門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋合理設(shè)計(jì)的研究

胡嘉

[摘要]隨著社會(huì)時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力提升對(duì)房屋建筑的質(zhì)量以及個(gè)性要求逐漸增多。目前輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到房屋設(shè)計(jì)之中，工作人員需要結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際根據(jù)受眾要求拓展發(fā)展領(lǐng)域。所以針對(duì)房屋合理設(shè)計(jì)的相關(guān)研究與分析，是每一個(gè)從業(yè)人員需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題也是本文研究的重點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu);房屋設(shè)計(jì);探究分析? 文章編號(hào)：2095-4085（2019）05-0049-02

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)在房屋合理設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在我國(guó)一些發(fā)達(dá)城市與地區(qū)相對(duì)較為成熟，甚至已經(jīng)成為個(gè)別沿海城市的房屋設(shè)計(jì)的普遍方式。該設(shè)計(jì)方法的顯著特點(diǎn)是能夠有效控制建設(shè)資金投入，且施工周期相對(duì)較短具有很強(qiáng)的靈活性。縱觀我國(guó)的房屋設(shè)計(jì)市場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)常常會(huì)出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念過(guò)度依賴，很難適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。為了進(jìn)一步提升房屋建筑質(zhì)量，本文將結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探索門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)在房屋合理設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用，具體的分析討論如下。

1? 門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初需要充分考慮建設(shè)材料的選用，鋼材選用的硬度與強(qiáng)度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行?？紤]到房屋建筑的主結(jié)構(gòu)只能應(yīng)用一種鋼材，才能保證后期各項(xiàng)工作都有章可循，所以結(jié)合不同強(qiáng)度要求的鋼材料，需要將強(qiáng)度在房屋建筑中的調(diào)控作用加強(qiáng)，這使鋼材的組合截面大小能夠控制在一個(gè)較為合理的范圍之內(nèi)。當(dāng)然也有部分建筑對(duì)鋼材應(yīng)用期間的穩(wěn)定性的要求諸多，房屋設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需求，合理選用鋼材，具體的可以參考我國(guó)建筑行業(yè)在鋼材設(shè)計(jì)方面的相關(guān)規(guī)范要求。房屋設(shè)計(jì)人員需要合理估算截面，仍然是圍繞穩(wěn)定性與強(qiáng)度兩個(gè)方面。

針對(duì)房屋建筑施工建設(shè)完畢之后可能會(huì)存在的變形情況，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要合理控制建筑材料中的板件厚度，不能設(shè)置的過(guò)于厚重給建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)過(guò)大的荷載負(fù)擔(dān)?？梢酝ㄟ^(guò)加大鋼材截面的面積，將房屋設(shè)計(jì)的優(yōu)化效果加強(qiáng)，這樣才能將鋼材的強(qiáng)度與剛度有效性的區(qū)分開來(lái)，達(dá)到較為理想的房屋設(shè)計(jì)目標(biāo)。

如果在房屋設(shè)計(jì)期間鋼材或其它建材的強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則可以通過(guò)工字型截面經(jīng)過(guò)焊接之后，將建筑整體的剪力與拉力進(jìn)行分散。這樣強(qiáng)度不能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)增加板件的厚度或截面的高度效果較為明顯。如果建筑物整體的抗彎能力不足則可以將建筑翼緣的厚度增加，提供更加寬大的承載面積。如果抗剪能力不能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的要求，則需要將建筑構(gòu)建中最容易受到彎曲影響的腹板厚度進(jìn)行調(diào)整。

這里針對(duì)工字型截面構(gòu)件的腹板受剪面積進(jìn)行調(diào)整期間，需要注意的是其中存在一些高度，厚度增大的設(shè)計(jì)要求，對(duì)于建筑企業(yè)單位來(lái)講這種調(diào)整很容易增大經(jīng)濟(jì)投入。如果腹板已經(jīng)滿足屈曲之后的強(qiáng)度，則需要通過(guò)結(jié)構(gòu)厚度與高度調(diào)整將其加勁肋數(shù)量增多。在進(jìn)行腹板高度設(shè)計(jì)期間，還需要將添加的加勁肋的間距進(jìn)行控制，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范所要求的基本寬度，將最為合理有效的截面大小，高度進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。

2? 梁柱之間的支撐設(shè)計(jì)探索

針對(duì)房屋建筑的柱間的支撐設(shè)置要求，一些輕型的鋼結(jié)構(gòu)廠房匯總的柱間支撐多半會(huì)考慮到建筑物的剪力承受能力，將受壓或受拉的建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度以及厚度比例進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，所以在初期的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)常常會(huì)將柱間的橫截面積擴(kuò)大。如果房屋建筑有橋式或梁式的結(jié)構(gòu)，則這種情形下應(yīng)用吊車進(jìn)行施工建設(shè)的可行性較高。且柱間的下方支撐會(huì)被分作成兩個(gè)部分，主要是因?yàn)槠鹬氐慕ú闹亓肯鄬?duì)較大。反之如果將下柱間的支撐作為一個(gè)整體，這種情況在門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中較為常見。當(dāng)然不同的建筑設(shè)計(jì)對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剛度，硬度，穩(wěn)定性等方面的要求也有著明顯的差異，所以剪刀式鋼筋拉桿在建筑物中的應(yīng)用，應(yīng)考慮建筑物的應(yīng)用需求。

如果是建造廠房與倉(cāng)儲(chǔ)房屋，那么鋼筋拉桿在設(shè)計(jì)時(shí)不需要過(guò)多考慮其整體的承受壓力。由于梁柱應(yīng)用期間多半會(huì)采用一種圓柱體的形式，所以梁柱的支撐側(cè)面能夠起到的剛度支撐作用有限，且在起重期間常常會(huì)因?yàn)槭┕げ僮鞫霈F(xiàn)自重力下降影響建筑型式。不少的鋼材在選用階段就很有可能存在一些彎曲或不緊實(shí)的現(xiàn)象。所以剪刀式鋼筋拉桿需要將裝置的緊度加固，這樣縱向的水平受力也能得到集中控制。尤其是在同一個(gè)建筑物中的不同單元的梁柱應(yīng)用，通過(guò)這種針對(duì)性的處理方法應(yīng)用，能夠?qū)⒔ㄖ锏目v向水平力進(jìn)一步提升，進(jìn)而將鋼筋拉桿的截面大小探究出來(lái)。

由于建筑物的施工建設(shè)環(huán)境差異性較大，所以在抗震設(shè)防地區(qū)的建筑建設(shè)，柱間支撐需要根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將斜桿的交叉以及長(zhǎng)度，粗細(xì)等合理控制。房屋設(shè)計(jì)工作人員經(jīng)過(guò)計(jì)算與研究分析，最終也能確立鋼材的杠桿截面的大小。

3? 房屋面板與檀條的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

目前我國(guó)的建筑領(lǐng)域中常常會(huì)在施工建設(shè)期間，根據(jù)施工圖紙將間距布置起來(lái)，檀條在設(shè)計(jì)期間會(huì)面對(duì)屋面的等跨支座部分。也就是說(shuō)根據(jù)不同的房屋建筑跨度要求，剛架在應(yīng)用期間會(huì)有雙坡或連續(xù)梁設(shè)計(jì)。在房屋設(shè)計(jì)中對(duì)檀條的布設(shè)，一些設(shè)計(jì)人員會(huì)將連續(xù)梁設(shè)計(jì)中的屋面板進(jìn)行等跨設(shè)計(jì)，通過(guò)將屋面板分成五跨，六跨的形式能夠?qū)⒚姘宓膬啥?，中間部位既定的彎度進(jìn)行調(diào)整。這樣就能將屋面板的支撐以及覆蓋作用展現(xiàn)出來(lái)。而檀條的線荷載也可以利用屋面板的第二支座的部分作為一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，其本身是存在一定反力的，所以會(huì)將屋面板中最大的支座進(jìn)行連續(xù)性的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，這樣第二支座的檀條才能起到有效的支撐影響意義，給房屋建筑的承受力進(jìn)行保障。

筆者根據(jù)個(gè)人的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為檀條在設(shè)計(jì)期間需要著重考慮不等跨的布設(shè)形式，由此將面板支座的反力進(jìn)行調(diào)整，其中的鋼材以及其它的房屋建筑材料，在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性的應(yīng)用之后，互相之間的聯(lián)系性也逐漸增多，對(duì)于建筑施工企業(yè)單位來(lái)講，也是控制鋼材投入的有效途徑，能夠控制施工建設(shè)成本。目前我國(guó)一些較為基礎(chǔ)性的方位建筑施工，通常會(huì)在房屋屋面應(yīng)用大量的鋼材，這種技術(shù)性的處理手段能夠?qū)⒎课菡w質(zhì)量提升。而檀條在應(yīng)用期間，則不會(huì)過(guò)多的考慮不等跨的布設(shè)部分，由于支座之間的間距設(shè)計(jì)并不是按照規(guī)律性展開的，所以檀條拉桿的長(zhǎng)度也會(huì)存在一些差異性。具體到施工建設(shè)環(huán)節(jié)，需要工作人員結(jié)合項(xiàng)目工程建設(shè)實(shí)際，盡可能的貼近房屋合理設(shè)計(jì)的要求，逐步達(dá)成房屋建筑設(shè)計(jì)的要求。

檀條設(shè)計(jì)期間常常會(huì)受到一些環(huán)境影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。如果建筑環(huán)境中的風(fēng)量相對(duì)較大，那么檀條很有可能會(huì)受到風(fēng)力推動(dòng)作用，在初期的施工建設(shè)期間就會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定性與安全性的問(wèn)題。所以房屋設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步的推算與設(shè)想，在不同的風(fēng)吸引力的影響之下，檀條的截面面積設(shè)計(jì)大小。

4? 風(fēng)荷載，雪荷載的設(shè)計(jì)研究

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)在房屋建筑設(shè)計(jì)期間，常常會(huì)應(yīng)用到一些較為低矮的房屋建筑之中。風(fēng)荷載的體形系數(shù)其實(shí)也是與房屋形狀有著密切聯(lián)系的，其結(jié)構(gòu)類型也會(huì)受到很大的影響。所以在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)期間，需要根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資料以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將有關(guān)的荷載規(guī)范要求逐步確立起來(lái)。其中風(fēng)荷載需要將建筑物的內(nèi)部與外部的壓力承受最大值進(jìn)行計(jì)算研究，將陣風(fēng)的系數(shù)也規(guī)劃到其中，這樣如果建筑物中的檀條受到風(fēng)荷載的影響后，還能通過(guò)面板的支撐作用，避免其出現(xiàn)其他的位移或扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。而雪荷載影響因素，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行荷載數(shù)值統(tǒng)計(jì)與輸入的同時(shí)，還要將積雪的分布情況進(jìn)行調(diào)整，這樣高低跨不同但是卻緊挨著的屋面，則根據(jù)其不同的結(jié)構(gòu)特征有針對(duì)性的進(jìn)行荷載控制，這樣房屋建筑的穩(wěn)定性也能進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]束煒.門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與模態(tài)有限元分析[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]石維，劉燕.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].陜西建筑，2012，11（2）：5-7.