基于门式刚架优化设计的探析
门式刚架设计优化综述
2019.04Doors &Windows摘The portal frame is an important structural system in the field of construction industry It is one of the more tra ditional architectural structure systems and is widely used the portal steel frame structure system used in the building structure system of our country is late mainly single-layer portal frame and the portal frame structure based on the factory building design appears with the development of social economy the structure system in the construction field has been introduced from the old Based on this the design optimization of portal frame is studied and the basic requirements of structure selection and other optimization design content are expounded for reference Key words portal frame 门式刚架结构在钢结构厂房建筑结构体系中应用范围逐支撑梁3门式刚架设计过程中需要关注的影响因素较多门式刚架厂房设计具备多样化的特征建筑规划与设计872019.04Doors &Windows上4首先用钢材质的选择选材是门式刚架结构体系优化设计的重中之重尽可能地缩小横截面面积通过建模设计优化的重点并不是用钢量[建筑规划与设计88。
某门式刚架轻型钢结构厂房优化设计分析
安
２ 优化设计
２
．
徽
１优化模型同
建
筑
几何构造 约束条件方面有宽 厚 比、 高厚 比 、 腹板 高度大 于 翼缘宽度 、 大头截 面高度大于小头截 面高度 、 翼缘 厚度大于 腹
２ ｍｍ以上等 。 性能约束考虑弹性范围内强度 的利用 、 刚 ＿ 收 作 稿 者 简 日 期 介 ： ２ 李 ０ １ 建 ３ — 国 ０ １ （ － １ ９ ２ ５ ８ ０ 一 ） ， 男 ， 山 西 平 遥 人 ， 毕 业 于 山 西 农 业 大 学 ， 硕 板厚度 度及平面 内外稳定的性能约束 。 所有 约束条件应符合《 规程 》 的
士； 助教 ， 主要从事房屋建筑学方面的教 学工作。
安
徽
建
筑
２ ０ １ ３年 第 ２期 （ 总１ ９ ０期 ）
规定 ， 并且要在有限元分析的过程 中随着设计变量动态调整［ ３ １ 。
２ ． ２优 化 目标
产 品的厚度 系列 ； ③梁的翼板 和腹扳厚 度差别较大 ，
给材料规格选 型带来不 便。对结构进行 了两 轮三次 的优化设计 ， 优化结果分析如下。
刚架中梁柱用钢 达 ２ ． ９ ６ ｔ ， 单位平米用 钢量 为 ２ ３ ． ６ ｋ ｇ ／ ｍ 。实际工
程 中． 冈 ０ 架 中梁 柱 用 钢 一 般 为 刚架 总重 的 １ ／ ３ ～１ ／ ２ ， 即使 按 上 限
取值 ， 原设计 中门式刚架单位平米用钢量也高达 ４ ７ ｋ ｇ ／ ｍ ， 用钢 量与工程实际和轻钢钢结构 的特点极其不相称。
以单榀 门式 刚架体积最小 ， 即用钢量最少为优化 目标 。
２ ． ３优化步骤
小议门式刚架轻型钢结构的优化设计
小议门式刚架轻型钢结构的优化设计摘要：笔者根据多年从业经验，对门式刚架轻型钢结构中的设计经行深入探讨。
关键词：门式刚架结构，优化设计，轻钢结构1 结构形式与跨度对用钢量的影响门式刚架的结构形式按跨度可以分为单跨，双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为多脊双坡，单脊双坡和单脊单坡。
由于多脊双坡常常采用内天沟排水，而内天沟排水的体系因其特点从而具有下列缺点：1)钢耗量增大；2)室内排水系统增多；3)由于屋面节点较多为日后房屋漏水留下较多隐患；从而在刚架形式上，设计工程师常采用外挂彩板天沟，单屋脊的多跨大双坡的形式。
在设计中，房屋高度往往由生产条件和使用要求所确定，而房屋的高度对应其合理的跨度。
总体来说，在一定的荷载和柱高条件下，由于跨度的适当增加所引起的用钢量增加并不是很明显，但跨度的增大却多出了有效的使用面积，同时也降低了基础的造价。
在用钢量最小的求解过程中，不同的柱高对应不同的最优经济跨度。
通过特定条件下的计算表明，无吊车轻型门式刚架单位用钢量随着跨度的增加是单调递增的，而有吊车的门式刚架情况较为复杂，总体来说，吊车的起重量与经济跨度密切相关，不同吨位的吊车又对应不同的经济跨度，随着吊车起重量的增加，经济跨度向高处攀升。
2 刚架最优柱距的确定从综合的角度分析，柱距(模数)的选择对设计的优劣影响极大。
归纳起来有以下几点：1)钢用量始终是评价刚架结构方案优劣的有效指标，研究表明，柱距和门式刚架用钢量关系最为密切。
2)使用轻质屋面材料和轻型墙体材料，取代传统工艺所常用的钢筋混凝土屋面板和钢筋混凝土围护墙体的做法，可以降低厂房总体造价。
3)钢材的供应与费用，标准化程度等指标都与厂房的柱距(模数)有关。
刚架的间距与刚架的跨度大小、屋面荷载多少、檩条间距的大小等多种因素有密切关系。
正常情况下，间距的增大，檩条和墙梁跨度增大，直接导致其相应用钢量增加，同时支撑的用钢量也增加，但主刚架榀数的减少可以降低总用钢量。
工程经验表明，6m～9m是门式刚架的合理柱距，7.5m左右的经济效果最好。
论工业厂房轻型门式刚架的优化
论工业厂房轻型门式刚架的优化摘要：门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其结构美观经济安装方便，在玻璃工业厂房以及其他工业领域，应用得相当广泛。
本文结合实际工程经验, 提出了轻型门式刚架普通钢结构厂房的优化设计方法，希望能够为今后同类型的厂房设计提供简便的设计思路。
关键词：工业厂房设计、门式刚架、优化1、前言：轻型钢结构门式刚架与屋架结构相比,整个构件的横截面尺寸相对较小,可以有效地利用建筑空间，从而有效降低房屋的高度，减小建筑体积；其次，刚架构件本身的刚度较好，其平面内、外的刚度都较好，为运输、安装提供较有利的条件。
另外轻型门式在建筑造型上也较简洁美观。
因此，轻型门式刚架结构形式不光用于中、小跨度的玻璃及其他工业房屋，也能应用到较小跨度的公共建筑，都能取得较好的经济效果和时间效益。
在玻璃行业中，不管是玻璃原片生产线还是玻璃深加工厂房，都大量采用了轻型门式刚架结构形式的厂房。
这种厂房结构构件单一，在工厂采用焊机流水线焊接，在现场采用螺栓拼接安装，施工简单快捷，能够节约大量人力和时间。
而传统的钢屋架结构形式体系,用钢量大,构件多,施工安装量大,质量不易保证,结构占用建筑空间大等缺点。
因此，在中、小型跨度结构中，轻型门式刚架取代传统的桁架或网架结构成为必然的趋势。
2、门式实腹刚架门式实腹刚架适用于荷载较小、跨度约为9～36m、柱高约为4．5～12m，无吊车或吊车起重量较小的房屋。
当跨度不超过15m，柱高不超过6m，弯矩变化不大。
以及按塑性理论设计时，宜采用等截面；当跨度大于15m，柱高为7m 以上以及有吊车时，弯矩变化较大，宜采用变截面。
变截面随着弯矩变化，能够充分材料性能，因而更节约材料，但在裁剪材料及加工制造方面，不如等截面方便。
用上下翼缘和腹板三块钢板焊成的工字形截面的实腹刚架，截面形式简单，受力性能好，在玻璃厂房门式刚架中都采用这种工字型实腹刚架。
为保证门式刚架制作的焊接质量和提高工效，变截面钢柱和钢梁一般在工厂采用自动焊机焊接成型。
轻型门式刚架的特点和优化方法分析
轻型门式刚架的特点和优化方法分析摘要门式刚架是单层工业厂房中一种常见的结构形式，本文分析了门式刚架结构的特点，并从柱距、跨度、次构件以及钢材类型等几方面探讨如何降低门式刚架的用钢量，并根据分析结果提出了相关合理化建议。
关键词门式刚架用钢量柱距跨度AbstractThe portal frame for single storey industrial buildings is a common form of structure,this paper analyzes the characteristics of portal frame structure,and from column space,span,components and types of steel and so on several aspects to discuss how to reduce portal frame steel consumption,and according to the analysis results puts forward some reasonable suggestions.Key wordsportal frame; Steel consumption; column space; span1 前言近几年来，我国轻钢结构发展迅速，单层门式刚架轻型房屋钢结构具有跨度大、用钢量低、重量轻、施工速度快、综合造价低和适用范围广等特点，在轻工业厂房、仓库、交易市场等各类建筑结构中得到了广泛的应用，其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点。
在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。
2 轻型门式刚架结构的特点2.1 自重轻围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。
门式刚架的优化设计
（三）综合优化
确定了门式刚架的材质、截面型式以后，即可根据STS软件显示的计算结果信息，综合调整梁、柱的截面尺寸，进行整体优化。
STS计算钢结构应力比图说明：
柱左：作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值；
右上：平面内稳定应力比（对应长细比）；
右下：平面外稳定应力比（对应长细比）；
梁上：作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值；
左下：平面内稳定应力比；
右下：平面外稳定应力比。
1．针对梁、柱构件的强度抗弯承载力，应调整杆件的整个截面尺寸，即同时调整梁、柱腹板和翼缘的尺寸，以达到应力比值合适。
2．针对梁、柱平面内的稳定应力比及柱对应的长细比，应主要调整梁、柱腹板的尺寸，辅助调整翼缘板的规格，以达到合适的应力比及长细比。
3．针对梁、柱平面外的稳定应力比及柱对应的长细比，应主要调整梁、柱翼缘板的尺寸，辅助调整腹板的高、厚，以达到合适的应力比及长细比。
总之，在进行门式刚架的综合优化时，不论上述哪一项内容都不能孤立调整，而应当全面考虑，单独改变某一个数据都会对其他数据带来或多或少的影响，改变截面平面内的数据会对平面外的数据产生影响；改变钢柱的数据会对钢梁产生影响等；反之亦然。
因此优化时要配合所有数据的协调变化，以使计算结果最优。
探寻门式刚架的最优化设计
的５ ０ ％以上 。这种结构Ｔ业化 、 商品化程度高 ， 施工快 ， 综 合效益 ９ ． ０ ｍ。 超过 ９ ｍ， 屋面檩条与墙架体 系用钢量增加较多 ， 综合造价不 高 。轻型钢结构体 系的本质是“ 轻” ， 实现这一本质 的条件是截 面 经 济。 由此可见 ， 合理 的跨度 和间距 选择对刚架优 化设 计的重要 板件要 “ 薄” ， 设计时必然要考虑板 件局部失稳后 的极 限强度 。所 性 可 见一 斑 。
此基 础上一 个Ｔ程应该 首先确定 门刚 的合 理跨度 和刚架 的最优 壁薄 ， 高度大 的檩条和墙梁 ， 以取得最少 的用钢 量 ， 达到最优化设 间距 。 门 刚跨 度 一 般 由生 产 ｌ Ｔ艺 和 使 用 功 能 来 确 定 ， 有 时 业 主要 计和较 好的经济效益 。此外 ， 檩条设计 时只简单要求镀锌 ， 没有 提 求设计人 员根据Ｔ艺和使用功能来确定 厂房的经济跨度 ， 以降低 出镀锌方 法镀锌量 ， 导致 一些施Ｔ单 位用 电镀 ， 造 成 Ｔ程 尚未 完
科技 的发展令钢结构 的重要性被重新肯定。轻钢结构是近十 增大先下降而后上升。常用跨度如 １ ２ ～ １ ８ ｍ， 最合理柱距 ６ ． ０ ｍ。跨
年 来 发 展 最 快 的领 域 ， 在 美 国 采 用 轻 型 钢 结 构 占非 住 宅 建 筑 投 资 度 １ ８ ～ ３ ６ ｍ， 合理柱距 ６ — ７ ． ５ ｍ。跨度 ３ ６ ～ ４ ５ ｍ， 合理柱距 约 为 ７ ． ５ ～
民营 科技 ２ ０ １ ４ 年第６ 期
工 程 科 技
探寻 门式刚架 的最优化设 计
冷 晶 明
（ 秦 皇岛庄典装饰 工程有限公 司， 河北 秦 皇岛 ０ ６ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要： 对 门式 刚 架 的 最优 化设 计 的 思路 和 方 法进 行 了 阐述 。
门式刚架结构厂房结构的优化设计
建筑规划与设计Doors&Windows D0I：10.12258/j.issn.1673-8780.2021.01.039门式刚架结构厂房结构的优化设计宋慧斌山西潞安工程勘察设计咨询有限责任公司摘要：门式刚架以其工厂化生产、安装便捷、结构稳定、成本低廉的优势，得到了广泛应用，具有一套完善的设计、加工、安装的标准体系。
由于其是运输至施工现场进行组装，需要设计人员在设计阶段进行统筹规划,注重施工中细节上的设计,依据业主方的实际需求，对厂房结构进行优化设计，确保门式刚架结构与厂房结构实际需求的一致性，以提升厂房结构设计的效果。
关键词：门式刚架结构；厂房结构；结构设计1前言门式刚架结构在厂房建设中的应用，可提高厂房建设的速度，并可保证厂房结构的稳定性和可靠性。
目前，门式刚架一般采用的是新型环保材料，质量更轻,并且是工厂化生产，将刚架运输至施工现场直接进行组装，施工速度快，与传统施工建设相比,刚架组装更加的方便快捷,并且组装后的厂房兼具美观和实用性，进一步扩展了刚架结构的应用范围，除了在厂房结构设计中的应用，还可用于市场、库房，以及民用建筑等设计中。
2门式刚架结构厂房结构设计要求第一，门式刚架在用于厂房结构设计时,有一个非常明显的劣势，主要是其构件的强度不够，弯折性不好，进而导致整个结构的刚性不够，因此，需要在施工和运输环节多加注意，尽量避免构件变形问题的岀现。
第二，门式刚架在设计阶段,要从整体布局入手,进行统一的规划和设计,对门式刚架安装过程中的各个构成要素进行有序对接,尤其是墙体与屋顶之间,以及各个面板之间的对接,其决定着整个结构的牢固程度。
第三，由于门式刚架结构是由众多的构件组成，这些构件多数使用的是轻质材料制作,在安装和运输中容易岀现破损，需在这两个环节做好防护措施。
第四，门式刚架结构主体使用的是钢材料,在用于厂房结构设计时，需要考虑到防腐措施,避免刚架锈蚀，降低刚架结构的荷载能力。
第五，在设计中需慎重考虑塑性设计问题,如果刚架梁柱使用的是变截面杆件，梁柱腹板的强度,在设计中要采用使用后的屈曲强度，也就不能使用塑性设计。
论述门式刚架结构的优化设计
ｌ 合理跨度 的确定
不 同的 生产 工艺流程 和使用功 能在很大程 度上 决定着厂 房 的跨度 。有的业 主甚至要求轻钢生产厂家根据 自己的使用功 能， 定较为经济 的跨度 ， 确 在尽可 能满足生 产工艺和 使用功能 的基 础 上 ， 根 据 房 屋 的 高度 确 定 较 为 合 理 的跨 度 。 一 般 情 况 应 下， 当柱 高、 载一定 时， 当加 大跨度 ， 荷 适 刚架 的用钢量 增加不 太 明显 ， 节 省 空 间 ， 础 造 价 低 ， 但 基 综合 效益 较 为 可 观 。 但 此 时 应注意加大跨度应适量， 一般保持最后跨度 在 １ ～ ４ ２ ２ ｍ之 间， 否 则容易造成钢粱截面 由挠 度控 制， 导致无法充分 发挥 高强度钢 材（ 比如 Ｑ ４ Ｂ 的强度。一股 当跨度大于 ２ ｍ时 ， ３５ ） ４ 如果是单跨 结 构 ， 于 风 荷 载 较 大 的 地 区 （ 如 厦 门 ０８Ｎ ｍ） 则 应 于 中 对 比 ．ｋ ／ ￣， 间 设 立 摇 摆 柱 ， 大 大 减 小 钢 梁 以及 钢 柱 断面 ， 用 钢 量 较 单 可 其 跨刚架节约 １． ６７ ％左右。通过大量计算发现 当檐高为 ６ 柱距 ｍ、 为 ７５ 荷载情况完全 一致情况 Ｆ（ ． ｍ、 恒载 Ｏ３ Ｎｍ２活载 Ｏ３ Ｎ ． ／ ， ｋ ． ／ ｋ ｍ ２ 基本风压 ０８ Ｎｍ ， 吊车） 跨度在 １ ～ ４ ． ／ ２无 ｋ ， ２ ２ｍ之 间的刚架单 位用钢量 （ ３ ５ ） １－ ５ ｇ 当檐高 为 １ ５ 时 （ Ｑ ４ Ｂ 为 ６ ２ｋ ／ ； ｍ ２ １ｍ 其他情 况 同上 ） 跨度在 １～ ４ ， ２ ２ ｍ之 间 的刚 架用钢量 （ ３ ５ Ｂ 为 ２ ～ Ｑ４一） ２ ３ ｋ／ ０ ｇ 。因 此 ， ｍ 设计 者 应 根 据 具 体 要 求 在 选 择 方 案 时 选 择 较 为 经济 的跨 度 ， 宜 盲 目追 求 大 跨 度 。 不 ，来自３ 合理确定柱脚 埋深
门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究
门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究门式刚架轻型钢结构房屋是一种新型的建筑结构体系，其具有重量轻、施工快、抗震性能好等优点。
在目前的建筑领域中，越来越多的人开始关注和研究这种新型的建筑结构体系。
本文将从设计的角度来对门式刚架轻型钢结构房屋进行合理设计的研究，探讨如何实现优良的建筑设计效果，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计必须考虑其整体结构的稳定性和承载能力。
在设计之初，需要充分考虑房屋的整体布局、结构形式和受力情况，合理确定门式刚架的尺寸和布置，保证其能够承受各种外部荷载，并满足建筑的使用要求。
还需要考虑门式刚架和墙体、楼板等部件之间的连接方式，确保其具有良好的整体稳定性和耐久性。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计需充分考虑其节能、隔热、防水等性能。
在设计阶段，应合理选择保温材料和隔热材料，保证房屋具有良好的保温性能和隔热性能，减少能源消耗。
还需要考虑房屋的防水设计，包括屋面防水、墙体防水等，保证房屋能够有效防止水的渗透，延长房屋的使用寿命。
门式刚架轻型钢结构房屋的设计还需要考虑其建筑美学和人性化设计。
在外观设计上，应该注重考虑建筑的整体风格、立面处理、色彩搭配等，使其符合当地的建筑文化和环境特点，营造出美观的建筑形象。
在内部设计上，还需要考虑房屋的功能布局、采光、通风等问题，为居住者创造舒适的居住环境。
在门式刚架轻型钢结构房屋的设计中，还需要充分考虑其施工和成本的问题。
设计应该尽量简化构件的制作和加工工艺，降低建筑的施工难度和成本。
在设计时还需要充分考虑房屋的材料选择、结构布局等问题，以尽量降低建筑的造价，提高建筑的经济性。
门式刚架轻型钢结构房屋的合理设计需要充分考虑建筑的整体结构、性能要求、美学设计、施工成本等诸多方面的因素。
只有充分考虑这些因素，才能够设计出满足建筑使用要求，具有良好外观和舒适环境的门式刚架轻型钢结构房屋。
未来，随着社会的发展和科技的进步，门式刚架轻型钢结构房屋将会得到越来越广泛的应用和推广，其设计研究也将会得到越来越多的关注和重视。
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基于门式刚架优化设计的探析
摘要：轻型门式刚架结构具有造价低廉、安装方便、施工周期短等特点，近几
年来在工业厂房的建设中得到广泛应用。
在传统的门式刚架设计方法中，其截面
尺寸、结构形式等选择，都遵照满足使用功能和设计规范的要求，而规范只给定
范围要求，然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本，
采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。
因此对门式刚架结构进行
优化设计非常有实际工程意义。
关键词：门式刚架；优化设计
引言：
门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最为广泛的一种钢结构形式，广泛应
用于生产、仓储、物流等各行各业中。
结构的优化设计是结构的综合选优，即把
设计追求的目标与应满足的约束条件有机地结合起来，用优化的理论和合理的方法，在满足设计约束条件的可行区域内进行设计，以得到最优的设计方案，达到“质优、价廉”的经济指标。
结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用
意义。
一、门式刚架概述
门式刚架是一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚
架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛
应用于工业与民用设施中。
目前，国内已建成了大量轻钢结构建筑，成长了一大
批钢结构建设企业和设计人员，国内也开发了许多钢结构设计软件，比如PKPM、3D3S、YJK等等均有钢结构设计模块，设计人员可以利用设计软件方便快捷地进
行各种钢结构设计。
然而，不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件
进行设计，而得出不一样的结果。
这主要与设计人员对规范、结构体系以及软件
本身的理解认识，工作实践经验的积累等因素都有关。
设计结果决定了工程的含
钢量，基本上就确定了工程的整体造价，所以结构设计不仅要符合相关设计规范
等条文的规定，保证建筑结构体系的安全，同时也应该在满足相关设计规范要求
的基础上做好恰当的优化，合理的降低结构的含钢量，做到安全适用，经济合理，保障质量。
因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。
二、优化设计
2.1结构选型
门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
合理选择结构形式，包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等至关重要。
首先，柱距对用结构钢量有较大的影响。
经过大量工程实例调查和统计，柱距为6~9m 时，总用钢量基本保持稳定；柱距小于6m时，总用钢量随柱距增大普遍呈降低
趋势，降幅随跨度的增大而增加；柱距超过9m时，由于檩条、支撑、吊车梁等
构件的用钢量大幅上升，造成总用钢量上升。
柱距和跨度首先应满足工艺布置的
要求。
当工艺无特别要求时，柱距应以6～9m为宜。
有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近6m；无吊车及屋面吊挂荷载的厂房，柱距宜接近9m。
具体
工程应通过结构计算模型的试算比较来最终确定。
门式刚架跨度宜采用9～36m，当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。
屋面坡度一般以5%～10%为宜，沿海多雨地
区应适当增大坡度。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015颁布后，门式刚架跨
度可以扩大至48m；当吊车吨位较大时，经济跨度在24~36m；无吊车或吊车吨
位较小时，经济跨度在18~24m；跨度对于用钢量同样有着较大的影响。
影响经
济跨度的主要因素是荷载，荷载越大时，总用钢量对跨度越敏感，越应注意采用
合理跨度。
2.2选择材质
Q235B、Q345B钢是门式刚架轻型钢结构中经常使用的材料。
两种钢材的强
度设计值不同，Q345钢与Q235钢相比，前者的强度要高于后者。
具体到某项工
程应选择哪种材料合适，与以下方面有关：
（1）设计时构件材质的选用，应根据结构的具体情况而定。
Q235B钢一般
可用于构件截面小、结构规模小的工程，以充分利用H型钢构件腹板高厚比、翼
缘宽厚比较大的特点，将构件的断面设计到更大更薄，让材料的强度发挥到最佳
状态；Q345B钢可用于高、重、大型的结构，可以充分发挥Q345B钢材强度高的
优势。
Q345B钢材与Q235B钢材相比，前者的强度要高于后者，如果结构为强度
指标控制，则同样的工程，材质为Q345B钢的结构比Q235B钢的结构较轻，但
Q345B钢材的价格要比Q235B钢材的价格略高；若结构主要为构造，比如长细比
指标控制，则选择Q235B更为经济。
因此选用材料时要比较两种钢材的含钢量和
市场价格，通过全面综合的分析核算，采用经济指标更好的钢材。
（2）从钢材市场的供货情况看，某一阶段市场上销售的钢材的规格、品种
并非都齐全，如果选用的材料、规格在当地材料市场采购难，则需要到较远的地
区采办，无形中会增加长途运输费用，从而加大施工成本。
因此首先要尽可能的
了解当地钢材市场上销售的钢材规格、材质的，设计时选择容易采购到的材料，
避免选用非常规规格的型材进行设计。
2.3综合优化
根据建筑参数进行结构建模计算，国内常用的设计软件PKPM、3D3S都可以
对结构进行计算分析，方便快捷的调整梁，柱的截面尺寸，进行整体优化。
（1）针对钢结构柱梁平面内、外的稳定应力比及长细比，着重对柱、梁腹板、翼缘的规格、尺寸进行调整，以使应力比和长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚
比满足相关设计规范要求。
（2）根据柱、梁构件的强度抗弯承载力比值，调整构件的整个截面尺寸，
充分考虑腹板高厚比、翼缘宽厚比，防止局部失稳。
（3）注重结构计算的同时，也要重视结构的构造设计，保证结构体系的完整，充分考虑结构支撑体系的布置与设计。
结束语：
优化不是一味的强调用钢量最少，优化必须以结构安全、体系合理为前提。
优化设计是一个系统工程，它综合体现了设计人员的专业设计能力、对结构体系
的理解、还有对计算软件的熟练掌握程度以及钢材市场的供货、价格信息变化等
诸多因素，只有将这些因素紧密结合起来进行综合的考虑，才能达到满意的效果，将截面优化做到更适宜的范围。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部. GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范.中国建筑工业出版社，2015
[2]冯建霖.门式刚架轻钢结构优化设计研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2010.。