06结构方案选择

综上所述,一般情况下，没有吊车梁的单层门式刚架，柱距取7. 5m综合造价应该 最经济，如果有吊车的话，特别是大于10的吊车，吊车梁截面加大之后用钢 量就大了很多，这样6m柱距是最经济的了。 在布置柱距时，如需采用不等柱距时，应尽量将端跨柱距布置得比中间跨小，这 是由于端跨风荷载要比中间跨大，另外在采用连续檩条设计时，端跨的挠度 及跨中弯距总是比其他跨要大。采用较小的端跨能使屋面檩条设计更方便节 省。 例1：建筑物长度=72m 经济柱距可取：1@6十8@7.5十1@6或者12@6 例2：建筑物长度= 132m，行车1 0吨 经济柱距可取：1@ 6十16 @7.5十1@6或者22@6
三、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，确定较为经济的跨度。在尽可能 满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。一般情况 下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，刚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，跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量(Q345-B)为10-15kg/ m2，当跨度 在21-48m之间的刚架单位用钢量为12-24kg/m2，当檐高为12m、跨度超过 48m时宜采用多跨刚架（中间设置摇摆柱），其用钢量较单跨刚架节约40% 以上，因此设计门式刚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。 门式刚架的跨度宜为12~36m。门式刚架的高度宜为4.5~12m，当房屋内设有 桥式吊车时，高度可根据起重量不大于20t桥式吊车使用的要求确定，不宜超 过12m。门式刚架的间距宜为6~9m。
六、温度区段
随温度变化，结构构件产生伸缩晓当厂房结构过长过宽，如果温度变形受到很 强约束，就会产生较大的温度应力。对此，有两种处理方法：第一是通过计 算保证温度产生的附加应力对构件强度、稳定性没有太大影响。但精确的温 度应力计算比较困难，特别是构件节点处对温度变形的约束进行量化评价还 没有成熟的方法，所以结构设计时普遍采用另一种方法，即将较长较宽的厂 房分为若干独立区段，称为“温度区段”。如现行中国工程建设标准化协会标准 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102规定的温度区段为： 横方向（跨度方向）：温度区段长度不大手150m； 纵方向（柱距方向）：温度区段长度不大手300m 满足上述规定就可以不另计算温度应力。 温度区段两侧的结构柱、梁都是分开的，实际是独立的结构体系。 门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距）不超过下列规定时一 般可不考虑温度应力和温度变形的影响： 1.纵向温度区段（垂直刚架跨度方向）不大于300m; 2.对柱底铰接的横向温度区段（沿刚架跨度方向）不大于150m; 3.对全刚接刚架的横向温度区段（沿刚架跨度方向）不大于120mm; 4.当在采暖地区的非采暖房屋，以上区段长度宜降低15%； 5.当有计算依据时，温度区段可适当加大。
二、柱距选择
刚架的间距与刚架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关，当刚架跨度较小 时，选用较大的间距，会增加檩条的用钢量，不经济。《门式剐架轻型房屋 钢结构技术规程》(CECS102：2002)规定，刚架柱距宜为6m、7.5m、9m， 最大可采用l2m。经过大量计算发现，随着柱距的增大，刚架的用钢量是逐渐 下降的，但当柱距增大到一定数值后，刚架用钢量随着柱距的增大下降的幅 度较为平缓，而其他如檩条、吊车梁、墙梁的用钢量则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。因此， 在一定条件下，门式刚架存在着最优间距，下表列出在一般情况下不同跨度 所对应的最优柱距。
五、檐口高度选择
檐口高度对造价影响较大，主要表现为以下几个方面： 1．檐口高度增加将导致墙面板面积增加，墙面檩条增加，同时柱的用钢量也 将增加： 2．如果钢柱无侧向支撑（如中柱，或边柱无法设置隅撑），则檐口高度对框 架重量影响将更为突出： 3．檐口高度增加，将导致作用在框架上的风荷载增加。如果檐口高度／建筑 宽度>0.8，为控制侧向位移，有时甚至需要将柱脚由铰接改为刚接。 檐口高度由以下因素决定： 1．檐口处的净高要求： 2．有夹层时，夹层的净高要求及夹层梁高度： 3．有吊车时，吊车梁及吊车吊钩高度。
（1） 纵向温度伸缩缝： 纵向温度区段的伸缩缝设置可采用双柱布置(图1a)，或者将檩条连接采用椭圆孔 的单柱伸缩缝(图1b)。 这里需要说明的是规程所规定的最大长度并非是所有建筑都允许所能达到的长 度。对于不同建筑，应根据建筑物本身的使用条件，所在地的自然条件，根 据计算所能出最大的温度区段。
（2）横向温度伸缩缝： 屋面板宜采用浮动式屋面板体系，屋脊盖板宜采用可伸缩的形2) 增设双柱将框架 分开。
四、屋面坡度选择
屋面坡度需要按照屋面板的构造与排水坡面长度及柱结构高度等综合因素考虑确定，一般取 1/10~1/30。 研究表明不同的屋面坡度对刚架的用钢量有较大的影响。 算例：中小跨度刚架 在各种荷载条件完全相同时(恒载0.3 kN／m2、活载0.5kN／m2、风压0.4 kN／m2)，柱距6m，不同 跨度下，门式刚架用钢量与坡度的关系见图1。
从上图可以看出： 当2≤跨度/柱距≤3倍时，每平米用钢量最少，坡度在5%~10%之间对每平米用 钢量影响极小！ 当跨度/柱距≤1时，每平米用钢量受坡度影响最大，在5%时最低。 跨度/柱距≥4时，每平米用钢量最大，坡度在5%~10%之间对每平米用钢量影响 极小！ 结论：门式刚架轻型房屋屋面坡度，一般取1/10~1/20(即：10%~5%)，南方多雨 地区可取靠近1/10。 斜梁在外荷载作用下产生的挠度，使斜梁坡度的减少量不宜大于坡度的1/3。 提示：中等跨度刚架的坡度不宜太大，否则不仅单榀刚架用钢量增大，且造成材 料浪费，材料应力仅能达到设计强度的50％～69％。由此可知，坡度越缓刚 架结构用钢量就越小，且其应力增大并逐渐接近设计强度；若刚架能满足建 筑使用要求，经济坡度应选小于1／10为佳。
结构方案选择
一、建筑物长与宽的选择
一般来说，在布置柱网时应遵循长度大于宽度的原则，能减轻刚架用钢量，同 时也能减少柱间支撑的风荷载，从而降低支撑系统的用钢量。 例1：建筑物尺寸为60×50m，则在布置厂房时应将60m作为长度方向，50m作 为跨度方向，即：60(L)×50 (W)，而不是50 (1)×60(W)。
（3）不论采用何种方案构件间（椭圆孔尺寸）应留有足够的伸百度文库富裕量。