轻型门式刚架厂房的设计要点分析

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轻型钢结构厂房设计要点

轻型钢结构厂房设计要点摘要：在进行轻工业厂房设计时，必须严格执行轻型钢结构厂房设计要点，综合考虑可能影响其设计质量的因素，进而全面提高此方面的设计质量。

基于此情况下，本文总结了厂房结构体系的选型、门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置、门式刚架设计、檩条，墙梁及拉条、支撑设计与构造、吊车梁设计方面内容做出了综合论述。

关键词：轻型钢；结构；厂房设计；要点分析引言：近年来，轻型钢结构在建筑工程中得到了越来越广泛的应用，例如在高层建筑、大跨度公共建筑中，都有轻型钢结构设计的身影，它已成为一个城市现代建筑的象征。

随着现代轻型钢结构设计水平提高，从而形式由单一的框架式发展到多元化，如肋玻结构形式、钢桁架结构形式。

一、钢结构设计1.1钢结构形式与结构布置。

钢结构在设计之前应该选择合理的结构体系，合理的建筑结构体系应该是刚柔相济。

钢结构常用的结构体系有框架、平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。

在钢结构设计的整个过程中都应该注重的是概念设计，所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

一般地说要刚度均匀，力学模型清晰简便，层次清楚，条理分明，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，控制构件的侧移变形，保证结构具有足够的抗弯和抗剪能力，使其结构传力以最直接简单的线路传递到基础，抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。

结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独随1/4 的总水平力。

1.2 判定结构的合理性。

要正确使用结构软件，还应对其输出结果做正确的判断。

比如评估各向周期、位移、应力、总剪力、变形特征等。

不同的软件会有不同的适用条件和范围，初学者应充分明了。

工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。

工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得实用的设计方法，有时会用误差和较大的假定，但对这种误差，会通过适用条件、概念及构造的方式来保证结构的安全。

门式刚架轻型房屋钢结构设计要点探析

门式刚架轻型房屋钢结构设计要点探析作者：郝继威来源：《环球市场》2017年第07期摘要：随着社会的发展，生产力水平的提高，我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。

彩色压型钢板生产的迅速发展，为轻型钢结构房屋的发展奠定了良好的物质基础。

轻型钢结构房屋具有跨度大、空间大、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、施工周期短、施工污染环境少、建筑造型简洁美观、以及可回收利用等优点，在工业厂房、仓库、展览厅等工业与民用建筑中得到越来越多的应用和发展。

关键词：轻型钢结构；门式刚架；设计要点？一、门式刚架结构的形式及特点门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，是柱与直线型、弧线型、折线型横梁刚性连接的承重骨架体系。

其形式种类繁多，在单层厂房及仓库中，应用较多的为单层单跨，双跨或多跨的双坡门式刚架，它可根据通风、采光的需要设置天窗、通风屋脊和采光带等。

门式刚架的整个构件横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，从而降低房屋的高度，减小建筑体积，在建筑造型上也较简洁美观，其次，刚架构件的刚度较好，其平面内、外的刚度差别较小，为制作、运输、安装提供有利的条件。

1、门式刚架的结构形式。

门式刚架的结构形式多种多样。

按构件体系分，有实腹式与格构式；按横截面组成分，有等截面与变截面。

实腹式刚架的横截面一般为H型，少数为Z 型；格构式的横截面为矩形或三角形；按结构选材分，有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。

2、门式刚架结构的特点。

与传统的单层厂房相比，这种结构的特点有：2.1便于拆迁，可用于临时建筑，这是其突出的特征。

2.2屋面板采用压型钢板轻型屋面、由于屋面轻了，支承它的结构也很轻。

至于外墙，用砖墙对隔热和降低造价有利，但对结构的侧移要求较严，外观也较差，因此还是用钢墙板者居多。

2.3刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比。

除腹板高度变化外，厚度也可根据需要变化，上下翼缘可用不同截面，相邻单元的翼缘也可采用不同截面，充分做到材尽其用。

2.4刚架的腹板可按有效宽度设计，允许失稳并可利用屈曲后强度。

轻型钢结构厂房结构设计要点实证探析

轻型钢结构厂房结构设计要点实证探析导言对于钢结构设计方法，我国自《钢结构设计规范》（GBJ17-87）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18-88）颁布起，采用极限状态设计方法，而在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102-98）中直接参照国内外轻钢结构设计规范采用极限状态设计法。

轻型钢结构厂房设计要点有设计布置、构件设计、节点设计等。

工程概况某钢结构工业厂房采用轻型门式刚架结构体系，厂房跨度42m，长度90m，柱距6m，檐口高度9m，屋面坡度为1：20，屋面墙面均采用镀锌钢板。

厂房主体钢结构设计合理使用年限为50年，抗震设防烈度为八度，地震分组为第一组；建筑抗震设防类别为丙类，结构安全等级为二级；场地类别为Ⅱ类；地面粗糙度为B类。

钢架采用Q345B钢材，焊条采用E50。

轻钢结构厂房设计布置1.柱网布置由于本厂房荷载较小，故选用质量较轻、工业化程度较高、施工周期短、结构形式较简单的轻型门式刚架结构。

确定柱距应该与跨度相协调，跨度较大可以扩大柱网，这样可以满足厂房的通用性，扩大生产面积，节约用地，加快建设速度，提高吊车的服务范围。

因此本厂房刚架采用两跨，每跨21m的跨度，柱距7.5m。

2.屋面布置根据屋面压型钢板的规格，檩条沿跨度方向每隔1.5m布置一道。

根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》CECS102-2002中6.3.5和6.3.6的规定，应在檩条三分点处设置一道拉条，拉条采用Φ10圆钢，圆钢拉条设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内，屋脊拉条为刚性。

3.柱间支撑布置根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》规定应在厂房两端第一柱间设置柱间支撑，并应在中间一个柱间设置柱间支撑，柱间支撑分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑布置。

两端设上柱支撑，中间设上下柱支撑。

在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。

当有起重量不小于5t的吊车时，柱间宜采用型钢支撑。

4.屋盖支撑布置由于本厂房长90m，宽42m，根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》规定，将整个厂房可划分为一个温度区段。

浅述轻型门式刚架厂房结构设计

浅述轻型门式刚架厂房结构设计摘要：近年来，随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H型钢的出现，门式刚架迅猛地发展，本文仅对门式刚架设计中的结构形式、结构布置及设计中的注意事项做了简要论述。

关键词：轻型；门式刚架；结构设计1门式刚架结构的特点1.1质量轻门式刚架是由质量较轻的金属板、玻璃棉等材料组成，因此在地震时自身所产生的地震反应就比较小，减少建筑物自身的震动带来的破坏，但是质地轻就会受到风的影响，在风很大的时候就会使钢结构产生很大的荷载，对刚架整体荷载产生一定的影响。

1.2工业化程度高，施工周期短门式刚架所需要的材料基本都是来自大型的钢材工厂，这样就使建筑材料的质量得到了保证，有利于工程整体质量的提高，由于门式刚架的施工只是把刚架的每个部分通过螺丝等连接起来，安装的时间相对比较短。

1.3综合经济效益高门式刚架结构作为厂房的主承重结构，其主要是通过电脑进行整体的结构设计，使用的建筑材料形式比较简单，特别是在安装的时候操作简单，这就会大大的缩短工程周期，也会使厂房提早的投入使用，资金的回报比较快，对于企业来说整体的经济效益也会提高。

2门式刚架设计中的结构形式门式刚架的结构形式很多，按构件体系分有实腹式和格构式；按截面组成分有等截面和变截面；按结构选材分有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊成。

①实腹式刚架的横截面一般为H型，少数为Z型。

门式实腹式刚架适用于荷载和跨度小，尢吊车或吊车起重量较小的单层厂房或仓库等。

实腹式刚架结构构件整齐，构件的刚度较大，拆装方便，受力性能好。

②格构式的横截面为双腹杆矩形或三面腹杆三角形。

格构式刚架常用于跨度吊车吨位较大的建筑，可采用普通角钢、槽钢及钢管等，其材料选用和截面组成比较灵活。

③实腹式或格构式刚架都可以做成等截面或变截面。

当跨度和荷载较大时宜采用变截面结构，当跨度和荷载较小时，一般采用等截面结构，为的是使结构造型趋于荷载作用的弯矩图形材料分布更加合理。

对于格构式刚架来说，一般柱采用变截面，而横梁采用等截面。

门式刚架轻钢结构设计分析

门式刚架轻钢结构设计分析摘要：对于门式刚架而言，其属于轻型房屋钢结构中非常重要的一种结构形式。

在对门式刚架轻型钢结构进行实际设计的过程中，其设计阶段的不同，实际的特点也有极大的不同，在进行设计的过程中，必须要对其中实际存在的主要矛盾进行全面的了解并掌握，以结构设计的基本原则作为实际的依据，将科学合理的技术措施应用进来，最终使更加经济、耐久、安全的结构设计出来。

基于此，本篇文章主要对门式刚架轻钢结构的设计进行深入的分析和探讨。

关键词：门式刚架轻钢结构设计分析前言：就门式刚架轻型钢结构来讲，其主要有以下特点和特征：首先，就是形式非常多，其次，就是布置具备灵活性，最后就是可以使各种使用功能的厂房设计要求得以满足。

与以往的普通钢结构相比，门式刚架轻钢结构不但具备施工速度快的特点，还具备施工速度快的特点，不仅如此，其质量相对较轻，是普通钢结构的1/2~1/3，非常便于施工。

除此以外，门式刚架轻钢结构的主要结构不仅有主钢架，还有基础和支撑体系、抗风柱等。

1.门式刚架节点和梁柱连接设计在对门式刚架与柱进行实际连接的过程中，其必须要将刚接的方式采取进来，正常情况下，有以下几种方式，即腹板焊接、腹板栓接、翼缘焊接、翼缘栓接，而具体采取哪一种方式，则要依据与梁柱截面的大小以及实际摆放的位置。

在梁祝钢接的过程中，其最重要的保障就是梁柱节点端板，对于端板的摆放形式而言，其主要有以下三种，即横放、竖放和斜放，在对端板连接进行设计的过程中，IXUS要以实际承受最大的内力为基础进而进行设计。

如果实际的内力相对较小，在进行端板连接的谷草中，要以其承受不小于较小被连接构建截面承载力的一般为基础，进而进行设计。

在对主钢架构件进行实际连接的过程中，必须要将高强度的螺栓应用进来，进而对其连接，其主要包含两种类型，即承压型和摩擦型。

如果在对端板进行连接的过程中，其只会受到弯矩或者是轴向力的作用，又或者是实际的剪力比抗滑移承载力小很多，则可以不对端板的表面进行针对性的处理。

门式刚架轻钢厂房设计方案

•项目背景与目标•结构设计方案•材料选择与施工方法探讨•抗震性能评估与加固建议•经济效益分析与优化建议•总结回顾与展望未来发展趋势项目背景与目标010203项目地点与环境位于工业园区内，周边环境复杂，需要考虑风、雪等自然因素对结构的影响。

厂房用途与工艺作为生产车间，内部设备较重，需要考虑结构的承载能力。

业主需求与规范业主对厂房的外观、内部空间、使用寿命等有一定要求，同时需要符合相关规范和标准。

项目背景介绍结构安全性使用功能性经济合理性美观协调性确保厂房在使用过程中能够承受各种荷载和外部作用，保持结构稳定和安全。

满足生产工艺和设备布局的需求，提供合理的内部空间和通道。

优化设计方案，降低材料用量和施工成本，提高整体经济效益。

注重厂房外观设计和与周边环境的协调，提升企业形象。

02 030401设计需求分析根据设备和荷载要求，设定结构的承载能力目标值。

承载能力考虑风、雪等自然因素对结构的影响，设定结构的变形控制目标值。

变形控制根据业主需求和规范标准，设定厂房的使用寿命目标值。

使用寿命设计目标设定结构设计方案1 2 3适用于较小跨度的厂房，结构简单，受力明确。

单跨门式刚架适用于较大跨度的厂房，结构整体性好，刚度大。

多跨连续门式刚架适用于需要安装吊车的厂房，结构承载能力强。

带吊车梁门式刚架门式刚架结构选型01适用于地质条件较好、荷载较小的厂房，基础施工简单。

独立基础02适用于地质条件一般、荷载较大的厂房，基础整体性较好。

条形基础03适用于地质条件较差、荷载很大的厂房，基础承载能力高。

桩基础基础设计及处理方法适用于重要节点和受力较大的部位，连接强度高。

焊接连接高强度螺栓连接加设支撑和拉杆适用于次要节点和受力较小的部位，连接方便，施工速度快。

根据厂房实际情况，在必要时加设支撑和拉杆以提高结构稳定性。

030201节点连接与加固措施材料选择与施工方法探讨选择高强度、轻质、耐腐蚀的钢材，如Q345、Q235等。

钢材类型符合《钢结构设计规范》（GB50017）、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）等相关规定，确保钢材质量合格。

浅谈轻型门式刚架结构设计

浅谈轻型门式刚架结构设计摘要：门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用范围越来越广泛，技术日趋成熟，但需要总结、完善和研究的问题仍然较多，工程技术人员应根据工程实际选择计算模型，注重整体分析，进行优化设计，除主刚架强度和稳定计算外，还应注重支撑体系的布置。

只有遵循上述原则，才能保证结构设计的安全性和经济合理性。

关键词：轻钢结构；结构设计；门式刚架引言本文对门式刚架钢结构房屋的设计，总结了钢结构设计中存在的一些问题，并从结构布置、拉条设置、拉条节点、支撑设置等几方面进行分析和讨论。

1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现及发展1.1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现上世纪八十年开始，我国对门式刚架轻型房屋钢结构进行应用，经过近几十年来的不断发展，现阶段已经成为我国房屋建筑的一种重要组成方式。

在结构设计方面门式刚架轻型钢结构房屋主要通过应用H型钢等组成一种门式刚架承重的房屋骨架，实际的应用中这种设计非常广泛。

因为门式刚架轻型房屋结构的布设非常灵活，而且其柱网不会受到构建模数的限制。

并且，门式刚架轻型房屋在拆卸时比较方便，利于我们的回收应用，对于施工工期可以大大的减少。

此外，钢结构的应用有利于降低对能源的消耗，有效的保证了环境不被破坏，并且其应用的综合经济效益比较高，能够为企业带来很大的利益。

1.2门式刚架轻型房屋建筑的发展随着近年来我国科学技术的不断发展，对于门式刚架轻型结构的发展与应用也比较广泛。

在我国相关质量部门对门式刚架轻型房屋钢结构技术规程进行很好的规范后，对整个钢结构施工的水平及经验方面都起到了很好的提升作用。

但是，我国目前的钢结构应用设计上和一些发达国家相比，在很多方面上还需要进一步提高。

一般我国在轻型钢结构的应用形式上，主要是采用无铰门式刚架和两铰门式刚架，结构的自身截面是通过焊接H型钢保证稳定。

而对于刚架节点方面的设计，则大多都是相同的，主要是通过摩擦面处理的高强度螺栓进行连接。

在结构的维护系统方面则采用的设计标准化机制。

门式刚架轻型房屋设计要点

摘要门式刚架是典型的轻型钢结构，它具有节省材料、施工周期短等优点，因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构，本文总结了
门式刚架设计中一些设计要点，供设计人员参考。关键词轻型钢结构；门式刚架；识码Ａｕ
不小于１０ｍ。柱脚根据能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱脚。刚接０ｍ和铰接柱脚关键在于锚栓布置，铰接柱脚一般采用两个锚栓刚接柱脚般采用四个或四个以上锚栓连接。柱脚的区别在于对侧移的控制，如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚，例如有吊车荷载的情况，
文章编号１７ —６１（１）１０２— １６３９７一２１５－１５０００
轻型门式钢架房屋结构在我国的应用自２世纪６年代开始兴起，９０ｏ０年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接Ｈ型钢的出现，轻刚结构在我国进入兴旺发展的时代。
高出地面不小于１００ｍｍ。
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浅析门式刚架结构设计

浅析门式刚架结构设计轻型门式刚架结构质量轻，安装速度快在工业厂房中广泛使用。

该文主要分析了门式刚架结构设计过程中的平面刚架、纵向支撑系统、围护结构、吊车梁等关键部位的设计要点，并探讨了结构设计初期方案确定的重要性。

简要分析了门式刚架的设计重点、经济效益等。

标签：门式刚架;钢结构;结构设计1引言随着我国近几年经济结构转型，大型仓储类厂房大量建设。

轻型门式刚架因其轻便、经济和安装迅速等优越性被广泛使用，我国也于2016年实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015。

因此如何经济合理的设计是轻钢结构设计的要点。

2门式刚架概述门式刚架主要由多榀平面刚架结构用纵向支撑系统联成空间整体空间如图1。

该结构形式受力明确，竖向荷载及横向水平荷载主要由平面刚架承担，纵向水平荷载由纵向支撑系统承受和传递。

外部围护结构由屋面和墙面组成，屋面一般由屋面檩条和轻质屋面板组成，墙面则由墙梁及墙面板组成。

除了以上主要构件的设计外还应根据建筑物的防火等级进行防火设计，选择相应的防火涂料及措施。

海边、化学品存储仓库等应根据防腐蚀要求进行防腐蚀设计。

3平面刚架设计平面刚架设计是门式刚架厂房设计的重点，由随屋面坡度的横梁和钢柱组成，根据厂房的使用要求可以确定钢架高度、跨度及钢梁坡度。

为节省刚架自重及节约造价，屋面横梁一般设计成变截面梁，能更有效的利用构件截面。

刚架设计应整体计算，根据竖向和水平荷载作用下的内力结果和规范的构造要求设计合理的梁柱截面，满足构件的强度及稳定性要求。

平面刚架主要承受的竖向荷载有结构及围护构件自重、通风气楼、屋架悬挂的设备、屋面活荷载、吊车竖向荷载、雪荷载和屋面风荷载组成。

横向水平荷载主要包括风荷载、吊车横向水平荷载、设备运行荷载及地震作用等。

结构设计时还应考虑连接节点的设计及构造。

由于厂房一般跨度大，考虑到钢构件的运输货车最大只能装载15m的构件，一般构件长度宜控制在15m以内。

钢梁的拼接节点宜设置在弯矩及剪力包络图较小处，同时最好避开屋面纵向支撑系统的连接节点处。

门式刚架轻型钢结构房屋设计分析

所以基础也会比较小，所的理费用比较少。地震
度数值相同，那么地震的就会比较 ° -
载数值大且房屋建筑施的高度较高，那么载就
容成为
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系的工
业化程度相对来说比较高，施工的周较短，
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问题，使用高强度的螺栓接各件，安装的速度
我国某一功轻型钢结构厂房为例进行探究，该建筑设施的结
构形式是门式刚架轻型结构，其结构的长度约为48 ,予
度约为21 , 度约为9 。该建筑的计使用
为50 ，使用度的
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工图纸中，刚架中柱用钢约为2.9吨，每平方米的用钢量
约为23千克，在的
中，钢架中柱的用钢会
是钢架量的33%~50%。
施的墙板，使用螺栓
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完成拼装的工作。不但高的用施工，减少各
资源能源的损耗，时
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捷，实际的减少周时间相对来说比较短，
成大空间、
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学合理的关于维护以及检
的制度。除此之外，为
了确保建筑工程的相关施工项目不会
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业当对现场理人员强加
安全工作，以
相关工作人员在施工人员建筑工程施工时到更
加科学性以及合理性｛与此时，相关业可以对
作程科学合理的 - 对性的在关于
备以及新技术的使用方面给相关人员提供相关专业的培训，
快。，所出的综合

门式刚架轻钢结构厂房设计要点

门式刚架轻钢结构厂房设计要点
分别从钢结构厂房结构体系选择、结构体系布置、支撑系统设置、门式刚架荷载取值、结构体系抗震设计、隔热及防火设计几个方面探讨了钢结构厂房设计中应注意的问题，为设计人员提供了参考依据，从而设计出安全经济的工业厂房。

关键词：钢结构厂房设计；结构体系；支撑系统；荷载取值；结构抗震设计
随着钢铁产量增加，建筑钢材市场的各种型钢从产量和品种性能等各个方面上都得到很大的发展。

钢结构厂房因其施工速度快、承载力高、整体刚度和抗震性能好，在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。

但是尽管钢结构厂房有很多优点，而作为一种材料，它也有很多缺点，例如易锈蚀、防火性能差等，所以在做钢结构厂房设计时应根据其特点注意以下几个方面的问题。

1.钢结构厂房结构体系选择
单层钢结构厂房结构体系主要由横向系统和纵向系统两部分组成。

横向系统按结构外形可分为框排架、门市刚架等，也可以按照受力特点分为铰接排架、刚接排架。

结构体系的具体选择需根据厂房刚度要求、工艺要求、材料选用情况、结构受力情况等确定。

纵向系统一般是由钢柱及其支撑、吊车梁及制动梁或制动桁架、墙梁、系杆等构件组成。

2. 结构体系布置
门式刚架结构体系的布置应该遵循以下原则和要求：墙梁及檩条在。

门式刚架轻型房屋设计要点

门式刚架轻型房屋设计要点摘要门式刚架是典型的轻型钢结构，它具有节省材料、施工周期短等优点，因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构，本文总结了门式刚架设计中一些设计要点，供设计人员参考。

关键词轻型钢结构；门式刚架；设计要点轻型门式钢架房屋结构在我国的应用自20世纪60年代开始兴起，90年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H型钢的出现，轻刚结构在我国进入兴旺发展的时代。

1门式刚架适用范围门式刚架通常用于跨度为9～36m，柱距一般为6m、柱高4.5～12m、设有吊车起重量较小的单层工业房屋或公共建筑。

设置桥式吊车时，宜为起重量不大于20t的中轻工作制（A1～A5）的吊车；设置悬挂吊车时，其起重量不大于3t，在我国，门式刚架已大量用于各类工业厂房、仓库、体育场、会议厅、展览中心和剧院等大型公共建筑以及不同用途的各种活动房屋。

2门式刚架合理跨度的确定门式刚架一般跨度为9～36m。

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选择。

轻钢结构设计应在满足业主的生产工艺和使用功能的基础上，确定合理的跨度以取得优良经济性指标。

通常是根据房屋的高度确定较为合理的跨度（如图1所示）。

一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大刚架跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但能节省空间，基础造价低，综合效益较为可观。

比如。

当檐高为6m，柱距为7.5m，荷载情况（恒荷载0.3kN/m2、活荷载0.5kN/m2、吊挂荷载0.2kN/m2、基本风压0.55kN/m2、无吊车），跨度为18～48m之间的刚架单位用钢量（Q235.B）为18～35kg/m2。

当檐高为12m时，跨度在18～48m之间的刚架单位用钢量为25～40kg/m2。

可见，刚架用钢量指标随着跨度的增大而增大。

因此，在工艺要求允许的情况下，应尽量选择小跨度高度低的门式刚架更为经济，不宜盲目追求大跨度。

3合理柱距的确定刚架的柱距与刚架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关，在刚架跨度较小的情况下，选用较大的刚架间距，增加檩条的用钢量是不经济的。

轻型门式刚架钢结构厂房分析及轻量化设计

ｔｅｌｈｗｅｇｔｄｓｇｆｈｓｋｎｆｓｒｃｕｅ，ａｍｉｇｔｒｖｄｅｅｅｃｒｒｌｔｄｅｇｎｅｉｇａｄｔｃｎｃｌｔｆ．ｈｉｔｉｈｅｉｎｏｉｉｄｏｔｕｔｒｓｉｎｏｐｏｉｅｒｆｒｎｅｆｅａｅｎｉｅｒｎｎｅｈｉａａｆｇｔｏｓＫｅｒｓ：ｐｒａｒｍｅｙｗｏｄｏｔｌａ；ｌｈ－ｉｈｔｅｔｕｔｒ；ｆｃｏｙｂｉｉｇ；ａａｙｉ；ｌｈｗｅｇｔｄｓｇｆｉｔｗｅｇｔｓｅｌｒｃｕｅｇｓａｔｒｕｌｎｓｄｎｌｓｓｉｔｉｈｅｉｎｇ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｏｇｈｅｉｎｓｍｍａｙｏｈｓｋｎｆｓｒｃｕｅ，ｓｍｅｐｏｌｍｓａｅｉｔｏｕｅｎｉｃｓｅｎｔａｔｒｕｈｔｅｄｓｇｕｒｆｔｉｉｄｏｔｕｔｒｓｏｒｂｅｒｎｒｄｃｄａｄｄｓｕｓｄｏ
收稿Ｅ期：０２０—８ｔ２１—６２．作者简介：洋（９８）工程师．－ｉ６０２２ｑｃｒ刘１７一，Ｅｍａ：４５４＠ｑ．ｏｌｎ
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图１屋面形式
建材世界
２１０２年
第３３卷
第４期
水管等附加设施的材料用量，内天沟处也会因为堆雪等而加大荷载。具体形式见图１。此外，于单脊双坡对多跨屋架，当用于无桥式吊车的房屋时，如果刚架柱不是特别高且风荷载也不是特别大，据“ 料集中使用依材的原则 ” 中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。，

单层轻型门式刚架厂房结构设计

单层轻型门式刚架厂房结构设计摘要：随着我国彩色钢板生产技术的成熟，钢板产量和质量得到了非常大的提高，在此背景下，我国轻型门式刚架结构的设计与应用水平也有了新发展。

文中从我国轻型门式刚架结构入手，分析门式刚架结构设计要点以及方案的选择，探讨新时期，我国轻型门式刚架厂房结构设计。

关键词：轻型门式刚架结构设计引言随着国民经济的不断提高，与此同时我国钢结构中央的多样化、以及钢产量的不断提高，为轻型门式刚架结构的应用水平和领域不断深入扩展。

轻型门式刚架厂房使目前单层工业厂房中较为常见的其中之一。

其主要特点是用造价低、施工方便易安装、钢量少、施工周期短、适用范围广,因此在厂房、工业仓库、民用建筑以及展览厅等工业得到越来越多的发展及应用。

为在设计过程中对厂房结构进行优化设计发挥其特点,降低用钢量就显得非常有必要。

一、简述门式刚架结构单层轻型门式刚架结构是指：以轻型焊接冷弯薄壁型钢、热轧H型钢(等截面)及H型钢（等截面或变截面）等构成的。

其中主要的承重骨架是实腹式门式刚架以及格构式门式刚架。

檩条材料采用冷弯薄壁型钢材;墙面屋顶通常采用压型钢板，压型不锈钢材料；保温隔热材料的一种轻型房屋结构体系主要采用的是硬质聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉等。

现阶段，在建筑工程中柱与梁设计所用的一般为H形横截面设计，其中为多跨则一般可采用钢接以及铰接混合设计，若是单跨刚架则采用钢接焊接；柱脚同地基接触点使用铰接或者是钢接。

围护结构主要使用轻型钢板材料;保温隔热材料使用石棉板。

二、单层门式刚架结构设计及体系选择（一）檩条、拉条和撑杆设计(1)双向受弯构件包括檩条，应沿截面两个形心主轴方向进行内力分析的计算弯矩。

在进行设计时，要根据檩条进行变形、整体稳定、强度等的计算。

在对檩条进行设计时，由于檩应是冷弯薄壁构件，压弯板件与受压板件的宽厚比大，所以在进行受力时会屈曲，应采用强度计算有效宽度，应减少原有的截面。

并且要考虑钉孔减弱，用净断面计算强度。

论轻钢厂房结构的设计要点分析

其抗弯性能也不能满足隅撑轴力的要求，这是就要加强相关檩条的壁
厚和抗弯能力。比如９０ｍＸ８ｍＸ２０ｍ×１ｍ０ｍｍ２ｍ２ｍ的工字型截面，Ｑ４３５钢，双侧布置时单侧需要的隅撑轴力为ｕ．Ｋ，采用Ｍ１７Ｎ２的单个普通
螺栓，Ｃ０的６１６ｍ跨檩条（４Ｑ）３５钢，连接计算需要的檩条厚度为
４轻钢厂房的隅撑设计
在轻钢厂房中，隅撑作为保障主结构侧向稳定的构件，起着与主结构同等重要性的作用，应得到与主结构等同的重视。隅撑强度取决于被支撑构件的长细比、荷载形式、初始缺陷、支撑刚度、支撑类型、约束的数目和位置等因素【 ”。但对于长细比不是特别大的构件，支撑数量对于构件的极限强度和总的支撑轴力几乎没有影响。这也就是说支撑数量越多，每个支撑所受的轴力就越小，对于多支撑系统，支撑轴力设计值可适当降低。文献【的研究表明：支撑一道梁的隅撑强度总和取受压翼缘屈服值的２％是比较合理的，《门刚规程》６． —４条的规定也接近此值。设计中可以根据．１６此项结论，适当调整各隅撑构件的受力。《门刚规程》７．２．１４条规定：“ 在斜梁下翼缘受压区应设置隅撑，其间距不得大于相应受压翼缘宽度的１（５ｆ）ｏｓ，如果屋面檩条间距为１５２／６３倍” ．ｍ，按常规每隔一根檩条设一道隅撑，多数情况下满足不了此条的要求，简单的办法是加密此区域的隅撑为每根檩条设一道。《门刚规程》６．．６条１规定：“ 当成对布置时，每根隅撑的计算轴压力可取按公式（６．６．６—１）计算值之半 ” ，但设计中执行此条是需要一个条件的，即：每根隅撑、隅撑节点连接及与其相连的檩条强度都是足够的，实际工

轻型门式钢架结构设计关键要点

轻型门式钢架结构设计关键要点汇报人：日期:•概述•设计基础•关键设计要素目录•详细设计步骤•施工与质量控制•案例分析与实践01概述轻型门式钢架结构的定义承载能力和刚度相对较低，适用于轻型建筑物和临时建筑。

轻型门式钢架结构广泛应用于仓库、厂房、超市、展览馆等轻型工业与民用建筑中。

轻型门式钢架结构具有重量轻、强度高、构造简单、施工快捷、节能环保等优势，能够满足现代建筑对轻质高强、快速施工等要求。

应用范围与优势优势应用范围根据建筑物使用功能和所处地理环境，合理确定荷载条件，包括风荷载、雪荷载、活荷载等。

荷载条件根据建筑物空间需求和场地条件，选择合适的结构跨度与高度，确保结构稳定且经济合理。

结构跨度与高度选择具有良好力学性能、加工性能和耐腐蚀性能的轻型钢材，如Q235B、Q345B等。

钢材选用轻型门式钢架结构中的构件连接应采用可靠的连接方式，如焊接、螺栓连接等，确保结构整体性和稳定性。

连接方式设计考虑因素02设计基础在设计轻型门式钢架结构时，首先要进行结构分析，包括荷载分析、内力分析和位移分析，以确保结构能承受设计荷载并满足稳定性要求。

结构分析采用弹性设计方法和塑性设计方法，根据结构的重要性和安全等级，选择合适的设计方法。

结构设计方法设定结构和构件的极限状态，如承载能力极限状态和正常使用极限状态，以确保结构在设计使用年限内的安全性。

结构和构件的极限状态结构设计原理选择优质钢材，如Q235、Q345等，确保钢材具有良好的力学性能、焊接性能和耐腐蚀性。

钢材采用高强度螺栓、焊接等连接方式，确保结构的整体性和稳定性。

连接件选择防腐、防火性能良好的涂料，提高结构的使用寿命和安全性。

涂料材料选择行业标准参考行业标准，如《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》等，确保设计的合理性和先进性。

地方性建筑法规根据当地建筑法规，对结构设计进行适当调整，确保结构与当地气候、地质等条件相适应。

遵循国家建筑设计规范在设计过程中，严格遵守国家建筑设计规范，如《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》等。

轻型门钢架结构如何设计注意点剖析

轻型门钢架结构如何设计注意点剖析
（2）风荷载《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102：2002关于风荷载体型系数是参照美国MBMA编制的《低层房屋系统手册》，其规定的系数是综合压力系数，包含了风的阵风影响，是内外压力的组合系数。由国际权威机构加拿大SICC和美国MBMA共同研究、通过边界层风洞试验求得的，已使用近百年，
轻型门钢架结构如何设计注意点剖析
钢材的质量等级分A、B、C、D、E级（E级仅用于Q345、Q390、 Q420等低合金钢）。钢材的基本保证项目：（1）抗拉强度、屈服点、伸长率；（2）化学成分：硫、磷、锰、碳（Q235-A不作交货条件）；（3）冷弯试验、冲击韧性（+20、0、-20、40）。第（3）项A级钢不保证，必要时可附加冷弯试验的要求。
轻型门钢架结构如何设计注意点剖析
（3）常用跨度：18 30m，高度4.5 ~ 9m。规程规定跨度可作到36m。
目前已建工程最大跨度为72m（粮库、机库），据计算分析，门式刚架跨度大于42m经济性较差，所以技术规程规定适用于跨度小于36m。
关于高度问题，美国MBMA有关条文规定的低层房屋高度是小于60呎，相当于18m。
轻型门钢架结构如何设计注意点剖析
（1）焊缝的强度设计值中，对接焊缝只有抗拉和抗压的取值，抗弯强度分别按抗弯中的受压部分取抗压强度设计值，受拉部分取抗拉强度设计值采用。焊缝金属为焊条熔敷金属与钢材金属的混合体，其强度一般高于钢材的强度，但焊缝质量对强度有很大影响，规范规定：焊缝质量为一、二级时，对接焊缝的抗拉强度设计值与母材相等，三级时取为母材抗拉强度的0.85倍。
轻型门钢架结构如何设计注意点剖析
（6）刚架斜梁的坡度取决于屋面排水坡度，一般i=1/8~1/20。门式刚架常用双坡排水，这样屋面板辅设简易，屋面渗水、漏水现象可能性减少，但排水面积增大，如果有积水现象将很不利，故应严格控制各构件挠度和施工质量。 · 当屋面坡度小于1/20时，应校核结构变形后雨水排泄的能力，校核时应考虑安装差，支座沉降、构件挠度、侧移和起拱的影响。

门式刚架轻型房屋的经济合理性设计

门式刚架轻型房屋的经济合理性设计门式刚架轻型房屋是一种经济合理性设计的房屋类型，其采用门式刚架结构，整体轻型化设计，具有良好的经济性和合理性。

本文将从设计理念、材料选择、施工工艺等方面探讨门式刚架轻型房屋的经济合理性设计。

1.设计理念门式刚架轻型房屋的设计理念是以轻型化为主要特点，采用刚性较大的门式结构，使得整体结构更加牢固和稳定。

在设计之初，要考虑使用者的需求，合理规划房屋的布局和功能分区，使得房屋的空间利用率得到最大化的提升。

还要考虑到施工工艺的可行性和成本控制，使得设计方案更加经济实用。

2.材料选择在门式刚架轻型房屋的设计中，材料的选择直接关系到房屋的质量和造价。

为了保证经济合理性，一般采用钢材或者轻型钢结构作为主要承重材料，这样不仅可以保证房屋的稳定性，还可以实现轻量化设计，减少结构质量和成本。

在建筑材料的选择上，还应考虑材料的环保性和可持续性，选择符合国家标准和规定的材料，能够有效降低对环境的影响，提高整体建筑的绿色度。

3.施工工艺门式刚架轻型房屋的施工工艺对于房屋的经济合理性设计起着至关重要的作用。

一般来说，采用模块化设计和预制构件的施工工艺，可以大大减少施工周期和人工成本，提高施工效率，减少浪费，降低施工成本。

在施工工艺上要严格控制质量，确保建筑的安全性和耐久性，避免后期出现质量问题，增加维修和改造的成本。

4.环境影响门式刚架轻型房屋的经济合理性设计也需要考虑到环境影响。

在设计之初，要充分考虑环境因素，选择适合当地气候和地理环境的建筑材料和技术，减少对生态环境的破坏，保护周围自然生态系统。

还要注重房屋的节能设计，采用适当的隔热、保温材料和节能设备，减少对能源的消耗，降低房屋的运行维护成本。

门式刚架轻型房屋的经济合理性设计是一个综合性的工程，需要设计师、结构工程师、材料供应商和施工队伍等多个方面的紧密合作。

只有充分考虑到各个方面的因素，才能设计出经济合理、安全可靠、使用舒适的门式刚架轻型房屋，为人们的生活提供更好的居住环境。

单层轻型门式刚架结构的设计要点有哪些？

单层轻型门式刚架结构的设计要点有哪些？单层轻型门式刚架结构的设计要点有哪些？单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承1(1)(2)(3)(4)设计中应充分考虑锈蚀对结构构件截面削弱的影响。

(5)门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以塑性设计不再适用。

(6)设计中对轻型化带来的后果必须注意和正确处理，比如风力可使轻型屋面的荷载反向等。

2结构形式和结构布置2.1结构形式门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。

屋面坡度宜取1/20~1/8。

单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，依据“材料集中使大于2.22.2.12.2.2要求确定。

2.2.3支撑和刚性系杆的布置(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

(2)在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。

(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。

柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30~45m，有吊车时不宜大于60m。

(4)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑。

(5)当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

(6)(7)(8)(9)33.13.1.13.1.2可变荷载包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1KN）、屋面雪荷载和积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载等。

3.1.3荷载组合荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2006的规定，针对门式刚架的特点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002给出下列组合原则：(1)屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中较大值。

轻型门式刚架设计-03

梁-梁刚接节点
梁柱节点刚性连接
2. 截面选取要点
无桥式吊车：梁、柱可采用变截面或等截面有桥式吊车：柱宜采用等截面形式跨度≯15m，柱高≯ 6m时，刚架梁宜采用等截面。跨度 > 15m，柱高 > 6m时，宜采用变截面。
变截面刚架与等截面刚架的对比:
柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图形附合较好，受力合理、节省材料。变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便。
按两端铰接轴心受压构件计算计算长度取 hw 轴心压杆的截面为十字形
b = 15t w 235 fy
三、变截面刚架构件的强度验算
4. 斜梁腹板在集中荷载处的屈皱验算
《门钢规程》第6.1.6条
斜梁上翼缘承受集中荷载而不设置横向加劲肋时，除应按《钢结构设计规范》验算腹板上边缘的折算应力外，还应满足如下要求：
he —— 腹板受压区有效宽度； ρ ——有效宽度系数； hc —— 腹板受压区高度。
(1) 腹板两边缘的压应力分布不均匀系数
β = σ min σ max σ max ——腹板板件边缘中压应力较大的值，取为正； σ min ——腹板板件另侧边缘的应力，以压为正，拉为负
(2) 受压板件稳定系数
kσ = 16
2 ⎡ ⎛ V ⎞ ⎤ M ≤ M f + (M e − M f )⎢1 − ⎜ ⎜ 0.5V − 1⎟ ⎥ ⎟ ⎢ ⎝ d ⎠ ⎥ ⎣ ⎦
M e = We f
当截面为双轴对称时理解公式
M V=Vd时， ≤ M f
M f = A f (hw + t ) f
三、变截面刚架构件的强度验算
2. 工字形截面压弯构件在V、M、N共同作用下的强度
4. 内力分析过程 (4) 内力包络图所有组合中的最不利内力