轻型门式钢架设计要点
轻型门式刚架结构设计
民用建筑
在民用建筑领域，轻型门 式刚架结构可用于商场、 超市、仓库等建筑物的建 设。
轻型门式刚架结构的发展历程
起源
轻型门式刚架结构起源于20世纪初，随着工业和经济的发展，逐渐 得到广泛应用。
发展历程
随着科技的进步和工程实践的积累，轻型门式刚架结构在材料、设 计、施工等方面不断优化，逐步形成了完善的标准和规范。
根据设计图纸，完成门式刚架的基础施工，包括桩基、基础垫层、 钢筋混凝土浇筑等。
钢构件加工
按照设计图纸要求，对钢构件进行加工制作，确保尺寸、形状、焊 接质量等符合规范要求。
钢构件安装
将加工好的钢构件运输到施工现场，进行安装，确保安装位置准确、 稳固。
施工流程与要点
连接节点处理
根据设计图纸，对钢构件之间的 连接节点进行处理，确保节点连 接牢固、安全可靠。
未来趋势
未来，随着环保和节能要求的提高，轻型门式刚架结构将继续向着高 效、环保、可持续发展的方向发展。
02 轻型门式刚架结构设计原 理
结构设计的基本原则
安全性
确保结构在正常施工和使用过程 中能够承受各种可能的作用力， 不发生破坏、失稳或过大变形。
经济性
在满足安全性和使用功能的前 提下，尽可能降低结构造价， 提高经济性。
适用性
确保结构在使用过程中具有良 好的工作性能，满足正常使用 要求。
耐久性
考虑结构的使用寿命，确保结 构在使用期限内具有良好的耐
久性能。
结构分析方法
有限元分析
利用有限元方法对结构进 行离散化，通过计算和分 析离散化的模型来预测结 构的性能和响应。
线性分析
基于线性理论对结构进行 静力、动力和稳定性分析， 以确定结构的承载能力和 稳定性。
轻型门式刚架结构支撑体系
轻型门式刚架结构支撑体系轻型门式刚架结构支撑体系的优点之一是结构简单，由于采用了门式结构的形式，整体结构布局清晰，不需要太多的连接件和支护设备，使得施工过程简化，有效地缩短了工期。
其次，轻型门式刚架结构支撑体系还具有较高的抗震性能，其纵向刚架和横向刚架相互作用，能够有效地分散地震力，提高建筑的整体抗震能力。
此外，轻型门式刚架结构支撑体系还具有较好的经济性，采用了轻型材料和合理的结构形式，节约了材料成本，减少了施工的投资。
轻型门式刚架结构支撑体系的设计要点主要包括以下几个方面。
首先是合理确定纵向刚架和横向刚架的布置位置和形式。
一般情况下，纵向刚架采用框架结构，横向刚架采用桁架结构，通过这样的布置形式，能够使得刚架间的相互作用达到最佳状态，提高整体抗震能力。
其次是合理确定刚架的高度和宽度。
刚架的高度一般根据建筑的结构形式和功能要求进行确定，同时需要考虑到刚架的稳定性和抗震性能。
刚架的宽度一般由横向刚架的跨度和纵向刚架的间距决定，要保证刚架的稳定性和刚度。
最后是合理确定顶板的形式和材料。
顶板通常采用轻质结构材料，如玻璃钢板、聚碳酸酯板等，具有重量轻、强度高、阻燃性好等特点。
在设计中需要根据功能要求和经济性进行选择。
轻型门式刚架结构支撑体系的施工要求主要包括以下几个方面。
首先是施工过程中需要保证刚架的垂直度和水平度，避免出现偏斜和倾斜现象。
其次是刚架的搭设要均匀、稳定，要保证刚架的整体刚度和强度。
同时需要注意刚架的连接节点的安全性和可靠性，确保连接件的质量和强度。
另外，在顶板的施工过程中要注意防止渗水和漏水现象的发生，保证建筑的使用寿命和安全性。
综上所述，轻型门式刚架结构支撑体系是一种常用的结构支撑体系，具有结构简单、施工方便、经济实用等特点。
在设计和施工过程中需要合理确定刚架的布置形式、高度和宽度，选择合适的顶板材料。
施工时需要保证刚架的垂直度和水平度，保证刚架的整体稳定性。
如果能够正确地应用轻型门式刚架结构支撑体系，能够提高建筑的整体抗震能力和使用寿命，满足建筑的功能要求。
轻型门式刚架设计要点
载， 遇到超载情况 ， 就会 出安全 问题 。 设计轻型 门式 刚架结构时 ， 雪荷 载在屋面活荷 载 中起 控制作
轻型门式刚架结 构相对 于钢筋混凝土结构具有 以下特点 ：
要保证轻型门式 刚架 结构 在异 常雪荷 载作用 下能够 安全 ， 也 １ 结构构件 自重轻 。屋面 、 面的围护结构 由压 型金属保温 用 ， ） 墙 要做 到严格施工和正确使用 ， 增强 使用者忧患 意识 。设计者 除按 板、 保温层及檩 条等 材 料组 成 ， 结构 构件 质量 轻 ， 因此 相 应 的基 特殊 情况 下要 考 虑积 雪 的平均 密 础、 地基处理费用也 较低 。此外 ， 相 同地 震烈度 下结 构 的地 震 规范规程要求 考虑 雪荷 载 外 ， 在 度： 在我国东北及新疆北部地 区积 雪的平均 密度 取 １０ｋ／ 华 ５ ｇ ｍ ； 反应较小 。２ 柱 网布置灵活 。传 统钢筋 混凝 土结 构形 式 由于受 ） ３ ｇ ｍ ， ２ ｇ ｍ ； 秦岭 以 屋 面板 、 墙板尺 寸的限制 ， 柱距多为 ６ｍ， 而门式刚架结构 的围护 北及西北地区取 １０ｋ／ 其 中青海 取 １０ｋ／ 淮河 、 １ ｇ ｍ ， ５ 浙江取 ２０ ｋ／ 当遇 到冻 ０ ｇ ｍ ； 体 系采用金属压 型板 ， 以柱 网不受模 数 限制 ， 所 柱距 大小 主要 根 南地 区一般取． ０ｋ／ 其 中江西 、
取值应引起注意。 在进行 门式 刚架结构设计时 ， 应在确保结构安全 ， 满足使用要
性。与直接焊接型试件 和侧板加强 型试 件相 比， 在钢梁翼 缘与隔
节 点 力 学 性 能 的 不 利影 响 ， 止 节 点 发 生脆 性破 坏 。 防
参考文献 ：
及 非线性有 限元分析 ［ ］ 工程力学 ，０６，３ １ ） ９ －０ ． Ｊ． ２０ ２ （ １ ：９１９
门式钢架结构设计要点
1.1 门刚结构体系基本情况门式刚架轻型钢结构主要指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、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。
在轻型门式刚架结构体系中，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，也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。
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采用角钢或张紧的圆钢。
单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层，也可以采用带隔热层的板材作屋面。
门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取其中较大值。
门式刚架尺寸应符合下列规定：(1)、门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。
(2)、门式刚架的高度，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。
门式刚架的高度，应根据使用要求的室内净高确定，设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。
(3)、柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。
工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。
斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。
(4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸：其檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度；其最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度；其宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离；其长度，应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
(5)、门式刚架的跨度，宜为 9~36m，以 3m 为模数。
边柱的宽度不相等时，其外侧要对齐。
5(6)、门式刚架的高度，宜为 4.5~9.0m，必要时可适当加大。
当有桥式吊车时不宜大于 12m。
(7)、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。
跨度较小时可用 4.5m。
(8)、挑檐长度可根据使用要求确定，宜采用 0.5~1.2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
门式刚架钢结构设计要点
门式刚架钢结构设计要点摘要：随着我国经济的发展，我国的建设发展越来越快，建筑中采用的结构形式也越来越多。
目前，门式刚架轻钢结构房屋广泛应用于工业和物流建筑。
由于工期短、自重轻、拆装方便、布置灵活，在建筑业得到了广泛应用。
为了进一步推动门式刚架轻型建筑结构在我国建筑行业的应用，有必要结合其结构优势，对其结构设计要点进行深入分析，优化设计工作，提高结构合理性。
在此基础上，本文简要分析了门式刚架轻型房屋钢结构设计要点。
关键词：门式刚架：轻型房屋钢结构：设计要点前言门式刚架钢结构是轻钢结构的一个分支。
迄今为止，设计、制造和建筑标准都有既定的制度和标准。
使用门式刚架建造的建筑物具有重量轻、工作时间短、外形美观、标准化程度高、综合建筑成本低等优点。
近年来，随着经济建设的需要，大量门式刚架钢结构被应用于工程建设。
一、门式刚架结构的形式及特点门式刚架结构是梁柱构件的组合，是一个由柱与直、弧形、线形梁刚性连接的承重框架体系。
有多种形式。
单层建筑和仓库广泛采用单层、单跨、双跨或多跨双坡度门式刚架。
根据通风和照明的需要，可以设置天窗、通风屋顶和采光带。
门式刚架的构件截面尺寸小，可有效利用建筑空间，从而降低房屋高度和建筑体积，且建筑造型简单美观。
其次，平面内外刚度好、刚度小，为制造、运输和安装提供了有利条件。
门式刚架有多种结构形式，包含如下：按构件体系分，有实腹式与格构式；根据截面组成，有等边截面和可变截面。
实腹式刚架截面通常为h形，少数为z形；网格横截面为矩形或三角形；根据结构材料的选择，采用普通钢、薄壁钢、钢管或钢板焊接。
与传统单层建筑相比，门式刚架钢结构具有以下特点:（1）便于拆除，可用于临时建筑，这是其显着特点。
（2）屋面板采用轻型压型钢板屋面。
因为屋顶很轻，支撑它的结构也很轻。
在外墙方面，砖墙有利于保温，降低了成本，但结构侧向位移要求严格，外观不佳，因此大部分仍采用彩钢墙板。
（3）刚架可采用变截面，且截面与弯矩成正比。
轻钢门式刚架结构的设计要点
ＤＥＳ Ｇ Ｎ Ｉ ＦＥＡＴＵＲＥＳ ＡＢｏＵＴ ＧＨ Ｔ ＴＥＥＬ ＬＩ Ｓ ＰｏＲＴＡＬ ＦＲＡＭ Ｅ ＴＲＵＣＴＵＲＥ Ｓ
所 组成 的结 构体 系 。轻钢 结构 和其 他材 料 的结构 相
比 ， 有如下 优 点 。 具
１ 自重 轻 。轻 钢 框架 结 构 重 量 比很 高 ， 厚较 ） 墙 薄 ， 此可 以使 房屋 的跨度 达到很 大 ， 材可 根据 不 因 钢 同用 途 合理分 配 截 面尺 寸 的高 宽 比， 用 面 积较 其 使 他结 构要 提高 很 多 。这 种 截 面模 数 大 ， 具有 优 良的 力学 性能 和优 越 的使用 性 能 ， 结构 强 度 高 。轻 钢 结
ｇ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｎ ｔ ｎ， ｓ ｖｎ — ｎ ｒ ｙ ｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌ ｒ ｔ ｃ ｉｎ， ｅ ｃ Ｔｈ ｍａ ｎ ｏ ｍｓ ｎ ｔ ｐ ｃ ｌ ｏ ｄ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｕ ｃｉ ｏ ａ ｉ ｇ ｅ ｅ ｇ ａ ｄ ｎ ｉ ｍ ｎ ａ ｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ｏ ｔ． ｅ ｉ ｆ ｒ ａ ｄ ｙ ｉａ ｍｏ ｅ ｄｌ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｌ ｈ ｔ ｅ ｏ ｔｌｆａ ｔ ｕ ｔ ｒ ｒ ｎ ｌ ｓ ｄ，ａ ｄ ｉ ｅ ｉ ｎ ｆ ａ ｕ ｅ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ． ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｉ ｔ ｓ ｅ ｌｐ ｒａ ｒ ｍｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｇ ｎ ｔ ｄ ｓｇ ｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｓ
在 我 国工程 的建 设 中发挥 了不可替 代 的作 用 。本文
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。
轻钢门式刚架结构的设计要点
轻钢门式刚架结构的设计要点摘要：轻型钢门式钢架结构在建筑物的设计和规划中具有广泛的应用。
因为这种结构设计具有其他结构设计无法比拟的强大优势。
为了加强这种结构设计的优点,保证这种钢结构的质量,必须分析钢结构设计的要点,掌握基本设计模式,进一步发展轻型钢门结构。
近年来,随着我国彩色钢产量的增加和H型焊接钢的出现,我国轻钢结构进入了发展阶段。
门式刚架构的施工一般采用概率论,设计系数的表达式按极限状态设计法计算，承重部件的设计符合最大负载和操作限制。
关键词：轻钢门式；刚架结构；设计要点轻钢门结构的特点是结构美观,强度高,伸长率好,重量轻,施工速度快,钢材用量少。
他们在项目的开发中发挥了重要作用，在详细总结和分析轻钢结构典型优势的基础上,本文着重介绍了轻钢门式刚架结构优化时需要注意的一些常见问题。
一、轻钢门式刚架结构相关概述1.结构形式。
有不同类型的轻钢门式刚架结构,有单、跨、多跨、带挑檐几种。
2.典型结构优势。
轻钢门式刚架是一种系统结构,从刚架到支撑结构,伴随着屋盖和墙体保护结构,相应的支撑系统。
与其他材料相比,轻钢结构具有以下优点。
(1)重量轻。
轻钢框架结构由于薄壁的重量比高、厚度高,可增加居住面积,并可根据截面尺寸合理划分,与其他结构相比,表面利用率大大提高。
这个横截面模块很棒,有一些好东西优异的机械性能和性能,结构强度高,与混凝土结构相比,轻钢的重量约为后者的一半。
通过工程设计,可以根据实际情况满足调整要求。
（2）稳定性好结构,抗震性好。
稳定性好轻钢框架结构,钢梁和钢柱由柔性框架组成,钢的高强度、良好的韧性和塑性变形特性可以充分利用,吸收一些地震能量,提高房屋的拉伸、变形和振动性能。
一般来说,它的抗震性是砖结构的两倍以上,大地震后维护成本降低。
它也适用于各种地质条件下的施工,提高了设计的安全性和可靠性。
(3)施工快。
总体而言,轻钢框架结构由于其结构标准化、造型、加工和产业化,除了现场安装工艺不受气候影响外,简单快捷,与混合钢结构相比,可缩短工作时间1/3至1/2%,加快资本周转,提高投资回报率。
谈单层轻型门式刚架结构房屋设计要点
据现场检测结果 出具行之有效的处理方法 ， 为类似工程提 供指导。
关 键 词 ： 凝 土 质 量 缺 陷 ， 测鉴 定 ， 固 混 检 加 中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ ９２ 文献标识码 ： Ａ 现 一些 常见 的质 量缺 陷 。 混 凝 土 的质 量 缺 陷 主 要 有 ： ） 面 外 观 缺 陷 ， 括 麻 面 １表 包 露
一
应 般取 ３ ４ ０ｍ～ ５ｍ。当房屋高度 较大 时 ， 间支 撑应 分层设 置 ； 内翼 缘 处 于受 压 状 态 ， 至 少 在 柱 顶 墙 梁 处 设 一 道 双 隅 撑 。 柱 ４ 拉条 的设置 。屋 面檩条 应在屋 脊 和檐 口处 同时设置 直拉 ） 当房屋宽度大于 ６ ０ｍ时 ， 内柱列宜适 当设 置支撑 ； 当端部支 撑设
３ 荷载组 合。荷载 组合 按 照《 筑结 构荷载设 计规范 》 ） 建 的规 所谓单层 轻型 门式 刚架结 构 ， 指 以轻 型焊 接 Ｈ型 钢 、 轧 是 热 应注意悬挂荷载不可遗漏； 对于多跨 多坡厂房或有女儿墙 、 天沟 Ｈ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 定 ，
１ 纵 向 温 度 区段 小 于 ３０ ｍ， 向 温 度 区 段 小 于 １０ ｍ。２） ） ０ 横 ５
理论 上不具 备侧 向刚度 ， 需要 依 靠与 间距 的合理 布置 。应考虑到工 艺要求 ， 用钢 量 的多少 ， 面荷 载 ， 摇摆柱 的上下 端均 为铰 接 ， 屋 其 相连 的其他构件 或体系提供侧 向约束才能发挥作用 。 檩条 的形式等 因素。门式 刚架 的最 优 问距应 在 ６ Ｉ ～９ｍ 之 间 ， Ｉ Ｔ 柱距不宜超过 ９ｍ。３ 选择 合理 的跨度 、 ） 高度 。跨 度应 根据房 屋
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。
门式刚架轻型房屋设计要点
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 Ａ ｕ
不 小 于 １０ ｍ。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 —６ １（ １） １０ ２— １ ６ ３９７ 一２ １ ５ － １５ ０ ０ ０
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 ，９ ０ ｏ ０ 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 １０ ０ｍｍ。
性 。霉根 ∞ 霍标通 常 指 是
据房屋的高度 确定 较 为 合 理 的 跨 度 ， 式
（ 图ｌ 如 所示 ） 。
一
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／
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般情况 下 ，
当柱高 、 载一定 ２ 荷 ０
时 ，适 当 加 大 冈 架 一’ ０ 跨 度 ，刚架 的 用 钢 量增加不太明显 ，
一
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
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。
轻型门式刚架结构的设计
必要 的经济 支 出 。 ２ Ｑ ４ 一 的屈服 强度要高于 Ｑ２５Ｂ钢的 ， ） ３ ５Ｂ钢 ３一 因
的 确 定 等 方 面探 讨 门 式 刚 架 结构 的设 计 ， 充 分发 挥 其 特 点 ， 以 降低 结 构 用钢 量 。
关 键 词 ： 化 设 计 ；门式 刚 架 结 构 优
ＤＥＳ ＧＮ Ｆ Ｐｏ ＲＴＡＬ Ｉ ｏ ＦＲＡＭ Ｅ ＧＨ Ｔ ＴＥＥＬ ＴＲＵＣＴＵＲＥ ＯＦ ＬＩ Ｓ Ｓ
可根 据计算 应力 适 当选 择钢 材 ， 降低 刚架 含 钢量 ， 但
制 作时 可能会 产生材 料损 耗大 的问题 。因此应全 面
比较 ， 化选择 ， 建 筑结 构 、 工 要 求 等 方 面都 更 优 使 施
为科学 合理 。
１ 视 钢材 市场 的情 况 而定 ， 选 择 容 易 采 购 的 ） 应 材 料 。因为 在 某 一 阶段 市 场 上 销 售 的 钢 材 并 非 品 种、 规格 都 齐全 。如 果 选用 的材 料 需要 到 较 远 的地 区进货 ， 会增加 材 料 费 用 ， 大 工程 成 本 ， 成 不 则 加 造
ｗｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｘ ｅ ｉｎ ｅ ｔ ｍａｎ ｙ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｐ ｒａ ｒ ｍｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｆｏ ｃ ｏ ｃ ｆｍａ ｅ ｉｌａ ｄ ｔ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ，ｉ ｈ ｉ ｌ ｉｃ ｓ ｅ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔ ｌ ｆａ ｔｕ ｔ ｒ ｒ ｍ ｈ ｉｅ ｏ ｔｒａ ｎ
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。
轻型门式刚架结构设计
Wenx、Weny—— 对主轴x、y的有效净截面模量；
x、y—— 截面塑性发展系数；
f—— 钢材的强度设计值。
3.稳定计算
（1）当屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转时，可不计算檩 条的整体稳定性。
（2）当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时，可按下式 计算檩条的稳定性
（7）交叉支撑可采用圆钢，按拉杆设计；
（8）屋面横向水平支撑内力，应根据纵向风荷载按支承于柱 顶的水平桁架计算，对于交叉支撑可不计压杆的受力。
3 隅撑布置 为保证刚架梁下翼缘和柱内翼缘的平面外稳定性，可在梁
与檩条或柱与墙梁之间增设隅撑。
隅撑构造 隅撑应按轴心受压构件设计，轴压力按下式计算
N Af
3．结构布置
（1）温度区段布置
（2）伸缩缝设置
可通过设置双柱，或搭接檩条及吊车梁的螺拴连接处 采用长圆孔进行调节。
温度区段长度
结构情况
采暖和非采暖 地区房屋
热车间和采暖 地区非采暖房屋
露天结构
纵向温度区段 220 180 120
横向温度区段 柱顶为刚接 柱顶为铰接
120
150
120
125
－
－
4．实腹屋面梁和托梁 （1）实腹屋面梁 实腹屋面梁结构体系是在钢筋混凝土结构上用钢梁、檩条
（d）带挑檐刚架 （e）带毗屋刚架 （f）单坡刚架
2．门式刚架的尺寸
跨度：横向刚架柱轴线间的距离； 高度：地坪至柱轴线与横梁轴线交点的高度，根据使用要 求的室内净高确定。无吊车时，高度一般为4.5～9m；有吊车 时应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般为9～12m。 柱距：宜为6m，通常介于4.5～9m之间。 檐口高度：地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度：地坪至房屋顶部檩条上缘的高度； 房屋宽度：房屋侧墙墙梁外皮之间的距离； 房屋长度：房屋两端山墙墙梁外皮之间的距离； 屋面坡度：宜取1/8～1/20，在雨水较多地区可取较大值。
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。
单层轻型门式刚架结构的设计要点
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单层 轻型 门式刚架结构 的设 计要 点
徐岩峰
（ 黑龙 江省 林 业 设 计研 究 院 ， 黑龙 江 哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 门式钢 架轻型房屋结构 因受力明确、 施 工便捷 、 经济实用等优点 ， 在近十年得到广泛的应用。 关键词 ： 轻 型钢 结构 ； 设 计要 点 ； 门式 钢 架 （ ５ ） 当需要考虑地震作用时 ， 风荷载不与 轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于 ２ ０ 世纪 ８ ０年代初 地震作用同时考虑。 期。 近十多年来得到迅速的发展 ， 目前国内每年有上千万平方米的轻钢 ３ ． ２刚架 内力和侧移计算 ３ ２ ． １内力计算。 对于变截面门式刚架 ， 应采用弹性分析方法确定各 建筑工程 ， 主要用于轻型的厂房 、 仓库 、 体育馆 、 展览厅及活动房屋 、 加 层建筑等。 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 种内力， 只有当刚架的梁柱全部为等截面时才 允｛ 午 采用塑『 生 分析方法。 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 变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元 的有限元法（ 直接刚度法） 编 或格构式 门式刚架作为主要承重骨架 ， 用冷弯薄壁型钢（ 槽形 、 ｚ形等） 制程序上机计算。 地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定 。 根据不 做檩条 、 墙梁 ； 以压型金属板（ 压型钢板 、 压型铝板 ） 做屋面 、 墙面 ； 采用 同荷载组合下的内力分析结果 ， 找 出控制截面的内力组合 ， 控制截面的 聚苯乙烯泡沫塑料、 硬质聚氨酯泡沫塑料 、 岩棉 、 矿棉 、 玻璃棉等作为保 位置一般在柱底 、 柱顶、 柱牛腿连接处及梁端、 梁跨中等截面。控制截面 温隔热材料并适 当设置支撑 的一种轻型房屋结构体系。在 目前的工程 的内力组合主要有： （ １ ） 最大轴压力 Ｎ ｍ ａ ｘ 和同时出现的 Ｍ及 Ｖ的较大 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 值 。 ） 最大弯矩 Ｍ ｍ ａ ｘ 和同时出现的 Ｎ及 Ｖ的较大值 。 ０ ） 最小轴压力 ｍｉ ｎ和相应的 Ｍ及 ｖ ， 出现在永久荷载和风荷载共同作用下 ， 当柱脚 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 Ｎ 接； 围护结构多采用压型钢板； 保温隔热材料多采用玻璃棉 。 铰接 时 Ｍ＝ ０ 。 ２ 结构 形式 和结 构布 置 ３ ． ２ ． ２侧移计算。变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法 ２ ． １结构形式 确定 ， 计算时荷载取标准值， 不考虑荷载分项系数 。如果最后验算时刚 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 架的侧移刚度不满足要求 ，需采用下列措施之一进行调整 ：放大柱或 和） 梁的截面尺寸， 改铰接柱脚为刚接柱脚 ； 把多跨框架 中的个别摇摆 数可分为单脊 单坡、 单脊双坡、 多脊多坡 。 屋面坡度宜取 １ ／ ２ ０ ～ 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 柱改为上端和梁刚接。 ４辅属结构构件设计 载也不是很大时 ， 依据“ 材料集中使用的原则” ， 中柱宜采用两端铰接的 摇摆柱方案 。 门式刚架的柱脚多按铰接设计， 当用于工业厂房且有桥式 ４ ． １ 压型钢板设计 吊车时， 宜将柱脚设ｉ 十 成刚接。 门式刚架上可设置起重量不大于 ３ ｔ 的悬 （ １ ） 压型钢板材料的选择可根据建筑功能、 使用条件 、 使用年限和结 钢板基板的材料有 Ｑ ２ １ ５钢和 Ｑ ２ ３ ５钢 ， 工程 中多 挂 吊车和起重量不大于 ２ ０ ｔ 的轻、 中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。 构形式等 因素考虑 ， ２ ． ２结构布置 用Ｑ ２ ３ ５ 一 Ａ钢。ｆ ２ １ 压型钢板的截面形式较多 ， 根据波高的不同 ， 一般分 ２ ． ２ ． １刚架 的建筑尺寸和布置。门式刚架的跨度宜为 ９ — ３ ６ ｍ， 当柱 为低波板 、 中波板和高波板。波高越高， 截面的抗弯刚度就越大， 承受的 ３ １ 压型钢板的强度和挠度可取单槽 口的有效截面按受 宽度不等时， 其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定 ， 宜 荷载也就越大。ｆ 取４ ． ５ ～ ９ ｍ。 门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度 、 荷载条件及使用 弯构件计算。 计算 内容包括压型钢板腹板的剪应力计算 、 支座处腹板的 要求等因素 ， 一般宜取 ６ ｍ、 ７ ５ ｍ、 ９ ｍ 。纵向温度区段小于 ３ ０ ０ ｍ， 横 向温 局部受压承载力计算 、 挠度限值验算等。 ４ ． ２ 檩 条谢 十 度区段小于 １ ５ ０ ｍ（ 当有计算依据时 ， 温度区段可适当放大） 。 ２ ． ２ ． ２檩条和墙梁的布置。檩条间距的确定应综合考虑天窗 、 通风 （ １ 懔 条的截面形式可分为实腹式和格构式两种。 当檩条跨度不大于 屋脊、 采光带、 屋面材料 、 檩条规格等因素按计算确定 ， 一般应等间距 布 ９ ｍ时， 应优先选用实腹式檩条。 于双向受弯构件， 在进行内力 置， 但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道 ， 在天沟附近布置一道。侧墙 分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。（ ３ 涤 应进行强度计算、 墙梁的布置应考虑门窗 、 挑檐、 雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确 整体稳定计算 、 变形计算。 定。 ４ ． ３ 墙梁 、 支撑设计 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 （ １ 嫱梁一般采用冷弯卷边槽钢， 有时也可采用卷边 Ｚ 形钢。（ ２ ） 墙梁 墙体材料和水平风荷载作用下 ， 也是双向受弯构件。（ ３ ） ｊ 啬梁 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 在其 自重、 支撑的开间 应同时设置屋盖横 向 支撑 ， 以构成 兀 何不变体系。（ ３ 端 部 应尽量等间距设置， 在墙面的上沿 、 下沿及窗框的上沿 、 下沿处应设置 为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度 ， 可在墙梁上设置拉 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 道墙梁 。 据房屋纵 向受方 情况及安装条件确定 ， 一般取 ３ ０ — ４ ５ ｍ， 有 吊车时不宜 条 ， 并在最上层墙梁处没斜拉条将拉力传至刚架柱。（ ４ 龉 梁可根据柱距 大于 ６ ０ ｍ。 的大小做成跨越—个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。（ ５ ） 门式刚架 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 ３ 刚架 设计 ３ ． １荷载及荷载组合 件及刚性系杆按 压杆谢 十 。 ５结论 ３ ． １ ． １永久荷载。永久荷载包括结构构件的 自 重和悬挂在结构上的 非结构构件的重力荷载 ， 如屋面、 檩条 、 支撑 、 吊顶 、 墙面构件和刚架 自 综上所述 ， 轻型门式刚架结构设计应遵守以下原则 ： 重等。 （ １ 蜘鲒 构 的整体 陛。 门式刚架属于平面结构 ， 它们在纵向构件 、 支 ３ ． １ ． ２可变荷载 。可变荷载包括屋面活荷载（ 设计屋面板和檩条时 撑和围护结构的联系下形成空间的稳定体系 ，结构只有组成空间稳定 应考虑施工和检修集 中荷载， 其标准值为 １ Ｋ Ｎ） 、 屋面雪荷载和积灰荷 整体 ， 才能承担各种荷载和其ｆ 电 夕 在效应。（ ２ ） 明确各类外力从作用点到 载、 吊车荷载 、 地震作用、 风荷载等。 基础的传递路径和传递全过程中产生的效应。 没计必须体现计算和 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》 构造的—致 陛。 Ｇ Ｂ ５ ０ ０ ０ ９ — ２ ０ ０ ２的规定，针对 门式刚架 的特点 ， 《 门式刚架轻型房屋钢 参 考文 献 １ ］ ｆ ３ 式 钢架 轻型房 屋钢 结构技 术规 程（ Ｃ Ｅ Ｃ Ｓ ｌ Ｏ ２ ： ２ ｏ ０ ２ ） ． 结构技术规程》 ． ： Ｅ Ｃ Ｓ １ ０ ２ － ． ９ ８ 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。ｆ ２ １ 积灰荷载应与雪荷载或屋面 ［ ２ ］ 钢结 构设 计规 范（ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ ７ － ２ ０ ０ ３ ） ． 均布活荷载 中的较大值同时考虑 。（ ３ ） 施工或检修集中荷载不与屋面材 料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑 。（ ４ ） 多台吊车的组合应符合《 建
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轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。
近十多年来得到迅速的发展，目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。
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重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
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。
1 单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项1.1 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点：(1)质量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。
根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。
由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。
同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。
但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。
(2)工业化程度高，施工周期短门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。
(3)综合经济效益高门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。
所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。
(4)柱网布置比较灵活传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。
而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。
1.2 设计中的注意事项(1)由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。
(2)要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作。
(3)组成构件的杆件较薄，设计中应考虑对制作、安装、运输的要求。
(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“材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。
门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。
门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。
2.2 结构布置2.2.1 刚架的建筑尺寸和布置。
门式刚架的跨度宜为9~36m，以3为模数,必要时也可以采用非模数跨度。
当柱宽度不等时，其外侧应对齐。
高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4.5~9m，必要时可适当加大。
门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。
门式刚架轻型房屋的维护结构采用压型钢板时，其温度分区与传统建筑相比可以放宽，其温度区段长度（伸缩缝间距），应符合纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m（当有计算依据时，温度区段可适当放大）。
当需要设置伸缩缝时，可采用两种做法：一．习惯上采用双柱，二.在檩条端部的螺栓连接处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许胀缩。
2.2.2 檩条和墙梁的布置檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定，一般应等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在天沟附近布置一道。
侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。
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)在刚架的转折处（边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶）应沿房屋全长设置刚性系杆。
(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
(8)刚性系杆可由檩条兼做，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。
(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢；当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架。
3 刚架设计3.1 荷载及荷载组合3.1.1 永久荷载永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。
3.1.2 可变荷载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，其标准值按“协会规程”为；“上海规程”为）、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》CECS102:98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。
(2)积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑。
(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑。
(4)多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定。
(5)当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
（6）对于自重较轻的屋盖，应验算在风吸力作用下屋架杆件、檩条等在永久荷载与风荷载组合下杆件截面应力反号的影响，此时永久荷载的分项系数取值1.0 3.2 刚架内力和侧移计算3.2.1 内力计算对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。
变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。
地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。
根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。
控制截面的内力组合主要有：(1)最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。
(2)最大弯矩Mmax和同时出现的N及V的较大值。
(3)最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。
3.2.2 侧移计算变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。
如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求，需采用下列措施之一进行调整：放大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。
3.3 刚架柱和梁的设计(1)梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后的强度利用。
（主要包括梁柱板件的宽厚比限值验算、腹板屈曲后强度利用验算、腹板的有效宽度验算等内容）(2)刚架梁柱构件的强度验算。
(3)梁腹板加劲肋的配置。
（梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋）(4)变截面柱在刚架平面内的计算长度确定。
(5)变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算。
(6)变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算。
(7)斜梁和隅撑的强度和稳定性计算。
(8)节点设计。
（包括斜梁与柱的连接及斜梁拼接、柱脚设计、牛腿设计、摇摆柱与斜梁的连接构造等内容）4 辅属结构构件设计4.1压型钢板设计(1)压型钢板材料的选择可根据建筑功能、使用条件、使用年限和结构形式等因素考虑，钢板基板的材料有Q215钢和Q235钢，工程中多用Q235-A钢。
(2)压型钢板的截面形式较多，根据波高的不同，一般分为低波板、中波板和高波板。
波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。
(3)压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面按受弯构件计算。
计算内容包括压型钢板腹板的剪应力计算、支座处腹板的局部受压承载力计算、挠度限值验算等。
(4)压型钢板尚应满足其他相关构造规定。
4.2檩条设计(1)檩条的截面形式可分为实腹式和格构式两种。
当檩条跨度不大于9m时，应优先选用实腹式檩条。
(2)檩条属于双向受弯构件，在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。
(3)檩条应进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。
(4)檩条尚应满足其他相关构造规定。
4.3墙梁、支撑设计(1)墙梁一般采用冷弯卷边槽钢，有时也可采用卷边Z形钢。
(2)墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下，也是双向受弯构件。
(3)墙梁应尽量等间距设置，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设置一道墙梁。
为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。
(4)墙梁可根据柱距的大小做成跨越一个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。
(5)门式刚架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件及刚性系杆按压杆设计。
(6)刚架斜梁上横向水平支撑的内力，根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算，并计入支撑对斜梁起减少计算长度作用而承受的力，对于交叉支撑可不计入压杆的受力。
(7)刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载按支承于柱脚的竖向悬臂桁架计算，并计入支撑对柱起减少计算长度而应承受的力，对于交叉支撑可不计压杆的受力。
当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可平均分配。
5 小结综上所述，轻型门式刚架结构设计应遵守以下原则：(1)保证结构的整体性。