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门式钢架结构设计施工合理化分析 李彦龙 （郑州大学远程教育学院建筑工程技术（专科）） 摘要：本文主要针对实习单位中门式钢架结构的设计施工做分析研究，并提出对于门式钢架，钢结构桁架等施工的合理化方案，指导施工。 关键词：门式钢架；钢结构；桁架 一、概述 通过在石家庄江淮瑞风汽车4S店的施工实习，在实习期间有针对性地进行实习调研考察，跟踪整个设计施工工程，为自己的毕业设计课题搜集有关的素材资料。 钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、建筑钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构等5大子类。 钢结构施工特点是 1）现场施工速度快，主要为干作业，有利于文明施工。 2）钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。 3）自重轻，抗震性能好。 4）耐腐蚀性差，不耐火，低温和某些条件下，可能发生脆性断。 本文是对实习期间门式钢结构架的研究。 二、门式钢架的特点分析 单层门式钢架结构是指以轻型焊接H型钢（等截面或变截面），热轧H型钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式钢架或格构式钢架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢做檩条、墙梁；以压型金属板做屋面、墙面；采用聚若乙烯泡沫塑料，硬质聚氯酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保湿隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。 在目前的工程实践中，门式钢架的梁、柱构件多采用焊接变截面的H形截面，单跨钢架的梁一柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用，柱脚可与基础刚接或铰接。围护结构采用压型钢板的居多，玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等等特点，用作保温隔热材料最为普遍。 单层门式钢架结构和混凝土结构相比具有以下特点： 1、质量轻? 围护结构由于采用压型金属板，玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。由于单层门式钢架结构的质量轻，地具处理费相对较低，基础也可以做得比较小。同时在相同地震作用下门式钢架结构的反应小，一般情况下，地震作用参与的内力组合对钢架梁、柱杆件的设计不起控制作用。但是风荷载对门式钢架结构构件的受力影响较大。风荷载产生的吸力可能会使屋面金属板，檩条的受力反向，当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能是钢架设计的控制荷载。 2、工业化程度高，施工周期短? 门式钢架结构的主要构件和配件均为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便，除基础施工外，基本没有湿作业，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。? 3、综合经济效益高? 门式钢架结构由于材料价格的原因其造价虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造，原材料的种类较少，易于筹措，便于运输，所以门式钢架结构工程周期短，资金回报快，投资效益高。?4、柱网布置比较灵活? 传统的结构形式由于受屋面板，墙板尺寸的限制，柱距多为6m，当采用12m柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式钢架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受横数的限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省刚原则来确定。? 三、门式钢架的结构形式分析 门式钢架又称山形门式钢架。其结构形式按路跨度可分为单跨，双跨和多跨，按屋面坡背数可以分为单背单坡、单背双坡、受背多坡。? 门式钢架的结构形式 图1： 变截面梁 1、门式钢架的梁，柱多采用变截面杆以节省材料。 变截面梁:在弯矩较大处采用较大的截面，在弯矩较小处采用较小的截面。这种截面沿轴线变化的梁，称为变截面梁。 设计中应尽量避免与抗风柱在一起，以免造成节点复杂，变截面处也不宜过多，否则会造成材料浪费，不经济。 图：连接构造 2、柱脚 铰接柱脚：通常为平板支座（锚栓在柱翼缘内侧）。 刚接柱脚：多采用带靴梁或加劲肋（柱翼缘外侧有锚栓）。 3、檩条、支撑、刚性系杆的