书馆读者 硬、创新和服务意识较强、具有奉献精神和积极进取 服务工作［Ｊ］．科技情报开发与经济，２００９（８）：４４４５． ［６］ 汤宪振．坚持以人为本创新读者服务模式——科学发 意识的员工队伍，他们的工作质量高低决定了图书 展观视角下的图书馆读者服务之思考［Ｊ］．江西图书 馆读者服务工作的质量，进而决定了读者的满意度。 馆学刊，２ｏ０９（３）：６８－６９． 因此，对图书馆员工队伍的管理必须坚持“以人为 ［７］徐晖．高校图书馆开展个性化读者服务的思考［Ｊ］．高 本”，实施“人本管理”，尊重每一个图书馆工作人员 校图书情报论坛，２００７（１）：１７－１９． 的自我发展和自我实现的需要，营造馆内良好的学 ［８］ 曾娟．论高校图书馆读者服务“六化六创新”［Ｊ］．高 习型环境，并借助于人性化的各种内部管理制度和 等教育研究，２０ｌ１（１）：５７－５８． 激励机制，唤起他们为读者提供高质量服务的使命 ［９］郑微波，谭方富．浅析高校图书馆如何为教师读者服 感、荣誉感和责任感，促使他们自觉、主动地进行自 务［Ｊ］．图书馆工作与研究，２０１０（１０）：１０５－１０７． ・●…・●…－●…・●…・●・・・・●…・●・…●…・●…・●…・●．．・・●…・●…・●…・●…・●…・●…ｔ●…・●…‘●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…・●…－●…・●…・●…・●…－●…・●…・●…・●…・●…・●…．．…・●…．．…・●・・・．．…・●…・●…・●…・●・・ （上接第１３７页） 严，而腹板与端板问夹角较大，有的工程两块端板完 例如有吊车荷载的情况，应将柱脚设计成刚接柱脚， 全对不上，合不起来。强行用螺栓拉在一起，仍留下 其余情况下，柱脚应设计成铰接。一般情况下，柱底 很宽缝隙，严重影响工程质量。 剪力是通过底板和基础顶面的摩擦力来传递的，若 ７．３锚栓不垂直 不满足要求，则须设置抗剪键。 柱脚底板水平度差，锚栓不垂直，柱子安装后不 在一条直线上，东倒西歪，使房屋外观很难看，这种 ７施工方面常出现的问题 情况不少。锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺 ７．１柱子拔出 栓调平，再用无收缩砂浆二次灌浆填实。 有的刚架在大风时柱子被拔起，这是实际中常 ７．４保温材料吸水超重 出现的事故。主要原因不是刚架计算失误，而且设 有些厂房雪不大就垮了，究其原因，是屋面防水 计柱间支撑时，未考虑支撑传给柱脚的拉力。尤其 施工太差，雪融化后水逐渐渗入，为保温板所吸收， 是房屋纵向尺度较小时，只设置少量柱间支撑来抵 当吸水量达至一定程度，超过了结构的承载能力，就 抗纵向风荷载，支撑传给柱脚的拉力很大，而柱脚又 要倒塌。 没有采取可靠的抗拔措施，很可能将柱子拔起。因 参考文献： 此，在风荷载较大的地区刚架柱受拉时，在柱脚应考 ［１］ＧＢ５００１１—２０１０，建筑抗震设计规范［Ｓ］． 虑抗拔构造，例如锚栓端部设锚板等。 ［２］ＣＥＳＣ１０２：２００２，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 ７．２端板合不上 ［ｓ］． 端板连接是结构的重要部位。由于加工要求不 ［３］ 钢结构设计手册［Ｍ］．中国建筑工业出版社．