05SG109-4民用建筑工程设计常见问题分析与图示（钢结构）

积取图中阴影部分。(3)支座处无加劲肋，应按第7.1.7条验算局部受压承载力。公式(7.1.7-2)中，α＝0.06，lc＝10mm，E＝206X10N/mm，θ＝90，则公式(7.1.7-2)可简化为：Rw＝92.59(f)1/2[0.5t2＋(0.2t3)1/2]，式中各符号单位如下：Rw(N)，f(N/mm2)，t(mm)。

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－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.3 格构式压弯构件中仅计算整个构件的强度和稳定性，未计算单肢的强度和稳定性。 原因分析：(1)格构式压弯构件应保证单肢不先于整体破坏。(2)双肢格构式压弯构件，只要分肢在两个方向的稳定性得到保证，整个构件在弯矩作用平面外的稳定性也可以得到保证， 改进措施：(1)按《薄壁型钢规范》GB50018第5.5.7条，对双肢或多肢格构式压弯构件的整体和分肢的强度和稳定性都应计算。(2)双肢压弯构件的单肢平面外稳定得到保证，整体平面外稳定可不计算。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.4 在构件节点处或拼接接头的一端，当螺栓沿受力方向的连接长度lb大于15d0情况下，螺栓承载力设计值未给以折减。

原因分析：(1)在构件节点处或拼接接头的一端，当螺栓沿受力方向的连接长度lb大于15d0时，螺栓受力很不均匀，端部螺栓往往首先破坏，依次向内逐个破坏，故应将承载力设计值乘以折减系数。(2)这里所指螺栓为普通螺栓，不包括摩擦型高强度螺栓。

改进措施：按《薄壁型钢规范》GB50018第6.1.6条规定之条件，乘以规定的折减系数。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.5 实腹式屋面檩条计算时未注意屋面能否阻止檩条侧向失稳和扭转。

原因分析：(1)实腹式檩条在屋面荷载作用下，属双向受弯，当采用开口薄壁型钢(非双轴对称)时，因荷载作用点对截面弯心的偏心，有弯曲扭转双力矩的作用。但由于板与檩条的连接能阻止或部分阻止侧向弯曲和扭转，为简化计算，不计入弯扭双力矩的影响。(2)所谓板与檩条的牢固连接，指采用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉和射钉等的连接，且要求屋面板有一定的刚度(如压型钢板)时，才可不验算稳定。(3)对塑料瓦等刚度较弱或板与檩条连接不够牢固(如扣板、钩头螺栓连接)时，则应计算稳定性。

改进措施：按《薄壁型钢规范》GB50018第8.1.1条规定，按屋面能否阻止檩条侧向失稳和扭转作用，分别按公式(8.l.1-1)、(8.1.1-2)计算实腹式檩条的强度和稳定性。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.6 檩条在垂直于屋面方向的挠度未符合有关规定。

原因分析：(1)檩条的容许挠度限值属正常使用极限状态，避免因挠度过大致使面材断裂或漏水。(2)压型板因坡度很小，为防止檩条变形导致板面积水，加速锈蚀，故对其做出较严限值。

改进措施：按《薄壁型钢规范》GB50018第8.1.6条，根据屋面板材料不同，可选择相应的挠度容许值。

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－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.7 墙梁若在构造上不能保证其整体稳定时，未按有关规定计算其稳定性。

原因分析：(1)当墙梁两侧均有墙板，或一侧有墙板、另一侧有拉杆和撑杆体系，可阻止其扭转变形时，可认为构造上能保证墙梁整体稳定。(2)当不具备上述条件，如墙板未与墙梁牢固连接或采用挂板形式，拉条和撑杆在构造上不能阻止墙梁侧向扭转，则应验算其整体稳定性。

改进措施：(1)若构造上不能保证墙梁的整体稳定性时，应按《薄壁型钢规范》GB50018第8.3.2条规定，采用公式(5.3.3-2)计算其稳定性。(2)该式中φbx可仅考虑Mx作用，不考虑My及B的影响，按附录A.2进行计算。(3)采取防止扭转构造措施后，按《薄壁型钢规范》第8.1.1条公式(8.1.1-1)、(8.1.1-2)计算。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.8 墙梁的挠度未符合有关规定。

原因分析：(1)墙梁的容许挠度限值属正常使用极限状态，对水平方向和竖向有不同要求。(2)门窗洞顶部墙梁挠度限值比其他墙梁严格，因为要保证门窗的开启，以及墙梁变形时门窗玻璃不致损坏。

改进措施：按《薄壁型钢规范》GB50018第8.3.3条，根据不同使用条件，计算水平和竖向挠跨比及挠度值，并满足其容许值。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.9 屋架计算未考虑屋面风吸力作用时，可能导致屋架杆件内力变号的不利影响。 原因分析：(1)屋架一般以竖向荷载为主，计算各杆件受拉、受压内力，选定截面。但计算时要考虑各种不利的荷载组合，如半跨活载、刚接屋架的正反向端弯矩。(2)对轻屋面的冷弯型钢结构，由于风吸力的体形系数很大，常引起杆件内力数值和方向的变化。如数值增大或由拉杆变为压杆，均应按最不利组合值设计杆件。

改进措施：(1)荷载组合要考虑各杆件最不利的组合。(2)当永久荷载效应对结构有利时，一般情况下，其分项系数应取l.0。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.2.10 屋架计算中屋架弦杆平面外的计算长度未取侧向支承点间的距离。

原因分析：(1)屋架平面外支承点应为侧向不能移动的点，如支撑的节点。当檩条、系杆或其他杆件未与水平(或垂直)支承节点或其他不移动点相连接时，不能作为侧向支承点。(2)仅当压杆侧向支承点间的距离为平面内节间长度的2倍，可按规定考虑折减计算，因为考虑折减的公式在此条件时能与精确分析相当接近。

改进措施：(1)按《薄壁型钢规范》GB50018第9.1.2条第2款，在屋架平面外的计算长度，弦杆取侧向支承点间距离；腹杆取节点间的距离。(2)如等节间的受压弦杆或腹杆之侧向支承点间的距离为节间长度的2倍，且内力不等时，其计算长度按公式(9.1.2-1～2)考虑折减计算。如图2.2.10所示。

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－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3 构造要求

2.3.1 简支屋架中，当三角形屋架跨度大于15m，梯形屋架跨度大于24m时，且下弦无曲折情况下，下弦未按有关规定起拱。

原因分析：(1）冷弯薄壁型钢屋架，一般能满足正常使用要求，但为了消除由于视差的错觉所引起之屋架下挠的不安全感，确保屋架下弦与设备的净空尺寸，对较大跨度的屋架宜起拱。(2)大量试验数据证明，在设计荷载作用下，相对挠度的实测值均小于1/500。

改进措施：(1)按《薄壁型钢规范》GB50018第9.2.1条，两端简支的跨度不小于15m的三角形屋架和跨度不小于24m的梯形或平行弦屋架，且下弦无曲折时，宜起拱，拱度可取跨度的1/500。(2)可将下弦起拱，一般也将上弦等值起拱。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3.2 屋盖未设完整支撑体系，屋盖水平支撑采用圆钢时，没有张紧装置。

原因分析：(1)由于圆钢支撑不受长细比控制，外形小，由自重产生的挠度值较大，易下垂松弛，不能有效地起受拉作用。(2)一般采用花兰螺栓张紧，效果较好。

改进措施：(1)按《薄壁型钢规范》GB50018第9.2.2条(强制性条文)，支撑构件宜自成体系，若将檩条兼作支撑系杆，应按压弯构件设计。(2)当支撑采用圆钢时，必须具有拉紧装置。(3)可用两端螺栓张拉或中部花篮螺栓张拉。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3.3 屋架节点构造未符合有关规定。

原因分析：(1)屋架是作为铰接桁架设计的，故要求各杆件重心线交汇于节点中心，避免产生次应力。(2)冷弯型钢壁薄，刚度差，故薄弱节点宜增设加强板或采用措施增强节点刚度。(3)冷弯开口型钢截面复杂，厚度又小，设计节点时，应考虑施焊、涂装和清污的方便。 改进措施：按《薄壁型钢规范》GB50018第9.2.5条，对屋架节点的三项要求(各杆件相交于节点中心、加强薄弱环节、便于施工清污)在设计时应充分考虑，予以满足。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3.4 设计文件未对构件除锈提出要求，对表面处理，未确定合适的除锈方法和除锈等级。 原因分析：(1)锈蚀是钢材的主要弱点，冷弯薄壁型钢防锈更为重要。(2)应根据钢材表面的锈蚀度和清洁度按《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988，采用目视外观或做样板、照片对比，确定锈蚀等级和除锈等级。(3)不同的除锈方法有不同的除锈等级标准。

改进措施：(1)《薄壁型钢规范》GB50018第11.2.3条要求设计提出结构表面处理的除锈方法和除锈等级。(2)要符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T 8923-1988的规定，该标准对钢材表面锈蚀从轻到重分为A、B、C、D共4个等级。(3)除锈方法和等级有：a．手动和动力工具除锈，分为St2、St3二级；b．喷射和抛射除锈，分为Sal、Sa2、 Sa21/2、Sa3共4个除锈等级；c，化学(酸洗)除锈，只有Be一个等级。如采用，应符合《薄壁型钢规范》第11.2.4规定； d，火焰除锈，只有F1一个等级。(4)现场除锈常用St2，工厂除锈常用Sa2轨。(5)具体防腐处理应符合《薄壁型钢规范》第11.2.5～11.2.12条规定。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3.5 设计文件未根据耐火等级进行防火设计。

原因分析：(1)钢结构耐火极限只有0.25小时，应根据建筑物耐火等级确定各种钢构件耐火极限时间要求，从而选定不同品种和厚度的防火涂料。(2)注意防火涂料与防锈油漆的相互关系。

改进措施：(1)建筑物应根据《建筑设计防火规范》GBJl6—87(2001年版)确定耐火等级(一至四级)，工业建筑还根据生产的火灾危险性分类(甲、乙、丙、丁、戊共5类)进而确定各

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构件耐火极限小时数。(2)符合该规范第2.0.3条、第7.2.8条的工业建筑钢结构可不用防火涂层。(3)防火要求须经当地消防部门审批。(4)凡无防火要求的钢结构，应选用合适油漆；有防火涂层者，如防火涂料起防锈作用，可不涂防锈底漆；如不起防锈作用，应涂不与防火涂料起化学反应的防锈底漆。(5)防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合《钢结构防火涂料》GB l4907-2002和《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS 24：90的规定。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 2.3.6 设计文件缺涂装设计，未对于漆膜总厚度提出要求。

原因分析：(1)薄壁型钢结构受侵蚀作用与环境(城乡、工业区、沿海)、湿度、室内外等有关，根据侵蚀程度，选定合适涂料和厚度，会得到相应的维护年限。(2)设计应提出涂料的性能、厚度和技术要求，不应指定厂家。

改进措施：(1)根据《薄壁型钢规范》GB50018第11.2.5条选定防腐措施。根据第11.2.6、11.2.8、11.2.9、11.2.10条提出施工要求。(2)设计应提出涂料品种、涂装遍数、涂层厚度等要求，当设计对涂装无明确规定时，一般宜涂4～5遍，干漆膜总厚度室外构件应大于150μm，室内构件应大于125μm，(按《钢结构施工规范》GB50205第14.2.2条(强制性条文))，允许偏差为±25μm。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3 门式刚架

3.1 基本设计规定

3.1.1 在设计文件中未注明结构的设计使用年限和安全等级。

改进措施：见《可靠度标准》GB50068的第1.0.5条和第1.0.8条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.2 在设计文件中未注明所采用的钢材牌号、质量等级及连接材料型号。 改进措施：见本图集的第1.1.1条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.3 在设计文件中未注明所要求的钢材除锈方法、除锈等级及配套的涂料和涂层厚度。 改进措施：见本图集第1.4.22条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.4 在设计文件中未注明焊缝形式及焊缝质量等级。 改进措施：见本图集的第1.1.1条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.5 在设计文件中未注明建筑物的耐火等级、构件耐火极限和防火做法及要求。 改进措施：见本图集的第1.4.24条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.6 钢柱脚未采用混凝土包裹防护。

改进措施：见本图集的第1.4.23条。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.1.7 在房屋的温度区段内，未设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

改进措施：结构布置时，在温度区段内应使结构成为能保持空间稳定的独立体系，按《门式刚架规程》CECS 102第4.5.1条第1款设置支撑体系。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 3.2 支撑体系

3.2.1 屋面横向水平支撑与柱间支撑未布置在同一跨间内。 原因分析：布置在同一跨间内的屋面横向水平支撑和柱间支撑同门式刚架一道构成稳定的空间结构体系，既可承受和传递房屋纵向的各种荷载和作用，又方便于门式刚架结构的施工安

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