摘 要：本文以一個多層鋼結構廠房爲例，分析了頂層爲門式剛架的錯層鋼結構框架房屋的結構佈置、構造措施，對主要節點的設計進行了討論。
關鍵詞：門式剛架；多層框架鋼結構；錯層
一、引言
隨着鋼結構在國內建築行業中的應用越來越廣泛，一種頂層爲輕型屋面的剛架，以下樓層爲多層鋼框架結構的房屋形式使用越來越多。根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102：2002（以下簡稱《門剛規程》）中1.0.2條的條文說明，“當多層建築的頂層爲門式剛架輕型房屋鋼結構時，其設計、製作和安裝可按本規程執行”【1】，即頂層的門式剛架可按照《門剛規程》設計，其下的多層鋼框架結構設計應按照《鋼結構設計規範》GB50017-2003【2】執行。它們之間的'作用關係須充分考慮，故應整體建模來進行分析和計算。
在這種結構形式中，下層鋼框架常出現夾層樓面開洞和局部樓面錯層的情況。夾層樓面有大面積開洞時，須根據《建築抗震設計規範》（GB50011-2010）【3】（以下簡稱《抗震規範》）3.4.3條進行建築結構不規則特徵判定，並依據其不規則特徵進行相應結構設計。而錯層結構則較爲複雜，根據文獻【4】，“所謂錯層，就是樓板標高大於600mm以上，且超過樑高”，“錯層的面積必須大於等於整個樓層面積的30%”，錯層結構屬於平面不規則，豎向也不規則的結構。錯層結構不利因素有兩方面：首先樓板相互錯置，樓板協調結構整體受力的能力被大大削弱，樓板的相對錯位會在構件中產生很大的變形內力；其次，一些部位由於樓板錯層形成豎向短構件，其可能在同向受力中由於錯層構件剛度大，而產生內力集中，不利抗震。【3】現以某多層鋼結構廠房爲例，進行分析。
二、工程概述及結構方案
本工程鋼結構廠房區域長93.5m（8軸~19軸），寬55 m，柱距11.5 m +8.5 m X8+7 m X2，跨度18.5 m +18 m +18.5 m，柱頂標高16.4m，其中8軸~15軸區域夾層標高11.5m，15軸~19軸區域夾層標高8m，屋面牆面圍護結構採用鋼結構檁條外鋪壓型鋼板。基本風壓爲0.60 kN/m2，地面粗糙度是 B 類，雪荷載爲0.8 kN/m2，抗震設防烈度是7度，設計地震分組是第3組，設計基本加速度值是0.10g，建築場地類別III類，抗震設防類別是丙類，根據《抗震規範》8.1.3條，抗震等級爲四級。
根據工藝要求，夾層樓面上有很多大開口，供設備安裝與使用，故按圖1進行框架結構平面佈置，其中圖（a）爲11.5米標高平面，圖（b）爲8米標高平面。設備荷載不作用在框架構件上。11.5米標高和8米標高夾層平面按照兩個標準層分別建模。夾層以上的結構主要承擔輕型屋面荷載，荷載輕，故頂層鋼柱與鋼樑分別定義爲門式剛架柱和門式剛架樑，採用支撐體系來保證結構整體剛度。支撐體系中的屋面水平支撐、系杆、柱間支撐等重要傳力構件須在模型中表現出來。
