陳武

摘要：對于鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑來講，有非常多的結(jié)構(gòu)類型，門式鋼架輕型鋼結(jié)構(gòu)就是其中的一種。對于這種結(jié)構(gòu)來講，其設(shè)計過程中選材以及檁條設(shè)計和整體變形等相關(guān)因素都需要考慮，因為直接影響到了鋼結(jié)構(gòu)，房屋結(jié)構(gòu)本身的安全性以及可靠性。所以在本文論述內(nèi)容中，將對門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的相關(guān)問題進(jìn)行探討與分析，以期能夠為從業(yè)人員帶來一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：門式鋼架;輕鋼結(jié)構(gòu);設(shè)計問題

1.前言

過去傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑類型當(dāng)中，門式鋼架輕型鋼結(jié)構(gòu)算是非常廣泛的一種體系，在使用與設(shè)計過程中，主要采用等截面或者是變截面的焊接H型鋼作為結(jié)構(gòu)梁柱，然后將冷彎薄壁型鋼作為檁條以及墻柱，同時在使用彩鋼板作為墻面或者是屋面板材，再結(jié)合其他的一些零件和門窗，構(gòu)成了非常完善的房屋建筑體系。所以對于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)來講，充分體現(xiàn)了材料的合理分工與使用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸都比較小，同時也能夠擁有非常好的抗震性能，在使用過程中簡單便捷，后續(xù)的維修也非常便利。

2.材料的選擇

2.1鋼材的選擇

一般情況下經(jīng)計算所得的梁柱截面，或是依托梁柱本身的強度進(jìn)行控制，那么在進(jìn)行鋼材選擇的時候，需要將強度作為第一，影響要素若是結(jié)構(gòu)本身是根據(jù)變形或者是穩(wěn)定性進(jìn)行控制，那么需要考慮到使用低強度等級的鋼材。除此之外，根據(jù)當(dāng)前我國所出臺的與鋼結(jié)構(gòu)建筑有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，門式剛架以及吊車梁和檁條等相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，需要選擇Q235-B或者是以上等級的鋼材作為主體結(jié)構(gòu)材料使用。

2.2焊接材料的選擇與使用

對于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計來講，應(yīng)當(dāng)在選擇焊接材料的時候，保證和鋼材的種類綜合進(jìn)行考慮選擇和鋼材種類相同等級的焊條或者是焊絲作為焊接用材，尤其是那些直接承受動力荷載的焊接連接以及厚板焊接，應(yīng)當(dāng)選擇使用低輕型焊條，從而確保焊接材料的質(zhì)量以及性能，能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑設(shè)計的強度及穩(wěn)定性要求。

2.3螺栓選擇

對于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)當(dāng)通過高強度的螺栓和鋼結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)的主材料進(jìn)行連接，在設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)對螺栓本身的性能等級，以及所連接材料的摩擦系數(shù)進(jìn)行計算并確定，避免在選擇螺栓時出現(xiàn)選擇錯誤。一般情況下，在進(jìn)行高強度螺栓連接時，主要選擇兩種分別是承壓型螺栓以及摩擦型螺栓。

3.屋面支撐系統(tǒng)設(shè)計

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計，在進(jìn)行支撐設(shè)計與布置的過程中，需要將螺釘連接Z型或C型檁條，在此過程中還需要保證鋼結(jié)構(gòu)房屋當(dāng)中屋面板的厚度，以及鋼材版型和連接件的標(biāo)準(zhǔn)，從而使輕型鋼結(jié)構(gòu)能夠擁有可靠的傳力結(jié)構(gòu)。對于從業(yè)人員來講，需要注意的是在設(shè)計過程中，如果使用直立鎖縫屋面的時候，對于壓型鋼板以及連接件來講可能會出現(xiàn)相對滑動，所以不能夠當(dāng)做檁條上翼緣的支撐，否則就可能會導(dǎo)致輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題，所以要針對各結(jié)構(gòu)的實際穩(wěn)定性進(jìn)行合理檢驗及計算，確保結(jié)構(gòu)本身設(shè)計擁有合理性。還需要做好拉條以及撐桿系統(tǒng)的設(shè)計，最大程度上降低邊緣穩(wěn)定缺失的降低，從而使鋼結(jié)構(gòu)房屋整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及安全性得到提升。在實際計算過程中考慮到輕型鋼結(jié)構(gòu)的實際狀況在每一項工作環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行合理安排，并選擇合適的節(jié)點構(gòu)造，確保整個結(jié)構(gòu)設(shè)計擁有合理性以及可行性。

4.蒙皮效應(yīng)分析

對于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)圍護(hù)設(shè)計，若是采用蒙皮設(shè)計方法，那么需要根據(jù)實際狀況對整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求進(jìn)行確定，而且還需要對縱向邊緣構(gòu)件以及連接件和螺釘件之間的間距進(jìn)行合理優(yōu)化配置，然后要結(jié)合工程的施工以及進(jìn)度相關(guān)因素進(jìn)行考慮，規(guī)避未來設(shè)計過程中不能夠滿足母體設(shè)計的需求時支撐系統(tǒng)所需要進(jìn)行的修改。

5.整體變形問題

對于整體變形問題來講一些有關(guān)的設(shè)計規(guī)范當(dāng)中，只是針對鋼結(jié)構(gòu)本身的橫向柱頂水平位移進(jìn)行了優(yōu)化限制，但從實際狀況來看，支撐系統(tǒng)本身的柔性變形以及塑性變形等相關(guān)因素也會導(dǎo)致位移問題的出現(xiàn)，對于專業(yè)的從業(yè)人員來講，應(yīng)當(dāng)在對門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計過程中，采用剛性支撐等相應(yīng)的措施來規(guī)避變形問題的出現(xiàn)，從而達(dá)到對房屋建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化的效果。如果在工作過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計時受到特殊因素的影響，而不能夠進(jìn)行圓鋼支撐設(shè)計，應(yīng)當(dāng)將剛性門架規(guī)避和原裝支撐共同進(jìn)行使用，從而使鋼架側(cè)向位移以及扭轉(zhuǎn)的狀況得到明顯緩解，進(jìn)一步使輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)及合理性得到提升。

6.抗風(fēng)措施

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑，在使用過程中所面臨的最主要問題就是在大風(fēng)天氣狀況下，房屋本身可能會面臨倒塌與傾斜的危險，所以基于當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)，房屋建筑工程的實際施工來看，在大風(fēng)天氣狀況下，房屋的縱向尺寸如果十分小，那么鋼架柱子很可能會被直接拔出來，難以抵抗縱向風(fēng)所產(chǎn)生的荷載。在這種狀況下進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中柱腳的設(shè)置是一項非常重要的工作，尤其是在風(fēng)荷載比較大的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)對鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱腳進(jìn)行抗風(fēng)措施設(shè)計充分衡量抗拔構(gòu)造，并結(jié)合門式剛架的輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)實因素，對柱腳進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計衡量。

7.鋼梁分段問題

在輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計過程中，鋼梁分段不同可能會對結(jié)構(gòu)本身的彎矩造成一些影響，所以在實際設(shè)計過程中，鋼梁分段的確定是較為重要的工作，為了保證后續(xù)工序得以順利開展設(shè)計工作人員應(yīng)當(dāng)基于實際施工要求，考慮到多方面因素對鋼梁分段進(jìn)行確認(rèn)。首先是要在設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)針對鋼梁的拼接節(jié)點進(jìn)行合理控制，最大程度上保證后續(xù)的加工工序能夠簡單快速，而且還需要避免將梁拆分成單件復(fù)雜形狀的構(gòu)件。其次是應(yīng)當(dāng)保證鋼梁本身的分段情況可以滿足結(jié)構(gòu)運輸?shù)囊?，設(shè)計工作人員應(yīng)當(dāng)從鋼梁分段的長度進(jìn)行考慮對其進(jìn)行限制，確保在運輸過程中車輛能夠有效轉(zhuǎn)彎，降低運輸過程中的費用控制與風(fēng)險控制。最后就是應(yīng)當(dāng)考慮到安裝的便捷性，所以設(shè)計工作人員應(yīng)當(dāng)對鋼梁拼接節(jié)點進(jìn)行合理控制。

8.結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前建筑水平發(fā)展的過程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑的受歡迎程度也在不斷提升。對于門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計來講，在實施的過程中存在的影響因素是非常多的，對建筑物的主體穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)安全性造成的影響，在這一背景下需要對存在的問題進(jìn)行合理分析并解決，全面提高鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計水平。

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