談次結(jié)構(gòu)在輕鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要性

田擁軍

0 引言

在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中，次結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)體系。在安裝階段次結(jié)構(gòu)作為保證結(jié)構(gòu)側(cè)向穩(wěn)定的重要措施，將主結(jié)構(gòu)構(gòu)件連為穩(wěn)定的整體，有利于施工安全，在使用階段，其作為承受風(fēng)載和地震作用的受力構(gòu)件，對(duì)整體結(jié)構(gòu)起到至關(guān)重要的作用。

在輕鋼結(jié)構(gòu)的施工中，次結(jié)構(gòu)往往會(huì)被作為非主要受力構(gòu)件，而被淡化施工，從而使工程質(zhì)量、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性留下隱患，在大風(fēng)、大雪、地震作用下，導(dǎo)致工程整體失穩(wěn)、構(gòu)件扭曲，傾覆破壞，給人們的生命、經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大的損失。

本文將對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)中的次結(jié)構(gòu)(鋼檁條、鋼支撐、系桿、鋼拉條及隅撐等)的重要性提出觀點(diǎn)，以引起施工同行們的重視。

1 鋼檁條

鋼檁條是連接鋼梁、鋼柱及屋面板的結(jié)構(gòu)體系，在輕鋼結(jié)構(gòu)中多數(shù)采用實(shí)腹式冷彎薄壁型鋼制作而成(截面形式有Z形和C形兩種)。

鋼檁條在輕鋼結(jié)構(gòu)體系中起著非常重要的作用:

1)保證輕鋼結(jié)構(gòu)中鋼梁、鋼柱的整體穩(wěn)定性，使整個(gè)結(jié)構(gòu)連成一體，承受縱向傳遞荷載。

2)連接和固定屋面，墻面圍護(hù)材料。

3)承受屋面?zhèn)鱽?lái)的所有荷載(屋面材料的自重，屋面均布活荷載，風(fēng)荷載、雪荷載、積灰荷載等)以及施工檢修荷載和懸掛荷載等。

鋼檁條與屋面鋼梁及墻面鋼柱的連接采用螺栓連接或焊接。在施工中一定要保證其連接牢固，并一定要設(shè)置檁托，以保證抵抗檁條端部的抗扭能力。檁條與屋面可靠連接，以保證屋面起到阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)的作用(即所謂的蒙皮效應(yīng))。在具體施工中施工人員往往忽視或不考慮檁條在整體輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的重要作用，不按設(shè)計(jì)要求，隨意減小檁條的厚度，不安檁托，點(diǎn)焊或斷焊，少擰或不擰螺栓，這樣會(huì)給工程留下很大的隱患，施工人員一定要謹(jǐn)慎對(duì)待，確保工程中每個(gè)工序的施工質(zhì)量。

2 鋼支撐

在輕鋼結(jié)構(gòu)中支撐系統(tǒng)包括水平支撐、柱間支撐及系桿。在房屋每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置成能獨(dú)立構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。

2.1 屋面橫向水平支撐的作用

1)與柱間支撐一起保證平面剛架的整體穩(wěn)定，保證結(jié)構(gòu)的空間整體性。

2)將山墻面抗風(fēng)柱頂上的縱向荷載傳遞到有柱間支撐的柱列上。

3)與屋蓋圍護(hù)系統(tǒng)所具有的蒙皮效應(yīng)一起形成對(duì)屋蓋梁構(gòu)件平面外的支撐作用，避免屋蓋梁側(cè)向彎扭失穩(wěn)，便于屋蓋梁安裝穩(wěn)定性和屋蓋梁定位。

2.2 柱間支撐作用

1)保證房屋的縱向空間剛度和整體穩(wěn)定。

2)承受山墻傳來(lái)的縱向風(fēng)荷載，吊車的縱向水平荷載以及其他的縱向水平力(如地震力、溫度應(yīng)力等)。

3)作為柱子的側(cè)向支撐，決定柱子平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。

4)便于剛架安裝、穩(wěn)定性好。

水平支撐和柱間支撐應(yīng)布置在同一間，以組成幾何不變體系，按GB 50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)為屋面的橫向支撐應(yīng)優(yōu)先布置在廠房第一或第二車間，橫向水平支撐的距離宜取30 m～50 m，且宜4個(gè)～6個(gè)設(shè)置一道。柱間支撐如不能布置在同一間，應(yīng)加設(shè)剛性系桿傳力。

2.3 系桿

系桿與水平支撐，柱間支撐共同作用，保證房屋的縱向空間剛度和整體穩(wěn)定。系桿多數(shù)用來(lái)承受壓力，在輕鋼結(jié)構(gòu)中采用剛性系桿，設(shè)置在檐口和屋脊，作為屋面梁的平面外支撐。

在施工中，對(duì)于柔性支撐(圓鋼)要引起注意，確保連接接點(diǎn)的位置和牢固，以及花籃螺栓的正確使用。GB 50018-2002冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性條文規(guī)定:“當(dāng)支撐采用圓鋼時(shí)，必須具有拉緊裝置”，圓鋼支撐可采用花籃螺栓緊固，花籃螺栓不可直接選用非建筑用的鑄鋼材料制成品，應(yīng)選用45號(hào)鋼或其他有強(qiáng)度保證的類似材料制作。圓鋼端頭與構(gòu)件槽孔連接不應(yīng)采用角鋼作墊塊，為使連接方便，受力更好，圓鋼端部應(yīng)采用帶卡槽的山形楔塊或焊接山形墊塊，帶卡槽山形楔塊可選用球墨類鑄鋼材料，焊接山形墊塊應(yīng)選用可焊性好的建筑用鋼材。圓鋼交叉支撐與剛架構(gòu)件連接，如不設(shè)連接板，直接在剛架構(gòu)件腹板上靠外側(cè)設(shè)孔連接。當(dāng)腹板厚度不大于5 mm時(shí)，應(yīng)對(duì)支撐孔周邊進(jìn)行加強(qiáng)。圓鋼端部應(yīng)設(shè)絲扣，用螺栓帽將圓鋼張緊。

2.4 鋼拉條

拉條是保證檁條側(cè)向穩(wěn)定的重要構(gòu)件。拉條有如下幾方面的作用:

1)在安裝階段，是用于調(diào)整檁條平直度。2)在使用階段，作為檁條的側(cè)向約束，是減少檁條繞弱軸的計(jì)算長(zhǎng)度。3)傳遞由屋面荷載引起的沿檁條平面外傾覆力，起到減小檁條側(cè)向變形的作用。

輕鋼結(jié)構(gòu)中拉條主要有直拉條、斜拉條及撐桿。檁條跨度大于4 m時(shí)，宜在檁條間跨中位置設(shè)置拉條或撐桿;跨度大于6 m時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條或撐桿。在屋脊或檐口處還應(yīng)設(shè)置拉條和撐桿。

在施工中，往往不注意拉條的作用，從而導(dǎo)致要不就把拉條去掉，要不就純脆只當(dāng)是一種擺設(shè)，只為應(yīng)付監(jiān)理和業(yè)主，使其起不到相應(yīng)的作用，致使檁條看上去很不平整，既影響室內(nèi)美觀，又可能導(dǎo)致屋面長(zhǎng)時(shí)間漏雨而不得修復(fù)。

3 隅撐

隅撐是作為橫梁或鋼柱的一種側(cè)向支撐而存在。

隅撐宜采用單角鋼制作。隅撐是連接在剛架構(gòu)件下(內(nèi))翼緣附件的腹板上，也是連接在下(內(nèi))翼緣上，通常采用單個(gè)螺栓連接。當(dāng)實(shí)腹式剛架梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣的兩側(cè)布置隅撐(端部?jī)H布置在一側(cè))。作為橫梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連在檁條或焊接于發(fā)泡水泥輕度大型屋面板的邊框上。

有吊車梁的建筑柱間支撐分層設(shè)置時(shí)，宜以吊車梁兼作縱向系桿，此時(shí)吊車梁端部應(yīng)設(shè)置角部隅撐連于柱子外翼緣處:1)克服柱子在吊車縱向水平力作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn);2)使吊車梁更符合縱向系桿的受力條件。

在施工中要嚴(yán)格按圖紙要求設(shè)置隅撐。

在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中，鋼結(jié)構(gòu)詳圖的設(shè)計(jì)會(huì)逐漸由鋼結(jié)構(gòu)加工制造廠來(lái)完成，次結(jié)構(gòu)的細(xì)化設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。因此我們必須掌握和熟知次結(jié)構(gòu)各自的作用和施工要求，從而保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量。切忌盲目地認(rèn)為只要把主鋼架結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)和安裝質(zhì)量控制好就大事告成，而忽略了次結(jié)構(gòu)的更主要的作用，從而因小失大，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。

[1]GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S］.

[2]CECS 102-2002，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S］.

[3]GB 50018-2002，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范[S］.

[4]GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S］.