談云翔

【摘要】經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深化，大量新技術(shù)、新工藝涌入國內(nèi)。建筑工程作為國民經(jīng)濟(jì)增長的支柱型產(chǎn)業(yè)，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用愈加廣泛，為全面推動建筑工程事業(yè)發(fā)展，確保結(jié)構(gòu)合理性，必須重視其設(shè)計(jì)與施工作業(yè)。為此，本文主要對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究，以期有效提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；技術(shù)應(yīng)用；墻架構(gòu)件設(shè)計(jì)

自上個(gè)世紀(jì)80年代起，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H形鋼（等截面或變截面）、熱軋H型鋼（等截面）或冷彎薄壁型鋼等組成的實(shí)腹式門式剛架或格構(gòu)式門式剛架作為主要承重骨架，其擦條、墻梁可選取冷彎薄壁型鋼；屋面、墻面可選取壓型金屬板；保溫隔熱材料可選取聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酷泡沫塑料、巖棉等，并進(jìn)行支撐設(shè)置的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系?，F(xiàn)階段，一般選取焊接H形變截面構(gòu)件作為門式剛架梁與柱，選取剛接作為單跨剛架梁柱節(jié)點(diǎn)，選取剛接與鉸接結(jié)合的方式應(yīng)用于多跨剛架梁柱節(jié)點(diǎn)，可選取剛接、鉸接的方式應(yīng)用于柱腳和基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢為柱網(wǎng)布置靈活、圍護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、抗震性能良好、工業(yè)化程度高及經(jīng)濟(jì)效益高。將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于工程建設(shè)中，可有效提升工程質(zhì)量，推動建筑行業(yè)高速發(fā)展。

一、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)原則

以概率理論為前提作為門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，根據(jù)分項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。并遵循承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件設(shè)計(jì)。

如選取承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，需嚴(yán)格遵循《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》相關(guān)要求，可選取荷載效應(yīng)基本組合與偶然組合。在抗震設(shè)防區(qū)域，需遵循《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求進(jìn)行門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求其必須符合以下公式：

其中，地震作用考慮分析狀態(tài)下，荷載與地震作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值由SE表示；

承載力抗震調(diào)整系數(shù)則由表示。同時(shí)，需按照表1所示，確定承載力抗震調(diào)整系數(shù)。

表1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)

2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

墻架構(gòu)件設(shè)計(jì)：通常選取卷邊槽形、Z形冷彎薄壁型鋼作為輕型墻體結(jié)構(gòu)墻梁?？蛇x取簡支、連續(xù)構(gòu)件的方式設(shè)計(jì)墻梁，并在剛架柱上支承其2端。如墻梁具備相應(yīng)豎向承載力及墻板落地或緊密連接墻板時(shí)，無需進(jìn)行中間柱設(shè)置，并要對其自重產(chǎn)生的彎矩、剪力等進(jìn)行充分考慮。如具有條形窗或較高房屋時(shí)，其具備較大墻梁跨度，則可依據(jù)墻架柱數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。如墻板與墻梁自身重量需墻梁承受，則需對雙向彎曲狀況加以考慮。

當(dāng)4到6米為墻梁跨度，可將拉條設(shè)置于跨中位置；如跨度在6米以上，需將拉條分別設(shè)置于跨間三分點(diǎn)位置。通常將斜拉條設(shè)置于最上層墻梁位置，以此向承重柱、墻架柱等位置傳遞拉力。根據(jù)工程具體情況，墻板材料可選取輕質(zhì)材料，如彩色鍍鋅或鍍鋁鋅壓型鋼板、夾心壓型復(fù)合板等。要求墻板處于落地狀態(tài)，并連接基礎(chǔ)。

支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)：根據(jù)拉桿原理，對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)交叉支撐與柔性系桿進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選取壓桿方式進(jìn)行非交叉支撐內(nèi)受壓桿件、剛性系桿設(shè)計(jì)。按照縱向風(fēng)荷載及支撐于柱頂?shù)乃郊軐偧苄绷荷蠙M向水平支撐內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，通常交叉支撐無法進(jìn)行壓桿受力計(jì)算。

屋面板與墻板設(shè)計(jì)：壓型鋼板為建筑屋面、墻面最常用的材料，選取預(yù)涂層彩色鋼板進(jìn)行壓型鋼板的制作，0.4到1毫米為其厚度。嚴(yán)格遵循《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》相關(guān)要求計(jì)算、構(gòu)造壓型鋼板。

二、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用

1、施工準(zhǔn)備

交驗(yàn)完工基礎(chǔ)是工程建設(shè)的重點(diǎn)，應(yīng)對預(yù)埋地腳螺栓相關(guān)內(nèi)容重點(diǎn)復(fù)核檢查，如軸線位置、中心標(biāo)高與預(yù)埋長度等。并將十字軸線在基礎(chǔ)上彈出，支承面、支座與地腳螺栓位置等的誤差需控制在允許范圍內(nèi)。同時(shí)鋼柱腳下方支承構(gòu)造需與施工規(guī)定相符，在鋼板填墊中，要求每次控制在3塊以下，如有空隙存在于鋼柱腳底板面和基礎(chǔ)間，需澆筑細(xì)石混凝土，確保其密實(shí)度符合施工要求。

檢查與核對現(xiàn)場構(gòu)件、配件質(zhì)量，要求圖紙、裝箱單、實(shí)物具有一致性。復(fù)核完成后，如構(gòu)件存有損壞，需做好修復(fù)工作，確保安裝工作的科學(xué)性、合理性。

2、構(gòu)件就位

選取加長平板運(yùn)輸車（5噸）向安裝位置運(yùn)送立柱、梁等構(gòu)件，按照構(gòu)件剛度在吊裝過程中做好防變形措施。

3、吊裝結(jié)構(gòu)

（1）吊裝起重。質(zhì)量、安全與速度快為安裝工作的要求，為確保施工質(zhì)量，應(yīng)按照工程施工情況合理選擇吊裝設(shè)備。通常選取23米臂長的16噸汽車進(jìn)行吊裝施工。

（2）安裝高強(qiáng)度螺栓。調(diào)整好結(jié)構(gòu)構(gòu)件中心位置后，可及時(shí)安裝高強(qiáng)度螺栓，以便于施工為主選取其穿入方向，要求其方向具有一致性。高強(qiáng)度螺栓與副組裝連接時(shí)，螺母有圓臺面的一邊需朝向墊圈倒角一邊。高強(qiáng)度螺栓安裝過程中，禁止向螺栓強(qiáng)行穿入。如無法自由穿入，可選取鉸刀對此孔進(jìn)行修整，完成修整的孔徑，相比螺栓直徑需多出20%以上。為避免板縫內(nèi)落入鐵屑，孔洞修整時(shí)，4周螺栓需在鉸孔前全部固定，擴(kuò)孔時(shí)則禁止使用氣割。固定螺栓通常分為2次，初次固定時(shí)，螺栓預(yù)拉力需控制在1/2左右，二次固定擰緊時(shí)必須達(dá)到預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值。

4、墻板施工

首先，墻板就位。先拆箱，再向安裝地點(diǎn)運(yùn)輸各個(gè)部位的墻板，遵循一定順序由上向下合理放置。

其次，打眼。根據(jù)檁條高低順序在疊放好的墻板上打孔，應(yīng)確保其尺寸等同于墻面檁條位置。指派施工技術(shù)人員進(jìn)行檢查，引眼過程中需對打孔距離加以重視，確保整個(gè)螺釘能夠均勻分布。為體現(xiàn)墻面整體美觀性，可在同一直線上釘釘子，板底需水平放置，測量時(shí)可選取水平儀等相關(guān)設(shè)備，隨后將底線彈出，以此便于安裝。同時(shí)，通過木方支撐全部檁條，確保其具有良好垂直性。

再次，墻板安裝。墻板安裝過程中，可在泛水位置放置一塊木片，厚度為3毫米，固定樣板后在將木片撤除，這樣能夠充分體現(xiàn)安裝墻板的美觀性。每進(jìn)行5塊板安裝后，需利用垂線、經(jīng)緯儀進(jìn)行測量，避免墻體歪斜或鋸齒形出現(xiàn)于下口位置。

最后，門窗框施工。以屋架窗框作為安裝門窗框的標(biāo)準(zhǔn)，按照窗框高度、寬度切割墻板，同時(shí)應(yīng)對現(xiàn)有垂直度與水平位置加以重視，門窗框泛水上下接口安裝時(shí)，縫隙允許寬度為1毫米，防水處理時(shí)通常選取密膠施工。作為整個(gè)建筑外觀的主要構(gòu)成部分，陰陽角泛水安裝時(shí)嚴(yán)禁彎據(jù)問題，需做好接頭處理工作，安裝陰陽角泛水是否合理直接影響著工程建設(shè)的整體性。

5、頂板施工

完成外墻板施工后，可進(jìn)行外頂板施工。首先進(jìn)行保溫層鋪設(shè)，選取訂書釘對保溫層縱向聯(lián)接加以固定，拉直、拉緊作業(yè)需在屋面進(jìn)行。如保溫棉損壞需立即補(bǔ)貼，一般可選取單面膠帶等材料。隨后進(jìn)行第一塊頂板鋪設(shè)，按照圖紙需求，在屋面板上固定待郵防水墊圈的自攻螺釘。施工中檐口位置需拉鋼鎖繩，以此確保屋面檐口出口的統(tǒng)一性。每進(jìn)行5塊板安裝需進(jìn)行一次測量，工具為卷尺，以此保證板具有相同寬度。施工完成后，需將屋面雜物清理干凈，避免對屋面面板面層造成嚴(yán)重?fù)p傷。屋面板安裝施工順序如圖所示。

圖1 屋面板安裝施工順序

三、結(jié)束語

綜上所述，伴隨社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國建筑工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。為有效解決施工問題，滿足工程建設(shè)要求。必須重視結(jié)構(gòu)選擇及施工方式的應(yīng)用。在確保門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)合理的前提下，可通過規(guī)范施工流程，提升施工技術(shù)應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

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