关于门式刚架厂房结构设计的思考

门式刚架在工业建筑设计中若干问题的探讨

中国轻．ｚ－３，ｋ广州工程有限公司曾世开
［摘要］本文介绍了门式刚架的适用范围，并总结归纳了门式刚架在实际工程设计中应该注意的问题以及改进措施。［关键词］门式刚架铜结构工业建筑结构设计在我国现在的工业建筑中，钢筋混凝土结构、钢结构都是经常采用的结构形式，特别是门式刚架轻型房屋钢结构形式。门式刚架轻型房屋钢结构是近年来我国发展最快的一种新型钢结构，它因自重小、施工周期短、造价低等优点而为广大建筑师、结构工程师所接受，现已被广泛应用于单层工业厂房，取得了较明显的社会效益和经济效益。由于目前国内系统地论述门式刚架轻钢结构设计的书籍比较缺乏，设计人员大都根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（ＣＥＣＳ１０２：２００２）（以下简称《门刚规程》）和《钢结构设计规范》（ＧＢ５００１７ — ２００３）（以下简称《钢构规范》）进行设计。有些设计人员因初次接触此类结构，不熟悉设计规程、规范，对设计规程、规范理解不够全面，以致在设计中出现技术经济不合理现象，甚至造成安全隐患。在结构设计中，每个设计者的经验不同，对规范的理解不同，所以在处理某个设计问题时，也就会采取不同的处理方法。在工业建筑结构的设计过程中，通过实际工程建筑设计，本文总结归纳了门式刚架钢结构设计中应该注意的若干问题。１．门式刚架适用范围根据《门刚规程》１＿０＿２条规定：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。本规程不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。同时４．１．５条规定：门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取１／８～１／２Ｏ。４．２．２条规定：门式刚架的跨度宜采用９～３６ｍ，门式刚架的平均高度宜采用４．５～９ｍ；当有桥式吊车时不宜大于１２ｍ，门式刚架的间距，即柱网轴线间的纵向距离宜采用６～９ｍ。结合上述规定，当结构设计人员拿到某个要求做钢结构的建筑单体时一定要根据使用功能、建筑形式等客观条件判断该结构体系能否算作是门式刚架，若不经判断盲目采用《门刚规程》规定进行设计，将可能造成重大安全隐患。一般情况下，在规范规定的跨度、平均高度、纵向距离的３个宜取值中允许其中个超过２０％，允许两个各超１０％，不允许３个同时超限，若超限则需根据《钢构规范》相关规定进行设计。２．基本设计规定与结构构造要求常见问题２．１钢柱脚未采用混凝土包裹防护。许多工程实例表明地面以下的钢柱脚若不用混凝土包裹，柱脚处由于积水使钢材严重锈蚀，对结构存在着安全隐患。因此《钢构规范》第８．９．３条对地面以下的钢柱脚用混凝土进行包裹列为强制性条文：对柱脚在地面以下部分采用强度等级较低的昆凝土包裹（保护层厚度不应小于５０ｍｍ），包裹的混凝土应高出地面不小于１５０ａｒｍ。当柱脚底面在地面以上时，柱脚高出地面的高度不应小于１００ｍｍ。所以，在实际工程设计中，设计人员应严格按照强制性条文要求对钢柱脚采用混凝土包裹防护。２．２压型钢板薄壁型钢檩条屋面，当檩条跨度大于４ｍ时，未合理设置拉条、斜拉条及撑杆体系。冷弯薄壁型钢檩条通常采用ｚ型钢和卷边槽钢檩条，由于其重心高，弱轴抗弯能力差，当檩条跨度大于４ｍ时，应设置拉条、斜拉条及撑杆体系，以提高其侧向刚度与承载力，减少其在安装和使用阶段的侧向变形和扭转。根据《门刚规程》第６．３．５条和６．３．６条的规定，当檩条跨度大于４ｍ不大于６ｍ时，应在檩条跨中设置一道拉条，当檩条跨度大于６ｍ时，应在檩条跨度３分点处各设一道拉条，拉条宜设置在距檩条上翼缘１／３腹板高度范围内。为了防止檩条向屋脊方向弯扭失稳，在设置拉条的同时，应在檐１２１处增设斜拉条和撑杆；为了承受屋面的坡向分力，在屋脊处（有天窗时在天窗处）亦应增设斜拉条和撑杆；当屋面坡面过大时，在檐口和屋脊之间的适当位置必要时也宜增设斜拉条和撑杆。２－３在刚架斜梁下翼缘受压区和柱内侧翼缘受压区未设置保证其稳定的隅撑。刚架梁、柱构件翼缘的局部稳定，在一般情况下是通过限制板件的宽厚比来保证；刚架梁、柱构件的整体稳定则由刚架的支撑系统提供的侧向支撑点通过计算来保证。在设计刚架粱、柱构件时，应考虑隅撑对梁、柱的侧向支撑作用，减小梁、柱平面外的计算长度，一般情况下，刚架梁、柱构件平面外计算长度取侧向支撑点间的距离。所以，在刚架斜梁下翼缘受压区和柱内侧翼缘受压区应设置隅撑。３＿『＿】刚支撑体系与结构设计计算常见问题３．１在房屋的温度区段内，未设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系以及屋面横向水平支撑与柱间支撑未布置在同一跨间内。布置在同一跨间内的屋面横向水平支撑和柱间支撑同门式刚架一起构成稳定

门式刚架轻钢结构设计中一些问题的探讨

柱距的增加而小幅度增加，当柱距大于９但ｍ～ｌｍＯ时，檩条和墙梁采用普通冷弯薄壁型钢比较困难，此时应采用桁架式檩条。
ａ端板竖放ｂ板横放端
图１梁柱连接形式
ｃ端板斜放
在门式刚架结构分析中，柱连接通常作为刚梁
Ｏ８８８其中．９＋１，
生计算出来的。
是按（Ｂ５００２０）８１ — Ｇ０１．０２式．．１２
Ｎｍｍ２２１．２１。中按（Ｂ５ｏＯ２０）／；％＝．９＋３其０２Ｇ０１．０２式
８１２１计算。．．．壹
理的柱距。
柱网布置、钢材选择、梁柱节点、刚架位移限值及支撑构件等
进行了探讨。
【键词】关门式刚架；轻钢结构；网；柱钢材选择；节点刚度
【中图分类号】Ｔ９．Ｕ３２５【文献标志码Ｉｎ
近年来，随着我国经济建设的迅速发展，门式刚架轻钢结构以其自重轻，价低，作简便，装造制安
维普资讯
咖螽瑚蜘勒｝
【章编号】０７９６（０７０．００文１０．４７２０）６０３－４１
一
门式刚架轻钢结构设计中些问题的探讨
■ 杨帆（中元国际工程设计研究院，北京１０８）００９
【参考文献】
［１１张誉，苏小卒，李杰，混凝土结构基本原理【．等．Ｍ】北京：中

浅析钢结构门式刚架厂房的设计

果没有利用隔热层进行保护，就会发生火灾事故。特别是一些对防火要小于２ｋＮ的拉杆，按压杆选用。同一方向及同一节点弦杆截面级差不宜级；同一方向及同一节点腹杆截面级差不宜超过４级。二是节点选求很高的车间，例如存放易燃材料的仓库等，在设计时必须添加防火涂超过３
灵活布置，方便未来生产改造，可有效利用网格空间布置各种公用介质管二、钢结构厂房设计的注意事项钢结构优势明显，但缺陷也是存在的，需要在设计时格外加以注线；与传统的平面钢结构相比节约钢材２０％３０％；因此平板网架具有明是十分理想的屋盖结构，其应用和发展前景十分意。１，钢结构的耐热性比较差，温度在ＩＯ０＂Ｃ时，钢结构的强度没有太大显的技术和经济优势，网架设计时，一是杆件选用，考虑安装和受力复杂性等因素，内力的变化，但是当温度达到１５０￣Ｃ，钢结构就会出现软化现象，在设计中如广阔。
杂化以及多功能化方向发展，钢结构门式刚架厂房就是其中的代表之一。下面本文对钢结构门式刚架厂房的设计进行了分析，以期对钢结构厂房；构筑物；结构布置
一
的高度应根据使用要求的室内净高确定，有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空的要求确定，宜取４．５～９ｍ，必要时可适当放大。门式刚架钢结构的特点传统的厂房设计中使用钢筋混凝土结构，这种结构不尽施工时间钢结构的构件和围护结构通常刚度不大，温度应力也相对较小，因此其

自己总结门式刚架总结

自己总结门式刚架总结编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（自己总结门式刚架总结）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为自己总结门式刚架总结的全部内容。

门式钢架轻型房屋钢结构设计总结1、采用以概论理论为基础的极限状态设计法，按分项系数设计表达式进行计算。

2、门市钢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进行设计。

当结构构件按承载能力极限状态设计时,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的基本组合计算，并符合下列要求：γoS≤R （3.1。

3）式中：γo ——结构重要性系数。

对一般的门式刚架钢结构构件安全等级取二级，当设计使用年限为50年时，结构承重性系数取不小于1.0；当设计使用年限为25年时，取不小于0。

95；S——不考虑地震作用时，荷载效应组合的设计值；R--结构构件承载力的设计值。

3、在抗震设防地区，门式刚架轻型房屋钢结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震验算,并符合下列要求：SE≤R/γRE （3。

1.4）式中:SE——考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设计值；γRE-—承载力抗震调整系数。

当由抗震控制结构设计时,尚应采取抗震构造措施。

4、门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。

抗震验算时,结构的阻尼比可取0.05.5、当结构构件按正常使用极限状态设计时，应根据现行国家标准。

《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的标准组合计算变形，并符合本规程3.4节的要求.6、结构构件7、8、门式刚架结构是将钢架柱与钢架梁的连接处设为刚性节点,钢架柱与基础一般为铰接点。

门式刚架结构的设计与优化

门式刚架结构的设计与优化摘要：门式刚架结构是一种广泛应用于工业和商业建筑的重要结构形式。

本文旨在探讨门式刚架结构的设计与优化方法，以提高其结构性能和经济性。

首先，介绍了门式刚架结构的基本原理和常见应用领域。

然后，讨论了门式刚架结构设计中需要考虑的关键因素，包括荷载条件、结构材料、连接方式等。

接下来，介绍了现有的门式刚架结构设计方法，包括经验设计和基于计算机模拟的优化设计。

最后，总结了门式刚架结构设计与优化的挑战，并提出了未来的研究方向。

关键词：门式刚架结构、设计、优化、结构性能、经济性一、引言门式刚架结构作为一种常见的建筑结构形式，广泛应用于工业和商业建筑领域。

它具有结构强度高、刚度好、施工方便等优点，因此备受青睐。

然而，在门式刚架结构的设计过程中，需要考虑多种因素，如荷载条件、结构材料、连接方式等，以确保结构的安全性和经济性。

同时，设计人员也面临着如何优化门式刚架结构的挑战，以提高其结构性能和减少成本。

因此，对门式刚架结构的设计与优化方法进行研究具有重要意义。

本文将探讨门式刚架结构设计与优化的基本原理和方法，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

二、门式刚架结构的基本原理和应用领域2.1 门式刚架结构的定义与特点门式刚架结构是一种以钢材构成的框架结构，其特点包括以下几个方面。

首先，它是由水平和垂直的钢梁和柱组成的框架结构，具有稳定性和强度。

其次，门式刚架结构的构件相对简单，易于制造和安装。

此外，钢材具有高强度和刚性，使得门式刚架结构能够承受较大的荷载。

此外，门式刚架结构还具备大跨度的特点，可以创造出宽敞的空间。

2.2 门式刚架结构的常见应用领域门式刚架结构在多个领域得到广泛应用，以下是常见的应用领域。

首先，工业建筑是门式刚架结构的主要应用领域之一，如厂房、仓库、物流中心等，为工业生产和储存提供了宽敞的空间。

其次，商业建筑如购物中心、超市、展览馆等也常采用门式刚架结构，以满足大空间展示和经营的需求。

门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工中的体会

荷载稍大时檩条就要垮。
２施工方面
保温材料一般采用玻璃棉，其厚度根据热工
计算确定。正规做法是采用背面带铝箔隔气层的玻璃棉，防止冷凝水向室内滴水，是房屋的使用要求之一。有人以为铝箔只是为了美观，或承受拉力，实际上它的主要作用是作隔气层。承受悬
挂时的拉力还可以用玻璃纤维布或钢丝网。现在
看到有些工程，玻璃棉不用任何隔气层。另外，当采用内层钢板吊顶时，不是将保温卷材压在檩条上，而是为了施工方便，将保温材剪断，放在
檩条之间的吊顶上，形成冷桥。某工程在这样处
（）柱子拔出１
有的刚架在大风时柱子被拔起，这是实际中常出现的事故。主要原因不是刚架计算失误，而且设计柱间支撑时，未考虑支撑传给柱脚的拉力。尤其是房屋纵向尺度Ｎ／时，只设置少量柱间支撑来抵ｌ，
的活荷载为０ｋ／．Ｎｍ，但构件的荷载面积大于５６ｍ的可乘折减系数０。门式刚架一般符合此０２．６
条件，所以可用０ｋ／．Ｎｍ，与钢结构设计规范保３持一致。国外这类，要考虑０１．．／２．０Ｎｍ的附加５５
少数设计的门式刚架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁用竖放式端板与砼柱中的预
埋螺栓相连，形成刚接，目的是想节省钢材和降
低造价。在厂房中，的确是有用砼柱和钢桁架组成的框架，但此时梁柱只能铰接，不能刚接。多
高层建筑中，钢梁与墙的连接也是如此。因为混
凝土是一种脆性材料，虽然构件可以通过配筋承
荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就要出安全问题。设计时可适当提高至０ｋ／。现在．Ｎｍ２５有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中‘ 工减料” 愉。（屋脊垂度要控制２）

浅谈大柱距门式刚架厂房的结构设计

Ｏ引言．
２．刚架计算：．３４首先应计算无中间柱的横向刚架。计算时．将两
端边柱柱底设为铰接，柱顶与钢梁刚性连接．刚架的托梁处设置成双向弹性约束，计算弹性约束刚度时，假定托梁截面尺寸，先计算恒向、竖向弹性约束的刚度，待纵向托梁计算完成时．托梁的实际截面尺将寸代入重新验算。同时，记录刚架传给弹性约束的各种工况的荷载（包括恒荷载、活荷载、左风荷载、右风荷载等）。然后计算纵向托梁。计算时，向托梁按简支梁考虑．纵将横向刚架传给弹性约束的各种工况的荷载加至纵向托梁的相应位置．此处托粱的平面外有效支撑长度应取横向刚架间距。计算完成后．将托梁截面尺寸算得的恒竖向弹性约束的刚度代人无中间柱的横向刚架模型进行验算。同时．记录托梁支座处的各种工况荷载最后计算有中间柱的横向刚架。计算时．两端边柱柱底设为铰将接，中间柱柱脚可设为铰接，也可根据实际需要做成十字柱．设成单向或双向刚接。将纵向托梁支座的各种工况荷载加至有中间横向刚架的中间柱柱顶，中柱水平荷载应考虑无中间柱的横向刚架通过托梁及纵
２１年第１期０１５
科技罾向导
◇ 科技论坛◇
浅谈大柱距门式刚架厂房的结构设计
许佳伟陈国平（博思格建筑钢结构＜广州＞有限公司广东广州５０３）１５０
【要】摘对大柱距门式刚架厂房的几种设计方案进行了分析总结，并结合理论和实例分析对这类厂房结构设计进行了简单探讨。【关键词】门式刚架厂房；大柱距；向托梁；大柱距门式刚架厂房的结构．纵设计

轻型门式刚架结构设计中心得

浅谈轻型门式刚架结构设计中的心得摘要：门式刚架是一种典型的轻型钢结构，它具有节省材料、施工周期短等优点，因而也是目前在国内应用最为广泛的轻型钢结构。

关键词：门式钢架；设计中图分类号：tb482.2 文献标识码：a文章编号：门式刚架结构作为一种轻型的建筑结构模式，具有用自重轻、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、周期短、能够循环利用等优点，这些年以来在国内得到了越来越多的应用和发展。

轻型门式刚架的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。

1 关于柱设计1.1 柱网布置的确定在轻钢厂房结构设计中如何配合设备工艺要求进行柱网的平面布置是首先要解决的问题。

在尽可能满足生产工艺和使用功能的要求上，根据实际情况对刚架的跨度、高度以及和设计实践来确定柱网。

一般根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（cecs102：2002）第4.2.2条规定：门式刚架的跨度宜采用9~36m。

当边柱宽度不等时，其外侧对齐。

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。

门式刚架的间距，即柱网轴线间的纵向距离宜采用6~9m。

因为随着柱距的增大，其它各部分结构的用钢量均会随着柱距的增加而增大。

尤其是吊车梁，这是因为，当柱距增大到一定程度时，就需采用格构形式了，其结果就是用钢量所占的比例增大，最终可能会超过刚架的用钢量。

这样就得不偿失了。

其次是檩条，由于有长细比的要求，其用钢量的增加也较快。

也就是说，门式刚架柱网的布置对主刚架和檩条的用钢量大小有很大的影响。

因此轻钢门式刚架钢结构设计时，应当按照实际情况选择经济合理的经济型跨度，不能盲目的选择较大跨度。

因为对于设计门式刚架钢结构来说，用钢量是一项重要的经济指标。

1.2 轻型门式刚架柱脚的连接形式柱脚根据其能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱脚。

根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（cecs102：2002）第4.1.4条规定：门式刚架的柱脚多按铰接支撑设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。

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。

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。

门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施

门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施摘要：本文根据本人实际工程经验，阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题，针对类似问题提出改进措施及建议，以供大家参考。

关键词：门式刚架钢结构结构设计施工安装0 引言钢结构在我国已经发展几十年，尤其近十年日趋发展完善，门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。

近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低，施工进度快深受人们的喜欢，厂房、车间如雨后春笋，遍地开花。

但随之在设计及施工环节也爆出一些问题，如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。

针对此类常见问题，结合本人经验进行分析，提出建议及改进措施。

1. 设计中常出现的问题1.1 门式刚架钢结构变形过大1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的，通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2，当有保温隔热要求时，采用的双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。

活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.，门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2。

有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本，荷载取值都采取极限最小值，甚至一些附加荷载也省略掉了，比如屋面的风机荷载。

活荷载要考虑当地雪荷载，积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、女儿墙遮挡范围内，因此计算此范围结构时要增加荷载，有些设计人员却按统一的均布荷载考虑。

积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载，忽略一方面都可能荷载取值与实际不符。

最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细，安装完成后，在实际荷载下变形厉害，尤其冬天屋面积雪过厚后。

1.1.2 风荷载考虑不当门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定，关于门式刚架风荷载系数μs取用，目前有两种。

一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，一种是《建筑结构荷载规范》。

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。

门式刚架轻型钢结构厂房设计思路

单层门式刚架的跨度应根据建筑使用条件和生产工艺
确定，一般情况下以跨度为２３ｍ时较为经济。刚架间１～０
距的合理性也非常重要。刚架的用钢量一般说来随其间距的增大而减小，但吊车梁、檩条、墙梁的用钢量则随刚架
间距的增大而增加。对于无桥式吊车的单层门式刚架轻型
越性。如何精心设计以达到安全关注的焦点，相信本文一定可以为广大结
５为宜。对于有１ｔ０以上吊车较大悬挂荷载的单层门式刚
在多跨刚架局部抽掉中柱（或边柱），可布置托梁或处
架轻型厂房，刚架间距以６ｍ为宜。
２８
维普资讯
２０年第９月０８
Ｑ３Ｂ或Ｑ４Ｂ。２５３５
煤
炭
工
程
纵向水平支撑尚应向两端再延伸一个柱间；当柱距较大，
当预估的截面不满足时，加大截面应该分两种情况区
边柱列采用加墙架柱的方案时，应设置纵向水平支撑；当
响。
ｌ结构组成
门式刚架轻型钢结构厂房主要由四大部分组成：① 主结构，主要由刚架、吊车梁组成；②次结构，主要由檩条、墙架柱（及抗风柱）、墙梁组成；③ 支撑结构，主要由屋盖支撑、柱间支撑、系杆组成；④围护结构，主要由屋面（屋
檩条时，刚架间距可做到１ｍ，此时侧墙宜设墙架柱；通２常，大跨度刚架宜采用：走间距，跨度与间距的比一般以３５．

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。

轻型钢结构门式刚架厂房结构设计探讨

实际工程中已很少采用。进行内力分析时通常把刚架
当作平面结构对待，一般不考虑蒙皮效应，只是把它当作安全储备。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。计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段，每段的几何特性当作常量，也可采用楔形单元。地震作用的效应可采用底部剪
门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，在采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，其间距随墙板板型及规格而定，但不应大于计算确定的值。当抗震设防烈度不高于６度时，房屋的外墙可采用轻质钢板墙或砌体：当为７度、８时，不宜采用嵌砌砌体；９时度度
３ｏ中阊高新技书企业２１０２０１１
宜采用轻质钢板墙或与柱柔性连接的轻质墙板。（支撑布置四）门式刚架结构需要采用各种可靠的支撑结构以加
强结构的整体和局部稳定性及力的可靠传递。门式刚
架结构应在其横梁顶面设置横向水平支撑，在刚架柱间设置柱问支撑。在每个温度区段或者分期建设的区
架厂房结构设计的经济性和安全性。
关键词：型门式钢架；房结构设计；点设计；轻厂节支撑构架设计中图分类号：Ｕ３２Ｔ９文献标识码：Ａ文章编号：０９２７２１）８０３ — ２１０－３４（０１２－０２０
并使该处屋面板在构造上允许胀缩；或者设置双柱。
吊车梁与柱的连接处也沿纵向采用长圆孔。
（）结构构件布置二
一

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。

门式钢架设计分析

门式钢架设计分析摘要：本文作者结合实际工作经验，对门式钢架选型设计进行了分析探讨，供大家参考。

关键词：门式钢架；选型；设计；分析轻型门式钢架在我国建筑物的应用比较广泛，技术日趋于成熟，但是还有许多问题需要进一步地解决，应该充分地对其设计选型进行分析和规范，从而能够提高设计的经济性和安全性，提高轻型门式钢架的市场竞争力。

轻型门式钢架是一种轻型钢结构，已经成功地应用于工业建筑以及民用建筑中，具有节约资金、提高施工效率，近十几年来在我国各行各业中得到了大量的应用。

所以，结构工程师为了能够发挥其优势，在设计过程中对轻型门式钢架选型进行选型设计，减少用钢量非常重要了。

轻钢结构建筑物的用钢量主要和结构形式、荷载大小、建筑尺寸、钢材性能、有无吊车、单跨多跨等条件密切相连，其中建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱距、檐口高度和屋面坡度。

1 轻型门式钢架柱网的平面布置轻钢厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置。

在尽可能满足生产工艺和使用的基础上，根据房屋的高度确定合理的跨度。

通过已往多个工程的设计实践，在门式钢架设计过程中对柱网的确定得出以下结论：当檐高6m、柱距为7.5m，荷载情况完整一致下，跨度在18-30m 之间的钢架单位用钢量(Q235B)为18-28kg／m，当跨度在21-48m 之间的钢架单位用钢量为25—40kg㎡，当檐高为12m、跨度大于48m 时可以利用多跨钢架(中间设置摇摆柱)，其用钢量和单跨钢架可以节省18％，所以设计门式钢架时应该按照实际需求确定比较经济的跨度，不应该盲目地选用大跨度。

对于门式钢架轻型钢结构，钢架用钢量最为关键，当钢架跨度比较小时，钢架用钢量占总用钢量的50％以上，对于其余各个构件用钢量，尤其是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑，通常占有比较小的比例。

随着柱距增大，其它各部分结构的用钢量均随柱距的增长而增长，特别是吊车梁，由于柱距较大，须采用格构式，其用钢量所占比例较大，并最终超过了钢架的用钢量。

浅谈门式刚架在设计中的几个问题15877

目录1 结构体系布置..................................................................... -2 -1．1结构平面布置.......................................................... - 2 - 1．2刚架选型.................................................................. - 2 -2 门式刚架设计中荷载的确定............................................ -3 -3 柱脚的设计......................................................................... -4 -3.1铰接柱脚..................................................................... - 4 -3.2刚接柱脚..................................................................... - 5 -4 门式刚架山墙结构体系.................................................... -5 - 5维护结构设计...................................................................... -6 -5.1檩条设计…………..…………………………….- 6 -5.2墙梁、支撑设计………………………………….- 6 -总结：...................................................................................... - 7 -1 结构体系布置结构体系布置包括结构平面布置、刚架选型、支撑系统布置、檩条和墙梁的布置等方面的内容。

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摘要：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。

关键词：钢结构设计；单层门式刚架厂房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。

关于门式刚架结构抽柱和高低跨设计问题的探讨

关于门式刚架结构抽柱和高低跨设计问题的探讨[摘要]门式刚架厂房在有色金属加工厂房中的应用日益广泛，然而由于工艺布置、生产需求的复杂多变和特殊要求，导致门式刚架厂房在平面和竖向布置的不规则，进而给设计工作带来诸多问题。

本文结合工程实际，对复杂抽柱门式刚架工业厂房结构计算模型的确定、荷载的取用、屋面梁在托梁(架)处支座的简化输入、节点设计、结构构造等问题进行了探讨，提出在具体设计中需要重点注意的相关问题，并给出了相应的解决方案和建议，以便为今后的设计工作提供一些有益的思路。

[关键词]：门式刚架，抽柱，计算模型，节点设计1、工程概况博兴铝业公司年产10万吨铝合金带坯工程熔铸—冷轧车间，位于青海省高新区，抗震设防烈度为7度。

新建厂房要求采用全钢结构厂房，建筑面积约16650m2，长198m，横向宽84 m，分别为一个24m跨和2个连续30m跨，共三跨，两个不对称的双坡屋面，坡度为1：20，且第三跨为高低跨的高跨，均有通风屋脊，如平面布置图所示。

吊车型号及轨顶标高详见剖面图所示。

2、结构设计2.2结构方案刚架柱为焊接工字型实腹式单阶柱，刚架梁为焊接工字型实腹式变截面梁，梁分段节点采用摩擦型高强螺栓连接；梁柱连接采用端板竖放式摩擦型高强螺栓连接节点；柱脚为插入式刚性连接。

檩条、墙梁均采用C型或Z型冷弯薄壁型钢。

屋面支撑采用型钢十字形支撑加刚性系杆体系。

2.3刚架形式的确定在实际设计中首先遇到的问题是刚架形式的确定。

基本柱距选定为9m，C 列柱距有9m和18m两种，除常规的9m柱距门式刚架结构外，因为抽柱的情况出现就存在两种特殊的刚架形式，见下图刚架形式○a、○b。

对于每一种刚架形式，边柱的受荷面积肯定是9m的，无论是恒载、活载、风载、吊车荷载均不例外，而对C列中柱来说就有两种情况，即9m、18m，用门式刚架计算存在诸多的问题。

对于抽柱刚架，是否同排架计算一样，多出一跨和一个柱。

排架的屋面梁刚度很大，受力后的轴向变形可忽略不计，当排架受力后，横梁两端两个柱子的柱顶水平位移相等，而刚架与排架完全不同，显然这种形式不能照搬排架计算模式。