[01927362]装配式 H 型钢组合异形柱门式刚架结构

我国热轧 H 型钢的年产量已高达 1600 万吨，也具备生产Q460 以上级热轧 高强 H 型钢的能力，但热轧 H 型钢在钢结构中的应用比例仅为 15%～20% ，产能过剩问题严重，不利于国家经济建设。通过构建新型、高效的热轧型钢组合构 件，提高热轧 H 型钢截面效率，合理提高热轧 H 型钢在工程中的应用比例和促 进产能过剩问题的解决。

现阶段我国门式刚架房屋（轻型钢结构厂房）存在两方面的问题。首先从整 体结构来说，门架柱为 H 形柱，强轴作用于刚架平面内，平面外稳定性依靠柱 间支撑，自身的平面外稳定承载力较低，因此无法承受20 吨以上桥式吊车带来 的水平作用荷载，需要按重型厂房结构设计，结构复杂且用钢量不合理而增加结 构造价。与我国倡导的发展绿色建筑和“节地、节能、节水、节材 ”的建筑可持 续发展战略相违背。即使想在带20 吨以下桥式吊车的门式刚架结构中使用热轧 H 型钢，由于其弱轴刚度差，现有生产的型钢截面不容易满足门架柱稳定承载力 的要求，需要采用焊接 H 形截面，造价提高。近年来，我国政府大力推广各类 装配式结构，对结构装配率也有明确要求，提高现有门式刚架的结构装配率也是 必然的趋势。

本项目解决了现有传统门式刚架结构技术中的不足，提供一种装配式 H 型 钢组合异形柱门式刚架结构，其设计新颖合理，直接采用热轧 H 型钢组合成异 形柱，其与采用热轧 H 型钢和剖分 T 型钢焊成的异形柱相比，型材采购方便， 更具有成本优势，而且截面组合形式更丰富，截面抗弯刚度更大，更容易满足工 程设计需要，可以在现有带20 吨以下桥式吊车的门式刚架结构和带20 吨以上桥 式吊车的门式刚架结构中使用，便于推广使用。

主要创新点

（1）高承载力门式刚架。通过设置位于刚架结构端部的端位门式刚架或位 于刚架结构中部的中位门式刚架组成异形柱门式刚架，其中，端位门式刚架中包 含两个呈对称设置的 L 型柱，中位门式刚架包含两个呈对称设置的 T 字型柱，L 型柱和 T 字型柱直接采用热轧 H 型钢组合成异形柱，其与采用热轧 H 型钢和剖 分 T 型钢焊成的异形柱相比，型材采购方便，更具有成本优势，而且截面组合 形式更丰富，截面抗弯刚度更大，更容易满足工程设计需要，可以在带20 吨以 上桥式吊车的单层厂房结构中使用。

（2）低成本。项目的热轧 H 型钢是国内钢铁企业常规产品，年产量已高达 1600 万吨，采购比较方便，市场价格波动小。其次，对于带桥式吊车的单层从

厂房，组合柱 H 型钢通过焊缝或高强度螺栓连接，提高了使用单一 H 型钢的截 面绕两个主轴回转半径和柱子的双向稳定性，与扩大单一 H 形钢柱的截面面积 来提高柱稳定承载力的方式来比，本项目对材料的使用更加充分，避免了材料浪 费的问题，从而降低了结构用钢量和建造成本。此外，异形柱分肢间都是平面接 触，自稳定性好，不需要额外的组立机构辅助就可以在完成焊接，制造成本低。

（3）符合产业政策。我国热轧 H 型钢在钢结构中的应用比例仅为 15%～20%， 产能过剩问题严重，不利于国家经济建设。国家有关部门已明确提出要提高钢结 构房屋中热轧 H 型钢的比例；国内对“高性能钢结构 ”的定义中，明确其就是 采用热轧 H 型钢和装配式的结构。本项目结构属于“高性能钢结构 ”，会得到政 府相关的产业政策支持和扶持。