輕型門(mén)式剛架設計
摘要：與其它結構形式相比，輕型門(mén)式剛架具有施工迅速、物廉價(jià)美、維護方便以及擴建靈活等特點(diǎn)，其在建筑工程中的應用也十分廣泛，因而在當前建筑市場(chǎng)中，占據著(zhù)主要地位。文章闡述了輕型門(mén)式剛架特點(diǎn)，并分析了其設計要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：輕型 門(mén)式剛架 設計 結構
輕型門(mén)式剛架結構最早在我國出現于上世紀80年代，通過(guò)幾十年的發(fā)展，輕型門(mén)式剛架結構在我國的應用十分普遍，尤其在輕型廠(chǎng)房、倉庫以及大型體育館、展覽館等等。
1.輕型門(mén)式剛架概述
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及現代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，輕鋼建筑工程應運而生并在輕型的廠(chǎng)房、倉庫、展覽廳、體育館及加層建筑、活動(dòng)房屋等工程中得到了廣泛應用，輕型門(mén)式剛架房屋結構憑借其質(zhì)輕價(jià)廉，安裝維修方便等特點(diǎn)迅速在建筑市場(chǎng)中占據了主要地位。輕型門(mén)式剛架結構多是由等截面或變截面的輕型焊接H形鋼、冷彎薄壁型鋼或等截面的熱軋H形鋼等構成的，而墻梁多采用槽形或Z形冷彎薄壁型鋼，以壓型鋼板、鋁板等壓型金屬板做墻面及屋面等維護結構，并采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料。獨特的結構決定了其不同于鋼筋混凝土結構，總的來(lái)講，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：
1)質(zhì)輕價(jià)廉
一方面輕型門(mén)式鋼架結構所采用的材料噸位輕質(zhì)型材料：屋面及墻面等維護結構采用壓型金屬板，保溫材料采用玻璃棉，鋼結構則較多采用了輕型薄壁鋼等材料。另一方面輕型門(mén)式鋼架結構鋼用量較少，一般為0-30kg/m2，與鋼筋混凝土結構相比僅為其相同荷載和跨度情況下鋼結構用量的5%左右。鑒于輕型門(mén)式鋼架結構結構總體質(zhì)量較輕，相應的基礎也可以做得較小，地基處理費用也較低。
2)施工周期短，綜合經(jīng)濟效益高
門(mén)式剛架結構中的構件一般是工廠(chǎng)直接制作，其質(zhì)量能夠有所保證，而且在施工中，安裝非常方便，而且構件之間的相互連接多為螺栓連接，安裝相當迅速。而且在門(mén)式剛架結構的設計中，大多采用計算機輔助設計，自動(dòng)化程度高，而且運輸非常方便，綜合經(jīng)濟效益非常高。
3)柱網(wǎng)布置比較靈活
傳統鋼筋混凝土結構形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制，其柱網(wǎng)布置受到約束，而門(mén)式剛架結構的圍護體系采用金屬壓型板，所以柱網(wǎng)布置不受模數限制，柱距大小主要根據使用要求和用鋼量最省的原則來(lái)確定。
2.輕型門(mén)式剛結構設計分析
2.1鋼梁設計
鋼梁的設計，必須把握節點(diǎn)的設計，在梁的長(cháng)度超過(guò)14m，必須設置剛性節點(diǎn)，其位置的設定必須根據剛架的力矩圖來(lái)確定，一般位于彎矩最小處。一般在跨度的l/4至l/3之間，設置剛節點(diǎn)，充分保證鋼料斷面高度能夠降低。一般而言，鋼粱的高度受到鋼結構應力圖和鋼材料梁撓度的影響，所以設計中，保證應力系數≤l，在梁撓度設計中，當無(wú)吊頂與懸掛物時(shí)，撓度控制在l/180L之內，當有吊頂時(shí)，撓度控制在l/240L之內，特殊情況如有懸掛起重機時(shí)，撓度控制在l/400L之內。門(mén)式鋼架結構的構件，一般情況下抗彎剛度以及抗扭剛度不高，其整體剛性比較弱，所以在實(shí)際的設計中，必須充分考慮運輸以及安裝過(guò)程中的相關(guān)保護措施。
2.2荷載及荷載組合
1)永久荷載
所謂永久荷載，必須考慮結構構件的自身重量，不僅如此，還要考慮懸掛在構件上的荷載，包括屋面荷載、吊頂荷載以及墻面構件等的荷載。
2)可變荷載
可變荷載也就是幾個(gè)方面的荷載，如當設計屋面以及檁條時(shí)考慮的施工以及檢修過(guò)程中的荷載，即屋面活荷載，還有地震荷載、風(fēng)荷載以及積雪荷載等等。
3)荷載組合
荷載組合是門(mén)式剛架結構設計中必須考慮的，在設計過(guò)程中必須遵循《建筑結構荷載設計規范》相關(guān)規定，荷載組合設計中，必須遵循以下基本組合原則：a.屋面均布活荷載以及雪荷載都必須考慮時(shí)，設計荷載應取兩者之間的最大值。c.雪荷載和積灰荷載都應該考慮，取各自最大值的疊加值為設計值。c.施工檢修的集中荷載、屋面材料以及檁條自重以外的荷載不能同時(shí)考慮。d.在建筑設計考慮地震等級時(shí)，可不考慮風(fēng)荷載。
2.3結構布置
1) 剛架的建筑尺寸和布置
一般而言，剛架跨度不能超過(guò)36m，也不宜小于9m，當柱的寬度并不統一時(shí)，遵循外側對齊原則，其高度由是室內凈高來(lái)控制，宜取4.5-9m。門(mén)式剛架的間距必須考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求相關(guān)因素，設計中，一般間距為6m、7.5m、9m。在溫度區的設計中，縱向溫度區段不宜超過(guò)300m，橫向溫度區段不宜超過(guò)150m。
2)檁條的布置
在檁條間距的設計中，必須把天窗、通風(fēng)屋脊、采光帶、屋面材料、檁條規格等方面考慮進(jìn)去，通過(guò)合理的計算，確定其間距，并采取等間距布置形式，在屋脊處應沿屋脊兩側各布置一道，在天溝附近布置一道。
2)支撐和剛性系桿的布置
不同的溫度區段，應設置獨立的支撐體系，設置支撐時(shí)，不僅設置縱向支撐，而且必要情況下，同時(shí)設置屋蓋橫向支撐，這樣便可形成幾何不變體系，達到穩定狀態(tài)。在第一個(gè)或者是第二個(gè)開(kāi)間處，設置端部支撐。一般而言，柱間支撐的間距設計值為30-45m，特殊情況如有吊車(chē)時(shí)，設計值控制在60m之內。房屋的高度超過(guò)一定范圍時(shí)，柱間支撐必須分層進(jìn)行設置，如果房屋的寬度超過(guò)60m。如果是在第二個(gè)開(kāi)間處設置端部支撐，必須在第一個(gè)開(kāi)間處設置剛性系桿。一般情況下，剛性系桿可由檁條兼做，但是檁條的承載力以及剛度應滿(mǎn)足相關(guān)要求。
3.結語(yǔ)
與鋼筋混凝土結構相比，輕型門(mén)式剛架結構有著(zhù)十分顯著(zhù)的特點(diǎn)，因此其應用十分廣泛。在設計中必須充分把握結構的的整體性，加強荷載的核算，把握各個(gè)環(huán)節，才能達到理想的設計效果。
參考文獻：
[1]李莉.淺談輕型門(mén)式剛架的設計[J].科技創(chuàng )新導報,2009, (8) ：24―25.
[2]李丙辰,趙巍.淺談輕型門(mén)式剛架的設計與施工[J].中小企業(yè)管理與科技,2009,(3):234―234.
[3]賴(lài)東林.淺談輕型門(mén)式剛架結構設計[J].廣東科技，2007,(5)：92―94.
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