门式钢架跨度与柱间距的优化选择

发布于：2010-12-03 15:39:03 来自：建筑结构/钢结构工程 [复制转发]

轻型钢结构是国内外目前应用和发展速度最快的新型结构形式，广泛应用于工业、居住和公共建筑，具有施工速度快、建筑造型美观、钢材用量少、造价低廉等优势，而门式钢架结构体系作为轻型钢结构的一种结构形式，本人结合近几年的设计经验阐述以下门式钢架合理跨度与柱间距合理化选择。

一、合理跨度的确定

不同的生产工艺流程和使用功能在很大程度上决定着厂房跨度，有的业主甚至要求轻钢生产厂家根据自己的使用功能，确定跨度。这是很不经济的选择，希望业主再告诉设计人员（特别是钢结构厂家的设计人员）使用功能时让他推荐你使用多大跨度在尽可能满足生产工艺和使用功能上最为经济，一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，钢架的用钢量增加不太明显，但节省空间，基础造价低，综合效益较为可观。通过大量计算发现，当檐高6m、柱距为7.5m，荷载情况完全一致下，跨度 30M～35M之间的钢架单位用钢量（Q345B）为11～13kg/ m2，当跨度在24-30m之间的钢架单位用钢量为10～11kg/ m2，，当跨度在18～24m之间的钢架单位用钢量为11kg/ m2。当跨度大于35m用钢量为大于13kg/ m2明显不经济，一般工艺流程都在35M以内，如果真需要大于35米的跨度中间应增加摇摆柱可使单跨钢架节约8%左右。如果跨度小于18M单位用钢量没有很明显的变化并且还有逐渐增加的趋势。因此设计门式钢架时应根据具体要求选择较为经济的跨度，不宜盲目追求大跨度或过小跨度。

二、钢架最优间距的确定

钢架的间距与钢架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关，当钢架跨度较小时，选用较大的间距，会增加檩条的用钢量是不经济的。钢架规范规定，钢架柱距宜为6m，7.5m，9m，最大可采用12m。经过大量计算发现，如果是大型厂房柱间距7.5M最为可佳，如果一般小型厂房6～6.5米最为经济。在设计当中不要过于追求主钢构单位用量较低，如果只追求用钢量随着柱距的增大，钢架的单位用钢量是逐渐下降的话，而对于其他结构如檩条、吊车梁、墙梁的用钢量会随着柱距的增大而增大，就房屋的总用钢量而言，随着柱距的增大先下降而后又上升。当柱距增大到一定数值后，钢架用钢量随着柱距的增大下降的幅度较为平缓，因此，在一定条件下，门式钢架存在着一最优间距，下表列出在一般情况下不同跨度所对应的最优间距：

跨度（M）柱间距（M）跨度（M）柱间距（M）
9～12M 5.5m ; 18～36m 6～8.5m ; 12～18M 6m ; 36以上 7～9m .

综上所述，一般情况下，门式钢架的间距应在6—9m之间，超过9m时，屋面檩条与墙架体系的用钢量增加过多，从而使综合造价过于偏高。

轻型门式钢架结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，在工业厂房中得到较为广泛的应用，门式钢架结构采用最佳的跨度和合理的柱间距不仅可以降低工程造价而且还利于加工方便，还可以大大提高设计效率，加快工程进度．为厂房建设取得较显著的社会经济效益。

门式钢架钢架