关于房屋钢结构设计中应注意问题

分析

摘要：文章针对钢结构房屋结构设计中常见的一些问题进行了分析与探讨。主要阐述了门式
刚架和多层民用钢框架房屋结构设计中相关问题，旨在加强钢结构的设计水平及保证施工
的质量。

 

　　

1 钢材质量和焊缝质量选用问题 

　　

 按照规范要求，在钢结构设计文件中，应当注明钢结构所采用的材料的质量等级 ( 包

括相适应的焊接材料型号

)，并对焊缝质量提出质量等级要求。在审查的实际工程项目中，

有的焊接钢结构在材料一项，只注明材料采用

 Q235 钢或 Q345 钢，不提出质量等级要求；

对于焊缝质量等级部分项目不提出要求，部分项目提出的要求不当。

 

　　

 钢结构房屋所使用的钢材应当具有抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验和硫、磷含量

的合格保证；对于焊接钢结构，尚应具有含碳量的合格保证。抗震设计时，当焊接钢结构的
钢板厚度不小于

40mm 且承受沿板厚方向的拉力时，还应保证板厚方向截面收缩率不低于

Z 15 级的要求。在地震区，钢结构所使用的钢材，除了具有上述合格保证外，《建筑抗震设
计规范》

(GB50011-2010)(以下简称《抗震规范》) 还要求它们具有冲击韧性的合格保证。对冲

击韧性的合格保证，还应根据结构不同的工作温度提出不同的要求。

 

　　

 一般来说，钢结构的主要受力构件宜采用 Q235B 及以上等级的碳素结构钢和 Q345B

及以上等级的低合金高强度结构钢。不建议使用质量等级为

 A 级的钢材，原因是这种类型

的钢材不保证冲击韧性和延性性能

Q235A 级钢材还不保证焊接要求的含碳量限值。 

　　

2 房屋支撑体系的稳定性问题 

　　

 下面以门式刚架设计为例，介绍支撑体系设置不当的情况： 

　　

 （1）有的项目未将屋面横向水平支撑和柱间支撑布置在同一跨问内，无法形成独立

的空间支撑体系，不仅不利于抗震，给施工安装也带来不便。

 

　　

 （2）有的项目将屋面横向水平支撑设在端部第二个开间，但未在端跨相应位置设置

刚性纵向系杆，使山墙的风荷载等水平力不能可靠传递。

 

　　

 （3）屋面支撑的布置未与山墙抗风柱的位置相协调，使抗风柱的柱顶反力不能直接

传到屋面横向支撑的节点上，造成山墙处屋面系统受力复杂化，影响结构的安全。

 

　　

 （4）比较多的项目屋面横向水平支撑的直腹杆(包括屋脊处和柱顶处)未按刚性系杆考

虑，采用檩条兼做时，又未对檩条的刚度和承载力进行验算。除屋脊处布置双檩，相互之间
又有不少于两点

(根据檩条跨度大小确定连接点数)用刚性连接件连接起来可以起到刚性系

杆的作用外，其他各处未经加强的檩条很难起到刚性系杆作用，因为常用的

z 形或 c 形冷

弯薄壁型钢檩条侧向刚度很差。屋面横向水平支撑的直腹杆刚度不足，柱顶系杆刚度不足，
直接影响到房屋的纵向受力和传力性能。

 

　　

 （5）屋面支撑和柱间支撑当采用柔性圆钢拉条时，宜设张紧装置(如花兰螺栓)，当荷

载较大时，这些柔性圆钢拉条宜改为型钢，这也是一部分项目注意得不够的地方。

 

　　

3 实腹式门式刚架的设置问题 

　　

 规范规定，在檩条或墙梁与刚架的连接处，在斜梁下翼缘的受压区或刚架柱内侧翼缘

的受压区，至少每隔一根檩条或墙梁应设置按受压构件设计的隅撑，

 将檩条或墙梁与翼缘

受压区直接连接起来。采用双层屋面板时亦应设置隅撑。

 

　　

4 压型钢板屋面的设置问题 

　　

 对于有檩体系的压型钢板轻型屋面， 为了减少檩条在使用阶段和施工过程中的侧向变

形和扭转，通常在檩条间要设置拉条

(包括斜拉条和撑杆，以下同)作为檩条的侧 向支点，