摘要：随着改革开放的不断深入和发展，轻钢房屋建筑的受力结构形式也变得日趋多元化，从上个世纪90年代以来，轻钢门式刚架结构就开始被应用于房屋设计中，并得到了广泛的推广和应用，轻钢门式刚架具有灵活性高、适应性强、经济性好等优点，在近年来受到越来越多的人青睐。尽管轻钢门式钢架具有很多的有点，而且应用也比较广，但是对于轻钢门式刚架结构设计如果不能很好的把握，那么就必然会影响到刚架结构的受力和效果，因此对于轻钢门式刚架结构设计中几个关键问题进行探析和研究具有重要的现实意义。

　　关键词：轻钢门式；刚架结构；设计；问题

　　轻钢门式刚架结构设计经过多年的推广和使用已经日趋完善，并处于不断的创新与发展的过程之中，相关的设计规范和技术章程的颁布和印刷也为轻钢门式刚架结构的设计提供了技术理论指导，因此在轻钢门式刚架结构的设计中需要注意的问题也变得越来越多，对于其中的一些关键问题，如荷载取值、支撑和刚性系杆的设置、隅撑的设置等必须加以重视和总结分析。本文将从结构形式和布置、构件设计两个方面对于轻钢门式刚架结构设计中几个关键问题进行分析和论述，希望给读者一定的启示。

　　一、轻钢门式刚架结构形式和布置

　　1.结构设计

　　在对于房屋的钢结构体系进行设计过程中，如果采用轻钢门式作为主要刚架结构，那么在房屋屋盖的选择上最好选用压型钢板作为屋盖材料或是可以进行冷弯的薄壁型钢檩条来制作屋面板。而为了保证刚架的稳定性，刚架的外墙和主刚架的选型和材料的选择上要根据实际情况而定。无论是单跨、双跨还是多跨式刚架，它们的梁、柱可以根据跨度、高度或是荷载取值的不同选取不同变截面。

　　2.支撑和刚性系杆的设置

　　支撑和刚性系杆的设置在整个轻钢门式刚架结构设计中具有重要的作用，它不仅可以维系钢架结构的基本形状，还可以保障结构具有一定的稳定性和空间刚度，同时还可以为钢架结构和构件提供更多的支撑点，降低了平面外的计算长度。当然在支撑和刚性系杆的设置过程中，屋盖横向支撑应该设立在温度区间端部的第一个或第二个开间，当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆，这主要是基于支撑的效果而考虑的。另外一般情况下柱间支撑的间距和房屋间的纵向柱距、受力情况以及相关的安装条件等有着密切的关系，因此需要根据这些因素而定。为了保证刚架结构的整体性和转弯处的稳定性，在刚架的转折处最好沿着房屋的全长设置必要的刚性系杆。如果建筑物的宽度较大或是超过了一定的范围时，在内柱列宜根据实际情况适当的增加原来的柱间支撑，而如果房屋的高度相对于柱间距较大时，原来的柱间支撑最好实行分层设置。

　　3.结构平面布置和墙架布置

　　轻钢门式刚架结构的平面布置首先要注意的是伸缩缝的间距问题，其中无论是纵向温度还是横向温度都需要保证在合理的范围之内，同时还需要根据正确的计算规则，要根据实际情况适时的控制和调整温度区段的长度。当需要设置伸缩缝的时候，通常的做法是在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔并使该处屋面板在构造上允许胀缩或设置双柱。同时在布置屋面檩条的时候，要综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条供货规格等因素的影响，其中屋面压型钢板厚度和檩条间距应按计算确定，绝不能随意设置，缺乏科学性和合理性。

　　轻钢门式刚架结构的墙架布置前，应该对于房屋的门窗、结构、挑檐等设计要求以及使用的材料进行熟悉，在这些设计要求的基础之上再确定墙架的基本结构。门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，当采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，其间距随墙板板型和规格确定，且不应大于计算要求的值，外墙的使用材料需要根据实际的抗震设防烈度而定。

　　二、轻钢门式刚架结构构件设计

　　1.斜梁和隅撑的设计

　　斜梁和隅撑作为轻钢结构中的重要构件，对于刚架结构的整体性能发挥着重要的作用。斜梁的设计关键在于相关尺寸或是参数的测量，当然选取正确的测量点很重要，比如斜梁的出平面计算长度
　　应取侧向支承点间的距离，但是如果斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，这就需要选取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。如果在设计过程中的钢架斜梁的下端是受到一定压力的影响的，那么就有必要在斜梁受压的侧面布置必要的隅撑来对斜梁进行支撑和防护，这时候的隅撑一端连接在斜梁上，那么另一端则可以直接与檩条相连，其中隅撑应按轴心受压构件设计。

　　2.檩条设计

　　在檩条材料的选择上，最好选择实腹式构件，这样稳定性相对较高而且对于刚架结构的整体结构具有一定的作用，当然选择空腹式的构件也可以，只要是符合相关的技术规范和设计要求即可。但是对于一些跨度空间较大的轻钢门式刚架结构，那么在檩条设计之后一定要对构件的受压情况以及稳定性进行检查和测量，保证符合标准。在实腹式檩条和空腹式檩条中最长使用的是实腹式檩条，当然在实腹式檩条计算时，无论是屋面能或是不能阻止檩条侧向位移和扭转，都需要综合考虑实际情况和保证相关计算数据的准确性。

　　3.墙架构件设计

　　墙架构件对于刚架结构的整体具有重要的影响，在实际的墙架构件设计中，墙梁可设计成简支或连续构件，两端支承在刚架柱上。当墙梁有一定竖向承载力，墙板落地，且墙梁与墙板间有可靠连接时，可不设中间柱，并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。若有条形窗或房屋较高且墙梁跨度较大时，墙架柱的数量应由计算确定；当墙梁需承受墙板重及自重时应考虑双向弯曲。同时如果墙梁的跨度较大时，那么就必须采取相应的稳固措施，比如需要在跨中设立相应的拉条等等。

　　4.支撑构件设计

　　（1）门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆应按压杆设计；

　　（2）刚架斜梁上横向水平支撑的内力，应根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算，对于交叉支撑可不计压杆的受力；

　　（3）刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载（如有吊车，还应计入吊车纵向制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。

　　结语：经过多年的发展，轻钢门式刚架结构已逐步形成了自身的技术体系，已经有了专门的技术规程和相应的技术理论，但是轻钢门式刚架设计中需要讨论的问题还很多，需要关注到的注意点也还有很多，一个更为完善的、更先进合理的门式刚架轻钢结构技术规范体系对于轻钢结构的北大核心期刊不断发展起到重要的推动作用。

　　参考文献:

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