轻型门式钢架在我国的应用、现状及其未来展望

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摘要：轻型门式刚架结构是国内外应用广泛的新型建筑结构体系，具有质量轻、工业化程度高、施工周期短、综合经济效益高、柱网布置比较灵活等优点。随着我国经济的快速发展, 轻型门式刚架房屋结构也得到迅速的发。本文先介绍轻型门式钢结构的相关的定义，再主要是结合轻型门式钢结构在我国应用的现状，对其从结构组成、材料选择、结构体系布置、除锈与防腐等几个方面进行了阐述和分析，最后对其未来有何发展，发展的方向如何进行展望。
关键词：轻型门式刚架; 轻型房屋；整体性；蒙皮效应
正文：轻型钢结构体系是指结构构件采用较薄板件，设计时考虑板件局部失稳后的屈曲强度利用的钢结构体系。而门式刚架结构是近年来国内应用和发展最为广泛的轻型房屋钢结构体系，承重结构为单跨或多跨门式刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙，可以设置起重量不大于200kN的中、轻级工作制桥式吊车或30kN悬挂式起重机的房屋钢结构。目前我国门式刚架结构的分析设计和制作安装技术成熟，初期主要应用于各类工业厂房，并形成多种定型成套体系，随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102：2002)的颁布实施，其应用得到了迅猛的发展，国内大约每年有上千万平方米的轻钢建筑竣工，范围已扩大到体育场馆、娱乐场所、公共建筑、仓库及储运设施，超市、零售和商业服务等领域。
1．结构特点
1．1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轻质材料组成，恒荷载大幅度减小，地基的处理费用相对较低，基础也可以做得比较小，整体结构自重轻。
1．2工业化程度高，施工周期短门式刚架结构的主要构件和配件均为工厂制作，质量易于保证，构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，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很少，劳动强度轻。
1．3综合经济效益高门式刚架结构采用了计算机辅助设计， 设计周期短；构件采用先进动化设备制造；原材料的种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益高。
1．4柱网布置比较灵活门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定，可广泛用于大中小跨度、单多层、工业民用建筑，空间布置灵活，建筑表现能力强。
2．结构组成
门式刚架是以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、z形等)做檩条、墙梁；以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑一种轻型房屋结构体系。
3．材料选择
轻型门式刚架所用钢材的板件厚度相对较小，构件的稳定性和变形常起控制作用。对于以强度控制为主的构件，可采用低合金高强度钢，而以变形为控制因素的构件，则采用碳素结构钢较为经济、合理。一般用于承重的冷弯薄壁型钢、热轧型钢和钢板，应采用Q235钢和Q345钢。门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢，非焊接的檩条和墙梁等可采用Q235A，焊接承重结构和重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。