设计钢结构厂房规范的选择

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　目前，单层钢结构厂房多采用刚架体系，根据其结构特点，可按规则结构采用平面模型进行计算，当采用由中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部编制的钢结构分析与设计软件STS中的框排架平面模型计算刚架时，需要结构设计人员根据相关规范的规定和结构的具体情况输入一些控制参数，这些参数取值的不同，会对计算结果产生很大影响，导致增加不必要的钢材量而造成浪费，为优化设计，减少刚架用钢量，现对部分控制参数的取值做如下探讨。 　
　　设计人员应根据结构类型选择相应的规范进行验算，对单层钢结构厂房一般应选择《钢结构设计规范》GB 50017―2003（以下简称《钢规》），对符合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102：2002（以下简称《门规》）的单层轻型钢结构厂房可选择《门规》，当然，也可按《钢规》进行验算，因为按《钢规》第1.0.2条的规定，它适应于工业与民用房屋和一般构筑物，对非冷弯薄壁型钢结构的普通钢结构均可按该规范进行验算。作为国家强制性标准的《钢规》与协会推荐性标准《门规》相比，《钢规》对结构、构件及板件的要求一般要偏严，自然会导致用钢量的增加，至于增加比例会因工程具体情况的不同有较大差异。通过对多项实际工程中刚架的计算，对符合《门规》规定的单层轻型钢结构厂房按《门规》验算与按《钢规》验算相比，对Q235钢减少10%左右，对Q345钢减少15%左右。此外，在抗震设防区采用《门规》进行验算的单层轻型钢结构厂房。

　　2 受压构件容许长细比的取值 
　　按《钢规》第5.3.8条的规定，受压构件的容许长细比为150，与钢材的牌号无关。但按《抗规》第1.0.2条（强条）的规定，在抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计，其中包括计算和构造，按《抗规》第9.2.11条的规定，长细比限值为，其中为钢材的屈服强度，对Q235钢取120，对Q345钢取99。显然，如果严格执行《抗规》对单层钢结构厂房抗震构造措施的规定，刚架柱用钢梁量会大幅增加，主要发生在截面为H形的实腹柱段，其弱轴方向为刚架的平面外，平面外的长细比易成为截面设计的瓶颈，导致强度不能充分发挥，对Q345钢就更为明显，以致其高强度的优势不能发挥。为优化设计，降低刚架的用钢量，现根据结构的自身特点，灵活运用《抗规》提高结构抗震能力的精神，对其规定的长细比限值予以放宽，对Q235钢取150，对Q345钢取120，主要是考虑到以下原因：《抗规》对单层钢结构厂房抗震构造措施的规定主要是针对重型屋盖的，按其第9.2.1条的规定，不适用于单层轻型钢结构厂房，因对“轻型”的概念难以界定，但对采用轻型屋盖的刚架，至少在一定程度上具备“轻型”的结构特性。此外，因其屋盖重力荷载代表值较小，在作用效应的组合中，对8度（0.20g）及以下抗震设防区，水平地震作用效应参与的组合一般不控制，按《门规》第3.1.4条的规定，可不必遵循《抗规》的构造措施。采用适当放宽的长细比限值计算刚架与严格执行《抗规》长细比限值相比，刚架柱的用钢量会有所减少，减少比例会因工程具体情况的不同有较大差异，通过对多项实际工程中刚架的计算，对Q235钢减少5%左右，对Q345钢减少8%左右。

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