门式刚架轻型房屋设计要点
摘要：随着房屋建筑行业的发展，门式刚架轻型房屋刚结构的发展也越来越迅速，并逐渐在技术领域有所突破，为了对门式刚架的施工技术有了较为全面的了解，下面本文就从门式刚架的设计要点出发进行论述，如门式刚架的构件及特点、优化目标和优化方法等方面进行论述。
关键词：门式刚架,设计要点,施工工序
一门式刚架房屋设计技术概述
门式刚架轻型房屋刚结构属于轻型刚结构的一个分枝，这种结构型式的主要特点是：体现轻刚结构轻型、快速、高效的特点，应用节能环保型新型建材，实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、节约建设周期；结构坚固耐用、质优价宜、建筑外型新颖美观、经济效益明显。
二门式刚架技术的设计要点
（一）门式刚架结构的特点
门式刚架轻型房屋，其结构一般是由支撑系统和主骨架构成，其中支撑系统包括：刚架柱之间的垂直支撑、刚性系杆、拉条、隅撑以及刚架梁之间的水平支撑等；主骨架包括：主受力构件—门式刚架、檩条以及墙架等。从以上的构成可以看出，支撑系统占有很大的比例，这也是门式刚架结构的特点。
门式刚架房屋上作用的荷载一般有：水平荷载（风荷载，吊车刹车力）以及竖向荷载（结构自重，雪荷载，积灰荷载），还有地震荷载（水平和竖向）。由于门式刚架结构自重较轻，所以对地震的反应也较轻，这一点对抗震非常有利。
（二）门式刚架各构件的作用
1、门式刚架：建筑物上的各种荷载主要由它承担并将其传给基础，刚架与基础的连接有刚接和铰接两种形式。一般宜采用铰接，当水平荷载较大，房屋高度较高或刚度要求较高时，也可采用刚接。刚架的特点是平面内刚度较大而平面外刚度较小，这就决定了它在水平荷载作用时，可承担平行于刚架平面的荷载，而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。
2、檩条：承担屋面荷载，并将其传给刚架，檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来，与墙架梁一起与刚架形成空间结构。
3、墙架：主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载（风荷载），并将其间接传给主体结构。
另外需要注意的是，门式刚架与基础是通过地脚螺栓连接的，当水平荷载的作用形成的剪力较大时螺栓就要承担这些剪力，但是这部分剪力不希望螺栓来承担，因此说在设计的过程中需要通过设置刚架柱脚与基础之间的剪力键来承担这部分剪力。
（三）门式刚架优化目标和优化方法
在进行轻刚结构设计时，应在确保结构安全的前提下，使结构的用刚量最省、造价最低。这也是我们采用优化设计方法的优化目标。而在实际设计中，轻刚结构的用刚量和造价又是由结构杆件的截面尺寸决定的。因此，我们的优化目标可以直接简化为如何选择经济合理的截面尺寸，使其在满足强度、刚度、稳定性等要求的前提下，截面面积最小。
与网架架构的优化方法相似，门式刚架结构的优化方法也采用渐近满应力法，即门式刚架结构杆件通过多次计算分析选择修改其截面尺寸，使其达到或尽量接近满应力状态，直到门式刚架结构的全部杆件的截面尺寸不需修改为止，使门式刚架结构的用刚量最小，以达到造价最低的优化目标。构件截面尺寸的修改，也就是截面尺寸的优化，其方法是选取的截面尺寸力求其在平面、出平面两个方向的截面抗弯抵抗力矩最大，而其截面面积最小，即在外荷载作用下，截面尺寸的选择既要满足强度、稳定验算中构件材料的设计强度要求，又要使材料用量最省。
三刚结构安装技术要求
（一）前期准备工作
刚结构在安装之前，要做好施工组织设计，有序的进行，并应符合以下要求：
1、安装顺序需要从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，在刚架安装完毕后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部转好，并检查铅垂度。然后以这两榀刚架为起点，想房屋另一端顺序安装。
2、刚架安装宜先立柱子，然后将在地面组装好的斜梁吊起就位，与刚柱连接。
3、各种支撑的拧紧程度以不将受力构件拉弯为原则。
4、檩条和墙梁安装时，应及时设置拉条并拉紧，但不应该将檩条和墙梁拉弯；
（二）墙面、屋面夹芯板安装
在安装墙面和屋面板时，墙梁和檩条要保持平直。固定式屋面板与檩条连接以及墙板与墙梁连接时，螺钉中心间距不宜大于300mm。房屋的端部和屋面板的端头连接螺钉的间距要加密。屋面板侧边搭接处的螺钉要加大，墙板侧边搭接处的螺钉可比屋面板侧边搭接处进一步加大。
夹心板围护墙施工安装之前，根据设计图纸编制施工组织设计，并组织设计人员进行现场交底；施工时仔细核对刚结构材料的尺寸规格，与图纸相对应，并做好及时的验收检查；用于安装夹芯板的构件安装精度要求要仔细核实，并及时清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物，并涂刷防锈漆进行防腐处理。
需要注意的是泛水板的安装。在进行安装之前仔细弄清泛水板节点的施工工艺，在结构线处按长度现场切割泛水板，从泛水板到支撑角刚的安装必须采用封胶。泛水板饰边应做到搭接方向正确、牢固、线条垂直、防水效果好。
四刚结构涂装
刚结构涂装应在构件制作质量经检验符合标准后进行。除锈刷漆要按照设计要求进行。
除锈等级应根据刚材表面原值状态，选用的底漆、采用的除锈方法以及工程造价等因素确定。当采用手工除锈时，除锈质量应不低于现行的国家标准。
刚结构的除锈涂装过程主要分为以下几步：基层处理、涂磷化底漆、涂防锈漆、涂刷面漆。
（一）基层处理
基层处理是刚结构除锈涂装的基础，在进行基层处理时，首先要将金属表面的浮土、灰浆、锈斑以及毛刺等清除干净，然后再从表面进行除锈，此时可以采用手工处理的方法进行。对于一些较难处理的铁锈，可用砂纸反复打磨，要确保表面的清洁；对于腐蚀特别严重的，可以用铲刀将铁锈铲掉，再用砂纸进行打磨，直到光亮为止。
（二）涂底漆
为了保证金属表面的油漆有很好的黏住力，防止生锈腐蚀，可以在刚结构构件的表面先涂一层磷化底漆。
（三）刷涂防锈漆
在涂漆的过程中，必须保持被涂物表面干燥。在涂的过程中，一定要涂刷到位，涂刷均匀。对于刚构件中不易涂刷到的缝隙隙处，应该在拼装前将拼合缝隙处的除锈和涂漆等工序做完，但是要保证铆孔内不得进入涂料，以免铆接后钉眼中有夹渣。
（四）表面面漆
刚架安装完成后进行面漆涂刷。
综上所述，刚结构构件的涂装大致步骤为：构件经除锈处理后应立即喷涂保养底漆（红丹醇酸防锈漆，涂层厚度25~30μm），而后再涂两道醇酸防锈漆（中间漆），涂层厚度50~60μm，制作完成后，再涂两道醇酸调和漆（面漆），涂层厚度40~50μm，其中最后一道面漆应在安装完成后工地涂制。涂层干漆膜总厚度：室外不小于150μm，室内不小于125μm，涂刷遍数不应少于4遍。（高强螺栓结合处摩擦面不得涂防锈漆，但应涂环氧富锌涂料）。修补漆共5遍，各层如上，涂层厚度115~140微米。涂漆的颜色根据实际工程要求确定。
结束语：随着房屋建筑工业的发展以及门式刚架房屋刚结构的迅速发展，技术的需求已经成为一个重要的因素，本文就从门式刚架技术的设计要点出发，对刚结构安装的技术要求以及刚结构涂装的技术要求进行了论述，希望能够对今后门式刚架防务技术的发展能够起到一定的帮助作用。
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