单层厂房门式刚架的设计
门式刚架结构在单层工业厂房中的设计分析
门式刚架结构在单层工业厂房中的设计分析摘要：门式刚架结构目前在单层工业厂房中得到了广泛的应用，本文结合某工业厂房的施工实践及相关资料，根据方案与材料的选择，详细论述了门式刚架厂房施工的要点、流程及注意事项，可为类似工程提供参考与借鉴。
关键词：钢结构；厂房设计；材料选择Abstract: the door frame structure is currently in the single industrial workshop in a wide range of applications, this paper in combination with an industrial plant construction practice and related material, according to the design and material choice, discusses the door frame of the construction of the factory building, processes and key points of attention, can provide reference for similar project and reference.Keywords: steel structure; Plant design; Material selection0引言门式刚架结构因其自重轻、施工速度快、工业化程度高、抗震性能好、构件工厂制作、安装方便、综合经济和社会效益好、环保等优点在工业建筑工程中被广泛应用，并因此成为钢结构房屋体系中发展最快的一种。
2002年国家颁布了CECS102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(以下简称《门刚规程》)，为门式刚架结构的应用和发展创造了更有利的条件。
1 项目概况上海新研工程有限公司厂房为大跨度单层四跨厂房，厂房上部结构采用钢结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。
单层轻型门式刚架结构的设计要点（共五篇）
单层轻型门式刚架结构的设计要点（共五篇）第一篇：单层轻型门式刚架结构的设计要点单层轻型门式刚架结构的设计要点摘要：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臵、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臵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。
门式刚架单层钢结构厂房的设计方法
门式刚架单层钢结构厂房的设计方法摘要：本文介绍了门式刚架单层钢结构厂房，采用PKPM软件钢结构门式刚架模块设计时的方法，并结合相关规范、规程就设计中应注意的事项做了系统阐述。
关键词：门式刚架单层钢结构厂房设计注意事项1前言门式刚架单层钢结构厂房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厂房。
在目前的工程实践中，门式刚架单层钢结构厂房的梁、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门式刚架单层钢结构厂房的设计方法和设计中的注意事项2.1收集、整理资料（1）吊车资料：吊车参数表格。
通若采用的吊车不是手头有的吊车厂家的资料，由工艺人员提供资料。
（2）建筑资料：建筑的平面、剖面、立面图纸，根据建筑的平，剖面图纸和整理后的吊车资料核对厂房的高度，确定厂房的插入距和伸缩缝。
（3）核对厂房的高度：梁底标高=轨顶标高+吊车高度H+上部留空≥a(一般300mm)。
注意事项：上部留空确定：取a值，直接查表；电气专业考虑灯具安装要求500mm；水道专业设置内天沟虹吸排水，1200(水道)+300（安全距离）。
（4）厂房的插入距：根据建筑和工艺的平面图，对于厂房的内隔墙和露天跨考虑设置插入距，内隔墙建议按250mm考虑墙厚，露天跨建议按300mm考虑墙厚，200mm（150mm的管径）考虑落水管尺寸。
对于吨位小的厂房内隔墙，吊车端距较小时，根据计算考虑需不需要设置插入距。
（5）伸缩缝的设置：门式刚架普通钢结构厂房（吊车吨位大于20t）一般柱顶刚接横向120m，纵向220m。
全刚接刚架横向120m，纵向220m。
缝宽要求150mm。
2.2输入模型准备：（1）确定吊车梁截面，选取轨道。
（2）确定厂房的柱子高度例1（边柱）：7.8(牛腿顶面标高) +1.35(吊车高度）+0.5（电气要求留空>a值）+0.75（预估梁高）+0.3（柱脚埋深）=10.700例2（边柱）：7.8(牛腿顶面标高) +1.35(吊车高度）+1.2（水道专业虹吸排水要求）+0.3(吊车要求上部留空a值)+0.4（柱脚埋深）=11.050中间柱子高度：11.050+18*0.06=12.130（3）确定牛腿顶面标高：7.8(牛腿顶面标高) +0.4（柱脚埋深）-0.134（轨道高度，查05G525）-0.75（吊车梁高度）-0.02（支承板突出长度）-0.02（垫板厚度）=7.2762.3模型输入（1）使用门式刚架快速建模，建立刚架模型（2）定义柱截面，布置柱子注意事项：柱高度粗估（建议）：3t的柱高400；5t的柱高450~500，10t的柱高500~600，16t柱高600，20t的柱高650,32t的柱高700。
单层门式钢架厂房工程施工设计方案、技术总结
单层门式刚架结构工业厂房施工方案技术总结1米标高线），立柱底板四周中心线应对准基础十字中心线。
6）每根立柱就位后，应拉四根缆风绳。
用测量仪器测出垂直度。
7）立柱标高调整好后，依次吊相邻立柱，相互连接横梁、支撑。
要求吊装按顺序以构架形成排架后方可拆除立柱缆风绳。
8）立柱和横梁之间用临时螺栓连接，临时螺栓的数量不能少于节点数量的1/3,且不少于3 个。
9）每节点应有一定数量的螺栓冲定位。
10）每层构架吊装结束，用经纬仪对构架立柱进行垂直度找正、验收合格后，方可安装高强螺栓11）高强螺栓一般为承压型或摩擦型。
12）高强螺栓应有专人管理制度，按规格分类堆放，防雨防潮。
13）高强螺栓使用应按出厂原套使用，需调换时，只允许在同一箱中配用。
14）高强螺栓不能做为临时螺栓用。
15）高强螺栓紧固应由中间向边缘进行。
16）高强螺栓紧固时应分两次进行，第一次初拧至50%扭距，第二次终拧至设计值。
17）高强螺栓终拧结束应在24小时之内完成18）厂房各层构架立柱、横梁、垂直支撑、水平支撑安装并验收结束后，才能进行屋顶安装, 验收合格后进行顶板安装。
2、工艺要求1）构件安装前应将摩擦面上的浮锈清理干净。
2）立柱顶紧面如发现有间隙，应及时按规定加装垫板，并做好记录。
3）高强螺栓穿装应顺畅，严禁强行敲打，孔距不对时，应扩孔，但不能用火焰割孔。
4）安装连接板和高强螺栓时，摩擦面应保持干燥，不得在雨天施工。
5）高强螺栓终拧结束后，一般至少应露2〜3丝扣。
6）各种标高公差±5nini。
7）柱底板找正后进行二次灌浆，要保证与柱底板有大于85%的充满度，养护时间严禁承载。
8）安装前，梁和柱在地面要校对外形尺寸，安装梁和其它杆件之前，所有立柱都应检查垂直度偏差，每层柱子垂直度偏差要控制在1/1000以内，整体单根柱子不超过25mmo9）在安装水平支撑时，如果梁和水平杆件制造为负公差，装配尺寸难以保证时，允许垫梳形垫片，每侧最多垫两片，若间隙过大则采用一块厚垫板，但两侧要喷砂处理接触面。
单层门式刚架厂房设计图（含钢量低至30kg）
单层门式刚架厂房钢结构设计
单层门式刚架厂房钢结构设计
接下来，需要进行结构的空间布置设计。
根据厂房的功能需求和场地条件，确定厂房的布置和大小。
门式刚架结构设计通常采用柱梁体系，结构间距可根据实际情况进行设计。
然后，进行结构计算和选择结构材料。
钢结构设计需要进行结构的计算，根据荷载和结构形式进行强度和刚度计算。
根据计算结果，可以选择合适的钢材进行结构设计。
常用的钢材有Q235和Q345等。
在设计过程中，还需合理设置各个节点连接形式。
节点连接在钢结构设计中起到连接构件的作用，需要具备足够的强度和刚度。
常见的节点连接形式有焊接、螺栓连接等。
最后，需要进行施工图的绘制和编制施工文件。
施工图是将设计结果转化为工程实施的重要过程。
施工图绘制包括钢材规格、构件连接和焊接等细节。
施工文件编制包括工序、安全措施和质量要求等。
在进行单层门式刚架厂房钢结构设计时，还应考虑与其他建筑系统（如电气、给排水等）的配合，并进行必要的设计调整。
总之，单层门式刚架厂房钢结构设计是一项综合性的工作，需要根据厂房的实际情况进行结构设计，确保结构的稳定性、安全性和经济性。
同时，在设计过程中应注意与其他建筑系统的配合，确保整个建筑的顺利施工和使用。
门式刚架单层厂房设计课件
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结构平面布置
温度区段长度(伸缩缝间距)：纵向300m，横向150m 不满足后的措施： 1，双柱 2，檩条端部螺栓连接采用长圆孔。 有吊车厂房，两端刚架横向定位轴线应加插入距 局部抽中柱可布置托梁 屋面檩条布置应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、 檩条供货规格等影响 山墙可设置由斜梁、抗风柱墙梁组成的山墙墙架，或采用门 式刚架。
一边卷边板件 受拉翼缘—均匀(或非均匀)受拉板件 腹板 — 非均匀受拉的二边支承板件
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变形计算
当檩条未设坡向拉条时，其挠度应分别根据
荷载分量和求出同一点的挠度分量u和v而后 合成总挠度。 当檩条设有坡向拉条时，就只需验算作用下 的挠度v，垂直于屋面方向。 对兼作屋架上弦横向支撑的檩条，还应使其 最大长细比≤200。
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施工图
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檩条的布置与搁置
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檩条与屋架、刚架的连接
位移验算
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门式刚架结构设计
(a) 双坡刚架；(b) 单坡刚架
➢ 荷载效应组合: 应符合以下原则 ⑴ 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； ⑵ 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； ⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外 的其它荷载同时考虑； ⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定； ⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。
的面积。
1.3.3.4 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算
计算公式为：
N0
mx M1
f
x Ae0
(1
N0 N E x0
x
)We1
NEx0
2 EAe0 1.1 2
当柱的最大弯矩不出现在大头时，M1和We1分别取最 大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
与GB50017差异：(1)无x；(2)弯矩放大系数也有所
门式刚架结构设计
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
✓ 主承重骨架 ✓ 檩条、墙梁 ✓ 屋面、墙面 ✓ 支撑
柱距
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1.2 单层门式刚架结构的特点
➢ 质量轻
一般10~30kg/m2，基础费用低。地震反应小，注意风吸力
部分封闭式 ＋0.10 －1.80 －1.20 －1.10 ＋1.00 －0.20 －0.15 －1.40 －1.05 －0.95 ＋0.75 －0.05
注：① 表中正号(压力)表示风力由外朝向表面，负号(吸力)表示风力自表面向外离开，下同；
(a)
(b)
图图1.55 刚刚架架的的风 荷风载载体体型 系型数系分数区分区
门式刚架单层钢结构工业厂房设计
门式刚架单层钢结构工业厂房设计钢结构因其施工速度快，自重轻，抗震性能好等特点在建筑工程中已被广泛认可，单层钢结构工业厂房也正逐渐的代替笨重的混凝土结构。
本文从钢结构单层工业厂房设计的角度出发，对结构部分的设计进行总结论述。
标签：门式刚架，柱间支撑，屋面支撑，插入式柱脚前言门式刚架钢结构厂房造型美觀，施工速度快，越来越多在单层工业厂房中应用。
当厂房内无吊车或设置桥式吊车起重量不大于20t的中、轻级工作制（A1-A5）的吊车，或悬挂式起重机，起重量不大于3t时，应遵守《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的要求设计。
但在很多情况下吊车吨位及厂房高度很高，已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的应用范围，需按《钢结构》规范的要求设计。
一.结构类型和截面形式钢结构厂房应用较多的为单跨、双跨或多跨的单、双坡结构形式。
门式刚架通长用于跨度为9-36米，柱距宜为6米，也可为7.5米和9米。
结构构件主要为刚架柱，刚架斜梁，柱间支撑，屋面支撑，系杆，檩条和山墙骨架组成。
门式刚架的结构形式是多种多样的，按构件体系分，可分为实腹式刚架和格构式刚架。
前者梁、柱一般采用H型实腹截面，其刚度较强，但用钢量稍多。
后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面。
其加工制作较为复杂，但用钢量较省，适用于大跨度的厂房。
在门式刚架工业厂房设计中，通长采用实腹式梁柱截面。
按截面形式分，有等截面和变截面。
变截面与等截面相比，前者可以适应弯矩变化，节约材料，但在构件连接及加工制造方面，不如等截面方便。
由于工业厂房内部多设有桥式吊车，柱宜采用等截面构件。
二.伸缩缝的设置单层厂房伸缩缝的最大间距为70米，伸缩缝处的做法习惯上采用双柱，双柱基础可不断开。
伸缩缝宽度一般为20-30mm.三.支撑的布置1.柱间支撑的布置为保证钢结构厂房的空间工作，提高整体刚度，承受房屋端部山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房的结构形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度、温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。
单层门式钢结构厂房
• 3.门式刚架图 • 4.节点详图 • 5.构件图
• 建筑施工图： 门式钢架的跨度——横向钢架柱轴线间的距 离；
• 门式钢架的高度——室外地坪至柱轴线与斜 梁轴线交点的高度，斜梁轴线取通过变截面 梁段最小端中心与斜梁上外表平行的轴线；
• 工业建筑边柱的定位轴线取柱外皮；
• 连接节点 • 〔1〕墙梁与刚架柱安装
〔2〕门窗节点
〔3〕抗风柱连接节点
〔4〕墙梁与墙板连接
〔5〕墙板连接节点
〔6〕山墙及女儿墙节点
〔7〕屋面板节点
• 隅撑〔yú cheng〕：梁与檩、柱与檩之间的支撑杆。墙面 上的叫墙隅撑，屋面上的叫屋面隅撑。隅撑与钢架构件腹 板的夹角不宜大于45 °。
• 作用:为了保证构件的平面外的稳定性，减小构件平面外 的计算长度。
• 5.支撑布置图 • ZC：柱间支撑〔垂直方向〕
• 支撑节点详图
5.墙梁布置图
单层门式钢构造厂房
• 门式钢构造：
•
以H型钢门式钢架为主要承重骨架，以
冷弯薄壁型钢为檩条、墙梁，以压型金属
板为屋面、墙面。
• 特点：由直线杆件〔梁和柱〕组成的具有刚性节 点的构造。
• 钢构造设计图的主要内容： • 图纸名目 • 设计说明 • 建筑图〔平、立、剖面图〕 • 构造图： • 1.地脚螺栓布置图 • 2.构造布置图〔屋盖平面布置图、柱子平面
刚架柱柱脚连接节点：
2.GJ-1〔门式刚架〕
GJ-1连接节点
• 该门式刚架由变截面实腹钢柱和变截面实腹钢 梁组成；
• 跨度20m，檐口高度7.8m，房屋坡 Nhomakorabea1:10；
• 钢柱截面:(300~488) mm×180mm ×8 mm×10mm；
单层门式钢架厂房施工设计方案
单层门式刚架构造工业厂房施工方案技术总结第一节钢构造制作施工方案一、施工准备1) 技术准备a. 组织专业技术人员熟悉图纸,进展图纸会审,使施工人员更了解图纸及设计意图；b. 采用PKPM空间钢构造设计软件和对构造节点进展优化设计〔中国建筑科学研究院编〕；c. 采用其他空间钢构造设计软件和对构造节点进展符合；d. 针对该构造的工艺特点，编制科学、细致、可行的加工、制作工艺流程。
组织加工、制作、安装人员进展技术交底,明确施工技术要点,做到严格按照工艺及安装技术措施施工。
2) 物质准备a. 编制材料采购方案并提出材料采购的质量要求。
材料进场前应首先复核材料质量保证书，主材及辅材质量均应到达国家相关的技术条件方可进展加工制作；b. 保养及检查维修机械设备，使其到达设计要求精度。
编制运输车辆及安装机械需用量,根据施工进度及时调往施工现场；c.调动技术、加工、安装人员，编制施工进度方案，使之合理、有效的完成各道工序。
3) 劳动组织准备a. 根据工程的规模、构造特点及复杂程度，组织调度精兵强将参加制作与安装。
特殊工种必须具备相应的书，安装工程成立以工程经理和技术负责为主的工程部具体实施厂房的安装指挥及技术、质量、平安管理体系；b. 对施工人员进展进展技术、质量、平安、防火、文明教育。
二、钢构造制作1)钢构造制作的工艺流程〔见下页〕2〕制作工艺路线: 样板,样杆及钻模制作→原材料的进厂→材质证明书的检查及外观检验(不合格应返回)→(对于要拼接的钢板需进展:钢板坡口的加工→拼接→焊接检验→放样下料→边缘清理→组装(“H 〞型钢)→焊接(四个主焊缝)→焊接检验→矫正→外形尺寸检查→铣端面→装端板→划线钻孔→产品制作局部外形最终检验→喷沙除锈(摩擦面处理)→油漆→编号包装3〕样板、样杆及钻模制作:样板,样杆及钻模的切割边均需铣平，样板、钻模的中心线应标出.制作样板、样杆应根据工艺要求预留切割,刨边加工余量。
样板、样杆及钻模的极限偏差见表2.4〕原材料的进厂及检验:钢材应附有质量证明书，其质量标准应符合现行标准的各种技术条件并应符合设计图纸的要求，不得使用无质量证明的钢材。
单层厂房门式刚架的设计
单层厂房门式刚架的设计摘要：钢结构门式刚架结构是典型的轻钢型结构，也是现阶段我国工业厂房结构设计中应用较广泛的结构设计。
本文介绍了门式刚架结构的特点，并对其结构设计及常用体系进行了探讨。
关键词：门式刚架结构设计运用一、门式刚架结构的特点门式刚架结构不仅具有一般刚架结构中的钢材强度高、整体重量轻、高强度的韧性、极强的可塑造性和施工周期短的特点，自己本身还具有用料省、方便制造、造型美观、空间充分利用、快速安装，对环境污染小和综合性能优异的特点。
二、门式刚架结构的设计按照结构类型可以分为单跨钢架和双（多）跨连续刚架等，其截面可以分为等截面和变截面，它们的柱脚可以为铰接和刚接；按照刚架梁、主截面可以分为梁柱采用H型的实腹刚架和采用钢管角钢等复合结构的格构式刚架。
前者具有刚性强，但其用材料比较多，不太利于节省成本；后者是制作比较复杂，但其用材料比较少，多用于较大跨度的复合型钢架。
1、门式刚架结构的连接方式连接采用铰接还是刚接根据综合条件实地确定。
《门式刚架轻型房屋结构技术规程》（CECS 102:2002）：门式刚架的柱脚形成多按铰接支撑设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。
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。
笔者认为，柱脚采用铰接或者刚接不仅与吊车有关，还与房屋所处的位置有关，如果房屋位置较高，采用柱脚铰接，柱顶移动距离加大，必然要加大柱截面，反而增加钢材的用量，同时还不得不考虑地基等其他因素的影响。
如果采用刚接，由于柱脚要承受更大偏心弯力，则需要采用更大的柱脚，再加上房屋地基的差别，则需要更多钢材。
柱脚选用哪种连接方式不仅要考虑房屋的高度，吊车吨位大小还与房屋地基有关，一切根据实际情况确定采用哪种连接方式。
2、柱间支撑的布置柱间支撑与屋面支撑应布置在同一柱间，使钢架纵向形成稳定体系，便于刚架安装且增加纵向刚度。
支撑应布置在第一柱间或第二柱间，当布置在第二柱间时，第一柱间相应布置刚性系杆，且刚性系杆与抗风柱沿纵向位置一致，使风荷载直接传递。
试述单层门式钢架结构工业厂房结构设计(全文)
试述单层门式钢架结构工业厂房结构设计(全文)范本一：正文：单层门式钢架结构工业厂房结构设计1. 绪论1.1 背景介绍1.2 目的和意义2. 工业厂房结构设计要求2.1 荷载计算2.2 抗震设计2.3 材料选择2.4 结构布局设计3. 钢架结构设计3.1 桁架设计3.2 柱设计3.3 梁设计3.4 基础设计4. 施工工艺4.1 钢架制作4.2 施工流程4.3 安装顺序4.4 质量控制5. 设计实例分析5.1 某工业厂房钢架结构设计实例5.2 问题与解决方案分析6. 结论附件：1. 荷载计算表2. 抗震设计参数表3. 结构材料牌号和规格表4. 工业厂房平面布置图5. 钢架结构施工图6. 钢架结构安装顺序图法律名词及注释：1. 结构设计规范：指国家有关规范和标准，包括《建筑结构荷载规范》等。
2. 抗震设计规范：指国家有关规范和标准，包括《建筑抗震设计规范》等。
3. 结构材料强度：指材料的弹性模量和屈服强度等力学性能指标。
范本二：正文：单层门式钢架结构工业厂房结构设计1. 引言1.1 背景介绍1.2 工业厂房概述2. 结构设计要求2.1 荷载计算2.2 抗震设计2.3 材料选择2.4 结构布置3. 钢架结构设计3.1 桁架设计3.2 柱设计3.3 梁设计3.4 基础设计4. 施工工艺4.1 钢架制作4.2 施工流程4.3 安装顺序4.4 质量控制5. 设计实例分析5.1 实例一：某工业厂房钢架结构设计5.2 实例二：某工业厂房钢架施工工艺6. 结论附件：1. 荷载计算表2. 抗震设计参数表3. 结构材料明细表4. 工业厂房平面布置图5. 钢架结构施工图纸法律名词及注释：1. 建筑结构设计规范：指国家有关规范和标准，包括《建筑结构设计规范》等。
2. 抗震设计规范：指国家有关规范和标准，包括《建筑抗震设计规范》等。
3. 结构材料强度：指材料的抗拉强度和抗压强度等力学性能指标。
附件：1、荷载计算表：包括建筑结构所受到的各种荷载的计算结果，如自重荷载、风荷载、活荷载等。
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。
门式钢架钢结构单层厂房设计
目录摘要Abstract0.绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------------11.建筑设计-------------------------------------------------------------------------------------------------11.1设计条件-------------------------------------------------------------------------------------------------11.2建筑平面设计------------------------------------------------------------------------------------------2 1.3剖面设计-------------------------------------------------------------------------------------31.4立面设计-------------------------------------------------------------------------------------41.5墙体做法-------------------------------------------------------------------------------------51.6吊车及吊车梁-------------------------------------------------------------------------------5 1.7地面做法-------------------------------------------------------------------------------------------------52.结构方案与结构分析-----------------------------------------------------------------------------62.1结构方案与结构体系--------------------------------------------------------------------------------62.2荷载计算-------------------------------------------------------------------------------------------------72.3钢架计算------------------------------------------------------------------------------------------------103.结构构件设计---------------------------------------------------------------------------------------403.1刚架柱设计---------------------------------------------------------------------------------------------40 3.2抗风柱设计---------------------------------------------------------------------------------------------423.3吊车梁设计---------------------------------------------------------------------------------------------43 3.4牛腿设计------------------------------------------------------------------------------------------------453.5檩条设计------------------------------------------------------------------------------------------------463.6墙架设计------------------------------------------------------------------------------------------------473.7基础设计------------------------------------------------------------------------------------------------473.8隅撑设计------------------------------------------------------------------------------------------------484.技术经济分析---------------------------------------------------------------------------------------484.1工程概况------------------------------------------------------------------------------------------------484.2工程特征------------------------------------------------------------------------------------------------484.3价格标准------------------------------------------------------------------------------------------------494.4造价分析------------------------------------------------------------------------------------------------49参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------50鸣谢--------------------------------------------------------------------------------51摘要本设计工程为邯郸地区一66米双跨钢结构，每跨各设置一10t梁式吊车。
单层门式刚架厂房钢结构设计
单层门式刚架厂房钢结构设计近年来，单层门式刚架以其自重轻、跨度大、工业化程度高、安装方便快捷以及可拆卸重复使用等优点被广泛应用于厂房设计中。
对单层门式刚架厂房的设计经验与注意事项进行了分析总结，并结合理论和实例分析对厂房优化设计进行了初步探讨。
1. 计算模型与整体分析(1)计算模型：对于大多数厂房而言，由于其长宽比较大，结构最不利方向比较明显，且横向主刚架采用刚接，纵向采用刚性系杆等构件铰接连接，通过设置支撑来形成几何不变体系，所以多采用二维平面结构计算模型进行分析；而对于一些长宽比较小的厂房，如果纵向采用支撑桁架来连接，刚架两个方向刚度相差不大，此时结构形式已接近框架结构，则应采用空间结构计算模型进行分析计算。
(2)荷载：应注意悬挂荷载不可遗漏；对于多跨多坡厂房或有女儿墙、天沟的厂房还应注意考虑风、雪荷载不利作用和活荷载的不利布置对结构的影响。
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/m2(如檩条等构件的设计)，但对受荷水平投影面积大于60m2的主刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2。
(3)风荷载和地震作用：风荷载不与地震作用同时考虑。
由于单层门式刚架质量较轻，地震反应较小，在不大于7度区的地方，厂房的整体计算通常由风、雪、活荷载控制，因此在这些地方，一般不需作刚架的抗震验算。
对浙江地区而言，由于风荷载较大，一般单层厂房(无吊车或吊车较轻)的整体计算通常由风荷载控制，构件设计由变形控制。
(4)变形验算：相对于强度验算，单层门式刚架厂房的变形验算往往容易忽视。
刚架的变形验算应注意以下几个问题：计算刚架变形时，钢结构构件可不考虑螺栓孔引起的截面削弱，而直接采用全截面计算。
刚架的变形验算主要包括刚架柱顶位移和刚架梁的挠度验算两个方面，具体要求见表1[2]。
2. 柱脚及基础(1)柱脚：单层门式刚架厂房多采用外露式柱脚，且多按铰接设计；当厂房有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。
单层单跨门式刚架厂房设计书
8 m,单层单跨门式刚架厂房设计书一、设计资料1. 该车间仓库采用单层单跨门式刚架，无吊车无振动。
厂房跨度24m 总长度90m 柱 距6m,檐高8m,屋面坡度1/10。
屋面材料为压型钢板，墙面材料为彩钢板。
彩板天沟。
柱脚为铰接。
2. 材料采用Q235B 钢材。
基础混凝土为 C20混凝土( f c =12.5kN/mm2)3..何载： 恒载： 0.5活载： 0.3风载：基本风压0.55 地面粗糙度B 类，荷载体形系数为 二、结构平面布置及支撑布置该车间仓库长度90m 跨度24m,柱距6m 共有16榀刚架，由于纵向温度区段不大于 300m 横向温度区段不大于 150m,因此不用设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。
车间仓库长度＞60m 因此在车间第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑； 并在屋盖相应 部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆；同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱 间支撑，由于柱高 ＜柱距，因此柱间支撑不用分层布置。
(布置图详见施工图 1)三、设计荷载取一榀刚架进行分析，柱脚采用铰接，刚架梁和柱采用等截面设计。
车间仓库檐高 屋面坡度为1 : 10。
得到刚架计算模型如下图：门式刚架计算模型计算模型及风荷载体形系数1.荷载选取恒载:0.5活载：0.3风载：基本风压0.55活我■上〉左风3.荷载组合（1） 1.2 恒载+1.4 活载（2） 1.0 恒载+1.4 风载（3） 1.2 恒载+1.4 活载+1.4 0.6 风载4.各工况内力：恒载作用下的内力计算（1 ）恒载作用（先不考虑自重）恒载作用示意區q q cos 加伽出系数： l h 24f 112 h 8 0.15,R h 上 0.663 s 1, ~8 3,u 3 k (3) 4.136 8 50.5294u得:V A V Bql 3.6kN 2 H A H B q!12.33kN 8 M M ql 2114.64kN m 8M 5ql 2 (1 (1 ) )84.88kN m8恒载作用下Q图(2 )活载作用q = 1.81 kN /m活载作用示意图V A V B ql 21.7kN2H A H Bql8.62kN8M M ql68.93kN m8M5 ql28(1 (1 ) ) 51.05kN m(3 )风载作用下的内力计算以左风为例(C)左风可以等效于以下六个图:ts)(£>M 5求得系数:if 2。
单层轻型门式刚架结构设计
单层轻型门式刚架结构设计摘要:结合工程设计实践,总结了单层轻型门式刚架结构房屋设计时的一些要点,主要从结构方案、结构计算和结构构造等几方面进行分析,以期为工程设计提供一些指导。
关键词:轻型门式刚架结构；设计；计算1、引言所谓单层轻型门式刚架结构，是指以轻型焊接H型钢、热轧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重骨架，用冷弯薄壁型钢做檩条、墙梁，以压型金属板做屋面、墙面，采用聚苯乙烯泡沫塑料、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。
其主要特点有：柱网布置比较灵活；跨度大；刚架可采用变截面；自重轻，用钢量低；结构构件可全部在工厂制作。
目前，单层轻型门式刚架轻钢结构被广泛应用于厂房结构中。
本人通过一定的工程设计实践以及资料论文的学习，总结了门式刚架厂房设计的一些设计要点，供大家参考。
2、工程概况本工程采用单层轻型门式刚架结构形式，平面尺寸长×宽114×24m，柱距6m，跨度12m×2，屋面坡度1:15，钢斜梁底标高6.900m，内设5t中级吊车两台，轨顶标高5.0m，屋面采用轻钢屋面(C型檩条及压型钢板)，围护结构为(C型檩条及压型钢板)轻质墙，吊车梁为焊接工字钢吊车梁。
柱间支撑设在中，间跨和两端跨，屋面支撑和柱问支撑设在同一跨。
边柱柱脚按铰接设计，中柱采用两端铰接的摇摆柱方案。
3、结构形式和结构布置3.1 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，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。
3.2 结构布置3.1.1 刚架的建筑尺寸和布置。
单层门式刚架结构工业厂房的设计思路研究
单层门式刚架结构工业厂房的设计思路研究摘要：门式刚架结构在工业厂房中的利用较为重要，设计人员在设计工作中需要贯彻落实因地制宜的工作原则，做好各项参数的反复核对，使工业厂房设计效果能够符合预期的要求，保证单层门式刚架结构工业厂房应用的合理性。
基于此，本文论述了单层门式刚架结构工业厂房的设计思路。
关键词：门式刚架；工业厂房；结构设计单层门式刚架结构工业厂房有自重较轻和施工便捷的优势，在工业厂房中的利用较为广泛。
在设计的过程中，设计人员需要严格的遵循门式刚架结构工业厂房的设计要求及标准，约束好不同的工作行为。
并且还需要做好实际情况的有效勘查，及时地发现在设计方案中存在的问题。
之后，再优化现有的工作方案，使各项设计工作能够更加有序地进行，为结构后续的使用奠定坚实的保障。
一、单层门式刚架结构工业厂房设计的特点以及原则（一）特点单层门式刚架结构工业厂房在近几年来建设的范围和数量在逐渐地增加。
在结构设计的过程中，设计人员需要了解门式刚架结构设计特点之后，再引领各项设计活动的顺利实施，避免对门式刚架结构后续的使用造成较为严重的影响。
单层门式刚架结构工业厂房在结构设计方案制定过程中需要考虑不同的影响因素。
首先需要了解水平力设计的重点。
这主要是由于在门式刚架结构工业厂房中水平荷载力较高，并且会随着结构动力性的变化而发生一定的改变。
在设计的过程中需要综合现场的实际情况优化现有的设计方案，并且还需要了解结构动力特征等等。
科学的设置对应的水平荷载力，避免对结构后续的使用造成较为严重的影响。
其次在实际设计的过程中还需要加强对轴向变形设计的重视程度，按照实际使用要求，完善当前的设计方案。
如果在设计方案中并没有科学地控制整体的受力点，会导致整个单层门式刚架结构工业厂房结构出现受力不均的问题，也增加安全隐患的发生概率。
因此，设计人员需要按照这一设计特点，有序的规划不同的设计环节，与工业厂房后续的使用要求相互的协调，保证整体的设计效果，从而使整体设计安全性、适用性能够得到充分的保障。
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单层厂房门式刚架的设计
摘要：钢结构门式刚架结构是典型的轻钢型结构，也是现阶段我国工业厂房结构设计中应用较广泛的结构设计。
本文介绍了门式刚架结构的特点，并对其结构设计及常用体系进行了探讨。
关键词：门式刚架结构设计运用
一、门式刚架结构的特点
门式刚架结构不仅具有一般刚架结构中的钢材强度高、整体重量轻、高强度的韧性、极强的可塑造性和施工周期短的特点，自己本身还具有用料省、方便制造、造型美观、空间充分利用、快速安装，对环境污染小和综合性能优异的特点。
二、门式刚架结构的设计
按照结构类型可以分为单跨钢架和双（多）跨连续刚架等，其截面可以分为等截面和变截面，它们的柱脚可以为铰接和刚接；按照刚架梁、主截面可以分为梁柱采用H型的实腹刚架和采用钢管角钢等复合结构的格构式刚架。
前者具有刚性强，但其用材料比较多，不太利于节省成本；后者是制作比较复杂，但其用材料比较少，多用于较大跨度的复合型钢架。
1、门式刚架结构的连接方式
连接采用铰接还是刚接根据综合条件实地确定。
《门式刚架轻型房屋结构技术规程》（CECS 102:2002）：门式刚架的柱脚形成多按铰接支撑设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。
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。
笔者认为，柱脚采用铰接或者刚接不仅与吊车有关，还与房屋所处的位置有关，如果房屋位置较高，采用柱脚铰接，柱顶移动距离加大，必然要加大柱截面，反而增加钢材的用量，同时还不得不考虑地基等其他因素的影响。
如果采用刚接，由于柱脚要承受更大偏心弯力，则需要采用更大的柱脚，再加上房屋地基的差别，则需要更多钢材。
柱脚选用哪种连接方式不仅要考虑房屋的高度，吊车吨位大小还与房屋地基有关，一切根据实际情况确定采用哪种连接方式。
2、柱间支撑的布置
柱间支撑与屋面支撑应布置在同一柱间，使钢架纵向形成稳定体系，便于刚架安装且增加纵向刚度。
支撑应布置在第一柱间或第二柱间，当布置在第二柱间时，第一柱间相应布置刚性系杆，且刚性系杆与抗风柱沿纵向位置一致，使风荷载直接传递。
在刚架转折处(单跨房屋边柱柱顶及屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊)应沿房屋全长设置刚性系杆。
当门架的跨度较大时，在布置支撑的柱间，应适当增加刚性系杆的数量，使支撑的夹角在45°左右。
当受建筑功能限制无法布置柱间支撑时，应布置纵向刚架。
3、屋面、(围护)墙面的构造轻
钢门式刚架厂房中屋面及墙面构造措施是增大刚架刚度，防止刚架平面外失稳的关键措施。
檩条、墙梁一般由冷弯薄壁构件制成，当柱距小于6m时，设一道拉条，大于6m时，设两道拉条。
在这里应特别提到斜拉条，在校图过程中，常常可以看到许多钢结构厂家或设计者设斜拉条而不设撑杆的情况。
原因是结构概念不是很清楚，因为通过结构力学知识，在斜拉条间设置撑杆，方可形成稳定体系。
在屋面、墙面设计中还应注意隅撑布置，隅撑并不是可有可无，它是为防止受压翼缘屈曲而设置的。
研究表明门式刚架的破坏首先是由于受压最大翼缘屈曲引起的。
斜梁下翼缘与刚架柱内翼缘连接处是出现屈曲的关键部位，该处设隅撑十分重要。
另外，在斜梁下翼缘受压区设置隅撑，其间距不得大于相应受压翼缘宽度的倍。
按一般的门式刚架，檩距1500mm左右时，隔一个檩条设一道隅撑可满足上述条件。
那么设计时是否要考虑有围护墙时钢柱的平面外约束呢？当周围采用砖墙围护时，一般在钢柱外皮设构造柱，在窗顶位置设通长圈梁，圈梁与构造柱现浇为一体。
此种情况，能否将圈梁视为钢柱平面外支点？有人认为，圈梁和钢柱通过可靠连接，可以作为钢柱的平面外支点，甚至可以考虑围护墙对钢柱的平面外约束作用。
假定以上观点正确，那么，混凝土圈梁和砖墙对钢柱的约束作用点在钢柱外皮，而钢柱主要是内皮受压，效果肯定不好，同时由于砖墙混凝土构件与钢构件是完全不同的材料，在不利荷载作用下，可能引起砖墙、混凝土较早开裂，使钢柱失去侧面约束作用，从而造成钢柱平面外失稳。
一般应采用设置系杆的方法来减少柱平面外计算长度。
但需注意系杆不能互为支撑，系杆必须连到合适的支撑体系(如柱间支撑)或结构的某个独立稳定的部分。
4、抗剪键的设置要求与计算柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力，水平剪力可由柱底板与混凝土间的摩擦力或设置抗剪键承受。
这就是我们计算门架时，往往出现的警告提示:“柱脚需要设抗剪！”。
其主要原因是门架结构一般自重较轻，而在风荷载较大或抗震设防烈度较高地区，其柱底水平剪力较大，往往需要在柱底板下加抗剪键，以弥补柱底板与混凝土间摩擦力的不足。
在条文说明中要求抗剪键采用在刚架平面方向截面刚度较大的工字钢等垂直焊接在柱底板的底面，其截面和连接焊缝的抗剪能力应进行计算。
若抗剪键较长，须在基础表面做坑以便安装时将其插入，然后进行二次灌浆。
抗剪键起作用是建立在柱底板下的空隙灌浆密实的基础上，密实是二次灌浆与混凝土基础及柱底板共同工作的前提。
因此抗剪键的作用除与本身截面尺寸和焊缝的高度、长度有关外，还取决于灌浆的密实度，抗剪键以长度方向平行于柱底板为宜。
柱底板下的灌浆空隙要以满足抗剪键不与基础表面接触，留有一定空隙，使柱底标高有调整余量为准，来确保抗剪键起作用，保证工程安全。
根据文献，抗剪键计算处如下：(1)抗剪键设置当V≥N×0.4时，需要设置抗剪键。
(2)抗剪键正面角焊缝总长度为：L≥(V－0.4N)/(0.7h×f×β)+40mm 式中：V—最不利组合柱最大剪力；N—最不利组合时柱最大轴力；L—抗剪键正面角焊缝总长度；h—焊脚尺寸；f—角焊缝强度设计值；β—正面角焊缝强度设计值增大系数，可取β=1.22。
5、基础设计轻钢结构基础设计中，由于结构自重轻，基础竖向荷载小，水平荷载往往成为基础大小的控制因素。
因此基础偏心过大，对基础设计造成一定困难。
由于偏心荷载作用下基础底面反力的不均匀性，可能使基础发生倾斜，甚至会影响厂房的正常使用，特别是有吊车的工业厂房。
根据文献对基底土压力分布作以下限制，供设计时参考。
(1)对于f＜180KPa、吊车起重量大于750kN的单层厂房柱基，或对于f＜105KPa、吊车起重量大于150KN露天跨柱基，要求Pmin/Pmax≥0.25，其中f为地基承载力特征值。
(2)对于承受一般吊车承载的柱基，要求P≥0，即不出现基础底面与地
基脱离。
要满足此条件，偏心距e最大为b/6。
(3)对于仅有风荷载而无吊车荷载的柱基，允许基础底面与地基不完全接触，但接触部分长度与基础长度之比不小于0.75；同时，还应验算基础底板受拉一边在底板自重及上部的重力荷载作用下的抗弯强度。
为满足以上设计原则，解决的方法有：增加基础压重、增加深埋、采用偏心基础、采用桩基等，在实际设计中应经过充分比较分析后确定选用哪种方法。
6、柱脚锚栓的安装定位这往往是设计人员忽视的问题，而在实际工程中锚栓定位不准确造成刚架或框架安装困难的工程案例比比皆是，本人也遇到过这种情况，后来不得不加固处理。
分析原因，主要是锚栓之间无连接，整体刚度差，在浇筑混凝土的过程中锚栓难免移位造成的。
针对上述原因，采取浇筑混凝土前预埋柱脚锚栓固定支架的处理方法，固定支架与锚栓，形成一个小的格构柱，这样锚栓的定位就方便准确了。
7、抗风柱与刚架的连接目前门式刚架的抗风柱设计存在两种错误的做法：一种是将抗风柱与刚架做成一样，抗风柱与刚架梁或铰接或刚接，抗风柱既参与抗风又参与竖向荷载作用及横向水平作用。
而设计人员往往又不做这样刚架的纵向抗风验算，这样做是漏算荷载的，是工程设计的一大忌。
另一种做法是抗风柱与刚架在一条轴线上，但不考虑抗风柱受竖向荷载作用，抗风柱与刚架梁之间用一块钢板通过焊缝相连。
这种做法仍然将一部分竖向荷载传给了抗风柱，而且钢板的侧向刚度很小，在竖向荷载的作用下发生屈曲后就很难保证有效地传递风荷载了。
以上两种做法都存在弊端。
在这里笔者推荐以下做法：采用厂房标准轴网做为抗风柱轴线，第一榀刚架轴线与抗风柱错开500～600mm，抗风柱翼缘通过连接板与刚架梁腹板加劲肋相连，且连接板及加筋肋上开竖向长圆孔，连接螺栓采用普通螺栓。
结束语：门式刚架轻型房屋钢结构在我国工业厂房的设计中应用已比较广泛，技术日渐成熟，但需要完善的问题仍较多，只有充分理解该类结构的设计概念才能使结构设计既经济合理，又安全可靠，在市场竞争中立于不败之地。
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[4]彭煜.门式钢架结构设计探讨.城市建设理论研究.2011.12。