門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化探討

馬利東

北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 北京 100000

正文：

在中國建筑結(jié)構(gòu)施工中，輕型鋼結(jié)構(gòu)的使用越來越多見，中國也出臺了與之息息相關(guān)的構(gòu)設(shè)標準，集中囊括鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)標準以及門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范等，在真正構(gòu)設(shè)鋼結(jié)構(gòu)時有關(guān)規(guī)范為其提供了有關(guān)的理論參考。在對此設(shè)計加以改進的過程中，設(shè)計質(zhì)量是否夠好是最為至關(guān)重要的，務(wù)必要遵循規(guī)范要求進行構(gòu)設(shè)。要在理論方面做足做夠準備，以使在研究門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)時得以強化，進而能夠真正做到有效推動鋼結(jié)構(gòu)的改進構(gòu)設(shè)。

一、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢體現(xiàn)和發(fā)展

（一）體現(xiàn)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

從1980年以后，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)仍在中國進行使用，歷經(jīng)幾十年的持續(xù)發(fā)展，它已變成我國現(xiàn)階段住房建設(shè)的重點組成部分。當構(gòu)設(shè)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)時，集中采用可以負載房屋骨架的H型鋼等構(gòu)件，該設(shè)計的具體應(yīng)用極為多見且尤為廣泛。主要歸因于門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)的構(gòu)設(shè)十分靈活，構(gòu)建模數(shù)的柱網(wǎng)幾乎不受其約束，極為便于拆除門式剛架輕型房屋，十分有益于我們進行回收以及利用，還能夠極大程度地縮短施工工期。另外，使用鋼結(jié)構(gòu)對能源消耗的降低有很大的好處，能夠大大降低環(huán)境被毀害的程度，并且其擁有極高的綜合經(jīng)濟效益，能夠為企業(yè)帶來不可估量的好處。

（二）發(fā)展門式剛架輕型房屋建筑

門式剛架輕型結(jié)構(gòu)的發(fā)展和使用被越來越多地應(yīng)用，主要歸因于中國近年日益發(fā)展的科學(xué)技術(shù)。門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)章程被中國相應(yīng)質(zhì)量部門改良并規(guī)定以后，很好地提高了全部鋼結(jié)構(gòu)施工的層次和經(jīng)驗。然而，在當下與部分發(fā)達國家相比較，我國的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用設(shè)計在許多地方的改進和強化還有很大的進步空間。在輕型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用形式上中國集中采用無鉸門式、兩鉸門式剛架，采用H型焊接，確保了鋼結(jié)構(gòu)自身截面的穩(wěn)固性。而幾乎一樣的主要為剛架節(jié)點方面的構(gòu)設(shè)，通過摩擦面處理的高強度螺栓的連接是主要采取的方式。而通過規(guī)范化體系維修結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。由上可知，隨著建筑結(jié)構(gòu)的日益向好發(fā)展，未來的重點發(fā)展形勢將集中為門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

二、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計核心

（一）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計核心1

當設(shè)計門式剛架輕型房屋的結(jié)構(gòu)時，我們需要尤其重視如下幾個重點：首先，進行結(jié)構(gòu)自身構(gòu)設(shè)中，為力求構(gòu)設(shè)的結(jié)構(gòu)柱腳達到來接的條件，以及確保當工廠廠房內(nèi)存在大型起重機時，能夠通過一種剛架結(jié)構(gòu)去連接柱腳，以至于不讓整個柱頂?shù)奈恢冒l(fā)生變化，并真正使結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)更高。其次，在對輕型結(jié)構(gòu)房屋的墻面構(gòu)設(shè)的過程中，檁條下翼緣的壓力在風(fēng)吸力的作用下作用房屋拉條時能得到保護才是至關(guān)重要的，并最終達到構(gòu)設(shè)標準中科學(xué)構(gòu)設(shè)的要求。

（二）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計核心2

平面內(nèi)主剛架的主受力為門式鋼架結(jié)構(gòu)的核心結(jié)構(gòu)體系，在平面外，主鋼架負擔(dān)風(fēng)荷載、地震和制動力時主要通過支撐與系桿構(gòu)成豎向的抗側(cè)體系來實現(xiàn)。常會在設(shè)計中不看重垂直計算以及豎向榀支撐剛接鉸接連接，對豎向柱底鉸接的假定也模糊不清。構(gòu)設(shè)門架柱腳時也會受到支撐引起的拉力的作用，主要歸因于豎向支撐被垂直的山墻風(fēng)、地震和制動力等影響會產(chǎn)生更大軸向拉力，這對構(gòu)設(shè)柱腳沒有一點好處，同樣地，此拉力對基礎(chǔ)構(gòu)設(shè)也沒有絲毫益處，一開始基礎(chǔ)構(gòu)設(shè)由承載力掌控的或許將被零應(yīng)力區(qū)操控。設(shè)置豎向支撐鉸接時，關(guān)于圓鋼支撐，兩個支撐皆為緊的圓鋼，兩個支撐于此時并無交叉點，若要精準計算其長度務(wù)必得將兩個支撐所相交的交叉點去除，然后是對整個支撐成兩端鉸接的更改，就跟角鋼以及H型鋼相同等剛性支撐，此時則需要遵照連接情況把一邊的支撐整根通過節(jié)點板連接至另一根支撐。

三、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

（一）注重門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的選型

為保持且再將門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)設(shè)質(zhì)量進行提高，真正地加以構(gòu)設(shè)時，設(shè)計師要聯(lián)系實際施工要求，對各類結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計變化加以改進。一般來說，在門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，極為重要的是設(shè)計形式的選取，考慮到單層鋼結(jié)構(gòu)的框架形式是否安全的問題，我們以并列平面的方式融合鋼架式和空間結(jié)構(gòu)。由這一結(jié)構(gòu)進行構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用，需要我們遵循一種平面框架結(jié)構(gòu)設(shè)計條件進行，以至于整個結(jié)構(gòu)比之前還要更穩(wěn)定。除此，還務(wù)必遵照如實的設(shè)計情況來準確選用鋼結(jié)構(gòu)的主框架，一般來說，傳統(tǒng)框架的替代平會選用鋼結(jié)構(gòu)框架，并且主體房屋結(jié)構(gòu)集中采用三角形屋架，所以關(guān)于房屋的設(shè)計形狀的選用，需利用屋面加以明確。

（二）強化鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件構(gòu)設(shè)和改進

當在門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)階段構(gòu)設(shè)和改進結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，對其的重視程度需要我們再更上一個層次，并且要基于結(jié)構(gòu)類型、材料以及布局等進行探析，在結(jié)構(gòu)的構(gòu)成截面大小方面亟待我們加以處理，以確保鋼結(jié)構(gòu)的自身質(zhì)量和設(shè)計要求。同時我們繼續(xù)優(yōu)化整個結(jié)構(gòu)的截面的過程中，著重利用如下兩種方式，一是對其選擇的設(shè)計理念持續(xù)改進，二是對其作各類設(shè)計優(yōu)化。

（三）極度注重空間的改進和構(gòu)設(shè)

當我們在改進且構(gòu)設(shè)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)階段時，務(wù)必將改進集中于空間方面，其核心功能有著不容小覷的價值主要歸因于其直接關(guān)乎到整體建筑空間，故當我們專注地構(gòu)設(shè)空間結(jié)構(gòu)時，不得不集房屋的本身功能與施工工藝于一體，并且，強調(diào)施工者對其作細致認識，從而不浪費整個建筑的空間設(shè)計，另外，仍需對鋼結(jié)構(gòu)加以探析，并將嚴重約束自身投資的因素一一消除，以最快的速度向工程設(shè)計人員和建筑施工方匯報各式各類的限制因素。

四、結(jié)束語

于目前建筑業(yè)迅猛進展的大時代之中，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在以后肯定是未來集中發(fā)展的趨勢，故有關(guān)設(shè)計人員需繼續(xù)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用科學(xué)方式來繼續(xù)提高，進而力保鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅猛發(fā)展。