门式刚架轻钢结构优化设计研究
摘要：结合建筑项目施工中的门式钢结构使用前规程来确定设计测算方式，本篇文章重点阐述了计算时所使用的设计方法、测算理论及优化设计方法，并结合目前钢结构体工程的技术可行性和经济性进行优化分析，进一步指出了实际工程中所使用轻型钢结构的优越性，同时通过对实际工程了解分析钢结构要在适应注意哪些问题，需要采取哪种的构造措施。
关键词:门式钢架；轻钢规程；轻钢结构
引言：
门式钢结构是目前工业厂房比较常见的钢结构类型，伴随着社会经济的发展，这类结构使用的钢材量较少，造价费用低，而且应用范围广，也被广泛地应用到不同的工程领域。某些轿车修理车间内部，以其实际的作业状况为依据，可以通过使用规程来增加对门式钢架结构体的设计认知，并且在了解此类钢结构时，要特别关注的问题就是门式结构体内部的承载力数值。
一、门式钢架结构的特点
轻钢结构体搭建的厂房容易拆卸，而且应用钢结构可用于临时的建筑搭建，如图1所示，这是轻钢结构体最突出特征，屋面板材使用压型钢板，由于钢板支撑结构体的要求至于外墙，用于砖墙隔热，降低了造价，这种钢结构侧移要求较为严格，结构体外观也就较差。应用钢墙板节点数量较多，钢架可以使用截面与侧应力正比例，除腹板高度变化之外，后部件也会随之发生变化。不同的截面及相邻单元翼缘，可以使用不同的界面，这样可以有效做到材料物尽其用。钢结构骨架的护板可以使用有效宽度设计数值，允许适度利用钢材的弯曲强度数值，来设计钢结构框架腹板的高度、厚度，设计的要比现行钢结构设计规范规定数值大，使用腹板材料比一般钢板材料较薄，竖向荷载往往是设计控制荷载，但是整个荷载和房屋设计量偏高，荷载是主要的控制数值。由于结构体自重较轻，受到地震作用，不能够产生控制的作用，一般状况会不予考虑。钢结构体设计，应用竖向荷载作为控制盒，在那整个设计过程，也更加简单，钢架的侧向钢度，使用支撑部件来支撑，这样就很省去很多纵向构件。由于下支撑间距较小，有效缩减钢架的构件翼缘宽度数值。建筑钢结构的构件可以预先在工厂来设置，整个工业化程度很高，建筑结构体单元可以结合实际运输情况来于划分不同建筑结构部件，可以在工程现场使用螺栓方式来连接，安装更加方便快捷简单，土建施工量更小[1]。
图1 门式钢架形式简图
二、门式钢架轻钢结构结构平面布置的方案
（一）柱网和轴线的布置
在厂房钢结构设计时，最先要解决的问题就是如何配合工业要求来进行柱网平面设计，一般设计师选择的钢结构模数数值都是根据钢筋混凝土预制好的结构体屋面。钢结构柱网与轴线的距离为3米的模数，其柱距间距分别为6，9米，对于门式型的钢架轻钢结构体来讲说，使用的钢料是评价该结构体设计的优劣的关键指标，一般状况下，在设计中，设计师使用钢材规格、钢材量数值和柱子间的大小都是紧密关联的。由于新型房屋建筑结构体很少，优势钢筋混凝土结构体的后面，因此就不必太在意遵守过去传统数据模数。此时，就
可结合目前的施工量加以确定，确定出最合理数据。在此间，设计时要通过比较测算，往往会使用7米柱距的做法，这样才能够做到钢量最少。由于钢结构深度缝的具体要求为纵向温度区间不大于300米，横向温度区间不超出150米，因而钢结构体没有设置伸缩缝[2]。
（二）钢结构骨架的形式和截面
按照轻钢规程设计，设计中可以使用三角门式钢架和两角门式钢架，设计师通过科学设计，来缩减钢结构中钢架，以增强整个钢结构的承载力，还要缩减柱体截面，以使得整体泵结构骨架也有侧移型高度数值。设计师使用柱子与梁体钢结构衔接方式，在柱脚上多为链接式门式钢结构骨架。
在钢结构骨架截面形式上来讲，梁柱体截面有结构式、等截面、变截面，为了节省钢材，减少腹板梁体的尺寸，而且还能够通过利用加载方式，在柱体上，使用时复式截面。
（三）支撑体系的选择
一般状况下，门式钢结构在压力不大的状况下，支撑杆件的受力值比较小，可不作为内力来测算杆件的截面尺寸，大多数都是使用极限值长度较小的部件。在轻钢灰层实验室中，
受压性构件长度要达到220米，而且收到拉力形的钢构件，使用支撑结构体，可使用柔性拉杆。在梁车以下的柱间使用支撑角度45度的角钢，这样构造和施工就更加简单。
（四）节点的连接方式
在门式钢结构下，分析钢结构内部不同部位的应力，梁处连接节点通常是钢节点要进行合理测算，大多数的做法都是使更高强度的螺栓板来进行相互连接。在钢结构的连线位置，强度数值不足，其间实际的钢结构会形成热度变形会产生大于测算结果数值。为了能够减少设计中存在的误差，要优化改进算法，应进一步增大节点内部的刚度数值，同时，节点上还会设置抗剪的加筋，这样就能够使节点内部的抗剪能力得到显著提高，而且还会提高节点部位的强度、高度数值。在端板位置上放置方式，对整个节点刚度、强度数值，也有许多制约性影响，在钢板放置时，往往会使用三种方式，竖向放置和偏向放置及斜向放置。在斜向放置时，整个节点类高度数值最大，然而在本次设计时，通常会使用端板斜放的方式，而且端板连接螺栓大多数都是分布于翼缘的两侧，这样就能够高度利用。在斜向放置时，整个节点类高度数值最大，然而在本次设计时，通常会使用端板斜放的方式，而且端板连接螺栓大多数都是分布于翼缘的两侧，这样就能够高度利用螺栓的承载能力，来减少螺栓实际使用量[3]。
（五）计算模型和参数
使用钢结构钢架作为测算基本单位，由于钢架占坡度多为5%，因此坡度较小，在竖向压力荷载之下，梁中产生阻力数值也比较小，因此就可以将梁体作为同一个水平衡量来处理。门式钢架超过静定结构，梁柱耕作，为IP/IC,IP是钢结构梁体的刚度,而IC是柱子的高度数值，这个比值发生变化就需要对钢结构内部的结构设计做出合理的优化[4]。
三、结束语
通过对比钢结构梁柱截面方案进行优化设计，最终选定钢结构件截面尺寸表，测算得出门式轻钢结构，如果不考虑外围结构体和吊车梁用钢量。从钢架项目来讲，通过优化数据节点设计和使用钢架轻型房屋结构体设计规程中，规定设计参数数值。钢架使用的梁架，按照设计规范的设计要求，可以节约近30%的钢材料，门式的钢架结构，应用使用这种试验方法，将有更大的发展前景。因而，在轻钢结构中，会使用清单规程，以此使得钢结构在建筑施工领域中有着更广泛的应用前景和竞争力。
参考文献：
[1]邵长军.门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析[J].门窗,2019,No.168(12):168-168.
[2]钟敏君.门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析阐述[J].中国金属通报,2019,1000(01):175-176.
[3]程苏雷.门式刚架轻型钢结构房屋设计分析[J].建材发展导向(下),2019(10):45-46.
[4]韩晓宇.刍议门式刚架轻钢结构设计与施工[J].建材与装饰,2019,000(033):123-124.

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