门式刚架轻型房屋钢结构设计
18门式刚架轻型房屋钢结构
筑龙网WW W .S IN OA EC .C OM2003全国民用建筑工程设计技术措施结 构第18章 门式刚架轻型房屋钢结构建设部工程质量安全监督与行业发展司 中国建筑标准设计研究所筑龙网WW W .S IN OA EC .C OM目 录目 录.......................................................................2 18.1一般规定..................................................................3 18.2结构布置..................................................................5 18.3门式刚架..................................................................5 18.4屋面檩条和屋画板..........................................................7 18.5支撑体系..................................................................9 18.6围护结构.................................................................10 18. 7节点及构造..............................................................11 18.8抗震措施.. (15)18.9常见设计质置问题及预防措施 (15)筑龙网WW W.S IN OA EC .C OM18门式刚架轻型房屋钢结构18.1一般规定18.1.1 本措施适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙。
门式刚架轻型房屋钢结构设计探讨
门式刚架轻型房屋钢结构设计探讨【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。
门式刚架的设计与施工与普通钢结构相比既有一致性，门式刚架的特点主要在于其节点方面，本文总结了门式刚架设计中一些设计要点，提出来供广大设计人员参考。
【关键词】轻型钢结构；门式刚架；设计要点一.门式刚架的特点：门式刚架轻型结构是一个系统工程，它包括设计、加工制造和施工安装三个过程；包含的具体内容有：主结构系统、次结构系统和围护系统三大方面。
主结构系统包括主刚架和支撑体系。
支撑体系包括水平支撑、柱间支撑和刚性系杆等部分。
由于支撑体系采用的构件大多为圆钢、角钢和钢管等，构件简单、制作方便，且支撑体系节点多为标准节点，因此轻型钢结构可以在工厂批量生产，现场按要求拼装形成。
能有效地利用材料，构件尺寸小，自重轻，抗震性能好，施工安装方便，建设周期短，能够形成大空间、大跨度，具有外表美观，适应性强，造价低，易维护等特点。
二．屋面活荷载：《荷载规范》表4.3.1规定，不上人屋面均布活荷载标准值0.5kn/m2,还注明对不同结构应按有关设计规范的规定作0.20kn/m2的增减。
对此《钢规》补充如下：对支承轻屋面的构件或结构（檩条、屋架、框架等），当仅有一个可变荷载且受荷载水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为0.3kn/m2。
《冷规》大体与此相同。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（cecs102:2002）对此补充为：对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小0.3 kn/m2。
与前二者差别较大。
对问题的处理原则是：当国家标准与行业标准的规定不一致时，应按国家标准执行；当不同国家标准之间的规定不一致时，应按最新颁布的国家标准执行。
一般行业标准应严于国家标准。
按此原则以《钢规》颁布最晚，又列为强条，文字也明确，按《钢规》执行是合理0.3kn/m2。
刚架轻型房屋钢结构设计
刚架轻型房屋钢结构设计门式刚架为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、传力路径明确、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、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
门式刚架轻型房屋钢结构起源于美国，经历了近百年的发展，目前已成为设计、制作与施工标准相对完善的一种结构体系。
从人类发展历史看,建筑形式与结构体系的产生与发展总与一定时期的生产和生活水平密切相关,门式刚架轻型房屋钢结构的产生也有着特定的历史背景。
轻型钢结构在国外发展较早,最初是随着汽车工业的发展,主要用于建造私人车库等简易房屋。
第二次世界大战期间,由于战争的需要,轻型房屋钢结构主要用于建造一些拆装方便的营房和库房。
门式刚架轻型房屋钢结构最早起源于美国,并且发展最快、应用最广。
后来在欧洲、日本和澳大利亚等国也得到了广泛发展和应用。
因其构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,此种结构形式一经推出就深受建筑业喜爱。
上世纪20世纪中期,建筑钢材产量大增,钢材的冶炼水平也有了很大突破,色彩丰富、耐久性强的彩色压型钢板随之出现, H型钢和冷弯薄壁型钢相继问世,这些都极大地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展。
加之加工设备的不断改善,设计形式的多样化,使门式刚架轻型房屋钢结构体系逐渐应用于大型工业厂房、商业建筑及公共交通设施等。
实现了结构分析、设计、出图的程序化,构件加工的工厂化,安装施工和经营管理的一体化流程。
目前,大部分国外轻钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列,由于门式刚架构件的刚度良好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供了较有利的条件。
结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高,运输便捷,安装方便快速,土建施工量小,综合经济效益高。
在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家,门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种及既经济又快捷的建筑结构体系,以商品的形式对外出售。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义门式刚架轻型房屋是目前建筑领域中一种高效、节能的结构形式，采用先进的钢结构设计和施工技术，能够满足快速建设和灵活改造的需求。
然而，在设计和施工过程中，也存在一些疑难问题需要解决。
一、门式刚架轻型房屋的设计疑难问题1、结构设计：门式刚架轻型房屋结构采用钢材框架结构，需要考虑材料的质量、强度和刚度等参数，以确保整个房屋的抗风、抗震能力。
此外，还需要注意结构的布局和拼接方式，以保证房屋的整体稳定性和安全性。
2、热工设计：门式刚架轻型房屋的热工设计需要考虑材料的导热性、保温性等参数，以确保室内温度的稳定和舒适。
同时，还要注意窗户、门的隔热性能，避免热量的大量损失。
3、防火设计：由于门式刚架轻型房屋采用的是钢结构，存在一定的火灾隐患。
因此，需要在设计过程中考虑防火墙的设置和材料的选择，以保证建筑物的安全。
二、门式刚架轻型房屋的施工疑难问题1、基础施工：门式刚架轻型房屋的基础需要考虑钢结构的重量和承重能力，以确保整个房屋的稳定性和安全性。
在施工过程中需要注意灌注混凝土的配合比和施工技术，避免出现质量问题。
2、材料搭配：门式刚架轻型房屋采用多种材料相结合的方式进行施工，需要注意材料的质量和搭配，避免出现矛盾和影响整个房屋的稳定性和安全性。
3、施工技术：门式刚架轻型房屋的施工需要使用一些先进的钢结构加工和安装技术，如激光切割、自动化焊接等。
在施工过程中需要注意技术的操作和质量控制，避免出现质量问题。
综上所述，门式刚架轻型房屋的设计和施工存在一些疑难问题，需要加强技术力量和质量控制，确保房屋的稳定性和安全性。
同时，也需要关注环境保护和节能减排等方面的问题，推动门式刚架轻型房屋的可持续发展。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计
关键词 ： 门式 刚架 轻 型 钢 结 构 设 计
前 言
一
门式刚架作为轻型房屋钢结构 的一种 结构形式 ，具有施
工 速 度 快 、 筑 造 型 美 观 、 材 用量 少 、 震性 能 好 、 利 于 环 建 钢 抗 有 保 、 价 低 廉 、 合 经 济 效 益 好 等优 势 ， 着近 年 来 防火 、 腐 造 综 随 防 新 产 品 的 不 断 出现 ， 已较 好 地 解 决 了钢 结 构 抗 腐 蚀 性 差 的缺 点 。 得 它 在 工 业 厂 房 以 及 民 用设 施 中 获得 了广 泛 的应 用 。笔 使 者 总 结 近 年 来 的工 程 实 践 ，提 出在 门 式 刚架 轻 型 钢 结 构 设 计 与 应 用 方面 应 考 虑 和 注 意 的一 些 技 术 问 题 。
多抗剪 配筋 ， 施工质量 无法保证 ， 框架结构柱 、 抗震设 其 且 梁
计 过 分保 守 。
在边 节 点 处必 须 按 照 “ 柱 弱 梁 ” “ 节 点 弱 构 件 ” 则 强 及 强 原 设计 ， 在 内节 点 处 按 “ 梁 弱 柱 ” 则 设计 ， 内节 点 的 受 剪 而 强 原 则 承 载 力 易于 保 证 。抗 震 设 计 中为 避 免 内 节点 破 坏 ， 罕 遇 地 震 在 作 用 下允 许 中柱 柱 端 出铰 以 形 成 混 合 机 制 是 必 要 的 ，也 是 经
造措施 （ 箍筋加 密约束的混凝 土强度较单 向的强度有较大 的
提高 ）保证柱铰在 不降低其承载 力的情况下 有较大的转动能 ，
力 ，是 多层 多跨 预 应 力 混 凝 土 框 架 设 计 中较 为切 实 可 行 的 措
施。 由此 ， 许 中柱 上 出铰 ， 强柱 的构 造 措 施 （ 允 加 箍筋 加 密约 束 的 混 凝 土 强 度 较 单 向 的 强 度 有 较 大 的 提 高 ）保 证 柱 铰 在 不 降 ，
cecs102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程
cecs102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：随着现代化建筑技术的不断发展，轻钢结构建筑作为一种创新型、环保型新型建筑方式，得到了越来越广泛的应用。
而CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程，正是为了规范和指导轻型房屋钢结构的设计、施工和验收而制定的，下面将就CECS102规程的相关内容做一些介绍。
CECS102规程是由中华人民共和国住房和城乡建设部制定的，旨在强调轻型房屋钢结构在建筑中的合理使用和规范，确保建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。
该规程详细规定了轻型房屋钢结构的设计、材料选用、施工工艺、验收标准等内容，是轻型房屋建筑领域的重要技术标准。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的设计提出了严格的要求，要求设计符合国家或地方的相关规范标准，保障建筑结构的安全和稳定。
还对轻型房屋钢结构的材料性能、连接件和防护层等方面提出了具体的要求，确保了建筑结构的可靠性和耐久性。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的施工工艺提出了详细规定，包括工程准备、基础处理、结构安装、涂装工艺等方面。
规程要求施工单位必须按照相关标准和规范操作，在施工过程中严格控制质量，保证建筑结构的稳固性和耐久性。
CECS102规程还对轻型房屋钢结构的验收标准进行了明确规定，要求验收单位必须依据规程对建筑结构进行全面检测，确保符合相关要求后方可通过验收。
这一严格的验收标准，保证了建筑结构的安全性和稳定性。
CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程为轻型房屋钢结构建筑提供了可靠的技术指导和规范，保障了建筑结构的安全性和稳定性。
随着规程的不断完善和推广应用，相信轻型房屋钢结构建筑将在未来的建筑领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作提供更加安全、健康、舒适的居住空间。
第二篇示例：随着现代工业技术的发展，建筑领域也迎来了许多新的技术和材料。
轻钢结构建筑作为一种新型建筑形式，在建筑领域受到了越来越多的关注。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则
门式刚架轻型房屋钢结构的设计原则门式刚架为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、传力路径明确、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、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
常用的门式刚架轻型房屋是指房屋高度不大于18m，房屋高宽比小于1，承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋。
1. 门式刚架轻型房屋钢结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。
2. 门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件，应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
3. 当结构构件按承载能力极限状态设计时，持久设计状况、短暂设计状况应满足下式要求：式中：γ0——结构重要性系数。
对安全等级为一级的结构构件不小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不小于1.0，门式刚架钢结构构件安全等级可取二级，对于设计使用年限为25年的结构构件，γ0不应小于0.95；Sd——不考虑地震作用时，荷载组合的效应设计值，应符合规范规定。
Rd——结构构件承载力设计值。
4. 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小，设计经验和振动台试验表明，当抗震设防烈度为7度(0.1g)及以下时，一般不需要做抗震验算；当为7度(0.15g)及以上时，横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算。
当设有夹层或有与门式刚架相连接的附属房屋时，应进行抗震验算。
当抗震设防烈度7度(0.15g)及以上时，应进行地震作用组合的效应验算，地震设计状况应满足下式要求：式中：SE——考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用组合的效应设计值，应符合规范规定；γRE——承载力抗震调整系数。
5. 承载力抗震调整系数应按表1采用。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义首先，门式刚架轻型房屋钢结构的设计问题主要集中在受力分析和结构优化两个方面。
由于门式刚架的主梁和副梁之间的支撑刚度较小，容易发生整体稳定性问题。
此外，由于房屋自重较小，受到外部荷载的影响较大，需要通过弹塑性分析和有限元分析等手段来确定结构的稳定性和设计方案。
而结构的优化则主要涉及材料的选择和梁柱节点的设计，需要综合考虑强度、刚度和稳定性等指标。
其次，门式刚架轻型房屋钢结构施工过程中存在一些技术难题。
首先是如何保证结构的准确度和施工质量。
由于轻型房屋钢结构的构件制作精度要求较高，施工中需加强对焊接工艺和节点连接的控制，确保构件之间的协调和施工质量的稳定。
其次是如何解决难以进行大型模块化施工的问题。
传统的大型模块化施工方式可能无法适应轻型房屋钢结构的特点，因此需要研究新的施工技术和工艺，如采用现场拼装或模块化拼装的方式来提高施工效率和质量。
此外，门式刚架轻型房屋钢结构在使用过程中还存在一些问题。
首先是结构的耐久性问题。
由于轻型房屋钢结构在使用过程中容易受到外界环境和剧烈变化的影响，如氧化、腐蚀和风荷载等，因此需要采取相应的保护措施，延长结构的使用寿命。
其次是结构的隔热和隔声问题。
轻型房屋钢结构对热和声音的隔离性能较差，需要在设计过程中加强隔热层和隔声层的设置，提高建筑的舒适度。
综上所述，门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工中存在一些疑难问题，需要我们通过合理的设计方案、施工技术和使用管理来解决。
只有充分理解和应对这些问题，才能确保钢结构房屋的安全、稳定和可持续发展。
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点
门式刚架轻型房屋钢结构设计要点摘要：当前，我国建筑行业快速发展，各种新的结构形式被广泛应用到建筑工程中。
门式刚架结构作为一种传统的结构形式，结合近年来较为火热的钢结构形式，就形成了一种独具特点的门式刚架轻型房屋钢结构形式，在工业厂房和物流建筑中得到广泛应用。
为了更好地发挥其结构优势，一定要合理分析其设计要点，在设计工作中做好设计优化，保证设计质量，提升结构的稳定性，降低施工成本，使得其能更好地应用到我国的建筑行业中来，促进我国建筑行业的发展。
关键词：门式刚架；房屋钢结构；设计一、门式刚架轻型房屋钢结构优势体现和发展1、体现门式刚架轻型房屋钢结构的优势。
从1980年以后，门式刚架轻型房屋钢结构仍在中国进行使用，历经几十年的持续发展，它已变成我国现阶段住房建设的重点组成部分。
当构设门式刚架轻型钢结构房屋的结构时，集中采用可以负载房屋骨架的H型钢等构件，该设计的具体应用极为多见且尤为广泛。
主要归因于门式刚架轻型房屋结构的构设十分灵活，构建模数的柱网几乎不受其约束，极为便于拆除门式刚架轻型房屋，十分有益于我们进行回收以及利用，还能够极大程度地缩短施工工期。
另外，使用钢结构对能源消耗的降低有很大的好处，能够大大降低环境被毁害的程度，并且其拥有极高的综合经济效益，能够为企业带来不可估量的好处。
2、发展门式刚架轻型房屋建筑。
门式刚架轻型结构的发展和使用被越来越多地应用，主要归因于中国近年日益发展的科学技术。
门式刚架轻型房屋钢结构技术章程被中国相应质量部门改良并规定以后，很好地提高了全部钢结构施工的层次和经验。
然而，在当下与部分发达国家相比较，我国的钢结构应用设计在许多地方的改进和强化还有很大的进步空间。
在轻型钢结构的应用形式上中国集中采用无铰门式、两铰门式刚架，采用H型焊接，确保了钢结构自身截面的稳固性。
而几乎一样的主要为刚架节点方面的构设，通过摩擦面处理的高强度螺栓的连接是主要采取的方式。
而通过规范化体系维修结构系统。
浅谈门式刚架轻型房屋钢结构设计
关 键 词 门式 刚 架 ； 屋 钢 结 构 ： 结 构 ； 型 ； 房 主 选 支撑 结 构
１ 基本组成
门式刚架轻型房屋可分为 四大部分 ： 主结构 ： ① 刚架梁 ， 钢架 柱 ， 吊车梁 ； ②次结 构 ： 面檩 条 ， 屋 屋面檩条 ， 墙架柱 ， 抗
３４ 墙 架 系统 的 选 型 ．
２ 适用范 围
门 式 刚 架 使 用 材 料 省 ， 量 轻 ， 格 低 ； 抗 地 震 能 力 重 价 抵
强 ，在 抗震 设 防 烈 度 为 ７ 及 以下 地 区 不考 虑 抗 震设 计 ： 度 可 使 用大 垮 度 ； 工 简 单 ， 工 周 期 短 且 设 备 简 单 ； 型 美 观 且 加 施 造 时 尚 ， 易达 到客 户 的 使 用要 求 。 广 泛 应 用 于 具 有 轻 型 屋 盖 容 和 轻 型 外 墙 ； 房 屋 跨 度 小 等 于 ３ ｍ， 口高 度 小 等 于 １ｍ； 且 ６ 檐 ５ 无 吊车 或 起 重 量 不 大 于 ２ｔ Ａ 一 ５工 作 级 别 吊 车 的单 层 ｏ 的 １Ａ 房 屋钢 结 构 。
的情 况 ， 接 Ｉ 形梁 则为 最 常 用 形式 。 焊 字 吊车 梁 由 框架 柱 支 承
连 接 ， 分 为 连 接 梁 型 和 简 支 型 两 种受 力形 式 。 者 因设 计 、 并 后 施 工 简 单 而应 用 较 为普 遍 ，前 者 虽 然 可 节 省钢 材 １％ 以上 ， ０ 但 对 支 座 不 均 匀沉 降 比较 敏 感 而很 少采 用 。 吊车 梁 的制 动 系
般 厂 房 多 采 用 桥 式 吊车 ， 按 起 重 吨 位 和 工 作 时 间 的 且
长 短 有 轻 型 厂房 、 型 厂 房 和 重 型 厂 房 之 分 。 吊 车 粱 系 统 是 中 直 接 支 承 吊车 的结 构 模 块 ， 般 由 吊 车 梁 、 动 系 统 及辅 助 一 制 系 统 组 成 。吊 车 梁 可 分 为实 腹 式 、 撑 式 和桁 架 式 三种 ． 下 常用 的 为 实腹 式 吊车 梁 。 腹 式 又 有 焊 接 Ｉ 实 字形 梁 、 型 梁 和 型钢 箱 粱三种形式 ， 钢梁仅适 合于跨度 小于 ６ 起 重量小 于 ２ｔ 型 ｍ、 ０
浅谈门式钢架轻型房屋钢结构优化设计
５ 檐 口高度的确定
当荷载 、 度、 距等 因素相 同时 ， 口高 度 跨 柱 檐
（ 柱长 度 ） 愈高 ， 钢愈 大 。这 不 仅仅 是 由于柱 加 长 用 了一节 。更重 要 的 是 由于 柱 高 增 加 ， 构 的侧 向刚 结 度降低 ， 顶 在水 平荷 载作 用下 的侧 移增大 ， 柱 要控 制 柱顶 位移 值 ， 须 增 加柱 截 面 尺 寸 。柱 计 算 长度 越 必
３ ８ ３ ６ ３ ４ ３ ２
厂房的用钢量 。由于轻钢厂房的柱距不受模数的限
制， 因此 ， 在满足工艺专业 的要求下， 柱距 的选择较 为灵 活 。图 ２所表 示 的是在 ２ 跨度 、 ４ｍ 有无 吊车 条 件下 不 同柱距 所 对应 的总用 钢量 的关 系 曲线 。
３ ８ ３ ６
（） 度 的 变 化 范 围为 ｌ ４跨 ８～３ 以 ３ｍ 为 模 ６ｍ（
数 ） 。
（） 别对 有无 吊车 进行 计 算 ， 中有 吊 车 厂 房 ５分 其
中的吊车分别为 ５ｔｌ ２ 的桥式 吊车。 、０ｔ ０ｔ 、
（ 檐 口高度分别为： 吊车厂房 ６ｍ； 吊车厂 ６ ） 无 有
量必然上升。若跨度增大 ， 梁截面又显著增大 ， 也会
瓣
１２ ３
甘
肃
冶
金
第３ ３卷
导致 单 位用钢 量 的上 升 。在 设 计 时 ， 进 行 几个 方 应 案 的综合 比较 ， 择适 宜 的跨度 和跨 数 。 选
支 撑也 可优先 考虑 设 置 柔性 支 撑 ， 柱 支 撑 可 以考 下 虑设 置 型钢支 撑 。屋 面水 平支 撑宜 优先 考虑 设置 柔
柱距超过 ８ ｍ时由于檩条 、 支撑、 吊车梁等构件的用
房建工程知识：门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定.doc
房建工程知识：门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定 1、门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆杆件及刚性系杆应按压设计。
2、刚架斜梁上横向水平支撑的内力，应根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平衍架计算：对于交叉支撑可不计压杆的受力。
3、刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载（如有吊车，还应计人吊车纵向制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；对于交叉支撑可不计压杆的受力。
当同一柱列、设有多道柱问支撑时，纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。
4、支撑构件受拉或受压时，应按现行国家标准。
钢结构设计规范》GB．50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB．50018关于轴心受拉或轴心受压构件的规定计算。
门式刚架轻型房屋钢结构
6）当设计由抗震控制时，应采取相应的抗 震构造措施。规程提出抗震构造措施有： 构件之间应尽量采用螺栓连接；斜梁下 翼缘与刚架柱的连接宜采用加腋的方式 加强；该处附近翼缘受压区的宽厚比应 适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力应 适当提高，柱脚底板应设置抗剪键，锚 栓应采取提高抗拔力的构造措施；支撑 的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等等。
8. 补充支撑布置要求
1)设置5t及以上吊车时，柱间支撑应采用 型钢支撑。 2)设置15t以上吊车时,应设置屋盖纵向支撑. 桥式吊车起重量较大时,尚应采取措施增 加吊车梁的侧向刚度. 3) 无吊车时柱间支撑间距不大于30～45米。
4) 由于建筑或工艺原因，中间柱不能设 置交叉支撑时， 可采用纵向刚架。 5）多跨房屋的横向必要时也应设置支撑。
7)锚栓不能参加柱脚抗剪，水平反力应由 底板与混凝土基础间的摩擦力承受，超 过时应设置抗剪键。 8)圆钢支撑的连接宜用带槽的专用楔形垫 圈或在孔两侧焊接弧形支承板。
16．删除结构构件制作的具体 规定
参见《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144 －2002。
17．补充结构工程安装允许偏差
表8.2.7《支承面地脚螺栓允许偏 差》,8.2.8《刚架柱安装允许偏差》， 8.2.9《刚架斜梁安装允许偏差》， 8.2.10《吊车梁安装允许偏差》，8.2.11 《压型钢板安装允许偏差》。主要参考 GB50205－2002。
15．完善高强度螺栓连接的设 计规定
1）保留了主刚架构件间的连接宜采用高 强度螺栓承压型或摩擦型连接的规定， 但补充了当端板连接只受轴向力和弯矩 时，或剪力小于其实际抗滑移承载力 （此时抗滑移系数取0.3）时, 表面可不 作专门处理。（但对此时是否可不作摩 擦系数试验不作规定）。
门式钢架轻型房屋的钢结构设计
新材料·新装饰2021年4月第3卷第8期建筑规划与设计DOI:10.12203/j.xclxzs.1671-9344.202108031作者简介：陈凯文（1981—），男，汉族，湖南郴州人，工程师，学士。
研究方向：结构设计。
摘要:文章对门式钢架轻钢结构进行了概述，说明了门式钢架轻钢结构的设计要点，包括钢架柱脚的连接方式设计、钢架结构设计、支撑结构设置、钢结构屋面和围护结构设计。
关键词:轻钢结构；门式钢架；结构设计中图分类号:TU392.5文献标志码:A文章编号:1671-9344(2021)08-0064-02门式钢架轻型房屋的钢结构设计陈凯文（中外建华诚工程技术集团有限公司，湖南长沙，410000）在钢结构建筑工程中，门式钢结构厂房是其中比较有代表性的现代建筑之一，其在我国各大城市内部应用非常普遍，且使用优势非常明显。
为了充分发挥出门式钢结构厂房的使用优势，需要保证门式钢结构厂房安装施工质量符合工程设计工作标准，因此需要掌握每一个施工环节的技术方法以及确保其施工质量，以提高门式钢结构厂房的整体施工质量，确保工程建设单位获得更高的经济效益和社会效益。
1门式钢架轻钢结构概述（1）门式钢架轻钢结构设计现状。
随着我国建筑产业的不断发展，各种不同类型的建筑物也不断涌现，传统的建筑工程结构主要以钢筋混凝结构和砌体结构为主，但一些大跨度轻型吊车工业厂房、仓库、集贸市场等工程对钢结构的使用程度越来越高。
门式钢架轻钢结构建筑相比于传统的建筑结构有诸多优势，其不仅跨度大、自重轻、基础造价低、预制程度高及施工效率高，同时由于其具有强度高、延展性好等性能，因此其各部件容易被加工和运输，可以就地取材，满足现今国家推行的绿色节能要求。
这种钢结构形式前期的经济成本投入相对较低，因此得到建设单位的广泛应用，比较常见的门式钢架有单跨钢架结构和双跨钢架结构、多跨连续钢架结构[1]。
（2）门式钢架轻钢结构的特点。
由于门式钢架结构属于钢结构工程项目中常用的一种结构形式，轻型钢结构自身的重量较小，可以实现一些个性化的设计形式，以满足钢建筑结构的设计工作要求。
门式刚架轻型房屋钢结构设计规范电子版
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程Technical specification for steel structure of light-weightbuildings with gabled frames CECS 102：2002(笔记) 2010-51 总则1.本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20T的A1~A5工作级别桥式吊车或3T悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。
门式刚架轻型房屋的外墙亦可采用砌体。
门式刚架轻型房屋的外墙，当抗震设防烈度不高于6度时，可采用轻型钢墙板或砌体；当抗震设防烈度为7度、8度时，可采用轻型钢墙板或非嵌砌砌体；当抗震设防烈度为9度时，宜采用桥型钢墙板或与柱柔性连接的轻质墙板。
2.本规程不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。
3.编制本规程所依据的现行国家标准：《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083《建筑结构荷载规范》GB 50009《建筑抗震设计规范》GB 50011《钢结构设计规范》GB 50017《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205等2 术语、符号术语1.孔口opening在建筑的外包面（墙面和屋面）上未设置永久性有效封闭装置的部分。
2.敞开式建筑opening building外墙至少有80%敞开的建筑。
3.部分封闭式建筑pertially enclosed building受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该建筑物其余外包面（墙面和屋面）上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的5%，且建筑物其余外包面的开孔率不超过20%的建筑。
4.封闭式建筑enclosed building在所封闭的空间中无符合部分封闭式建筑和敞开式建筑定义的那类孔口的建筑。
5.边缘带edge strip确定维护结构构件和面板上风荷载体型系数时，在外墙和屋面上划分的位于建筑物端部和边缘的区域。
门式刚架轻型房屋钢结构设计研究
价值工程1门式刚架概述1.1发展概况20世纪中叶，门式刚架轻型房屋钢结构体系起源于美国，最初应用于兵营、库房和工厂的建设中，随着新型建筑钢材的发展、设计水平的提高、设计形式的多样化，这种结构体系的建筑更加广泛地应用于大型工业厂房、娱乐体育设施等工业与民用建筑中。
此外，门式刚架轻型房屋钢结构建筑，因为其结构稳定性较高、抗震性能好的特点，在地震频发的日本较为普及，据统计，日本新建的1~4层建筑大多采用轻钢结构体系。
由于我国多年来本着节约钢材的设计原则，门式刚架轻型房屋结构体系发展和应用较为缓慢，但随着我国经济迅速发展、钢材产量的增加、相关设计规范和图集的进一步完善，该结构体系在我国已取得了较为广泛的应用。
1.2结构形式门式刚架结构按跨度可分成单跨、双跨、多跨以及带挑檐和毗屋的类型；按房屋坡脊类型可分为单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡；按截面形式可分为等截面和变截面门式刚架。
1.3结构特点受力简单，传力路径明确；围护结构多采用压型钢板、冷弯薄壁型钢等轻型材料，结构整体自重轻；结构构件的生产可实现自动化、标准化，施工周期短，安装和拆卸相对便利；结构构件横截面尺寸较小，柱网布置灵活，不仅提高了空间利用率，还大大减小了用钢量，经济效益明显；基础形式较为简单，土建工程量较小，是一种经济可靠的结构形式。
2门式刚架轻型房屋钢结构设计流程及要点门式刚架上部结构主要包括由刚架梁和刚架柱组成的主刚架；屋面支撑、隅撑、柱间支撑组成的支撑系统；摇摆柱、墙梁、檩条、拉条、刚性撑杆和吊车梁系统等。
（图2）下面以某停车列检库为例，详细论述门式刚架轻型房屋钢结构的结构设计流程。
2.1主要技术条件某停车列检库选用门式刚架结构体系。
柱距9.0m ，跨度24.0m ，纵向长度108.0m ，层高9.4m ，室内外高差300mm 。
屋面做法选用双层压型钢板复核保温屋面，屋面坡度取1/10。
根据建筑物重要性，结构抗震设防类别为丙类；结构安全等级为二级，耐火等级为二级，主体结构设计使用年限为50年。
门式刚架轻钢结构设计指导
第三章门式刚架轻钢结构设计§3.1设计一般规定一、结构形式1.门式刚架分为单跨、双跨、多跨（刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架形式。
多跨刚架中间柱与刚架斜梁的连接，可采用铰接（俗称摇摆柱）。
多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖，必要时也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。
2.在门式刚架轻型房屋钢结构中，屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性，由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可用张紧的圆钢。
3.根据跨度、高度和荷载的不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。
设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。
4. 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8～1/20，在雨水较多的地区可取其中较大值。
5.外墙除采用以压型钢板作维护面的轻质墙体外，上可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的墙。
二、.建筑尺寸1.门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离，宜为9~36m，以3m为模数，必要时也可采用非模数跨度。
边柱的截面高度不相等时其外侧应对齐。
2.门式刚架的高度，应根据使用要求的室内净高确定，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点之间的高度。
无吊车房屋门式钢架高度宜取 4.5~9m；有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般宜为9~12m。
3.门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m，也可采用7.5m或9m，最大可用12m。
门式刚架跨度较小时可用4.5m。
4.门式刚架的高、宽、长⑴门式刚架轻型房屋的檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度。
⑵门式刚架轻型房屋的最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度。
⑶门式刚架轻型房屋的宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离。
挑檐长度可根据使用要求确定，宜为0.5~1.2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
门式刚架轻型房屋钢结构设计
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪筑中。
20世纪50年代以来，新型结构材料迅速发展，轻质高强的建筑材料在高层建筑中广泛应用，为现代高层建筑的发展提供了条件。
因此，结构选型时应注意合理选用结构材料，选择能充分发挥材料性能的结构形式，从而促进结构形式的创新。
（4）建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构形式有很大影响。
在手工劳动的时代，只能用小型砖石块体来建造墙柱拱，或采用木骨架的结构型式。
近代大工业生产出现后，在钢铁工业及机械工业得到很大发展的基础上，大型起重机械及各种建筑机械（例如混凝土泵）相继问世。
这样，使得高层建筑及大跨度建筑的各种结构形式成为现实。
（5）新结构与新材料的不断运用与实践发展了结构理论，使人们提高了结构设计水平。
而结构设计理论的发展反过来为解决复杂的结构设计与优选问题提供了有利条件。
因此，结构设计理论的发展对结构选型的影响可从结构理论研究发展等方面分析。
在结构理论研究发展中，抗震设计理论的发展对结构选型工作有着很重要的影响。
由于地震运动的随机性及复杂性，既不可能准确地划定高烈度地震可能发生的地区和范围，又不能在全国范围内普遍按照高烈度标准设防，势必给结构选型工作带来困难。
为了解决上述问题我国采取“小震不坏、大震不到”的双重抗震设计准则。
4结束语随着结构理论发展地不断深入，结构选型工作也朝着综合化和复杂化方向发展。
有的学者指出未来高层建筑的发展方向之一是组合超级框架，这种组合结构体系比使用单一材料经济得多，但其发展尚有一些问题值得进一步研究。
此外，建筑结构减震技术的应用异军突起和预应力混凝土的设计概念已从传统的“全预应力”过渡到“部分预应力”等新发展都必将给结构选型带来影响。
参考文献［1］GB50011－2001．建筑抗震设计规范［S］．［2］陈群．浅谈高层结构设计中确定结构体系的几个问题［J］．建筑知识，2002，4ʒ43－44．［3］马荫贤．钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨［J］．技术交流，2003，12ʒ64－65．［4］游晋华．高层结构抗震中的概念设计［J］．山西建筑，2004，30（19）：34－35．门式刚架轻型房屋钢结构设计潘峰（合肥工业大学建筑设计研究院，安徽合肥230009）摘要：重点介绍了门式刚架轻型钢结构支撑系统中考虑纵向系杆的传力作用的屋盖横向支撑的设计原理，通过实例设计了不同形式的支撑，并针对各种形式的柱间支撑分析了其受力情况和经济性，为门式刚架轻钢结构支撑的设计积累了经验。
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屋面檩条 屋面横向水平支撑
抗风柱
刚性系杆 墙梁 门框立柱 门式刚架 柱间支撑
门式刚架结构房屋透视图
外墙除采用以压形钢板等作围护面的轻质墙体外 ， 尚可采用砌体外墙或底部为砌体上部为轻质材料的外 墙 ，屋面可采用彩钢保温板及压型钢板加保温隔垫屋 面板。
3）门式刚架结构形式 根据建筑功能的要求 ，有单跨和多跨、带毗屋刚架， 根据结构设计的要求 ，与基础连接有铰接和刚接和刚接 两种刚架，一般情况采用铰接 ，当用于工业厂房且有5t 以上桥式吊车时 ，宜将柱脚设计成刚接。屋面坡度宜到 1/8～1/20
附录A风荷载计算适用范围：屋面坡度α不大于10° 、屋面平均度高不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口 高度不大于房屋的最小水平尺寸。超过此范围按现行国 家标准《建筑结构荷载规范》GB50009执行。
进行STS程序演示
门式刚架例题
单跨双坡门式刚架,跨度24m,檐口高度6.90m,屋面坡度1/10,
15
结构的设计、制作和安装。 门式刚架轻型房屋的外墙亦可采用砌体，此时应符合本规程
第4·4·3条的规定。 本规程不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。 1·0·4门式刚架轻型房屋钢结构的设计，制作、安装和防护
要求，本规程未作规定者，均应按现行有关标准执行。 4·4·3门式刚架轻型房屋的外墙，当抗震设防烈度不高于6度
2）结构受力体系
门式刚架钢结构房屋主要是由横向结构和纵向结构系 统组成，横向结构系统是门式刚架，它是单层房屋的基本 承重结构，承受屋面荷载，横向风荷载和地震作用，在有 吊车的工业房屋中还要承受吊车的竖向荷载和横向水平荷 载。纵向结构系统是由抗风柱，屋面水平支撑，刚性系杆 ，柱间支撑等构件组成，纵向结构主要承受纵向水闰荷载 ，工业房屋内除上述构件外，还有吊车梁及吊车制动桁架 等构件，此外还有屋面檩条外围墙梁共同组成空结构。 横向水平风荷载通过墙板传结墙梁，最终由门式刚架承受 ，纵向水平风荷载是通过山墙板传至墙架，再传给抗风柱 传至基础及屋面水平支撑最终由柱间支撑承受。
设有吊车时，柱宜采用等截面
5 、门式刚架轻型房屋钢结构使用范围
门式刚架轻型房屋钢结构设计应按《门式刚架轻型房屋钢结 构技术规程》CECS102：2002执行，适用范围见此规程1·0·2条。
1.0.2 本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚 架、具有轻型屋盖和轻型外墙，无桥式吊车或有起重量不大于 20t的A ～A 工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢
时，可采用轻型钢墙板或砌体；当抗震设防烈度为7度、8度时 ，可采用轻型钢墙板或非嵌砌砌体；当抗震设防烈度为9度时 ，宜采用轻型钢墙板或与柱柔性连接的轻质墙板。
二、门式刚架轻型房屋钢结构设计
1）计算软件 中国建筑科学研究院研制的PKPM系列钢结构CAD软件STS 。 门式刚架设计的主界面如下图所示 ，主要包括 ：三维 模型输入，屋面墙面设计及报价，二维模型输入，门式刚 架优化，二维计算及门式刚架施工图等。
门式刚架轻型房屋钢结构设计
一、概述和受力体系
1）一般说明
随着我国经济的迅速发展，近几年单层房屋采用钢 结构呈逐步增加趋势，尤其是单层工业房屋采用门式刚 架轻型钢结构较多，门式刚架具有独特的受力形式，它 比以往排架结构更经济合理，为了适应门式刚架轻型房 屋钢结构的发展，促进其合理的设计，必须正确的应用 STS 计算软件，做到设计安全可靠，经济合理。
共11跨,刚架柱距6m,无吊车
钢材采用Q235B 荷载: 恒荷载
活荷载
0.30 kN/m 2 0.50 kN/m 2 (取屋面活载和雪载较大值)
基本风压 0.50 kN/m 2
抗震设防烈度8(0.2g),第一组
地耐力特征值 250 kPa 场地土层标准冻土深度为 1.式刚架设计流程
应用STS软件进行门式刚架设计的基本流程见下图。 可以先采用三维建模方法然后形成PK文件，进入二维分 析，再进入三维建模修改参数，也可以直接建立二维模 型，进行二维分析后再进入三维建模，屋面，墙面设计 及报价
开始
三维建模
二维建模
是否采用三维建模
三维模型输入 输入次梁楼板 输入荷载数据 屋面 墙面设计
注：对受荷水平投影面积大于60m²的刚架构件，屋面竖向均布活 荷载的标准值可取不小于0.3kN/m²。
3·2·3垂直于建筑物表面的风荷载标准值，应按本规程 附录A的规定计算。
3·2·5·1屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者 中的较大值；
3·2·5·2积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值 同时考虑。
1200
6900
24000
三维模型输入
1、斜梁的定义：斜梁定义可通过两种方式实现，即通 过设置两端相对于本层的高差和设置上节点高。设 置上节点高的方法较简单。
及报价 形成PK文件
PK模型输入与修改
是
是否优化截面
门式刚架截面优化
门式刚架二维计算
查看结果
否
是否满足
门式刚架施工图
结束 门式刚架设计流程图
3）荷载及主要规定 CECS102：2002规程规定： 3·2·1结构自重，施工或检修集中荷载，屋面雪荷载， 积灰荷载和吊车荷载，应按现行国家标准《建筑结构荷 载规范》GB50009的规定采用。悬挂荷载应按实际情况取 用。 3·2·2 当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活 荷载的标准值（按水平投影面积计算）应取0.5kN/㎡。
单跨双坡门式刚架
双跨双坡门式刚架
多跨双坡门式刚架
带毗屋门式刚架
单坡门式刚架
4、刚架几何尺寸
一般情况由建筑师根据建筑物功能的需要而定，门 式刚架的跨度宜采用9～36m，门式刚架的平均高度宜采 用4.5～9.0m当有桥式吊车时不宜大于12M 刚架的间距 宜采用6～9m。
对于有吊车的工业厂房须满足吊车安装要求，构造 按下图要求：
A1 B
Hd
+0.000
S
e
L
Dh
S 为吊车跨度 B 为吊车轮台中心至桥架端部长度 D 为自轨道顶标高至吊车最高顶点的距离 S B D 尺寸由吊车生产厂提供
C 为吊车桥架端部外边和上端柱内边边缘 之间的净空尺寸 当吊车梁顶设置人行安全通道时，C≥ 400mm，不设时≥80
h 为吊车活动部分顶面和梁下弦底面之间 的净空尺寸，一般取 250～350mm