門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探討

何凱

（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶 400000）

在我國建筑行業(yè)的施工過程中，門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了較為廣泛的運(yùn)用。對此，我國也相繼出臺了相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，對結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行了明確的規(guī)定，這些規(guī)范性的要求為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在優(yōu)化門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行保障，同時(shí)按照相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范展開設(shè)計(jì)。無論從理論角度還是從實(shí)踐角度上都需要加強(qiáng)對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的研究，從而實(shí)現(xiàn)對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效優(yōu)化。

一、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足之處

隨著門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，相關(guān)的技術(shù)水平不斷得到提升，但是就目前的狀況來看，其還存在一些不足之處。首先，相關(guān)的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還需要進(jìn)行完善，目前對輕型鋼結(jié)構(gòu)做出規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容比較多，同時(shí)呈現(xiàn)出比較強(qiáng)的交叉性，國家以及行業(yè)內(nèi)部都對標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)參數(shù)等做出了規(guī)范性的要求，但是就目前的狀況來看，這些規(guī)范性的內(nèi)容部分未達(dá)到完全統(tǒng)一，這也就為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來了一定的挑戰(zhàn)。比如在整個(gè)輕型鋼架構(gòu)都是為單屋脊的狀況，在設(shè)計(jì)的過程中，對于整體跨度較大的房屋，在客觀條件等因素的影響下，多會采用多屋脊的形式。在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，若是融入了太多的規(guī)定的內(nèi)容，那么就可能會出現(xiàn)材料過度浪費(fèi)的現(xiàn)象。其次，在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的理論方面研究有待加強(qiáng)，在構(gòu)造優(yōu)化措施的研究力度需要增強(qiáng)。從整體上來講，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)在我國所存在的時(shí)間并不長，因此在不同的方面依然存在一些不足之處，因此需要對這些存在缺陷的地方展開研究，部分結(jié)構(gòu)優(yōu)化的操作還需要理論文件的支持。同時(shí)，在對結(jié)構(gòu)計(jì)算方法等方面，就需要從根本上提升計(jì)算機(jī)的計(jì)算效率，目前整個(gè)建筑行業(yè)對計(jì)算機(jī)軟件方面的需求還是比較高的。

二、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

（一）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要特別重視以下問題。首先，在對柱腳進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求將其設(shè)計(jì)為剛接，相關(guān)模型如圖1所示，當(dāng)?shù)踯嚨囊?guī)模較大時(shí)，剛接的柱腳能夠形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，將柱頂?shù)奈灰瓶刂频阶钚?，從而降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在對屋面以及墻面展開拉條設(shè)計(jì)的過程中，在風(fēng)的作用下，檁條可能會受到一些邊緣性的壓力，因此需要對其進(jìn)行合理地布局。在整個(gè)施工的過程中，需要對檁條的穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。支撐的布置也需要遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，結(jié)合房屋的具體需求展開設(shè)計(jì)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供一定的保障。

（二）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，需要重視方法的科學(xué)有效性。本文就如何對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化展開了探索，主要提出了以下幾點(diǎn)措施：

首先，需要對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的選型予以足夠的關(guān)注。為了從根本上提升門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要對工程的實(shí)際需求進(jìn)行考量，做出最合理的選型。在對整個(gè)架構(gòu)進(jìn)行選型的過程中，單層結(jié)構(gòu)主要是利用框排架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行制造，這樣的結(jié)構(gòu)主要是借助多個(gè)不同縱向的構(gòu)件構(gòu)成一個(gè)空間性的結(jié)構(gòu)體系。隨著這一結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，需要結(jié)合平面結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)過程，對整體攻堅(jiān)效果不關(guān)注。當(dāng)對主框架進(jìn)行選型設(shè)計(jì)的過程中，可以將梯形或者三角形的機(jī)構(gòu)作為主要的結(jié)構(gòu)形式。在對屋蓋進(jìn)行選型的過程中，主要是借助屋面的行使來展開設(shè)計(jì)。墻架主要起到之稱的作用，能夠?qū)ω?fù)荷起到一定的抵抗作用。

其次，需要對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件展開一定的優(yōu)化。在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要更加關(guān)注結(jié)構(gòu)的類型、所使用的材料以及整體的布局等因素，站在各個(gè)構(gòu)件的角度上對構(gòu)件進(jìn)行有效優(yōu)化，提升鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能。在對構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，主要是對構(gòu)件的截面展開優(yōu)化，主要可以借助以下兩種不同的方式進(jìn)行應(yīng)用：首先，借助最優(yōu)化的理論進(jìn)行運(yùn)用，其次可以借助窮舉法進(jìn)行運(yùn)用，這兩種方式都能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)的有效優(yōu)化。最優(yōu)化的盧綸在應(yīng)用的過程中，焦點(diǎn)問題在于單目標(biāo)規(guī)劃問題，主要目標(biāo)是控制鋼材料的使用量，以此來實(shí)現(xiàn)對成本的有效控制，并且將其作為約束的條件，同時(shí)結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)理論來獲取到最佳的結(jié)果。門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面被調(diào)整之后便能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約材料的目標(biāo)，在相鄰的單元結(jié)構(gòu)內(nèi)也能夠使用相同截面的構(gòu)件。

同時(shí)，需要對多構(gòu)件結(jié)構(gòu)展開一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)?；诮?jīng)濟(jì)角度上進(jìn)行考量，需要對壓型鋼板以及吊車橫梁等結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，吊車的梁架采用輕軌鋼的結(jié)構(gòu)，再結(jié)合相關(guān)的計(jì)算方法，最終設(shè)計(jì)出最佳的截面參數(shù)，并且將其運(yùn)用在實(shí)際工程設(shè)計(jì)的過程中，以此來實(shí)現(xiàn)對截面的有效優(yōu)化，這也是對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的有效措施之一。

結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平不斷得到提升，目前也被運(yùn)用在很多的工程實(shí)踐過程中，但是就目前的狀況來看，其還存在很多不足之處需要改進(jìn)和優(yōu)化。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，選擇門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)逐漸成為主流的方式，也是符合社會發(fā)展潮流的最佳選擇。因此在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，需要格外重視對參數(shù)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制，在保證結(jié)構(gòu)基本性能的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為建筑行業(yè)的快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。