关键词：钢结构厂房；设计注意事项；优化策略
中图分类号： TU391 文献标识码： A
随着科技的进步和社会的发展，钢材在建筑中派上了用场，也有了很大的发展，钢材本身具有较高的承载力，抗震的效果也很好，并且有较高的施工率。所以，现在的很多厂房都用钢结构代替了混凝土和瓦转。钢材因为重量小，所以施工的速度很快，也在很多民用的建筑中得到了应用。但是钢材也有一定的缺陷，本文就来根据钢材的缺陷来论述钢结构厂房设计的注意事项和优化策略。
一、钢结构厂房设计的注意事项
（一）防火和隔热问题
（二）温度伸缩缝问题
钢结构的形状会因为温度的变化而发生变化，这会影响厂房产生很大的温度力，所以，在钢结构厂房设计的时候，要注意避免温度力过大的问题，如果钢结构厂房面积很大，可以把厂房分几个温度区，在厂房内部设计温度缝，纵向横向都可以，钢结构来决定温度区的长短。
（三）防锈问题
（四）抗震设计问题
抗震设计是非常重要的环节，在设计的时候，要注意三个方面。
1、稳定作用不足。钢结构厂房被破坏，一般是因为稳定作用造成的，所以必须合理的配置支撑系统，巩固厂房的稳定性。
2、刚度和质量分布均匀。在厂房设计中，要保障厂房刚度和质量分布均匀，避免因为结构的刚度不够而造成的影响。
3、结构连接点。要保证厂房不受地震的影响，在设计结构连接点的时候要保证连接点的破坏晚于构件的截面。这样能够更好的吸收地震能量。
（五）屋盖支撑问题
屋盖支撑的系统是由纵向支撑，横向支撑和垂直支撑构成的。在设计屋盖的时候，要考虑到厂房的高度，跨度和结构等因素。一般的屋盖支撑都是以垂直支撑为主的。因为施工条件的影响，所以不论是什么样的屋顶都要在天窗上弦和屋架上弦设计横向支撑。
（六）屋面设计问题
对于屋面的设计，要注意放水的问题。屋面放水的设计中坡度设计是根据实际情况来定的，容易积水就把坡度调大一些。使用彩钢板内板、保温层、隔气板和防水层构成的复合型屋面，也可以在双层那个彩色压型钢板下加保温棉，增加屋面的刚性。
（七）钢结构厂房力面的设计
钢结构厂房建筑有色彩、线条、变化和规模四个特点，在设计的时候要把握好这四个特点，设计厂房力面的时候，根据工艺技术确定怎么什么设置，做到立面简洁。彩色压型钢板颜色很丰富，体积也很轻巧，在设计的时候，不但要表现出厂房的恢弘大气，还要注重立面的效果。用彩色压型钢板的效果很好，线条能够突出建筑的特点，体现出了现代气息，也体现了设计者独特的设计理念。
二、钢结构厂房设计的优化对策
钢结构厂房具有明显的优点，同样的也有明显的缺点存在。钢结构厂房的设计者，要对钢结构建筑的建设和发展非常重视，跟随我国钢结构材料产量的增加，钢结构厂房的数量也越来越多，用途也越来越广。所以，对于钢结构厂房的设计，我们要根据几个方面论述其优化对策。
（一）促进钢结构厂房设计的统一标准建立
在钢结构厂房的建设过程中，设计内容和施工内容往往差异很大。使得，工程最后造成误差，这对厂房的质量有很大的影响，使厂房容易受到火灾，雷电等自然灾害的影响。所以，在厂房设计中，设计者要注重统一标准的建立，这有利于减少设计失误而造成的影响，对钢结构厂房结构的优化起到了作用。
（二）减少厂房设计的复杂程度
钢结构厂房的实用要求很高，在设计的过程中也有很多技术性问题，所以设计者要注重减少钢结构厂房设计的复杂程度，进行缜密合理的计算，让厂房设计更加的严谨。设计结果的简明可以加快厂房的施工建设，也可以避免出错。
（三）对钢结构厂房设计的优化
在钢结构厂房结构设计之前，设计者应该对钢结构标准的结构有一个明确的认识，并在这个基础上进行优化。钢结构厂房的优化要重点注意防火防雷这两个方面，然后还要兼顾优化厂房的耐久性、防水性、防腐性、保温性、隔热性等等方面，进行小细节优化，从而提高钢结构厂房设计水平。
（四）对抗震设计的优化
厂房结构的质量和刚度分布均匀，是厂房抗震能力的保障。所以，要避免因为结构刚度的不均匀而受到地震的破坏。厂房横向节后可以采用钢架使屋架和柱子之间产生固定的作用。
（五）对厂房耐热性的优化
关键词：轻型钢结构；房屋屋面；防水；问题；中信湾；
中图分类号：TU74 文献标识码：A
本文以珠三角地区为例，主要结合珠海中信湾项目，由于珠三角气候特殊，在下雨季节经常出现大风，大的降雨量，极易发生房屋屋面漏水现象，并且主要在与墙体连接部分、内天沟两侧檐沟等部分发生漏水，对房屋的正常使用产生了严重影响。屋面漏水的原因
（一） 设计方面的因素
在实际进行设计时，建设方为了节约成本或者其他因素要求最大程度的减小屋面坡度，而设计单位又不懂得灵活变通，忽略实际情况。最终致使建成的工程屋面坡度太小而无法将屋面雨水及时排到天沟，导致渗水发生。有一点不得不提，设计时未考虑钢结构与砼的材料膨胀系数差异，在钢结构与砼之间极易形成裂缝。这个裂缝通常要经过一冬一夏之后达到顶峰值，因此判断一个工程的防水工程质量水平，至少要经过一冬一夏的时间，尤其是在台风天气查渗漏水情况。
此外，设计人员也不是非常了解当地的降雨情况，设计过缓的屋面坡度、过小的天沟截面积；或者偏少的落水管，如果降雨量在瞬间增加，天沟无法及时排水，最终因超过其承受力度而导致钢板横向接缝变形。
再次，设计节点不足。钢筋混凝土主体结构设计脱离房屋屋面钢结构设计，没有清晰的设计局部节点，施工单位则随意选择节点，可能会导致屋脊处墙高不足、伸出屋面的管道或者排气道位置不合理以及高度不合理等，对防水层施工带来了一定的影响。设计钢筋混凝土主体结构的单位不同于设计房屋屋面结构的单位，致使屋面在跨度上存在着误差，而在施工时施工人员因非专业人员也无法发现，导致檐口伸进天沟的尺寸不能满足要要求，这些促使檐口出现边缘渗水情况。
接着，选择不当的板型。如果板型是按扣式或者咬合式，只要合理安装就不会出现什么问题。如果板型是直接用自攻螺钉连接的，即使现场处理再好，防水胶处理的再好，其自身的热胀冷缩也会导致屋面漏水。
还有在没有充分考虑的情况下设计屋面空洞，导致设计不符合实际，只能在施工现场随意割洞，降低了孔洞的防水性。而围护部分彩板如果很薄的话，在使用一段时间后，外板可能遭到腐蚀或者发生热胀冷缩，增加了板与板的间隙，也可能导致屋面漏水。另外，屋面板使用夹芯平板的话，如果屋面跨度较大，在半年内就会漏水。
（二） 施工方面的因素
施工人员在施工时不注意保护屋面围护，随便踩踏屋面，促使屋面不再平整，甚至有裂纹出现。还有些施工单位只是刷防锈漆或者沥青漆用于天沟防腐，而天沟在使用不久就会发生严重的腐蚀；没有对内天沟设置保温层，促使室内形成一道“冷桥”导致屋面滴水或者结露，可以涂刷防结露漆于天沟下，或做其他保温处理。而钢结构厂房屋面由于具有过大的跨度，一般搭接形成屋面板，即使在搭接的过程中应用聚氨酯密封胶和缝合钉等，可是也无法满足标准要求，出现漏水。另外，施工时由于不严谨，导致天沟横向没有坡度。在关键部位施工不仔细。比如，女儿墙等根部阴角未依据规定施工成圆弧或者圆弧过小、卷材端边收头没有严实密封、上口白铁皮发生变形、固定点过少、部分密封材料脱离封口等；没有严密堵实伸出屋面的管道，同时管道四周的找平层不高于附近找平层，导致防水层不能达到泛水高度；在对保温层进行施工时，如果遇到降雨，就会堵塞排气槽，而不合理的排气孔设置促使保温层长久处于雨水中。假如轻钢结构没有设置维护砖墙，钢结构施工单位一定要积极与土建施工单位配合，主要由于这和土建以及钢结构都有关。如果配合不好就会导致女儿墙面粉刷层垂直度和平等度不符合要求，促使墙上预留嵌槽不符合屋面坡度，导致泛水板嵌入女儿墙的深度不同，而泛水板在发生热胀冷缩之后会局部脱离粉刷层，最终房屋屋面发生漏水。
一、 轻型钢结构房屋屋面防渗漏的措施
首先设计人员要依照规范进行设计，不能为了节约成本而随便降低设计标准，设计人员也要深入施工现场，以实际情况为依据进行设计。如果设计钢筋混凝土主体结构和设计房屋屋面钢结构的单位不是一个单位，则要求两个单位相互配合。其次，设计人员也要以实际情况为依据详细设计合理的节点；而在对屋面檩条进行设计的时候，不能为了降低钢材成本而降低檩条的高度，由于檩条高一些可以有效防治屋面漏水。再次，选择防水性能较好的板型做屋面板，促使板材可以紧密连接到一起，避免发生漏水。接着，选择合理的防水材料。因为金属屋面板材料具有特殊性质，应该选择适合金属板屋面防水的材料，比如丁基橡胶防水密封粘结带。还有，在安装工程时，要进行严格的现场管理，提高安装人员的专业水准。当前钢结构安装队伍素质差异很大，有些很少了解钢结构加工以及安装知识，经常在安装过程中出现问题。所以有必要提高钢结构安装队伍的专业水平，而钢结构厂家也可以建立自己的安装队伍，提供更全面的服务。最后，施工队伍也要严格依照标准进行施工，积极配合其他部门，为钢结构屋面安装提供便利条件。通过以上措施轻型钢结构房屋屋面将会提高防水性能，提供更好的生活和生产环境。
二、 结语
钢结构较短的施工周期得到了工业厂房的亲睐，甚至有些别墅的小业主也对钢屋面情有独钟，而钢结构房屋屋面的防水是一个值得重视的问题。所以无论是设计人员，还是施工人员都要严格依照标准进行设计和施工，最大程度的提高轻型钢结构房屋屋面的防水性能。
参考文献
[1] 高岭. 论屋面防水施工技术及质量控制措施[J]. 民营科技. 2010（07）
[2] 王建军. 屋面防水渗漏技术要点及方法[J]. 科技风. 2010（10）
[3] 江壁. 建筑工程屋面防水质量控制[J]. 科技风. 2010（16）
[4] 张焕连. 住宅建筑屋面防水施工探讨[J]. 科技资讯. 2011（24）
[5] 林志忠. 论房屋建筑中的防水控制[J]. 科技资讯. 2009（05）
关键词：工业建筑；厂房；结构设计；优化；基本方法
中图分类号：TS958文献标识码： A
前言
一般而言，工业建筑是指用以从事工业生产的各种房屋,也叫厂房或厂房建筑。工业是我国国民经济支柱产业，保证工业安全生产，提高工业基础设施建设水平是工业发展的必要条件，为此人们对工业厂房建筑的建设逐渐给予了更多的关注。在厂房建设过程中，结构设计是第一步关键工作环节，其决定了厂房建设的施工质量和投资效益。工业建筑的设计风格根据设计人的经验和角度不同存在差异，我国目前普遍采用的形式为钢筋混凝土结构和钢结构。本文针对工业厂房建筑结构的设计优化提出了一些个人观点，仅供设计人员及施工人员参考。
一、解析结构设计优化的基本方法
目前建筑工程的结构设计优化技术的基本方法主要有两种，即直觉优化与概念设计处理。所谓直觉优化，就是指建筑工程的结构设计中，可以采用多种设计方案时，设计人员一般会根据自己的经验和直觉来判断出应当选择哪种设计方案比较合适，尤其是在确定结构布置设计、荷载分析、细部处理的设计方案时，更是无法使用计算机来代替，必须要由设计人员靠自己的判断来决定。但是在实际的建筑工程结构设计中，设计人员自己的判断是需要根据设计规律和实践经验来判断，其在一定情况下，还是需要结合概念来进行设计处理。为此在结构设计优化技术中，概念设计处理也是非常常见的优化技术方法。
二、钢结构厂房的结构设计优化技术应用
本文以钢结构厂房为例，来详细探讨结构设计优化技术的具体应用。
1.厂房钢结构设计优化的基本原则
首先，要保证有足够的工作空间。其次，在生产中机械设备的运行往往会带来一定的震动，为保证厂房的安全性，在优化厂房结构设计时，需要重点对结构的抗震性进行设计。再者，一些厂房在生产中会散发大量的热量，而钢本身具有很大的传热性能，若温度过高时，钢结构的强度也会减弱，为此设计中还注重对钢结构的耐热性进行优化设计。最后，厂房的支撑体系设计、屋面设计和立面设计也都要充分结合实际需要，合理设计，提高厂房结构设计方案的经济性和合理性。
2.钢结构厂房的抗震性设计优化
首先，在进行总体布置的时候，厂房结构的质量和刚度分布应该具有均匀性，钢架是厂房横向结构选择的最佳材料，通过这种形式，可以使钢结构的受力性能得到充分地应用，并且横向结构变形几率也在一定程度上有所降低。其次，钢结构厂房出现破坏，通常情况下，并不是因为杆件没有足够的强度，在很多时候是因为杆件没有稳定性而使其出现破坏现象，因此，布置支撑系统要具有一定的合理性。第三，在地震影响下，低周疲劳作用有所发挥，而在设计过程中，应该着重考虑它对厂房所产生的影响。在设计结构连接点的时候，节点的破坏要晚于结构构件的全截面屈服，结构构件应该加入到塑性工作中，将其中地震能量充分地吸收进来，从而发挥抗震能力。对工字型钢的焊接截面的腹板采用加劲板加强,可以有效提高局部稳定性,减小厚度,优化截面. 柱间支撑形式的合理选择，可有效提高厂房纵向抗震能力，减小钢柱在纵向荷载作用下的用钢量。
3.钢结构工业厂房的耐热性设计
钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150℃以上时，必须做隔热及防火设计。这样可以增强建筑的耐热能力，使建筑更加的安全。例如冶金钢结构厂房中加热炉附近的厂房钢柱需要进行耐热保护,但是对厂房柱的保护应适度,热辐射范围内的柱子适度保护,范围外的柱子不进行热保护,这样达到优化的目的.
4.屋面支撑系统及屋面结构的设计优化
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要,无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m 的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。支撑系统的合理布置,能大幅降低支撑用钢量；准确计算支撑杆件的内力，减小杆件的截面，对大型屋面板可以优化成轻质混凝土板，减少荷载，
屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5%，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前，市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：1）刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；2）复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
屋面用钢量的优化，主要还在于对檩条这个用钢量大户的优化，例如，在高铁车站雨棚的设计优化中，采用连续檩条比简支檩条省15%~30%的用钢量。
5.立面设计的优化
在厂房轻钢结构的设计中，除了要对力学性能进行优化设计以外，还需要对其立面设计进行优化。尤其是要对厂房轻钢结构的规模、线条、色彩等方面进行优化设计。由于厂房一般多用于生产，因此在设计其立面的规模和线条时，可以考虑设计简单统一的立面。在色彩选择上，也可以尽量考虑彩色的钢板，避免整个厂区都处于一种单调沉重的混凝土结构中。尤其是在厂房的出入口、外天沟已经收边泛水等部位进行合理优化设计，在保证其基本功能的基础上，实现良好的立面效果。使厂房给人一种亲切的感觉，从而调节员工的心情，提高工作积极性。另外，线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征，均匀的线条或横或竖，使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感，体现了强烈的现代工业气息。很多厂房在设计上往往考虑到采光问题而在墙面上挖较多的孔洞，破坏了立面效果，笔者建议可以大量使用屋面采光板，以此来解决采光和立面效果的矛盾，同时还能解决厂房的通风问题。
6.吊车梁系统优化
对大型重载吊车梁系统，建议采用连续梁系统，不但可以减小吊车梁截面高度，
降低用钢量，而且使厂房纵向刚度增加，可以使厂房柱系统更轻便。
结束语
随着我国现代工业的不断发展,行业领军企业的规模不断加大，新建工业园区过程中企业对工业建筑的要求也不断提高。针对工业建筑的特殊性，工业企业加强了对建筑结构设计的关注。为了满足现代工业的厂房建设需要，我们必须要不断的改进设计理念，优化厂房结构的设计方案。目前钢结构逐渐成为厂房建筑的主要结构形式，在对其进行结构设计优化时，需要结合钢结构的特点，和实际的工业生产需要，对钢结构的抗震性、耐热性、吊车系统和支撑系统进行优化设计，同时还要注重厂房结构设计的立面设计，在满足厂房基本功能需求的基础上，设计出优美大方，更符合工业性质的厂房结构设计方案，从而提升我国厂房建筑结构设计水平。
参考文献：
[l]蔡红军，蒋凤鸣，董辉.浅谈钢结构厂房设计[J].中国科技信息,2010.
[2]耿云峰.论钢结构工业厂房的设计与施工[J].今日科苑.2008 (20).
[3冯双艳.钢结构厂房中屋而支撑的设计实例分析[J].科技情报开发与经济，2007(19).
[4]陶少军基于钢结构的工业厂房结构体系设计思路浅析[J].科技资讯，2010(22).
[5]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007:12-13.
关键字：多层；钢结构；抗震；结构体系；破坏形式
1 前言
钢结构有很多优点，便于运输、抗震性能高、施工周期短、延展性好、施工速度快等，而且与传统的混凝土结构相比，钢结构的强度、韧性高，节能环保，特别是钢结构具有良好的延展性可以衰减地震波，减少地震时地震波的影响，因此在工业化生产中钢结构广泛应用于多层房屋建筑中。但是，如果多层钢结构房屋在材料选用、设计以及施工维护和制作上稍有不妥，就难以发挥钢结构自身所具有的优越性，在地震作用下就难以减轻地震对房屋的破坏性。如今，钢结构已经普遍应用于各种类型的民用建筑、工业建筑中，如果不合理正确应用钢结构，会造成建筑物结构局部破坏甚至整体倒塌等更严重的后果。
基于钢结构建筑的突出优点，美国、韩国等国的钢结构建筑已占到总量的50％左右。日本是多地震的国家，钢结构建筑在日本的占有率更是达到了65％左右，据日本阪神地震后资料显示，钢结构建筑在地震中的受损率远低于混凝土结构建筑。无独有偶，四川汶川地震，同样是钢结构建筑的绵阳体育馆受到损坏极小，成为了安置灾民的主要地点。
2 多层钢结构房屋抗震结构体系
钢结构房屋的结构类型直接影响着多层钢结构房屋的抗震性能，因此在进行实际工程设计时，必须综合考虑几种因素，对方案进行优化设计，然后在优化过程中确定最适合本房屋的结构体系。多层钢结构体系有纯钢框架体系、钢框架剪力墙体系、钢框架支撑体系等，它们各有特点，在钢结构建筑领域中被广泛的应用。
3 钢结构的破坏形式
多层钢结构房屋具有很多优点，它受到震害的影响要比混凝土结构的房屋要小很多，但设计和施工的要求却同样重要，如果连接、冷加工、焊接不合理，后期维护不当以及受到外部环境、工艺技术的不良影响，很可能会造成钢结构的破坏。根据多层钢结构房屋在历次地震中的破坏形式可以归纳为以下几类。
1、框架节点区的梁柱焊接连接破坏：竖向支撑的整体失稳和局部失稳，柱脚焊缝破坏及锚栓失效。
2、构件的破坏：翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂、腹板屈曲和截面扭转屈曲。
3、构件的局部屈曲破坏：框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如细长比、板件宽厚比设计不合理造成的，柱的水平断裂是因为地震造成的倾覆拉力较大、动应变速率较高、材性变脆引起的。
4、支撑的破坏：支撑构件为钢结构提供了较大的侧向刚度，当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题，就会出现钢结构的破坏或失稳。
5、节点破坏：由于节点传力集中、施工难度大、构造复杂，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再加上可能出现的构造缺陷、焊缝缺陷，就更容易出现节点破坏。节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲和裂缝。
4 设计的一般规定
尽管多层钢结构房屋的抗震性能较好，但是在强烈地震的作用下，也会出现不同程度的损害。在地震作用下，建筑物的破坏过程和破坏机理十分复杂，所以需要对多层钢结构房屋进行严密的抗震设计，从而减轻地震灾害带来的损失。
1、多层钢结构房屋结构布置的一般原则。多层钢结构房屋的结构布置和结构体系的选择关系到整个建筑结构的经济性、适用性以及安全性。这和其他类型的建筑结构是一样，多层钢结构房屋应该尽量采用规则的建筑方案，当平立面不规则和结构体型复杂时，可以根据实际情况在适当部位设置抗震缝，从而形成多个规则的抗侧力结构单元。当混凝土和钢结构并用时，由于混凝土结构的变形小于钢结构，一般来说是不宜设抗震缝，如果是必须设置时，就应该将建筑物分割成规则的结构单元。
2、钢结构平面的布置应该遵循对称、规则和简单的原则，使结构能具有良好的整体性。这样可以防止在遭遇地震的情况下多层钢结构房屋由于应力集中和发生钢结构扭转、突变或者因局部削弱和塑性变形使得应力集中在薄弱部位，破坏钢结构。为了有效地减小扭转作用对建筑物的影响，还应该使各层的质心和刚心尽可能处于同一竖直线上。另外，还需要注意多层钢结构房屋的楼盖应该采用非组合楼板或者是压型钢板现浇混凝土组合楼板。有效地提高多层钢结构的房屋的稳定性，增加结构下部整体性以及增强其抗倾覆能力，减小沉降，提升整个多层房屋的抗震性能。
3、多层钢结构房屋适用的高宽比和最大高度。房屋总高度与平面较小宽度之比就是高宽比。在抗震结构体系中，最大适用高度和结构类型是根据抗震设防烈度和结构总体高度确定的。影响钢结构抗震性能和整体稳定性重要参数是钢结构的高宽比，它直接影响着钢结构的侧移、振动形式以及结构刚度。如果要使钢结构产生较大的水平位移，就增大高宽比值，并且倾覆力矩使支撑柱产生很大的轴向力。因此，钢结构房屋的最大高宽比必须要限定，使其保持在一个合理范围内，超过时应该进行专项研究，采取必要的抗震措施。
4、在多层钢结构房屋抗震设计中必须体现强柱弱梁的原则，因为这样可以有效地避免了在地震作用下支撑柱先进入塑性区破坏钢结构导致整个房屋的倒塌。这就要求我们通过不同构件的内力设计值或者调整刚结构中不同部位受到的地震效应，使整体框架和钢结构具有消耗地震能量和较大的内力重分布能力。
5、多层钢结构房屋的设计应遵照专门设计规程“高层民用建筑钢结构技术规程”进行，应严格要求合理的结构布置与结构体系的选用，以及合理的技术经济性能。钢结构的抗震设计应进行两阶段设计：第一阶段按多遇地震计算地震作用设计；第二阶段按罕遇地震作用设计，并分别验算其位移限值及层间侧移延性比等限值的要求。
5 结束语
随着近几年来自然灾害的频发，尤其是不断地发生地震灾害。为了尽可能的减小地震造成的经济损失以及人员伤亡，多层钢结构房屋的抗震性能的要求就更高了。我国的多层钢结构房屋抗震的技术与发达国家的水平还有一定的差距，我们应该积极努力的学习国外的多层钢结构知识，借鉴国外在多层钢结构上运用的经验，对多层钢结构房屋的抗震进行优化设计，从设计理念入手对多层钢结构房屋结构抗震的具体要求，制定科学合理的设计方案，从而确保实现多层钢结构房屋的抗震设计目标。
参考文献
[1]彭观寿、高轩能.基于性能的钢结构抗震设计理论与方法[J].钢结构.2007
关键词：横向伸缩缝； 计算长度系数 ；柱肢设计 ；变截面梁
中图分类号：N945.23 文献标识码：A文章编号：
绪论
某轧钢厂主厂房设计从传统的梯形钢屋架与柱连接优化为实腹梁与柱连接，均为单层多跨排架体系，这种结构简单、受力明确，而且自重小、施工快，外观简洁，但由于这种体系在规范中并没有明确的体现，在工程实践中需要设计人员解决计算和构造上的理论及实践问题。
1 、柱系统结构设计概况
该轧钢项目主厂房总占地长628m，宽138m，包括加热炉跨、加热炉上料跨、主轧跨、主电跨、钢卷转运跨、磨辊间。厂房采用全钢结构，基本柱距18m。各部分按规范要求设置温度伸缩缝，纵向温度区段为≤180m，有一个温度区段为210m。横向温度区段为≤100m。排架柱的下柱采用钢管混凝土格构柱（斜腹杆缀条）。上柱为实腹焊接H型钢。柱下端与基础刚接,上端与屋面梁刚接。主轧跨配有两台120/32吨A6级桥式吊车。该工程采用STS计算软件分析。该厂房柱系统耗钢量指标:80公斤/平方米（轴线面积）。
本工程采用了三种柱距的比较优化：12m,18m,24m。
a. 12m柱距：用钢量最少，同时整个厂房的整体刚度较好，结构布置合理，可以节省大量钢材，降低投资。但是柱子和基础数量多，在满足工艺生产要求方面差，设备不容易布置。
b. 24m柱距:用钢量最大，虽然柱子和基础数量减少，施工进度快，厂房比12m柱距整齐、美观，设备容易布置，但整个厂房的整体刚度较差，多耗用钢材，增加投资。
c. 18m柱距，用钢量及结构合理性均介于上述二者之间。
从投资，结构等方面总体考虑，结合工艺要求，采用18m基本柱距。
2、典型问题探讨
下面是该工程柱系统在设计过程中遇到的一些问题和解决方法同大家共同探讨：
2.1横向一期、二期预留跨伸缩缝连接
由于厂房一期、二期不同步建设，为了明确结构构件的受力，减小结构杆件的尺寸，并且使一期受力合理，二期建设方便，设置了适当的连接缝，结构构件的设计不考虑温度应力。
横向伸缩缝做法为：在屋面梁与上柱连接处设一个双辊的辊轴支座。由于本厂房吊车起重量较大、重级工作制，吊车的水平力使结构产生的水平柱顶位移较大，由吊车水平力作用产生的结构往返水平位移的相应频率高，故要求伸缩缝处的支座应有良好的滚动作用，所以采用辊轴支座比采用聚四氟乙烯板的滑动支座为好。在采用辊轴支座的前提下，设计中采用了双辊支座，一方面减小辊轴直径，另一方面使屋面梁传来的集中力作用于两辊轴之间，增加屋面梁的稳定性。辊轴支座的安装应根据钢柱、钢屋面梁的制作及安装时的温度，调整两辊轴中心线与轴线的定位关系，使热胀冷缩产生的构件变形，在安装中抵消，使屋面梁的力作用点处于合理位置。
2.2纵向温度应力
对厂房柱纵向温度应力的考虑，由于目前很多设计人员对于伸缩缝的理解局限为必须满足规范中所规定的伸缩缝间距，这样往往会带来设计方案的浪费，实际上，我国有较多钢结构厂房不能满足伸缩缝间距的要求。对于此项应力的考虑，该工程采取如果能够满足规范中厂房纵向温度区段设置要求，一般可不考虑温度应力和温度变形的影响，如果不满足设置要求并超出不多的情况下，那就计算温度应力并于其他载荷进行组合，不要求必须满足规范中伸缩缝间距的要求。
2.3上柱计算长度系数取值
该工程柱系统是上柱与屋面实腹梁连接，而不是与传统意义上的T型钢屋架连接，实腹H型钢梁的线刚度比钢屋架的线刚度要小很多，对于钢柱的约束能力并没有规范中按屋架构件考虑的强，所以在应用规范的计算长度计算时就存在不小的问题，无法按照规范来取值。而计算软件只能遵照规范要求，因此对于该工程需要重新考虑并手动修改。
如果按屋面梁无限刚度计算，即假定屋面梁平面内刚度无限大，按《钢结构设计规范》中附表D-4（柱上端可移动但不转动的单阶柱下段的计算长度系数）查得下柱计算长度系数，再根据参数，求出上柱计算长度系数，显然这种方法偏于不安全。如果假定上柱柱底理想固接于下柱，根据柱上下端部的梁柱线刚度比，按《钢结构设计规范》中附表D-2（有侧移框架柱的计算长度系数）查得上柱计算长度系数，根据上下柱的变形协调条件可知，这种方法也偏于不安全。
该工程是从推导计算长度系数的基本理论去解决这一问题的。首先仍然需要以此种框架体系发生的是有侧移的反对称失稳变形为条件，从已有的计算结果来看，这种失稳条件的框架的临界力最小。然后在推导变阶柱上柱柱顶约束常数时，加入梁线刚度的影响。
从基本理论推导出的结果比从STS计算所得的结果（以规范为标准）要多出，该工程考虑上下柱及横梁稳定应力实际计算情况，采取把软件计算结果乘以1.25的系数，然后把此值通过人机交互方式输入到STS计算软件中重新进行受力分析。这种做法经过工程检验是满足的，既保证了结构的安全性，又不会使安全系数过大。
2.4设有参观走道的格构柱柱肢设计
主厂房在边列柱肩梁位置下部设置通长的参观走道，打断了厂房柱缀条布置的连续性，形成了缀条和类似缀板混合布置的格构柱，现有的计算软件并不能计算出此种结构形式。
该工程解决的办法，首先是根据工程经验及简化计算，使得肩梁和下部走道区域形成一个整体，在对洞口进行加固使之具有很好的刚度后，缀条可以从通道下部开始设置。加固区域则由肩梁和柱双肢形成刚架体系，根据排架整体分析得出的轴力、弯矩、剪力进行计算，并满足构造要求。
然后则同时考虑缀条和缀板进行理论计算，对上述结果进行验证。在规范中计算受压构件的稳定性时要考虑缀板和缀条的影响，计算绕虚轴的换算长细比对于缀板和缀条是不同的，如果能同时考虑两者的影响，必然介于分别考虑两者时的影响之间。
该工程通过理论分析对设有通道的格构柱柱肢受力情况有了清楚认识后，通过对模型进行简化计算，在计算中又考虑了理论分析中的调整系数，相互印证，在保证安全合理的情况下使得设计工作顺利完成。另外，有时柱肢由于构造要求间距较大、断面较大，应力使用不够充分，在不加固的情况下也能满足要求。
2.5屋面梁设计
屋面横梁是框排架结构中的重要组成部分，直接影响框排架的水平位移、结构的自振周期及上柱的应力。虽然以往各种计算理论及经验公式推导均以典型的梯形钢屋架作为模型，梁柱刚接时，也是假定屋面横梁线刚度无限大，但采用实腹梁并不影响用传统手段进行结构的受力分析，只是在一些经验系数和构造上进行处理。
在设计过程中，由于屋面梁与上柱采用刚性连接，使梁端的弯矩较大，如果沿全长采用等高截面，则需要较多钢材量。所以，设计中采用在梁端加腋并构造加肋的做法，见下图，根据弯矩影响线加高梁端部的截面高度并确定加腋长度，使得梁柱连接更加牢固，保证梁、柱在弯矩分配中处于平衡，并有效地降低了梁的截面高度。同时，避免了梁高度过大造成的腹板局部不稳定问题。
3、结 语
该轧钢主厂房已经投入使用，对于钢结构厂房计算也进行了实践检验。文中关于上柱计算长度取值以及设有通道的柱肢设计在每一个工程中都有自己的简化办法，可能具体条件不同，解决方法也不同。
参考文献：
[1] 钢结构设计规范编制组.钢结构设计规范应用讲解.北京：中国计划出版社，2003
[2] 邓玉孙，刘海鑫.设有通道的格构柱换算长细比.钢结构，2006(3)
[3] 陈绍蕃.钢结构设计原理.第三版.北京：科学出版社，2005
[4] 钢结构设计手册编辑委员会.钢结构设计手册.第三版.北京：中国建筑工业出版社，2004
【关键词】钢结构；厂房；屋面；渗漏
1钢结构厂房屋面维修常见问题分析
近年来，钢结构在工业厂房中的应用越来越广泛，对于钢结构厂房而言，屋面是整个结构最为重要的组成部分之一，如果屋面出现渗漏问题，则会直接影响钢结构的整体使用性能。钢结构厂房屋面渗漏常出现在以下几个部位：屋脊、雨水斗、天沟等等。
1.1屋脊渗漏的原因
屋脊渗漏主要由以下原因造成：屋脊的波峰过高，使得屋脊盖板难以具备防水功能；在纵向搭接过程中没有对缝隙使用硅胶或胶泥进行处理，造成缝隙漏水；用铆钉链接屋脊盖板纵向搭接时，受热胀冷缩的影响盖板强度不够，会造成铆钉拉断，进而导致屋脊渗漏；没有在屋面板与屋脊盖板之间敷设堵头，或者不规则放置堵头使得堵头脱落，形成漏水。
1.2天沟渗漏的原因
在钢结构厂房的屋面中，天沟是重要的排水系统之一。根据天沟排水系统的结构可将之分为内、外两个部分。通过对一些屋面出现渗漏的钢结构厂房进行分析后发现，大部分天沟渗漏都发生在其与屋面板搭接的位置处，同时也有少部分发生在雨水立管与天沟的交接位置处。而外天沟因其自身的特性，一般不会出现渗漏问题。导致内天沟渗漏的具体原因如下：
1.2.1深度问题。由于钢结构厂房中的天沟多位于梁柱连接的部位，其设计深度会受到檩条本身高度的限制。通常情况下，柱间距为6-9m的钢结构厂房，其天沟的设计深度为160-250mm，而檩条底部与梁顶的距离在10mm左右，若是要加深天沟的深度，就必须增长檩条的高度，进而增大其与梁顶之间的距离。我国现行的钢结构设计规范中，并未对天沟深度进行明确规定，因受结构形式的限制，使得部分天沟的深度无法达到要求，这样一来便容易引起渗漏。
1.2.2坡度问题。工程实践表明，通过钢板压制而成的天沟，其坡度很难获得有效保障，一些业内的专家学者认为，钢制的天沟即使没有坡度，雨水也能够从中排除，但事实却并非如此。排水畅通、快速是屋面排水的基本原则之一，如果天沟的底部没有坡度，则会导致排水不畅，水流速度缓慢，这样一来，便容易造成积水现象，尤其是连雨天或是暴雨时，天沟内极有可能充满雨水，由此会导致沟壁与屋面板交接的位置处出现渗漏。
1.3雨水斗渗漏的原因
1.3.1做法问题。在实际工程中，给排水一般都是按照规范标准的规定要求，并在充分考虑工程所在地气象条件的基础上，对雨水斗和天沟进行设计，但是在具体的施工过程中，施工人员却常常会按照建筑专业的设计图纸进行安装，由此造成了实际天沟的尺寸小于设计的尺寸；给排水施工人员专业水平不高，误将铸铁网罩作为雨水斗使用，使得雨水积存无法及时排出，造成雨水斗渗透。
1.3.2数量不足。由钢板压制而成的天沟板加工难度大，凹凸不平，所以会造成天沟排水缓慢，易积水。相关规范虽然对天沟坡度做出了明确规定，但是在实际工程中，受加工工艺的限制，使得天沟坡度难以达到要求。
2解决钢结构厂房屋面维修问题的有效途径
针对引起钢结构厂房屋面渗漏的主要原因，可采取措施和方法加以解决：
2.1屋脊渗漏问题的解决途径
由上文分析可知，虽然造成屋脊部位渗漏的原因相对较多，但这些问题的解决却比较简单，具体可采取如下方法：一方面可以对屋脊盖板的宽度与坡度进行适当加大，并在搭接的位置处用胶泥或是硅胶进行填缝处理；另一方面堵头应当与板型相匹配，并在敷设堵头时，在其上下位置处使用胶泥或是硅胶进行密封。
2.2天沟渗漏问题的解决措施
对于天沟的渗漏问题，可以采取如下措施进行解决：可将溢流口的宽度适当增大，并减少溢流堰上水头高度，当超过雨水斗设计重现期时，必须确保在溢流设计时堰上水头低于搭接缝，并以此为依据对天沟的深度进行设计，这样能够防止因天沟设计深度不足引起的渗漏问题；可以在天沟的底部设置一个底托，并采用结构找坡的形式进行天沟进行制作，由此不但能够防止雨水聚积的情况发生，而且还能使排水更加顺畅、快速；在进行女儿墙设置时，尽可能不要采用东西方向的布设方式；如果是在北方寒冷地区，则可在天沟适当的高度处敷设一根蒸汽管道，当下雪时，可将管道打开，这样便可以使雪水及时融化。
2.3雨水斗渗漏问题的解决方法
针对钢结构厂房屋面雨水斗部位的渗漏问题，可采取以下方法加以解决处理：工程设计时，在设计图纸中表述清楚雨水斗的相关技术措施，并在交底时使施工单位掌握雨水斗设置的相关要求；在施工过程中，施工人员要结合建筑专业和给排水图集中的相关要求，对雨水斗和天沟进行安装，保证天沟尺寸与设计尺寸相符；在充分考虑建筑布局的情况下，合理确定雨水斗的数量，最为适宜的方法是在每个柱距布置一个雨水斗，保证雨水斗的数量；在条件允许的情况下，可在冬季易受室内温度影响的屋顶周边处设置雨水斗，从而防止雨水斗因冰冻而造成破坏。采用上述方法可以有效解决雨水斗的渗漏问题。此外，建议设计人员在进行方案设计时，要充分结合厂房的用途、地理位置以及气候条件等因素选择雨水斗的类型，这样能够预防渗漏问题的发生。
结论：
综上所述，我国的工业厂房中钢结构的使用越来越多，虽然这种结构具有诸多优点，但也存在一定的不足，屋面容易渗漏便是其中最为突出的一个问题。为此，必须全面、系统地分析导致钢结构厂房屋面渗漏的原因，并在此基础上采取合理可行的方法加以解决处理，这样不但能够使钢结构厂房的使用性能得以充分发挥，而且还能减少维修费用，更为重要的是可以有效延长厂房的使用寿命。
参考文献
[1]江畅游，廖正达.彩钢压型板屋面防水设计要点[J].中国建筑防水，2013（9）：55-57.
[2]黄唯，吴耀华.金属屋面在我国工程应用中存在的主要问题及分析[J].工业建筑，2013（6）：88-90.
在房屋结构设计的过程中，设计结构的负荷程度以及是否变形是建筑工程师重点关注的问题，但是结构的稳定性却是常常被忽略的问题。在厂房的建设过程中，钢结构在稳定性方面会遇到诸多的问题。在房屋结构设计的过程中，钢结构的稳定性直接影响着房屋使用的年限，如果在房屋建设的过程中钢结构的稳定性出现了一定的问题，不仅会给建筑工程造成巨大的经济损失，甚至可能威胁到人们的生命安全。由此可见钢结构稳定性的重要性，钢结构的稳定性已然成为钢结构的重要设计内容。一般而言，在对房屋钢结构分析和计算的过程，首要工作是通过相关数据的测量和分析来建立房屋结构的基本模型，但是在实际建设中，该模型和房屋结构还是存在有一定的差异，相关数据的波动也是比较大的，在这种情况下就会导致理论的数据和实际的情况不相符，最终对钢结构的稳定性造成影响。除此之外，很多建筑工程师对于钢结构的稳定性缺乏全面的了解，同时在实际经验上也是比较匮乏的，因而也没有意识到钢结构稳定性在房屋结构设计中的重要性。要想有效地解决钢结构的稳定性问题，建筑工程师需要加强对钢结构稳定性的了解。
2钢材选用质量等级和焊接质量等级的选用问题
国家颁布的关于钢结构设计标准书中明确规定钢材料的质量等级必须要有正确的标识，并且需要满足焊接质量等级的相关标准。但是在实际的应用过程中，对于选取的材料的质量等级并没有提供较为准确的标准，仅仅是标明了钢材使用材料的类别。因而需要对钢材材料的质量等级和焊接质量等级进行准确的选用。首先，在钢结构的房屋建设过程中所选用的钢材材料需要具备一定的抗压力、负重性好以及可延伸性，同时还需要承受相当强度的冷热冲击。根据实际的建设经验，钢材材料在选择的时候要选用Q级以上的碳结构钢以及低合金高强度的结构钢，这样就可以有效的保证保证钢结构的延伸性和韧性。除此之外，钢材的焊接需要具备标准的碳含量证书，同时焊接质量等级要高于二级。
3钢结构的防护性问题
在钢材料的防护过程中，防腐蚀和隔热是其中非常重要的两个方面。但是建筑工程师在应用钢结构的过程中只注重对钢材硬度和抗压力度的强化，忽略了防腐蚀和隔热的重要性。在相关的文件和制度中对钢结构的抗腐蚀和隔热并没有明确的标准，这些情况就导致房屋建设完成后由于外部环境的侵蚀和影响，在一定程度上减少了房屋的使用寿命。因而面对这样的情况，相关部门需要制定和出台相关的文件明确钢材的抗腐蚀度，同时钢结构中埋入地下的部分需要进行一定的包装，提高钢材的抗腐蚀性。除此之外，钢材料在生产的时候要进行相应的耐火测试，以此作为采用有效防护措施的重要依据。
4钢结构的抗震性设计问题
【关键词】房屋建筑；安全性鉴定；结构检测；作用探讨
建筑物的“楼层高”和“体积大”的特点不断显现了出来。随着钢筋混凝土技术和预应力施工的发展，建筑物的安全性也成为房屋建筑工程中必不可少的一环。安全性作为房屋建筑中最基本的质量属性之一，对于建筑内的居民日常生活工作学习承担着直接责任。
一、房屋安全结构检测的重要性
在城市建筑物群体设计和建造的过程中，建筑设计师要想保证房屋安全，必须要对建筑工程的施工质量开展品管工作。这样，才能够第一时间发现建筑中的失误，找到具体施工过程中与建筑设计不匹配的地方，这样才能够保证图纸设计计划与平面工程相配套，避免更多的建筑错误产生。在城市建筑设计的过程中，运用钢结构混凝土箱梁设计手法的重点就是要把建筑物和城市空间进行混合加固的方式进行排列。通过高强度的钢筋混凝土材料的施工，可以从整体上提高建筑物抗台风、抗地震和抗击雨水侵蚀的能力，从根本上保证建筑物一定的稳定性，从而实现房屋安全性的提高。
二、房屋安全性鉴定中结构检测的技术要点
（一）根据房屋建筑施工图纸展开检测工作
在建筑工程项目施工的过程中，建筑师需要设计大量的施工参数表格，针对房屋的对称结构进行图纸测绘，在结构检测时，必须要以“原始材料图纸”，为参考依据进行一系列的房屋结构各项参数的设计和分析。除此之外，还要进行地基稳固程度、钢梁支撑系数等大量数据的繁琐计算工作，现场结构检测中最为严格的部分是钢筋结构的抽检，钢梁箱体结构是建筑物内部的主体骨架，起到了结构支撑的重要作用。因此，它是整个建筑物环境验收施工中最重要的一环，在房屋安全性的结构检测中要根据最后纸和笔所绘的一幅又一幅具体的建筑设计图进行具体比照。
对于工程设计中要求完全焊透的一级焊缝必须要采用大数量样本抽选的方法，在整体结构中抽取60%以上的钢结构主体焊缝，检查焊缝的长度是否合适。初次之外，对于不需要完全焊接透的一级焊缝只需要在整体部分中挑选10%的样本进行检测。另外，除了遇到某些特殊的工程施工情况，必须要保持结构检测的程序完整和规范性。从安全操作步骤来看，应该兼顾到安全检测的透明性和公开性，最后由检测机构和安全监理机构、建筑施工机构三方共同配合，组成房屋安全结构检测质量评估小组。由检测机构负责调配小组内所有成员各司其职，并且负责现场抽查数据的整理和调查工作之后的汇总，并且制成安全检测分析表格，为建筑工程结构最后的分析提供权威的证明。
（二）优先进行特殊工程的安全性检测
安全监理机构负责配合检测小组的工作，例如，在优先检查的过程中，进行特殊工程施工标准的分析，对于钢梁结构和混泥土砖墙提供充足的检测参考标准，选取的样本严格按照《钢焊缝手工制超声波探伤方法和探伤结果分级法》来展开施工操作。由于钢梁结构在初期的骨架焊接过程中，在钢缝中加入了焊剂之后，一般采用电弧压力焊接的方式进行钢结构的焊实工作。
电弧焊剂需要被焊机通电加热到2000摄氏度左右才能发挥作用。在焊缝相接处的温度达到2000度以上，并且保持30秒以上，相连接的部分钢筋会液化，继而凝固成具有较强稳定性的整体。工程的施工机构需要出具，当初进行钢筋焊接的焊点数量密度和位置等报告，由原设计单位的工程力学结构分析师针对现场施工的钢结构情况进行科学的分析和对比，判断出建筑物的受力强度。根据钢筋分布的密度和钢筋筋体的屈服强度，判断出房屋建筑机构的整体协调性。由混凝土的现场结构检测展开，根据检测项目的各项数据标准和混凝土结构的抗压强度进行现场试验，观察其抗压强度是否符合设计的具体要求和工程施工的具体标准。
（三）坚持“以重点检测为主，以部分检测为辅”的方针
一般情况下，钢筋混凝土结构的现场检测所选择的落点位置，都是在建筑物施工修筑的过程中，严重影响建筑结构安全的重要部分。因此，在房屋安全性结构检测鉴定的过程中，一定要坚持“以重点检测为主，以分部检测为辅”的建筑检测指导方针。此外，选定的钢结构构件要涵盖项目工程中的所有混凝土强度等级标准，不能因为该部分的结构不属于承重结构，而忽视了对于偏房结构的稳定性检测，从而导致钢梁结构出现坍塌和部分散架。
由于对整体施工现场的结构检测，主要体现在对钢筋混凝土等直接的受力结构进行普检，其构件的选择一般会按照一定的标准进行，一般情况下，严格按照每一千平方米一个的标准进行。房屋安全结构检测鉴定小组如果在工作的过程中，出现不同的意见和判断信息，必须要紧急召开会谈，针对房屋建筑的整体检测细节，开展结构稳定性方面的分析，如果检测出来的结构与工程验收的具体标准和现实要求，有较大的差距，必须要紧急上报给建筑工程的总负责人，安排施工补救小组，根据各种已经掌握的施工过程中，房屋建筑工程进度的各项资料展开结构性的加固。除此之外，还需要会谈建筑公司的后勤采购部分，对于原材料的使用情况还要进行现场抽检，监测施工人员在施工制造的过程中，是否有“偷工减料”现象的发生，可以按照一定的标准进行后期测绘材料的整理，要尽可能多的覆盖构件的结构和类型，对于抗压强度存在疑问的特殊构件，应该优先监测。例如在建筑房屋内部的电气安装部分，如果不进行后期的质量检测，可能会导致安装故障和质量问题，一旦家电部分出现质量问题，不对其进行整改是很危险的，会导致整栋建筑物出现失火的风险。
后期的二次施工不仅耗时费力，浪费一定量的建筑结构和施工材料，还会导致一定的后期安全隐患。如果，暖气管道出现大范围的破裂，内置地暖设施出现严重破损，恰好它们又位于建筑结构的承重部分，就需要对房屋建筑的墙体进行破拆施工，这个时候往往会造成建筑墙体的局部损毁，对于保证建筑物预应力和均匀受力的完整性相当不利。除此之外，对于房屋建筑存在安全隐患的部分，进行二次施工补救，往往需要耗费品质管理人员大量的建筑风险评估的时间。
三、房屋安全性鉴定的具体原则
（一）坚持“以检养护”的质量安全初衷
由于建筑空间和建筑实体是机和形体的组合与叠加，运用以“整体为主，局部为辅”的建筑设计分析，采用先进的施工手法进行建筑房屋安全性的分析，十分必要。对于局部的构件部分，首先要在影响建筑结构整体安全的重要部分进行细节排查，其次，从建筑过程的整体上来看，要涵盖该项目中的所有的砌体砂浆强度等级，并且要尽可能的覆盖结构和构件的类型。对于工程的特殊位置选择方面，比如地下室部分、首层和顶层部分需要进行结构性重点检测。因为建筑物的地下部分容易受到建筑物沉降的影响，如果在使用的过程中，出现墙体结构方面的问题，可能会导致地下室内泊位停车部分受到严重的安全威胁，不利于人民群众的生命健康安全和财产部分保全工作的展开。顶层部分由于直接楼层较高，受到的风力侵蚀情况现象较为严重，因此导致结构稳定性出现问题，由于遇到地震等地质灾难时，底层部分承受的压力最为直接，因此，对顶层的抗风力和抗地震干扰的性能判断要求比较具体。此外，对于建筑物的首层结构部分来说，必须要对四面个的承重墙部分展开实施科学检测，在检测的方法上，同样要以无损检测为优先，不能由于后期的检测工作，而损坏了建筑物本来的稳定性和安全性，丧失了前期工程检测操作中“以测养护”的质量安全的初衷。
（二）结合普检和优检的检测原则
对于混凝土、砂浆部分的抗压强度的普检和优检结果，如果远远低于设计的强度等级，必须要进行骨料二次拌制和糊实操作。建筑骨架的稳定性如果低于建筑物所对应的立方体抗压强度的需求，必须要展开后续的加固施工，比如“三角形稳定性设计”和后期“钢铆机构”的混合结构施工，保证房屋建筑立方体结构抗压的稳定强度。通过更新检测标准使得建筑物的施工设计强度的最小值达到建筑强度等级所对应的立方体抗压强度的89%以上。
检测机构应该至少为委托方提供3-4份房屋建筑质量检测报告的详细部分原件。申报质量安全的结构工程的普检检测机构至少要是评优工程委托方，并且在申请“合格优质”单位时，要为委托方提供至少6份检测报告的原件，为建筑物的验收合格保准原始的检测材料支撑。通过将建筑物和城市空间进行连续的混凝土、砂浆抗压强度的普检和优选，使得建筑物内部的各自稳定性与对称性彼此相吻合，使得复检结果高于设计强度等级所对应的立方体抗压强度。这样，才能够既体现出建筑物设计科学中的现实美感，又能够保证建筑物的检测结果完整和优检成功。并且，还应该由建设单位将各种结构检测分析的信息汇总成《工程实体质量问题分析整合报告》，交付给工程的质检机构备案。
结束语：
随着社会的进步和建筑难度的增大，大跨度、多层结构、大建筑难度的房屋建筑不断出现，人们对于房屋建筑的要求也在不断的提高，尤其是近年来各种工程事故频频发生，使得人们在选择住宅的时候，更加注重对于房屋建筑安全性的考虑。所以，有关部门应该在工程的施工和验收的各个环节，做好房屋的安全状况的各种检测。建筑工程人员在进行建筑对称设计时，需要对建筑物的整体格局和工程进度进行掌控，根据一个建筑物的图纸和各种施工参数，才能够展开科学合理的建筑设计。
参考文献：
[1] 赵书全.论结构检测在房屋安全性鉴定中的重要作用[J].黑龙江科技信息，2012，（23）：252-252.
[2] 凌程建，张翼.成都市宽窄巷子历史文化保护区部分房屋及门头的技术鉴定[C].//土木工程结构检测鉴定与加固改造新进展.2013：451-458.
[3] 胡传舫.某多层住宅楼天燃气爆炸修复后房屋主体结构检测与鉴定[J].中外建筑，2013，（11）：98-99.
[4] 李林，陆建勇，张会林等.多层砖混房屋整体改造前的结构检测及安全性鉴定[C].//首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集.2011：243-244，247.
[5] 吴飞正.谈东南地区既有砖混结构房屋安全性检测鉴定[J].山西建筑，2015，（1）：34-34，35.
[6] 郑翔.在役大型文体设施结构安全性能评估及加固分析[D].重庆大学，2012.DOI：10.7666
[7] 张再华，熊创贤.某受损砖混结构房屋的结构检测与鉴定实例[C].//2013城市地下空间综合开发技术交流会论文集.2013：706-708.
关键词：门式刚架 复杂结构 计算模型 变形 节点设计
1.概述
随着经济的快速发展，门式刚架房屋因其加工制做灵活、安装简便、快捷，在我国快速涌现。但由于我国在轻型钢结构研究方面起步较晚，有关的的设计规范《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》也相对滞后。在此之前，只能参考《钢结构设计规范》（GBJ17-88）和《冷弯薄壁型钢结构技术规程》（GBJ18-87）以及国外相关规范进行设计。因此，无论是在设计水平、设计经验和合理性等方面都与西方发达国家存在较大的差距。近年来，国内的学者对门式刚架的设计进行了不少的探索和研究，取得了丰硕的成果，随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）颁布实施了，相应的实用设计软件也不断地被开发出来，诸如门式刚架轻型房屋设计系统PFCAD、刚架轻型房屋设计CAD系统PS2000、PKPM及同济大学开发的3D3S等软件均可对门式刚架轻型房屋钢结构进行分析计算。由于设计规范与国外不尽相同，使得我们设计时又不能照搬国外的设计规范，套用国外相关设计软件。因此，探索符合国内的门式刚架截面优化设计计算方法，降低门式刚架房屋钢结构的建造成本就显得尤为重要。
笔者近年的厂房设计实践中大量采用门式刚架结构，；通过这些项目的实践与探索，也积累了一定的经验和认识。本文就门式刚架设计过程中遇到的诸多问题进行一些探讨。
2.现行门刚厂房设计中存在的主要问题和解决方案
2.1结构模型中存在的问题和解决方案
在轻型门式刚架设计中，常把中间柱设计为上下节点均为铰接的摇摆柱形式，此时中柱对横梁仅起中间支座作用，不分担弯矩，计算长度系数为1，截面较刚接大为减小，同时柱与横梁铰接连接构造较刚接连接构造大为简化，也节省了大量钢材。若柱高较高时，为控制风荷载作用下的柱顶位移，柱脚宜作成刚接，中柱与横梁的连接也宜采用刚接。当梁的跨度较大时，宜采用变断面梁，梁端高不宜小于跨度的1/35～1/40，梁的中段截面高度不宜小于全跨度的1/60，自梁端计算的变截面长度一般可取为跨度的1/5～1/6，并且应与檩距相协调。
抗风柱是门式刚架中支撑山墙且抵抗水平风荷载作用的主要构件，抗风柱的上端与刚架梁相连，下端单独设置基础。抗风柱的设计方法和构造措施不但影响到抗风柱本身的受力特点，而且影响到与之相连的刚架和基础的设计和受力。抗风柱与基础的连接形式有刚接和铰接两种方式，铰接时，基础只承受很小的轴力和水平剪力，其设计和构造都非常简单，工程量也少；如果是刚接，柱底传递给基础的轴力和弯矩都要大很多，偏心距也非常大，不利于基础设计；因此抗风柱宜采用铰接柱脚。
2.2对于不规则建筑所带来的问题和处理
建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱距、檐口高度和屋面坡度。对门式刚架房屋钢结构来说，不合理的建筑尺寸往往会导致用钢量的急剧上升和成本的增加。另外由于钢结构构件生产的任意性和轻质屋（墙）面材料施工的灵活性，门式刚架房屋的生产和施工基本可以做到量体裁衣。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）（以下简称“门刚规程”）中建议刚架的柱距宜采用6~9m。竖向荷载（如屋面荷载、吊挂荷载、吊车荷载等）是影响经济柱距的主要因素，荷载大时经济柱距会减小，荷载小时经济柱距将增大。当荷载条件相同时，经济柱距受跨度大小的影响不明显，即各种跨度刚架体系的经济柱距基本相同，但跨度越大时，总用钢量对柱距越敏感，波动范围也加大，采用经济柱距所呈现的良好经济效益就越显著。
门式刚架体系也存在经济跨度，因此不宜盲目追求大跨度。影响经济跨度的主要因素是荷载，荷载越大时，总用钢量对跨度越敏感，越应注意采用合理跨度。这是因为荷载大则柱截面大；门式刚架的经济跨度常规范围在18～30m，吊车吨位较大时经济跨度在24～30m，无吊车或吊车吨位较小时，经济跨度在18～21m的区间。因此，采用合理跨度也可以节省钢材，降低总造价，经济效益亦很可观。
2.3变形问题的解决
由“门刚规程”中表3.4.2-1可查得刚架柱顶位移设计值的限值，对照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A可知，门式刚架柱顶允许位移范围大了不少，这是轻钢结构与普通钢结构很大区别之处。但在有吊车厂房中，尤其是有超过20t的大吨位吊车厂房中，在规定柱顶允许变形时，宜考虑柱高影响这个因素。控制其水平位移的绝对值在合理范围内，以保证厂房的正常使用。
2.4节点设计相关问题探讨
门式刚架梁与刚架柱的连接节点，按“门刚规程”可分为端板竖放、端板横放和端板斜放三种方式，而每种形式又可分为端板平齐式及端板外伸式两种方法。为减少端板厚度，应在端板连接螺栓之间设置加劲肋，使端板的支承边界形式为两边或三边支承，从而提高连接节点的强度与刚度。在有吊车的门式刚架中，其构造应符合使用过程中梁柱交角不变的原则，即所谓的刚性连结节点，如果施工条件许可，梁、柱节点最好选用栓―焊刚接连接节点，即翼缘部分采用对接焊缝连结，腹板用高强螺栓连接。
需要特别注意的是：柱子与横梁处虽设想为刚接，但实际上会由于各种因素，导致计算假定可能与实际情况不符，譬如有吊车厂房的阶形上柱与屋面梁的连接，阶形上柱与梁端截面相比较，其截面高度往往较小，尽管采用高强螺栓按刚接计算进行连接节点设计，看似刚接，但由于梁端截面远大于与之相连柱截面高度，二者刚度比相差很大，柱子刚度小，对梁起不了或者说不能很好起到嵌固作用，就无法具有理想刚度，使这个节点近似于固接与铰接之间的状态，柱顶处梁端的嵌固必须以柱子本身足够的刚度来保证。
除刚架梁与刚架柱连接节点外，刚架梁的拼接节点位置多选在弯矩包络图的较小部位，制造和运输单元常取8～12m，实践和专家的研究结果表明，采用外伸式加肋端板的连接方式比较合理。为减少端板设计时螺栓排列的困难，宜优先选用10.9级摩擦型高强螺栓，螺栓的钢号也可选用20MnTiB，或者选用40号钢、35VB钢。
3.结语
门式刚架房屋以其跨度大、重量轻、施工速度快、综合经济指标低和适用范围广等特点，在各类建筑中得到广泛应用，随着应用的广泛，有了一定的经验积累，但是还有许多问题值得讨论，如焊接形式对构件承载性能的影响；这些问题都需要工程技术人员和研究人员来共同努力解决，以上是笔者在设计过程中一些设计经验的总结，希望能得到各位专家的批评和指正。
参考文献：
[1]《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）
[2]《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
购物车(0)