门式刚架轻型钢结构房屋设计中的常见问题分析

陈武

摘要：对于钢结构房屋建筑来讲，有非常多的结构类型，门式钢架轻型钢结构就是其中的一种。对于这种结构来讲，其设计过程中选材以及檩条设计和整体变形等相关因素都需要考虑，因为直接影响到了钢结构，房屋结构本身的安全性以及可靠性。所以在本文论述内容中，将对门式刚架轻型钢结构设计过程中存在的相关问题进行探讨与分析，以期能够为从业人员带来一定的参考价值。

关键词：门式钢架;轻钢结构;设计问题

1.前言

过去传统的钢结构房屋建筑类型当中，门式钢架轻型钢结构算是非常广泛的一种体系，在使用与设计过程中，主要采用等截面或者是变截面的焊接H型钢作为结构梁柱，然后将冷弯薄壁型钢作为檩条以及墙柱，同时在使用彩钢板作为墙面或者是屋面板材，再结合其他的一些零件和门窗，构成了非常完善的房屋建筑体系。所以对于门式刚架轻型钢结构房屋结构来讲，充分体现了材料的合理分工与使用钢结构构件的尺寸都比较小，同时也能够拥有非常好的抗震性能，在使用过程中简单便捷，后续的维修也非常便利。

2.材料的选择

2.1钢材的选择

一般情况下经计算所得的梁柱截面，或是依托梁柱本身的强度进行控制，那么在进行钢材选择的时候，需要将强度作为第一，影响要素若是结构本身是根据变形或者是稳定性进行控制，那么需要考虑到使用低强度等级的钢材。除此之外，根据当前我国所出台的与钢结构建筑有关的规范标准，门式刚架以及吊车梁和檩条等相关结构构件，需要选择Q235-B或者是以上等级的钢材作为主体结构材料使用。

2.2焊接材料的选择与使用

对于门式刚架轻型钢结构房屋设计来讲，应当在选择焊接材料的时候，保证和钢材的种类综合进行考虑选择和钢材种类相同等级的焊条或者是焊丝作为焊接用材，尤其是那些直接承受动力荷载的焊接连接以及厚板焊接，应当选择使用低轻型焊条，从而确保焊接材料的质量以及性能，能够满足钢结构房屋建筑设计的强度及稳定性要求。

2.3螺栓选择

对于門式刚架轻型钢结构设计，应当通过高强度的螺栓和钢结构对结构的主材料进行连接，在设计阶段，应当对螺栓本身的性能等级，以及所连接材料的摩擦系数进行计算并确定，避免在选择螺栓时出现选择错误。一般情况下，在进行高强度螺栓连接时，主要选择两种分别是承压型螺栓以及摩擦型螺栓。

3.屋面支撑系统设计

门式刚架轻型钢结构房屋设计，在进行支撑设计与布置的过程中，需要将螺钉连接Z型或C型檩条，在此过程中还需要保证钢结构房屋当中屋面板的厚度，以及钢材版型和连接件的标准，从而使轻型钢结构能够拥有可靠的传力结构。对于从业人员来讲，需要注意的是在设计过程中，如果使用直立锁缝屋面的时候，对于压型钢板以及连接件来讲可能会出现相对滑动，所以不能够当做檩条上翼缘的支撑，否则就可能会导致轻型钢结构设计出现问题，所以要针对各结构的实际稳定性进行合理检验及计算，确保结构本身设计拥有合理性。还需要做好拉条以及撑杆系统的设计，最大程度上降低边缘稳定缺失的降低，从而使钢结构房屋整体的结构稳定性以及安全性得到提升。在实际计算过程中考虑到轻型钢结构的实际状况在每一项工作环节都需要进行合理安排，并选择合适的节点构造，确保整个结构设计拥有合理性以及可行性。

4.蒙皮效应分析

对于门式刚架轻型钢结构围护设计，若是采用蒙皮设计方法，那么需要根据实际状况对整体结构的设计要求进行确定，而且还需要对纵向边缘构件以及连接件和螺钉件之间的间距进行合理优化配置，然后要结合工程的施工以及进度相关因素进行考虑，规避未来设计过程中不能够满足母体设计的需求时支撑系统所需要进行的修改。

5.整体变形问题

对于整体变形问题来讲一些有关的设计规范当中，只是针对钢结构本身的横向柱顶水平位移进行了优化限制，但从实际状况来看，支撑系统本身的柔性变形以及塑性变形等相关因素也会导致位移问题的出现，对于专业的从业人员来讲，应当在对门式刚架轻型钢结构房屋设计过程中，采用刚性支撑等相应的措施来规避变形问题的出现，从而达到对房屋建筑结构整体进行调整与优化的效果。如果在工作过程中结构设计时受到特殊因素的影响，而不能够进行圆钢支撑设计，应当将刚性门架规避和原装支撑共同进行使用，从而使钢架侧向位移以及扭转的状况得到明显缓解，进一步使轻钢结构设计的科学及合理性得到提升。

6.抗风措施

门式刚架轻型钢结构房屋建筑，在使用过程中所面临的最主要问题就是在大风天气状况下，房屋本身可能会面临倒塌与倾斜的危险，所以基于当前钢结构，房屋建筑工程的实际施工来看，在大风天气状况下，房屋的纵向尺寸如果十分小，那么钢架柱子很可能会被直接拔出来，难以抵抗纵向风所产生的荷载。在这种状况下进行钢结构当中柱脚的设置是一项非常重要的工作，尤其是在风荷载比较大的地区，应当对钢结构房屋的柱脚进行抗风措施设计充分衡量抗拔构造，并结合门式刚架的轻型钢结构设计现实因素，对柱脚进行优化设计衡量。

7.钢梁分段问题

在轻型钢结构房屋设计过程中，钢梁分段不同可能会对结构本身的弯矩造成一些影响，所以在实际设计过程中，钢梁分段的确定是较为重要的工作，为了保证后续工序得以顺利开展设计工作人员应当基于实际施工要求，考虑到多方面因素对钢梁分段进行确认。首先是要在设计过程中，应当针对钢梁的拼接节点进行合理控制，最大程度上保证后续的加工工序能够简单快速，而且还需要避免将梁拆分成单件复杂形状的构件。其次是应当保证钢梁本身的分段情况可以满足结构运输的要求，设计工作人员应当从钢梁分段的长度进行考虑对其进行限制，确保在运输过程中车辆能够有效转弯，降低运输过程中的费用控制与风险控制。最后就是应当考虑到安装的便捷性，所以设计工作人员应当对钢梁拼接节点进行合理控制。

8.结束语

综上所述，在当前建筑水平发展的过程中，钢结构建筑的受欢迎程度也在不断提升。对于门式刚架轻型钢结构房屋设计来讲，在实施的过程中存在的影响因素是非常多的，对建筑物的主体稳定性与结构安全性造成的影响，在这一背景下需要对存在的问题进行合理分析并解决，全面提高钢结构房屋设计水平。

参考文献：

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