輕型門式鋼架在我國的應用、現狀及其未來展望

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摘要：輕型門式剛架結構是國內外應用廣泛的新型建筑結構體系，具有質量輕、工業(yè)化程度高、施工周期短、綜合經濟效益高、柱網布置比較靈活等優(yōu)點。隨著我國經濟的快速發(fā)展, 輕型門式剛架房屋結構也得到迅速的發(fā)。本文先介紹輕型門式鋼結構的相關的定義，再主要是結合輕型門式鋼結構在我國應用的現狀，對其從結構組成、材料選擇、結構體系布置、除銹與防腐等幾個方面進行了闡述和分析，最后對其未來有何發(fā)展，發(fā)展的方向如何進行展望。
關鍵詞：輕型門式剛架; 輕型房屋；整體性；蒙皮效應
正文：輕型鋼結構體系是指結構構件采用較薄板件，設計時考慮板件局部失穩(wěn)后的屈曲強度利用的鋼結構體系。而門式剛架結構是近年來國內應用和發(fā)展最為廣泛的輕型房屋鋼結構體系，承重結構為單跨或多跨門式剛架，具有輕型屋蓋和輕型外墻，可以設置起重量不大于200kN的中、輕級工作制橋式吊車或30kN懸掛式起重機的房屋鋼結構。目前我國門式剛架結構的分析設計和制作安裝技術成熟，初期主要應用于各類工業(yè)廠房，并形成多種定型成套體系，隨著《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》(CECS102：2002)的頒布實施，其應用得到了迅猛的發(fā)展，國內大約每年有上千萬平方米的輕鋼建筑竣工，范圍已擴大到體育場館、娛樂場所、公共建筑、倉庫及儲運設施，超市、零售和商業(yè)服務等領域。
1．結構特點
1．1質量輕
圍護結構由于采用壓型金屬板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等輕質材料組成，恒荷載大幅度減小，地基的處理費用相對較低，基礎也可以做得比較小，整體結構自重輕。
1．2工業(yè)化程度高，施工周期短門式剛架結構的主要構件和配件均為工廠制作，質量易于保證，構件之間的連接多采用高強度螺栓連接，工地安裝方便。除基礎施工外，基本沒有濕作業(yè)，現場施工人員的需要量很少，勞動強度輕。
1．3綜合經濟效益高門式剛架結構采用了計算機輔助設計， 設計周期短；構件采用先進動化設備制造；原材料的種類較少，易于籌措，便于運輸；所以門式剛架結構的工程周期短，資金回報快，投資效益高。
1．4柱網布置比較靈活門式剛架結構的圍護體系采用金屬壓型板，所以柱網布置不受模數限制，柱距大小主要根據使用要求和用鋼量最省的原則來確定，可廣泛用于大中小跨度、單多層、工業(yè)民用建筑，空間布置靈活，建筑表現能力強。
2．結構組成
門式剛架是以輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構成的實腹式門式剛架或格構式門式剛架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼(槽形、卷邊槽形、z形等)做檁條、墻梁；以壓型金屬板(壓型鋼板、壓型鋁板)做屋面、墻面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當設置支撐一種輕型房屋結構體系。
3．材料選擇
輕型門式剛架所用鋼材的板件厚度相對較小，構件的穩(wěn)定性和變形常起控制作用。對于以強度控制為主的構件，可采用低合金高強度鋼，而以變形為控制因素的構件，則采用碳素結構鋼較為經濟、合理。一般用于承重的冷彎薄壁型鋼、熱軋型鋼和鋼板，應采用Q235鋼和Q345鋼。門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等宜采用Q235B或Q345A及以上等級的鋼，非焊接的檁條和墻梁等可采用Q235A，焊接承重結構和重要的非焊接承重結構采用的鋼材還應具有冷彎試驗的合格保證。