轻钢门式刚架的柱脚采用铰接或刚接

关于带吊车门式刚架轻型钢结构设计问题的探究

关于带吊车门式刚架轻型钢结构设计问题的探究摘要:门式刚架结构与钢筋混凝土结构相比，具有质量轻、工业化程度高、施工周期短、综合经济效益高、柱网布置比较灵活等特点，主要用于轻型厂房、仓库、建材交易市场等。

本文我们将针对5t吊车轻型门式刚架的设计问题加以阐述与分析，确保其结构设计的可行性及经济性。

关键词:吊车；门式钢架；设计；结构一、工程概况某材料库跨度22 m、长96 m、柱距8m、柱顶标高12 m。

内设2台5t吊钩桥式吊车，均为A5工作制，吊车轨顶标高为9m、跨度为22.5 m。

二、结构形式门式刚架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、多脊双坡。

对于多跨刚架而言，在相同跨度条件下，多脊多坡与单脊双坡的刚架用钢量大致相当。

因为单脊双坡具有屋面排水形式简单，而多脊双坡刚架的内天沟易产生渗透及堆雪现象，因而常做成一个屋脊的大双坡屋面。

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102：2002)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架起重量不大于20 t的A1一A5工作制级别桥式吊车。

门式刚架的柱脚多按铰接支承设计，通长为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。

当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计为刚接。

因此，本工程的厂房采用单跨双坡屋面，柱脚采用刚接形式。

门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取为1/20~1/8，在雨水较多的地区取其中的较大值。

结合本工程实际，屋面坡度取值为1/15。

三、结构平面布置温度区段的长度可按《钢结构设计手册》表2~17设置，当门式刚架轻型房屋的屋面和外墙均采用压型钢板时，其温度区段长度可适当放宽。

本工程厂房跨度为22 m、长度为96 m，分别小于规范规定的120 m、220 m，因此不需设置温度伸缩缝。

凛条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、凛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。

钢结构设计下册试题（答案）及复习重点

钢结构设计下册试题（答案）及复习重点试卷⼀⼀、填空题（每空2分，共计20分）1、门式刚架轻型房屋屋⾯坡度宜取（1/20~1/8 ），在⾬⽔较多的地区取其中的较⼤值。

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、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。

4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利⽤其（屈服后强度）强度进⾏设计。

5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑）6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应⼩于（2 ）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最⼩距离为（ 3 ）倍螺栓直径。

7、垂直于屋⾯坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。

8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不⼩于（20mm ）。

⼆、选择题（每题2分，共计20分）1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截⾯形式，应使所选截⾯尽量满⾜（A ）的要求。

(A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（ A ）。

(A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于⼀个(C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（D ）来选定的。

(A) ⽀座竖杆中的内⼒(B) 下弦杆中的最⼤内⼒(C) 上弦杆中的最⼤内⼒(D) 腹杆中的最⼤内⼒4、槽钢檩条的每⼀端⼀般⽤下列哪⼀项连于预先焊在屋架上弦的短⾓钢（檩托）上（ B ）。

(A) ⼀个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) ⼀个⾼强螺栓5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平⾯外计算长度应取(D )。

(A) L (B) (C) (D) 侧向⽀撑点间距6、屋架下弦纵向⽔平⽀撑⼀般布置在屋架的（ C ）。

(A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处7、屋盖中设置的刚性系杆（ A ）。

门式刚架轻型钢结构房屋经济跨度与柱距的选择

门式刚架轻型钢结构房屋经济跨度与柱距的选择摘要：轻钢结构市场竞争日益激烈，经济合理的用钢量越来越受到关注，而研究表明经济合理的用钢量和柱网的选择有极为密切的关系。

本文根据笔者根据自身从事多年钢结构设计的经验结合实际工程，对门式刚架轻型钢结构房屋的经济跨度与柱距选择问题从设计用钢量的角度作了较详细的研究讨论。

关键词：门式刚架跨度柱距经济Abstract：Light steel structure market competition is increasingly intense, economic and reasonable quantity of steel has been paid more and more attention, but research shows that reasonable amount of steel and column selection has very close relationship. In this paper, according to the author according to own for many years engaged in steel structure design experience combined with practical engineering, the portal frame light steel structure housing the economic span and column selection from the quantity of steel of the design are studied in detail discussed.Key Words：Portal frame; Span; Column space; Economics前言门式刚架轻型钢结构房屋是指以轻型焊接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。

轻型钢结构柱脚工程

第五章、轻型钢结构厂房的现场安装施工轻型钢结构的屋面荷载较轻，因而杆件截面较小、较薄。

它除具有普通钢结构的自重较轻、材质均匀、应力计算准确可靠、加工制造简单，工业化程度高、运输安装方便等特点外，一般还具有用料较省、自重更轻等优点。

它对加快基本建设速度，因而受到建设单位的普遍欢迎。

轻型钢结构的经济指标较好。

轻型钢屋盖结构的用钢量一般为8~15Kg/m2，)接近在相同条件下钢筋混凝土结构的用钢量，且能节约大量木材、水泥及其他建筑材料。

因此，轻型钢结构是很有发展前途的一种结构。

轻型钢结构工程是一个系统工程，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。

了解轻型钢结构各个组成部分的加工制造过程对于项目经理和钢结构工程师而言是十分必要的。

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。

第一节、施工前的准备工作一、施工现场调查项目经理和工程技术主管要认真阅读施工图和施工组织计划。

并根据工程的特点在施工现场调查时作好以下准备工作1、设计平面布置图。

主要内容包括：现场临时设施布置位置和面积；现场施工场地和道路位置，施工便道的处理要求；施工机械进出场路线、停机位置及开行路线；钢构件的现场堆放位置；吊装的主要施工流水线路，水电用量及布置，现场排水等。

2、了解大型和异形构件的运输道路条件和思考运输方法。

主要内容包括：装卸车设备、起重量、运输道路宽度及转弯半径，通过市区交通的许可情况，桥梁、低空架线、隧道、立交桥等）制定运输方案。

3、安排施工人员的生活场所。

主要内容包括：项目部办公场所的定位和布置；施工人员的生活场所的定位和布置；4、了解当地的物质供应情况和供应地点。

主要内容包括：集贸市场的地点；工程中需要采购的零星材料和小型工具的地点；氧气、CO2气体、乙炔气体的供应地点等。

门式刚架结构设计中几个问题的探讨

门式刚架结构设计中几个问题的探讨轻型门式刚架结构设计中遇到的几个问题：门式刚架的适用范围（尤其是一些不满足CECS202:2002 规定范围的工程的处理措施）、摇摆柱应用中的处理措施、屋盖纵向水平支撑的设置以及冷弯薄壁型钢檩条设计计算等进行探讨，以期为门式刚架结构的设计提供一些有用的建议。

Encountered several problems in the light portal frame structure design: the scope of the portal frame (especially some that does not meet the CECS202: 2002 specified range of engineering measures), the swing column application processing measures roof the longitudinal horizontal support settings as well as cold-formed steel purloins design calculations to explore, to provide some useful suggestions for the design of the portal frame structure.Keywords: structural design; lightweight portal frame; swing column关键词：结构设计；轻型门式刚架；摇摆柱引言轻型门式刚架房屋结构在我国的应用自 2 0 世纪 6 0 年代开始兴起，9 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，轻钢结构在我国进入兴旺发展的时代。

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，单跨钢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。

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。

轻型钢结构门式刚架厂房结构设计探讨

轻型钢结构门式刚架厂房结构设计探讨作者：闫平来源：《城市建设理论研究》2012年第34期【摘要】门式刚架轻型钢结构由于其在厂房的设计与构造中优点突出，受到了广泛的应用，本文基于多年的工作经验首先对门式刚架轻型钢结构的认识做了简单的介绍，然后阐述了轻型钢结构门式刚架厂房结构设计工作的要点。

【关键词】轻型钢结构门式刚架结构设计中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：轻型门式刚架结构体系是近年来发展起来的新型结构体系，目前常用Ｈ型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。

这类结构体系质量轻，机械化程度高，施工周期短，综合经济效益高，柱网布置比较灵活。

一、门式刚架轻型钢结构概述门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中一种常见的结构型式。

特别是近十多年来，随着我国经济建设的迅速发展"由于生产的需要，这类结构以其用钢量低，重量轻，造价低，适用范围广等优点而获得广泛的应用。

不仅国外的轻钢生产厂家纷纷将整套的厂房结构体系推向国内市场，国内的轻钢生产厂家：设计单位也纷纷转向这类结构的生产和设计。

这类结构体系的最大特点就是重量轻，主要体现在如下几个方面：（1）刚架自重轻：在门式刚架结构中，尤以焊接工字形截面实腹刚架应用最为广泛。

由于截面简单，受力性能好，腹板宽厚比限值较大（有时达150——200），既采用等截面亦采用变截面形式。

（2）轻质高强屋面和屋面材料：如各种型式的压型钢板；对需要保温的厂房则可采用夹芯保温板；无螺钉孔的锁缝槽型板（或加保温层）等。

（3）薄壁型钢檩条和墙架梁：高度可达300mm，厚度最大仅为3.0mm，适用柱矩可达9——12m.由于厂房系统的自重大为降低，当跨度较大且吊车吨位较大，水平风荷载并未因自重的降低而减小，结果造成厂房结构基础垂直反力过小而弯矩较大，即基础偏心距过大，给基础设计造成很大困难。

以下就对门式钢架设计做简单的分析。

钢结构柱脚刚接与铰接

第八章基础设计房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分，轻型钢结构建筑也不例外，前面几章已介绍了其上部结构，本章对其下部结构——基础作一些讨论。

众所周知，在房屋建筑中，基础造价约占整个建筑物的30%左右，对于轻钢结构而言，最大优点就是重量轻，从而直接影响基础设计，与其它结构型式的基础相比，轻钢结构基础尺寸小，可以减少整个建筑物造价，另外对于地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，这样容易满足地基承载力方面的要求。

那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同？轻钢结构基础是如何设计的？在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面？本章针对这些问题进行探讨，而不涉及基础本身设计的有关内容。

第一节基础设计的特点由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于砼结构柱脚均为刚接，即同时存在轴向力N、水平剪力V和弯矩M，故基础尺寸较大，轻钢结构常见的柱脚型式有刚接和铰接两种（图8-1），其受力是不同的，对于铰接柱脚，只存在轴向力N和水平力V，对于刚接柱脚，除存在轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。

⒊基础破坏形式要正确进行基础设计，首先要知道基础破坏形式，对其工作原理有所了解。

对于砼结构，通常柱网尺寸较小，故柱底水平力相对较小，基础一般不会产生滑移现象，又由于上部结构自重很大，足以抵抗风荷载作用下产生的上拔力，故基础也不会产生上拔的可能，对于这种结构，基础主要发生冲切、剪切破坏；而轻钢结构则不同，基础除发生冲切、剪切破坏之外，由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏，另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开或半敞开的结构，由于轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。

为防止这些破坏的发生，最经济有效的方法是增加基础埋深，即增加基础上覆土的厚度，但增加了土方开挖和回填工程量。

钢结构(柱脚)刚接与铰接的区别

刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。

在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。

半刚性连接则介于二者之间。

梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。

其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。

受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。

压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。

（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。

因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。

连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。

&&& 抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。

刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。

地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。

对于柔性连接则只要求其抗剪能力。

半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。

&& 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。

对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。

为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。

刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。

&&& 转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。

&&& 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。

钢结构柱脚刚接与铰接的区别

刚性连接与铰‎性连接钢结构中,梁与柱的连接‎通常采用3种‎形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和‎刚性连接。

在工程实践中‎，如何判别一个‎节点属于刚性‎、半刚性或铰接‎连接主要是看‎其转动刚度,刚性连接应不‎会产生明显的‎连接夹角变形‎，即连接夹角变‎形对结构抗力‎的减低应不超‎过5%。

半刚性连接则‎介于二者之间‎。

梁柱的半刚性‎连接可以采用‎在梁端焊上端‎板，用高强螺栓连‎接，或是用连于翼‎缘的上、下角钢和高强‎螺栓。

其设计要求如‎下：（1）端板连接在端板连接节‎点中力的传递‎可将梁端弯矩‎简化为一对力‎偶，拉力经受受拉‎翼缘传递。

受拉螺栓对受‎拉翼缘对称布‎置。

压力可以通过‎端板或柱翼缘‎承压传递，压力区螺栓可‎少量设置，并和受拉螺栓‎一起传递剪力‎。

（2）上下角钢连接‎用上下角钢连‎接的节点中，受拉一侧的连‎接角钢在弯矩‎作用下，不仅竖肢变形‎，水平肢也变形‎。

因此，角钢连接的刚‎度比端板者稍‎低。

连接性质的划‎分应由下列三‎项指标来表征‎：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。

&&& 抗弯承载力是‎连接强度的主‎要项目，此外还有抗剪‎强度。

刚性连接从理‎论上来说，承受弯矩和剪‎力的能力应该‎不低于梁的承‎载能力，亦即不低于梁‎的塑性铰弯矩‎和腹板全塑性‎剪力。

地震区的框架‎应该要求更高‎，体现“强连接-弱构件”的原则。

对于柔性连接‎则只要求其抗‎剪能力。

半刚性连接介‎于刚性和柔性‎连接之间，必须具有一定‎的抗弯能力。

&& 连接的转动刚‎度由弯矩-转角曲线的斜‎率来体现，它不是常量，转动刚度对框‎架变形和承载‎力都有影响。

对变形的影响‎需要结合正常‎使用极限状态‎进行分析。

为此，应考察连接的‎初始刚度或标‎准荷载作用下‎的割线刚度。

刚性连接的刚‎度，理论上需要达‎到无限大，但实际上只要‎达到一定的限‎值就可以看作‎是刚性连接，问题在于如何‎从数量上做出‎界定。

浅谈门式钢架结构的特点及设计

浅谈门式钢架结构的特点及设计摘要：随着科学技术的进步和建筑行业的大力发展，越来越多的新型材料和结构应用到建设当中。

钢架结构是目前应用最为广泛的一种结构，其中门式钢架结构更是被普遍使用。

本文简要介绍了门式钢架结构的概况，并通过对门式钢架结构的分析，介绍了门式钢架的特点和优势。

然后结合对门式结构的学习对门式钢架设计中的要点做了简要介绍，方便和同行进行交流学习，有利于对门式钢架结构设计有较为完整的认识。

关键词：门式钢架；特点；设计要点1.门式钢架简介门式刚架结构是指以轻型焊接H型钢、轧制H型钢或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式或格构式门式刚架作为主要承重骨架；以冷弯薄壁型钢（槽形、卷边槽形、z形等）做檩条、墙梁；压型金属板作为屋面墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酪泡沫塑料、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，根据设计的要求可以采用具有不同性能的钢材，但是必须满足建筑的最低要求，这样才能保证建筑物整体的结构性能。

在我国经济的大力发展下，我国工业也得到了迅猛发展，这就为门式钢架的发展提供了更为广阔的市场。

在不断的发展过程中，门式钢架也经历了调整和创新，目前形成了一个较为标准、完善的结构体系。

也逐渐显现出了门式钢架结构的优势，具有广阔的的发展前途，继续探讨、研究门式钢架结构具有重要的作用和意义。

2.门式钢架结构的特点2.1门式钢架优势2.1.1自重轻、占地面积小一般门式钢架的承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，自重约仅为钢筋混凝土结构的1/20~1/30，普通钢结构的1/2~1/3。

相比之下大大减小了自重，由此也减小地震作用，降低了基础工程的费用。

同时，门式结构占地面积小，与钢筋混凝土结构相比可以有效提高占地面积的使用率，扩大了厂房的使用面积。

2.1.2工业化程度高，施工周期短门式钢架的主要构件易于实现标准化、工业化，其加工制作均可以在工厂进行。

这样就可以提升施工的速度，节约施工的时间，减少成本。

单层轻型门式刚架结构的设计要点(一)

单层轻型门式刚架结构的设计要点(一)摘要：本文介绍了单层轻型门式刚架结构的特点，并就整个结构体系的布置、单个构件的设计要点、设计中应注意的一些问题做了系统阐述。

关键词：轻型门式刚架结构设计计算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。

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究(1)

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究作者：刘涛李学良陆国来源：《建筑建材装饰》2013年第07期摘要：钢结构在最近几年得到广泛应用，具有良好的发展空间。

不过这种结构对于技术有很大的依赖，在设计上有着很多的要求规范。

本文从屋面活载荷的取值、斜梁长度取值、构件挠度、钢梁高厚比关系、结构形式及布置、屋盖铰接、抽柱、防腐防火、吊车设计图的标示等方面研究了门式刚架轻型房屋钢结构设计问题。

关键词：钢结构；设计；轻型房屋；刚架前言随着社会的发展，钢结构在近几年得到很好的发展。

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、建筑造型美观、钢材用量少、抗震性能好、有利于环保、造价低廉、综合经济效益好等优势，随着近年来防火、防腐新产品的不断出现，已较好地解决了钢结构抗腐蚀性差的缺点。

使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

笔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。

1 屋面活载荷的取值门式刚架轻型房屋钢结构设计所执行的标准是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002），按照其中的规定，压型钢板轻型屋面中，屋面竖向均布活载荷的标准值（按水平投影面积计算）应取0.5kN/m2，若刚架结构的受荷水平投影面积高于60m2，屋面竖向均布活载荷标准值应取0.3kN/m2。

载荷效应组合还应当包括五个原则：当屋面均布活荷载与雪荷载同时存在时，应当取较大的那个值；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；施工或检修集中载荷不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑；风荷载不与地震作用同时考虑；多台吊车组合应满足《建筑结构荷载规范》GB50009的规定。

荷载的计算过程中，应当充分考虑荷载组合原则，避免由于重复计算导致材料浪费。

2 斜梁长度取值（1）若屋面具有很大的坡度，应当充分考虑刚架平面内外轴力对稳定性的影响。

（2）若屋面坡度不是很大，在刚架平面内可以按照压弯构件计算强度。

钢结构柱脚刚接与铰接

钢结构柱脚刚接与铰接钢结构柱脚的连接方式有刚接和铰接两种。

刚接是指柱脚与基础之间的连接是刚性连接，其刚度较高，可以抵抗较大的水平和垂直荷载。

铰接则是指柱脚与基础之间的连接是非刚性连接，柱脚可以自由旋转和位移，适用于柱脚需要进行位移补偿的情况。

下面将介绍钢结构柱脚刚接和铰接的特点、应用领域和设计要点。

1.刚接的特点刚接的柱脚连接具有以下特点：-构件之间的连接是刚性连接，具有较高的刚度。

-可以抵抗较大的水平和垂直荷载。

-适用于需要较高刚度和稳定性的建筑结构。

-刚接连接可以减小结构整体的变形，提高抗震性能。

-对于需要固定柱脚位置的结构，刚接是更合适的选择。

2.刚接的应用领域刚接多用于以下建筑结构中：-高层建筑：高层建筑对结构的刚性和稳定性要求较高。

-重要的工业设施：例如大型厂房、桥梁等工业设施。

-风力发电机塔架：风力发电机塔架需要抵抗较大的风荷载，所以需要较高的刚度和稳定性。

-较大荷载的设备支承结构等。

3.刚接的设计要点在进行刚接设计时，需要考虑以下要点：-考虑柱脚和基础的截面形状和尺寸，以满足荷载要求。

-考虑柱脚和基础之间的连接方式，可以选择焊接、螺栓连接等。

-确定柱脚的尺寸和材料，以保证连接的刚性和稳定性。

-考虑柱脚处的受力状态，包括水平力和垂直力的作用。

-对于大型建筑结构，可以使用局部加劲构件来增加刚度和稳定性。

-根据设计要求进行结构的验算和计算，确保其可以满足荷载要求和安全性要求。

4.铰接的特点铰接的柱脚连接具有以下特点：-它是一种非刚性连接，柱脚可以自由旋转和位移。

-铰接可以对结构的变形进行控制和调整。

-铰接连接适用于需要进行位移补偿的结构，例如大型管桥、悬索桥等。

-铰接连接可以降低结构的应力集中，提高结构的抗震能力。

5.铰接的应用领域铰接多用于以下建筑结构中：-长大跨度的桥梁结构，如悬索桥和斜拉桥。

-大型管桥和管廊等结构。

6.铰接的设计要点铰接设计时，需要考虑以下要点：-确定铰接的位置和类型，可以选择固定铰接和活动铰接等。

浅析轻型钢结构门式刚架用钢量

浅析轻型钢结构门式刚架用钢量摘要：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。

因此，在门式刚架的设计中，为了充分发挥其优越性，为了最大限度的凸显其经济性，结构工程师应尽可能地优化结构设计。

基于此，本文主要对轻型钢结构门式刚架用钢量进行分析探讨。

关键词：轻型钢结构；门式刚架；用钢量1前言轻型钢结构门式刚架之所以在工业厂房、公路(铁路)库、仓库、飞机库、集贸市场、体育场馆、航空港、商业建筑中越来越得到人们的青睐，是因为一他是采用轻型材料，二是钢材消耗量低。

“用钢量”是该类结构的一个重要的经济指标，受结构形式、柱网尺寸(柱距、跨度等)、工艺使用要求以及建筑要求等多方面的制约。

2结构布置对用钢量的影响门式刚架的跨度、柱距和平面布置一般由建设单位的场地大小、工艺流程、投资情况等条件决定，但仍有一定的调整余地。

如果条件允许，跨度和柱距是否存在一个经济的范围，很值得研究。

2.1柱距对用钢量的影响经过对大量工程实例统计及计算，可以发现，柱距为7～9m时，总用钢量基本保持稳定。

小于7m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。

因此，对于常用刚架，建议柱距取7～9m，当无吊车或吊车吨位较小时，柱距可取8～9m，当吊车吨位较大时，柱距可取7m左右，用钢量比常规6m柱距可节省3%～5%，总造价可节省2%～6%，经济效益非常可观。

另外同时应考虑设计的标准化、定型化、品种规格化等因素的影响。

2.2跨度对用钢量的影响门式刚架的经济跨度一般在18～36m，吊车吨位较大时，经济跨度在24m～36m，无吊车或吊车吨位较小时，经济跨度在18～24m，采用合理经济跨度可以节省钢材5%～15%，总造价降低2%～7%。

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。

门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑中的应用特点与设计方法

门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑中的应用特点与设计方法摘要：在新的时代背景下，随着社会的不断发展，生产水平有了很大提高，我国钢产量也在不断增加，品种也越来越丰富，同时因为彩色压型钢板的迅速发展，这样就促使门式刚架轻型房屋钢结构房屋有了很大发展，并且门式刚架轻型房屋钢结构具备很大的跨度和空间，强度高，钢用量少，造价成本低等优势，所以在工业厂房、仓库等工业建筑中得到了非常广泛的应用。

基于此，本文主要分析了门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑中的应用特点与设计方法进行。

关键词：门式刚架轻型；钢结构；工业建筑；应用特点；设计方法一、前言在工业厂房中，门式刚架轻型房屋钢结构是一种常见的结构形式，特别是近些年来，随着我国经济的快速发展，因为该结构具备强度大、钢用量少、重量轻以及造价成本低等特点，所以得到了广泛应用。

同时在应用该结构的时候，要采取行之有效的方法进行设计，进而全面推动建筑行业的可持续发展。

二、门式刚架轻型房屋钢结构概念门式刚架轻型房屋钢结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H 型钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等组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，其檩条、墙梁可选取冷弯薄壁型钢；屋面、墙面可选取压型金属板；保温隔热材料可选取聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酸泡沫塑料、岩棉等，并进行支撑设置的一种轻型房屋结构体系。

在现阶段，一般选取焊接H形变截面构件作为门式刚架梁与柱，单跨刚架梁柱节点选取刚接的方式，刚接与铰接结合的方式应用于多跨刚架梁柱节点，柱脚则根据厂房荷载的等级选择刚接或者铰接的形式。

三、门式刚架轻型房屋钢结构在工业建筑中的应用特点（1）采用轻型屋面，大大减轻了屋面重量，从而减小刚架截面尺寸和基础大小。

（2）刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比。

变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度，做到材尽其用。

（3）刚架的腹板可按有效宽度来设计，即允许部分腹板失稳，利用其屈曲后强度，这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比，从而减小腹板厚度。

门式刚架结构设计分析

门式刚架结构设计分析摘要：随着我国钢结构理论技术的完善和钢材性能的不断提高，单层门式刚架结构在工业厂房设计中得以广泛应用，特别是单层大跨度工业厂房。

本文通过工程实例进行计算分析，提出门式刚架结构设计要点，为结构设计优化提供参考。

关键词：门式刚架；工业厂房；优化设计前言工业厂房设计中常采用钢结构，具有重量轻、柱网布局灵活、技术连接方便等特点，尤其是门式刚架结构厂房在实际生产应用中具有突出优势。

为更好发挥其优点，应在设计中保证结构安全性能的同时进一步优化设计，提高质量。

1门式刚架结构特点门式刚架自重轻、刚度大，构件现场组装，工业化程度高，施工周期短，为制作、运输、安装提供了有利条件。

门式刚架的梁、柱构件多采用变截面形式，用钢量可达普通钢结构的1/5~1/10，经济效益显著。

同时可以有效利用建筑空间，配合墙面和屋面轻型维护结构，建筑造型美观。

屋面通过檩条、隅撑体系来保证整个屋面的整体性，可采用张紧的圆钢作为屋面支撑，布置轻便。

但由于多采用薄壁型钢，对构件的制作、涂装、运输及安装要求较高。

同时，钢结构普遍存在耐腐蚀性和耐热性差等缺点，应注意维护。

目前，我国对门式刚架结构应用较为广泛，包括各种轻钢厂房、大型物流仓储、大跨展厅、活动房屋等。

2门式刚架设计要点2.1结构布置门式刚架主要由刚架梁、柱、抗风柱、屋面和墙皮檩条、支撑构件及屋面板、墙面板以及连接檩条的系杆等组成。

刚架跨度一般为9m~36m，柱距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及工艺要求等因素，宜取6m，9m，12m等。

此外还应考虑温度分区，纵向长度不大于300m、横向长度不大于150m为一个温度区段。

一般而言，当厂房跨度在15m以内时宜采用等截面刚架形式；反之则可采用变截面形式。

此时梁、柱截面形状和内力图较为吻合，受力合理且节约用钢量，但在加工制造和连接方面相对复杂。

门式刚架梁、柱节点采用刚接形式。

为便于现场拼接安装，通常采用外伸式端板连接。

柱脚可采用铰接和刚接两种形式。