从荷载到节点：甘肃钢结构工程设计抗震要点

在甘肃，钢结构工程设计不仅要把控河西走廊的强风、陇东南的湿陷性黄土，还要满足8度设防的抗震要求。很多业主把甘肃钢结构工程设计想成“用钢量越安全越好”，结果节点过焊、柱脚刚性过大，反让造价飙升30%。本文把甘肃钢结构工程设计中的抗震构造、节点优化、用钢量控制一次讲透，让设计既安全又省钱。

抗震等级怎么定？一条流程图看懂

根据《建筑抗震设计规范》GB 50011，甘肃大部分城镇位于8度区，丙类厂房可取8度0.2 g，周期折减系数0.9；若高宽比>3，需按9度验算层间位移角。

（数据：2023年兰州某单层门刚厂房，按8度设计基底剪力系数0.16，用钢量32 kg/㎡；同场地若按9度验算，系数升至0.24，用钢量直接跳到43 kg/㎡，差11 kg/㎡）

场地类别与柱脚选型对照表

Ⅱ类硬塑黄土：钢柱脚可采用埋入式，埋深≥1.0 m；

Ⅲ类软塑黄土：建议插入式柱脚+底板锚栓，埋深≥1.5 m，并在基底铺设500厚砂石褥垫层，消除湿陷量。

节点设计：少焊多栓，降低残余应力

8度区框架梁柱节点，采用“梁端削弱+高栓摩擦型连接”可把塑性铰外移，节点域剪力减少20%。设计步骤：

梁翼缘局部削弱截面≥0.75倍全截面；

高强螺栓10.9S，摩擦面喷砂Sa2.5，抗滑移系数≥0.45；

节点域腹板加厚至1.2倍梁腹厚，避免剪切屈服。

用钢量控制：三步法省钢10%

周期折减：填充墙按0.6倍刚度输入，减少地震力；

优化柱距：门刚厂房柱距由7.5 m调至9 m，柱根数减20%，主钢量降4 kg/㎡；

采用Q355B代替Q235B，强度提升45%，梁高可降5%，用钢量再省3 kg/㎡。

（数据：天水市两栋同面积仓库对比，优化后用钢量由39 kg/㎡降至34 kg/㎡，节省钢材约17吨，按当年综合单价省费用约13万元）

檩条与墙梁：风荷载大于1.0 kN/㎡时的细节

河西走廊基本风压0.55 kN/㎡，但局部工业谷地风压可达0.75 kN/㎡，檩条计算需考虑1.4倍风振系数。建议：

采用Z型连续檩条，搭接长度≥10%跨度；

屋面板0.6 mm厚，檩距由1.5 m缩至1.2 m，可减少挠度25%。

高强螺栓预紧力现场抽检法

用扭矩法复验时，按节点数10%抽检，扭矩值T=K×P×d，其中K取0.13。现场记录显示，20%节点初次欠拧10%，二次补拧后结构顶部位移角减小15%。

围护与主体协同：减少温度缝

甘肃年温差60 ℃，若纵向长度>120 m，可在檩条端部设椭圆孔，允许滑动20 mm，替代双柱温度缝，节省用钢量约2 kg/㎡。

施工图易错点Top 3

柱底板二次浇筑层未注明无收缩细石砼，强度C40，厚度50 mm；

吊车梁下翼缘漏设隅撑，导致下挠10 mm；

屋面水平支撑与柱间支撑节点重叠，现场无法安装，需返工。

维护监测：五年一周期

投产后每五年检查：

柱脚锚栓锈蚀率>5%需更换；

主梁涂层开裂>2 mm，应打磨补漆；

实测自振周期比设计值增加>15%，需复核地震作用。

（数据：对甘肃已建成8年的三栋厂房监测，按期维护的结构，柱顶更大侧移角1/450，低于规范限值1/250，未维护对比组已达1/280，接近警戒值）

把以上抗震等级、节点选型、用钢量控制写进甘肃钢结构工程设计说明，可在8度设防区节省钢材10%—15%，同时满足层间位移角≤1/250的严格要求，为业主节约一次性投资约8%，并降低后期加固风险。