在解密門式剛架輕型房屋鋼結構建筑以及如何深化設計之前，先來看一看實例項目的設計長什么樣吧！

（模型整體及局部）

中建工業(yè)化寧鄉(xiāng)基地廠房——建筑長250米，寬150米，高16米，局部高25米。廠房內(nèi)部有行車有夾層有高低跨，結構元素豐富，是典型的門式剛架結構。同時它的墻面豎窗設計也獨具特色。

（模型整體及局部）

山東魯橋1#車間——建筑長度155米，寬108米，高度9.5米，為三連跨結構。 最大跨度達到36米，柱梁截面最大達到1.5米。屋面桁架天窗喉口寬度達到6米。

（模型整體及局部）

山東魯橋硅磚車間——建筑長282米，寬72米，高12米。車間頂部設有兩個270長的簡易氣樓。

（模型整體及局部）

海納川（濱州）發(fā)動機鑄造中心鑄造聯(lián)合廠房——建筑總長375米，寬78米，高18米。建筑由兩棟單體組成，屋面設有屋脊通風氣樓以及順坡通風采光天窗。

（模型整體）

淄博C區(qū)聯(lián)合車間——建筑長420米，寬168米，高20米。結構為六連跨，設有高低跨、夾層、氣樓、鋼梯等。建筑外窗采用蛇行窗，造型新穎獨特。

何為“門剛”建筑？

門式剛架輕型房屋鋼結構是一種由梁、柱等單元構件組合而成的結構體系，具有結構自重輕、使用空間大、抗震能力強等特點，被廣泛應用于各類廠房、倉庫和超市、娛樂體育設施、車站候車室等公共建筑。

結構體系圖

“門剛”建筑如何深化設計？

其實，門式剛架輕型房屋鋼結構在結構設計和制造安裝之間存在一個中間過程——深化設計。深化設計作為結構設計和現(xiàn)場施工的鏈接載體，一般需要分為三個階段才能將一棟門式剛架建筑由簡單的結構設計細化成工廠制造、現(xiàn)場安裝的建筑實體：深化設計準備階段、深化設計階段以及深化成果輸出階段。

階段一：深化設計準備

“三維”構建

一棟門剛結構建筑進入深化設計階段之前會有一個準備階段。深化設計師首先要做的是對各專業(yè)的圖紙進行一個深入的熟悉，然后在自己的大腦中進行初步的三維構建。過程中，深化設計師需要將各專業(yè)圖紙中有沖突的部位、在設計和施工上有待優(yōu)化的方面提取出來，形成文字性的內(nèi)容，以備溝通交流找到最佳解決方案。

階段二：深化設計

·基礎預埋搭建

基礎預埋深化建模

正式深化設計階段——搭建一個三維實體模型。

先是將各類設計零部件和設計參數(shù)輸入到實體模型中，隨后，便是模型搭建的第一步也是最重要的一步——基礎預埋的搭建�；�礎預埋的搭建如果不正確，輕則影響到建筑能否順利安裝，重則會影響到結構的安全。所以，基礎預埋深化一定需要注意：

1. 預埋錨栓的大小、材質和定位要按照結構圖中預埋布置圖的要求，同時考慮錨栓是否滿足錨固長度的要求，當設計無規(guī)定時，可按鋼錨栓選用表中的參數(shù)選取。

2. 預埋錨栓的定位和基礎及基礎短柱之間的位置應一致，一般情況下應中心對齊，如果定位偏心，會影響結構受力。如設計要求偏心，應按設計要求深化。

3. 基礎短柱中鋼筋數(shù)量較少、不便于預埋錨栓安裝固定時，應設置預埋支架以保證預埋錨栓在基礎混凝土澆筑時不出現(xiàn)移位。

4. 預埋錨栓組定位時，應設置安裝定位用預埋定位鋼板，定位鋼板的厚度應根據(jù)錨栓大小及數(shù)量確定，一般采用6~10mm鋼板。定位鋼板中心應開混凝土澆筑孔,定位板上錨栓孔孔徑比錨栓直徑大2mm。

5. 預埋錨栓頂端應車絲，用于固定鋼柱。車絲長度應根據(jù)柱腳底板厚度、墊板厚度、螺帽厚度確定，通常應比最頂端螺帽高出20~50mm。

· 橫梁與立柱搭建

鋼柱深化建模

門式剛架主要的承重構件為鋼柱和鋼梁，其中鋼柱分為剛架柱、抗風柱、夾層柱；鋼梁分為屋面梁、夾層梁及吊車梁,需要注意的是:當有行車時要設置鋼吊車梁，有夾層的位置要設置夾層柱、梁。

鋼梁深化建模

鋼吊車梁深化建模

在深化過程中，這些小細節(jié)也是必須要牢記的：

1. 鋼柱、鋼梁截面大小、板厚、材質應按結構圖中鋼架圖的要求。

2. 鋼柱柱腳錨栓孔定位尺寸應與預埋錨栓定位尺寸一致，不然，現(xiàn)場無法安裝。為消除鋼架安裝誤差，孔徑大小應比預埋錨栓大5~10mm。鋼柱柱腳應根據(jù)結構設計決定是否設置抗剪鍵。在柱腳有包裹混凝土保護時，應注意柱腳加勁板的大小不超出混凝土保護層外。

3. 鋼柱柱頂在設計無明確要求時，通常做成平頂以便于柱頂天溝的安裝。柱頂加勁板的設置及大小應考慮對柱頂天溝安裝的影響，防止加勁板過大造成天溝無法放置。

4. 鋼梁深化應考慮結構設計對屋面坡度的要求，常規(guī)的屋面坡度一般為5%~10%。

5. 鋼柱與鋼梁、鋼梁與鋼梁連接處高強螺栓間距一般為70~250 mm，為防止間距過大時造成連接板接合不緊密、影響板間的摩擦系數(shù)，應設置加勁肋。

6. 鋼吊車梁截面大小、板厚、材質應按吊車梁布置圖及大樣圖的要求。

7. 鋼吊車梁上翼緣軌道連接孔應根據(jù)軌道連接方式確定，當采用焊接軌道壓板或彎鉤時，因連接方式的改變，上翼緣不設置軌道連接孔。

8. 鋼吊車梁端板的長度應考慮設計要求中與上翼緣連接處焊縫的高度，端板頂端一般距上翼緣上表面5~10mm。

9. 鋼吊車梁端部鋼車擋應根據(jù)現(xiàn)場施工情況確定是否與鋼吊車梁焊接為一個整體，通常采用現(xiàn)場焊接的方式。

對于一個完整的深化模型來說，不應只有“骨骼”而缺失“關節(jié)”。也就是說，整個深化過程中，除開主體構件的搭建之外，節(jié)點深化建模也是至關重要的。深化設計一直強調(diào)：強柱弱梁，強節(jié)點、弱構件。

在節(jié)點深化深化建模中最應關注的則是螺栓的大小、規(guī)格、等級、間距、連接板的厚度，焊縫的等級及尺寸均應符合設計要求。

節(jié)點深化建模

· 支撐系統(tǒng)搭建

鋼支撐深化建模

門式剛架的支撐系統(tǒng)一般包含系桿、水平支撐、柱間支撐。支撐有柔性和剛性之分，柔性支撐一般多采用圓鋼，鋼性支撐一般采用角鋼或圓管。支撐主要用來傳遞橫向水平力，并將結構件連為一個整體，在鋼支撐深化中——鋼支撐截面大小、板厚、材質應按結構圖的要求；鋼系桿端部連接節(jié)點不宜伸入鋼柱或鋼梁翼緣內(nèi)側，防止系桿長度超過鋼柱和鋼梁之間的凈空而無法放入。檐口位置鋼系桿的設置應考慮天溝落水管安裝；系桿連接螺栓規(guī)格等級按設計要求，應盡量采用高強螺栓連接以減少焊接工作量；屋面水平支撐應設在鋼梁上翼緣以下150mm左右位置，圓鋼柔性水平支撐應設置花籃螺栓便于張緊；水平支撐與花籃螺栓的連接應采用彎鉤連接或支撐圓鋼車絲連接，不宜采用圓鋼與花籃螺栓對焊，避免因焊縫過脆造成斷裂。角鋼或其他剛性水平支撐在鋼梁上的連接螺栓孔應比螺栓直徑大4~5mm。

· 圍護結構搭建

檁條、隅撐、拉桿深化建模

圍護結構相對簡單，它包含檁條、隅撐、拉條、撐桿等。深化過程中，圍護結構截面大小、板厚、材質按結構圖的要求。

常規(guī)檁條截面形式有：C型、H型和Z型。C型檁條采用鉸接節(jié)點連接，檁條與檁條間應留10~15mm間隙。Z型檁條采用搭接連接，搭接長度按設計要求。高頻焊接H型鋼檁條采用鉸接節(jié)點連接，檁條與檁條間應留10~15mm間隙，檁條端部下翼緣需切肢。C型及Z型檁條開孔宜采用18~25mm長圓孔。為消除安裝誤差，高頻焊接H型鋼檁條開孔宜采用擴大圓孔，孔徑比螺栓或拉條大4~5mm。設計要求中，為規(guī)避設計變形，雙拼C型檁條的連接焊縫應采用間斷焊。

隅撐兩端連接螺栓開孔宜采用18~25mm長圓孔。隅撐的設置位置應避免與水平支撐碰撞，由于安裝誤差可能造成的絲扣外露過短，拉桿與斜拉桿兩端車絲長度不宜小于30mm。

· 女兒墻柱、氣樓、鋼梯、雨篷搭建

鋼梯模型圖

女兒墻柱、氣樓、鋼梯、雨篷屬于附屬結構。女兒墻柱一般在工廠焊接于柱上，對于需要現(xiàn)場焊接于柱上或梁上的女兒墻柱應設置現(xiàn)場安裝定位螺栓，螺栓可采用16~20mmC級普通螺栓。而氣樓一般采用托梁與屋面連接，應考慮氣樓底部與屋面連接位置的防水。室內(nèi)鋼梯及室外屋面檢修梯的連接應考慮現(xiàn)場定位，宜在連接處設置定位螺栓。

經(jīng)過以上步驟，一棟經(jīng)典的門式剛架輕型房屋鋼結構建筑模型就搭建完成了。

完整深化模型圖

· 繼續(xù)向內(nèi)部探秘！

模型內(nèi)部整體屋面

模型內(nèi)部局部視圖（牛腿節(jié)點）

· 模型編號

模型搭建完成后，接下來就是對模型零部件進行整體編號。編號完成，系統(tǒng)會自動給每一種構件分配唯一的編號，方便現(xiàn)場安裝辨認。

深化設計階段的工作到此全部完成。

階段三：深化成果輸出

深化設計階段工作完成后，需要將深化設計的成果轉化成工廠制作加工及現(xiàn)場安裝可用的各類圖紙以及清單表格，方便項目統(tǒng)計工程量、對接后期工程結算。

這么看過來之后，大家有沒有對門式剛架結構的深化設計有個基本的了解呢？門式剛架結構作為5大結構之一，介于它造價低、應用廣等諸多優(yōu)勢，此類工程只會越來越多。所以，歸根結底，為貫徹“服務項目生產(chǎn)”的工作理念，鋼構事業(yè)部的深化設計師們也將持續(xù)加強對此類結構深化工作的創(chuàng)新開展，為鋼結構事業(yè)部深化設計軟實力的穩(wěn)健提升添磚加瓦。

（來源：鋼結構在線）