門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計中的常見問題分析

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行控制，那么在進行鋼材選擇的時候，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)當前我國所出臺的與鋼結(jié)構(gòu)建筑有關(guān)的規(guī)范標準，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)當在選擇焊接材料的時候，保證和鋼材的種類綜合進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)當通過高強度的螺栓和鋼結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)的主材料進行連接，在設(shè)計階段，應(yīng)當對螺栓本身的性能等級，以及所連接材料的摩擦系數(shù)進行計算并確定，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)房屋當中屋面板的厚度，以及鋼材版型和連接件的標準，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行合理優(yōu)化配置，然后要結(jié)合工程的施工以及進度相關(guān)因素進行考慮，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)范當中，只是針對鋼結(jié)構(gòu)本身的橫向柱頂水平位移進行了優(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)，從而達到對房屋建筑結(jié)構(gòu)整體進行調(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，而不能夠進行圓鋼支撐設(shè)計，應(yīng)當將剛性門架規(guī)避和原裝支撐共同進行使用，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。在這種狀況下進行鋼結(jié)構(gòu)當中柱腳的設(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)當對鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱腳進行抗風(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)當基于實際施工要求，考慮到多方面因素對鋼梁分段進行確認。首先是要在設(shè)計過程中，應(yīng)當針對鋼梁的拼接節(jié)點進行合理控制，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)當保證鋼梁本身的分段情況可以滿足結(jié)構(gòu)運輸?shù)囊螅O(shè)計工作人員應(yīng)當從鋼梁分段的長度進行考慮對其進行限制，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)當考慮到安裝的便捷性，所以設(shè)計工作人員應(yīng)當對鋼梁拼接節(jié)點進行合理控制。

8.結(jié)束語

綜上所述，在當前建筑水平發(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行合理分析并解決，全面提高鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計水平。

參考文獻：

[1]李煜嵩， 李艷萍， 王野平. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中常見問題的分析[J]. 遼寧建材， 2004（2）：3.

[2]馮章炳. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析[J]. 大科技：科技天地， 2011（24）：2.

[3]侯小娟. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題解析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2013（8）：1.

[4]段旭松. 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中常見問題探討[J]. 四川建筑， 2010（6）：2.

1134501186340