陈晓红
摘 要
根据施工图审查过程中发现的常见问题和认识模糊的设计要点进行汇总分析，对该类结构施工图质量的审查要点进行简要说明，以供同行商榷和参考。
关键词
门式刚架;施工图审查;适用范围;荷载取值
中图分类号： TU758.11 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.022
随着社会经济的发展，中小企业投资进程的加快，应用于轻工业厂房、仓储建筑的门式刚架应用越来越广。这一结构体系具有低用钢量、结构轻盈、布置较为灵活、适用范围广的特点[1]，与普通钢结构设计相对照，一般情况下风荷载和厂房活载起着控制设计结果的作用。由于部分设计人员对特点认识不足，缺少相关经验及对相应的规范和应用软件不熟悉，导致施工圖质量存在偏差，甚至存在安全隐患。笔者根据在施工图审查过程中的经验，对近年来发现的一些常见问题和认识模糊的设计要点作了汇总，以供设计同行商榷和审图人员参考。
1 规范应用的常见问题
1.1 门式刚架结构适用范围的说明
在施工图审查过程中我们发现有一些项目只要采用了薄壁型钢构件，就一律依据《门式刚架轻型房屋钢结构设计规范》[2]（以下简称《门规》）进行设计，这种方法个人认为有失偏颇。实际上有些工程根本就不在该规程范围内，应严格加以区分。根据规范里的说明，《门规》适用于以下单层房屋钢结构：主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架[2-3];无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机;轻型屋盖、轻型外墙;跨度在9～36m内、高度在4.5～9.0m内，当有桥式吊车时不宜大于12m;多层房屋的顶层采用门式刚架轻型房屋钢结构及其屋盖时，该部分结构的设计、制作和安装可参考《门规》执行，但应进行整体分析，并考虑其下部结构对顶层内力和位移的影响[2]。门式刚架由于构件截面较薄，不适用于强侵蚀环境下的建筑[1]。
1.2 结构设计说明中的问题
1.2.1 钢结构防火设计说明不完整
在审查过程中经常会遇到一些结构设计人员对《防火设计规范》不够重视，错误地认为这是建筑设计才考虑的问题，常出现一些不合理或错误的设计说明，如将超薄型涂料用于耐火极限1.5小时以上的钢柱;构件耐火极限说明过于笼统;涂层厚度、涂装遍数表达混乱等。
1.2.2 构件强度等级的说明
施工图中采用的构件材料牌号混乱，总说明与后续施工图中的说明不一致，计算书与图纸中的说明不一致[1];螺栓连接中的抗滑移系数与计算过程中的叙述不一致，且存在盲目提高系数的现象，如材料表面处理方法与实际不符时但摩擦系数取值却按常规数据取值。
1.2.3 荷载取值模糊不清
常见的问题有说明中的荷载取值与实际情况偏差较大，如未考虑封闭式、半封闭式或敞开式结构对风荷载取值的影响;屋面恒荷载取值没有考虑工程实际构造情况，简单取0.2kN/m2;未说明基本雪压;对风荷载敏感的结构，基本风压采用50年重现期风压;对于未上人屋面的活荷载取值是0.3kN/m2还是0.5kN/m2不明确;对于钢梁的风荷载取值到底是按《门式刚架轻型房屋钢结构设计规范》合理还是《建筑结构荷载规范》更合适？根据《门规》第4.1.3条，采用压型钢板屋面其竖向活载标准值取0.5kN/m2，而屋面投影面积大于60m2的钢架构件[5]，可取不小于0.3kN/m2。
2 结构计算中的问题和建议
1）钢桁架的杆件一般为轴心受力，但有些设计人员在设计中却未按两端铰接的柱输入，认为下弦杆、上弦杆按梁输入更合理，这是对该结构体系和电算软件参数的力学特性认识不足的问题，不论是常用软件计算参数还是其结构特点都应该按两端铰接的柱来输入模型计算;
2）钢梁的挠度控制限值一律按《门规》[2]中的L/180（L为跨度）控制，这样会使得钢梁的挠度过大，同时还应考虑屋面坡度所带来的挠度改变值，一般建议挠度限值在L/250～L/300之间，如果屋面坡度过大，其挠度限值改变值不大于坡度的1/3;
3）钢梁腹板高厚比和翼缘宽厚比不满足规范[4]里的要求，但是构件详图里没有补强措施;
4）对于单层轻型钢结构中杆件的计算长度取值按《门规》[2]取用是合适的，但实际工程中带有底层框架或夹层刚架的情况，有不少设计人员常未做调整仍然按《门规》[2]取用，这是不合理的;对于常规6m左右柱距的门式刚架中的梁柱平面外计算长度未考虑实际檩条和隅撑布置的影响一律按3m，合理的方法应该是按支承点间的实际距离取用，当支承点间的距离不等，应取最大受压翼缘侧向支承点之间的距离[2]。
3 结构体系布置的问题和建议
1）没有将屋面横向水平支撑与柱间支撑布置在同一跨内，未形成稳定的空间结构体系，根据《门规》[2]第4.5.1条和4.5.2条规定，宜将屋面横向水平支撑和柱间支撑同时布置在房屋温度区段端部第一开间或第二开间，在布置柱间支撑的开间，宜同时布置屋面横向水平支撑[2]，以无吊车厂房为例说明[2]，如图1所示。
2）屋面横向水平支撑布置在房屋温度区段端部第二开间，而在第一开间相应于屋面横向水平支撑竖腹杆位置处没有布置纵向刚性系杆，不能达到传递端墙的风荷载和地震作用的要求[2]，建议应按《门规》第4.5.2条布置刚性杆[2]，如图2所示。
3）屋面檩条跨度大于4m时，没有合理设置拉条、斜拉条及撑杆体系，按照《门规》第6.3.5条和6.3.6条的规定，当跨度在4～6m之间时，应在檩条跨中设置一道拉条;当跨度大于6m时应考虑檩条3分点处各设一道拉条;且宜布置在檩条上翼缘腹板高度范围内[2]。
4）刚架斜梁的转折处受力复杂，构造上没有设置加劲肋，建议增设外伸宽度，厚度 （其中为h0腹板净高度）的横向加劲肋。
4 结论
在实际门式钢架施工图设计中，主要牵涉到基本设计参数设置、结构构件计算、构件连接和构造、支撑体系选型、布置和构造等多方面的内容，施工图审查是按照相关的国家法规、规范、技术标准和设计方法对设计文件的结构安全、国家强制性规定的执行情况和深度进行全面的考量，本文仅对门式刚架结构设计的常见问题进行初步的总结和分析，以供参考和商榷;当然还会有很多问题未予纳入，也会有新的问题出现，有些问题亟待深入分析，以期该结构类型的设计不断完善。
参考文献[1]李永康，马国祝.建筑工程施工图审查常见问题详解—结构专业（第2版）[M].108-120，北京：机械工业出版社，2013.
[2]中国建筑科学研究院.门式刚架轻型房屋钢结构设计规范（GB 51022-2015）[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.
[3]中国建筑科学研究院.冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB 50018-2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[4]中国建筑科学研究院.钢结构设计标准（GB 50018-2017）[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.
[5]中国建筑科学研究院.建筑结构荷载规范（GB 50018-2012）[S]，北京：中国建筑工业出版社，2012.
