门式刚架轻型钢结构
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的变化及算例分析
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的变化及算例分析摘要：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》是我国建筑领域的重要标准之一，对于推广和应用轻型钢结构房屋有着重要的指导作用。
本文主要从规范的变化和算例分析两个方面进行探讨，旨在为建筑师和工程师提供参考和指导。
关键词：门式刚架、轻型钢结构、技术规范、变化、算例分析一、引言随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对于住房的需求也越来越高。
传统的混凝土房屋在建设过程中存在着材料浪费、工期长、强度不足等问题，不满足人们对于房屋的需求。
因此，轻型钢结构房屋应运而生，以其轻便、环保、快速建设等优点，成为建筑领域的新宠。
而《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》则是对轻型钢结构房屋建设的重要标准，为其推广和应用提供了指导和保障。
本文将从规范的变化和算例分析两个方面对其进行探讨。
二、规范的变化1.新标准对于钢材的要求变得更加严格。
新标准在金属材料的要求上有更加严格的规定，钢材必须采用符合标准的材料，同时钢材的拉伸强度和屈服强度也有了更加严格的要求。
这一方面保证了材料的质量，另一方面也提高了建筑的安全性和可靠性。
2.新标准在构件的连接方式上提出了更加严格的规定。
为了保证建筑的安全性，在新标准中对于构件连接的方式进行了进一步的规范，连接件必须采用符合标准的材料，连接的方式也必须符合规范要求。
这一点对于房屋的结构安全有着重要的意义。
3.新标准在结构设计上提出了更加细致的要求。
新标准在结构设计方面提出了更加细致的要求，如对于单一面墙面的规定、风荷载的处理等，这些细节上的要求对于保障房屋的安全性和舒适性有着重要的作用。
三、算例分析1.计算荷载房屋的设计荷载是进行结构计算的前提，本算例以一栋3 层的轻型钢结构房屋为例，设计荷载主要包括：屋面活荷载、风荷载、地震荷载等。
2.结构设计根据设计荷载和地基条件，在新标准的指导下进行结构设计。
本算例采用钢结构门式刚架，根据新标准的要求进行设计，如柱间距、梁的高度和跨度、屋面和墙面结构等。
门式刚架轻钢结构设计
门式刚架轻钢结构设计摘要：从门式刚架的概述，荷载类型，材料，结构设计方法，结构设计原则等几个方面介绍了门式刚架轻钢结构的设计思路和设计原则关键词：门式刚架的设计思路和设计原则1门式刚架结构概述门式刚架是典型的轻型钢结构，造型简洁美观，在房屋建筑中广泛应用于大面积厂房、仓库、体育馆和超市等各类公共建筑。
它具有成本低、工期短，施工方便、预工程化程度高等优点。
轻型门式刚架包括主结构（刚架、支撑体系、抗风柱等）、次结构（屋面和墙面檩条等）、辅助结构（挑檐、雨蓬、吊车梁等）、围护板材、柱脚和基础等。
2作用于门式刚架结构上的荷载类型：（1）恒载(g)：结构自重和设备重；（2）活载：包括屋面均布活载、检修集中荷载(m)、积灰荷载(d)、雪荷载等；（3）风载(w)（4）温度(t)（5）吊车(c)（6）地震作用荷载(e)3材料3.1门式刚架结构钢材选用的原则是既使结构安全可靠地满足使用要求，又尽量节约结构钢材和降低造价一般而言，轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面：3.1.1根据结构重要性，用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用q235钢和q345钢。
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用q235b或q345a及以上等级的钢。
非焊接的檩条和墙梁等构件可采用q235a钢。
3.1.2根据荷载性质，直接承受动力荷载的结构一般采用q235b 及q345钢。
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构可选用q235b 钢。
3.2螺栓3.2.1高强螺栓应采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件》中规定的10.9级螺栓（摩擦型高强螺栓）。
3.2.2普通螺栓采用4.8级粗制螺栓（c级），应符合现行国家标准《六角头c级》的规定。
3.3焊条3.3.1手工焊用的碳钢焊条或低合金钢焊条的性能应符合《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》的规定。
3.3.2埋弧焊用的碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能应符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及《低合金钢埋弧焊用焊剂》《熔化焊用钢丝》的规定。
门式刚架轻型房屋钢结构
1.适用范围
1) 吊车起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式 吊车或3t悬挂式起重机。当有需要并采取可靠 技术措施时，起重量允许不大于5t。 2）不适用有强烈侵蚀性介质的环境。 3) 多层钢结构房屋的顶层采用了门式刚架轻型房 屋钢结构及其屋盖者，该部分结构的设计、制 作和安装可参照本规程执行，但应进行整体分 析，包括抗震分析，考虑其下部结构对顶层内 力和位移的影响。 4）关于排架的应用。
2.调整结构重要性系数
当设计使用年限为50年时,重要性系数取 1.0;当为25年时,重要性系数取不小于 0.95。
3．补充结构抗震验算规定
1）《建筑抗震设计规范》GB50011关于单 层钢结构厂房的规定，“不适用于单层 轻型钢结构厂房”； 2）计算表明，横向刚架和纵向框架7度时 可不作抗震验算，但8度时,无论有无吊车, 均应进行抗震验算。 3）抗震计算可采用底部剪力法；
11．补充隅撑计算规定
1) 门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是 由受压最大翼缘的屈曲引起的，而斜梁 下翼缘与刚架柱的相交处受压最大。 2) 在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接 点附近的檩条和墙梁处应各设置一道隅 撑。 3) 在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，其 间距不应大于相应受压翼缘宽度的 16 235 / f y 倍。
7．调整结构刚度指标
1）刚架柱顶位移限值，无吊车且采用轻型 钢墙板时由1／50改为1/60，有桥式吊车 且有驾驶室时由1／240改为1/400，有 桥式吊车由地面操作时仍取1/180。 2)斜梁竖向挠度表3.4.2－2注1有误,应采用 GB50018如下规定:
“对单跨山形门式刚架,L系一侧斜梁的 坡面长度”,而不是构件跨度. 此外,由于 柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改 变值,不应大于坡度设计值的1/3. 3) 跨度大于30m的斜梁宜起拱.
第八章 轻型门式刚架钢结构
8.5 门式刚架构件的截面验算
一、截面有效宽度（仅指受压构件） 概念：把在宽度b上分布不均匀的应力图集中到板的 两侧，应力都是fy，即得到有效宽度be=bσcr/fy 影响有效宽度的因素：板件的约束条件、端部作用 应力及其分布。 板件约束的四种类型： ⑴两边支承板件（加劲板件）； ⑵一边支承一边卷边（边缘加劲板件） ⑶一边支承、一边自由（未加劲板件） ⑷两边支承且中部有中间加劲肋（中间加劲板件） 各类支承方式板的有效宽度计算（自学）
w 参数 w
hw / t w 37 k 235 / f y
2
当a / hw 1时，k 4 5.34 / a / hw 当a / hw 1时，k 5.34 4 / a / hw 式中
2
a 腹板横向加劲肋的间距，可取a hw 2hw k 腹板在纯剪切荷载作用下的屈曲系数， 当不设中间加劲肋时取为5.34。
荷载效应组合的原则： 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 外的其他荷载同时考虑； ⑷多台吊车的组合应符合现行国家荷载规范的规定； ⑸风荷载不与地震作用同时考虑。
二、风荷载
8.2 门式刚架计算简图的确定
门式刚架钢结构的尺寸应符合下列规定 ⑴门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离； ⑵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；
⑶柱的轴线可取通过柱下端（小头）中心的竖向直线， 工业建筑边柱的定位轴线宜取外皮，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。 门式刚架的柱脚多为铰接，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桥式吊车时，宜将柱脚设计为刚 接。 檐口高度，取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度，取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度； 房屋的宽度，取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离； 房屋的长度，取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
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技术规范完整版2023
门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版20231总则1.0.1为规范门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规范。
1.0.2本规范适用于房屋高度不大于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。
本规范不适用于按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046规定的对钢结构具有强腐蚀介质作用的房屋。
1.0.3门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1门式刚架轻型房屋light-weight building with gabled frames承重结构采用变截面或等截面实腹刚架，围护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。
2.1.2房屋高度height of building自室外地面至屋面的平均高度。
当屋面坡度角不大于10°时可取檐口高度。
当屋面坡度角大于10°时应取檐口高度和屋脊高度的平均值。
单坡房屋当屋面坡度角不大于10°时，可取较低的檐口高度。
2.1.3夹层mezzanine为一侧与刚架柱连接的室内平台，通常沿房屋纵向设置，少数情况沿山墙设置。
2.1.4摇摆柱leaning stanchion上、下端铰接的轴心受压构件。
2.1.5隅撑diagonal brace用于支承斜梁和柱受压翼缘的支撑构件。
2.1.6抗风柱end wall column设置于山墙，用于将山墙风荷载传到屋盖水平支撑的柱子。
2.1.7孔口opening在房屋的外包面(墙面和屋面)上未设置永久性有效封闭装置的部分。
2.1.8敞开式房屋opening building各墙面都至少有80％面积为孔口的房屋。
2.1.9部分封闭式房屋partially enclosed building受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该房屋其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的10％，且其余外包面的开孔率不超过20％的房屋。
门式刚架轻型钢结构
基础施工
基础设计
根据门式刚架轻型钢结构的特点和承载要求，设 计合理的基础结构，确保结构安全稳定。
基础开挖
按照基础图纸进行基础开挖，并确保开挖深度和 宽度符合设计要求。
基础浇注
浇注混凝土基础，确保混凝土强度和质量符合要 求，同时进行必要的养护。
钢构件加工与运
钢材采购
根据设计要求选购质量合格的钢材，确保材 料性能符合标准。
根据结构自重、材料和施工等 因素，计算结构的恒载。
活载
根据使用功能和规范要求，确 定结构的活载，包括人员、设 备、物料等重量。
风载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的风载。
雪载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的雪载。
结构稳定性计算
01
02
03
屈曲分析
对结构进行屈曲分析，确 保结构在载荷作用下不会 发生屈曲失稳。
防腐与防火材料
防腐材料
常用的防腐涂层包括防锈漆、富锌底漆等，根据环境和使用 条件选择合适的防腐方案，确保钢结构的使用寿命。
防火材料
在钢结构表面涂抹防火涂料，提高结构的耐火极限，保障建 筑安全。根据防火等级要求选择合适的防火涂料和涂装方案 。
03
CATALOGUE
门式刚架轻型钢结构的设计与计算
结构设计原则
定期对门式刚架轻型钢结构进行检查， 包括焊缝、螺栓连接、涂层等部位，确
保结构的完好和安全。
防锈处理
对于容易生锈的部位，应进行防锈处 理，如涂抹防锈漆、镀锌等。
防腐涂层保护
根据钢结构所处的环境和条件，选择 合适的防腐涂层，并进行定期维护和 保养。
定期保养
对钢结构进行定期保养，包括清洁、 除尘、润滑等，以延长其使用寿命。
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。
轻型门式刚架结构
3.2 檩条设计
(2)布置与连接
实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢 和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿 檩条高度方向布置。设置檩托的目的是为了阻止檩条端 部截面的扭转，以增强其整体稳定性。
3.2 檩条设计
(3)拉条与撑杆(《规程》4.3.3条)
作用 拉条仅传递拉力，撑杆主要承受压力；
3.1 结构形式与布置
(4)门式刚架结构布置
跨度和柱距(《规程》4.2.2条) 温度区段布置
《规程》4.3.1条：纵向温度区段<300m，横向 温度区段<150m 《钢规》8.1.5条：
3.1 结构形式与布置
(4)门式刚架结构布置
跨度和柱距(《规程》4.2.2条) 温度区段布置(《规程》4.3.1条) 局部抽柱设置托梁或托架(《规程》4.3.2条)
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条)
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。
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。
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置：
托梁可采用工字型和箱型（扭矩较大）截面 截面高度按建筑净空、刚度和经济要求确定 托梁按简支梁验算强度、刚度([vT]≤l/400)、 整体稳定和局部稳定（确定腹板加劲肋的间距 和截面尺寸）。
3.1 结构形式与布置
(4)门式刚架结构布置
跨度和柱距(《规程》4.2.2条) 温度区段布置(《规程》4.3.1条) 局部抽柱设置托梁或托架(《规程》4.3.2条) 伸缩缝设置(《规程》4.3.1条)
轻型门式刚架钢结构设计
连接片 檩托板
带椭圆孔的连接板
檩条
ห้องสมุดไป่ตู้檩条
高强螺栓
( 固定端) 檩条 檩托板 ( 仅固定端有) 隅撑
(b)
隅撑
(a)
隅撑
梁/ 柱
图 3-2
伸缩缝的做法 (b)单框架伸缩缝做法
(a)双框架伸缩缝做法
七、 支撑布置 （一）支撑的作用 在门式刚架柱网的每个温度区段间，应布置完整的支撑体系，以形成完整的空间结构体系。轻型门式刚架沿宽 度方向的横向稳定性，是通过刚架的自身刚度来抵抗所承受到的横向荷载而保证的。由于在长度方向的纵向结构刚 度较弱，需要沿纵向设置支撑，以保证其纵向稳定性。支撑所受力主要是纵向风载、吊车刹车力和地震作用以及温 度作用等；计算支撑内力时一般假定节点为铰接，并忽略偏心的影响，并且一般的支撑都是按拉杆考虑。所以，一 般适宜双向布置。
或者 1 @ 8 + 6 @ 9 + 1 @ 8
例 2：建筑物长度 = 130m ，行车 10 吨 经济柱距可取：1 @ 5.5 + 17 @ 7 + 1 @ 5.5
三、 合理跨度的确定
或者 20 @ 6.5
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跨度，有的业主甚至要求轻钢生产厂家根据自己的使 用功能，确定较为经济的跨度。在尽可能满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。一般情 况下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但节省空间，基础造价低，综合效益较 为可观。通过大量计算发现，当檐高 6m、柱距为 7.5m，荷载情况完全一致下，跨度在 18-30m之间的刚架单位用钢 2 量（Q345-B）为 10-15kg/ m2，当跨度在 21-48m之间的刚架单位用钢量为 12-24kg/m ，当檐高为 12m、跨度超过 48m 时宜采用多跨刚架（中间设置摇摆柱），其用钢量较单跨刚架节约 40%以上，因此设计门式刚架时应根据具体要求 选择较为经济的跨度，不宜盲目追求大跨度。
门式刚架轻型钢结构.pptx
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3.结构体系及布置
• 结构布 置–门式刚架的间距
•柱网轴线纵向距离，6/7.5/9/12米 –温度区段长度
•伸缩缝间距离，纵向300米/横向150米 •伸缩缝做法：
檩条(吊车梁等)连接螺栓用长圆孔 设置双柱
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3.结构体系及布置
• 结构布 –置支撑布置
•每个温度区段应设置独立、稳定支撑系统； •屋面水平支撑及柱间支撑位于同一柱间； •支撑间距30~45米； • 间距应根据纵向柱距/纵向受力/安装条件 确定；
•
综合经济效益好； 第5页/共151页
1.概述
• 门式钢架结构的特 缺点 •点 结构整体刚度小：
整体工作前应防止构件变形 • 杆件壁薄，锈蚀及局部变形影响大； • 制作、运输及安装要求高；
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• 应用和发 应用 •展 单层工业厂房
• 超市 • 仓库等
• 跨度9m ~ 36m
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• 结构自重；屋面；吊挂荷载等 • 屋面活荷：
• 标准值 0.5kN/m2; (A>60 m2时，0.3 kN/m2);
• 施工或检修集中荷载：
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组 •合雪荷载
• 设置女儿墙时，应考虑女儿墙内侧积雪 • 积灰荷载
• 与屋面活荷、雪荷载较大者同时考虑 • 吊车荷载
• 屈曲后强 度• 板件在剪应力作用下的屈曲系数
a / hw 1 k 4 5.34 /(a / hw )2 a / hw 1 k 5.34 4 /(a / hw )2
a – 横向加劲肋间距；无加劲肋时
k 5.34
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轻型门式刚架结构
二、建筑尺寸
轻钢门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。宜
为9～36m。当边柱宽度不相等时，其外侧应对齐。对无吊
车或吊车吨位较小时，经济跨度在18m ~21m，而吊车吨位
较大时，经济跨度在24m ~30m。
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，应根据使用要求的室内净高确定，
轻钢门式刚架结构 steel structure of lightweight gabled frames
第一节 轻钢门式刚架结构的组成和特点
一、轻钢门式刚架的组成
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)檩
纵墙
檐口
檩条 主框架 辅助梁 交叉拉索 抗风住 山墙板
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视屏钢结构厂房！！
二、轻钢门式刚架结构的特点
与钢筋混凝土结构、普通钢结构相比，轻型门式刚架结构具有 许多优越性。 （1）自重轻 承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，自重约仅为钢筋混凝土
来保证，从而减少了屋盖支撑的数量。
支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。 梁、柱多采用变截面，截面与弯矩成正比；腹板宽 厚比较大(腹板厚度较薄)，节省材料。
组成构件的板件较薄，对制作、涂装、运输、安装 的要求高。
三、轻钢门式刚架结构的应用
在工业发达国家，轻型门式刚架房屋钢结构历经数十年的
发展，目前已非常广泛的应用于各种房屋结构中。
（4）综合经济效益好
所用材料都是节约能源、大部分材料可回收利用、再生或降解， 不会造成很多垃圾。 施工现场湿作业少，尘埃少，对周围环境污染少。 工程建设周期短，资金回报快，投资效益高；结构截面小，增 加了房屋使用面积。 除上述优点外，门式刚架还具有如下一些结构特点。
门式刚架轻型钢结构ppt课件
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5
1.概述
• 门式刚架结构的特点 优点
– 质量轻，用钢量省： 荷载轻/材料承载力高/变形能力强/变截 面构件/独特的支撑体系/利用薄壁构件 屈曲后强度
– 结构布置灵活：不受模数限制
– 工业化程度高，施工周期短：全钢结构
– 综合经济效益好；
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6
1.概述
• 门式钢架结构的特点 缺点
– 结构整体刚度小： 整体工作前应防止构件变形
– 目前两种风荷载体型系数共存： 建筑结构荷载规范/ 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 美国金属房屋制造商协会 《低层房屋体系手册》
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合 关于风荷载体型系数
《全国民用建筑工程设计技术措施2003(结构)》 第18．1．6条规定：跨高比L／h小于等于4 的门式刚架应按“规范”(GB 50009—2001) 计算风荷载标准值及体型系数，跨高比大于 4时宜按“规程”(CECS 102：2002)取用。
• 体系构成及适用范围 传力途径
–竖向荷载 –横向水平荷载 –纵向水平荷载
*门式刚架是平面结构体系
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1.概述
• 体系构成及适用范围 适用范围
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。
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3.结构体系及布置
• 结构体系 支撑系统
屋面水平支撑： –柔性支撑：Φ20圆钢/交叉支撑/张紧装置 –30~60度/约45度
刚性系杆： –柱顶及刚架转折处 –可由檩条/墙梁兼作
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3.结构体系及布置
• 结构体系 屋面墙面系统
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算恒载包括刚架自重及屋面板,檩条,保温棉等重量.以下为一些常规得恒载取值:檩条＋屋面板（０、５mm）：０、10 KN／ｍ2檩条+屋面板（0、5ｍｍ）+屋面内衬板（0、5mｍ) ０、15 ＫＮ／m2檩条+夹芯板: ０、1５KN/ｍ2具体得恒载计算还需要根据具体情况进行计算，如果屋面悬挂设备较多，用于悬挂设备得联系梁得重量也不容忽视，都应该计入屋面恒载.屋面活荷载：当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向活荷载得标准值应取０、5KＮ/ｍ２（注:当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时，对钢框架，活荷载可取0、3ＫN/ｍ2)。
屋面悬挂荷载就是指由喷淋，管道，灯具等，屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。
常用得屋面悬挂荷载值可参考如下：石膏天花板吊顶０、１5 KN/m2空调管道0、０5 ＫN/m2灯具０、05 KN/m2喷淋0、１5 ＫN/m2需要指出得就是，由于轻钢结构屋面系统很轻，当采用SＴS 等设计软件时(该软件不允许用户增加悬挂荷载工况），屋面悬挂核载归并在活荷载就是比较适合得.如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内,则恒载＋风载组合时设计偏于不安全.在考虑雪荷载时需要注意:1.需要按照规范５0０09-2012，考虑μr—屋面积雪分布系数，基本雪压乘以积雪系数便就是雪荷载标准值;2。
在设计建筑结构及屋面得承重构件时，可按下列规定采用积雪得分布情况：（1)屋面板与檩条按积雪不均匀分布得最不利情况采用；（2)屋架与拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布得情况与半跨得均匀分布得情况采用；(３）框架与柱可按积雪全跨得均匀分布情况采用。
门式刚架得风荷载体型系数，可以按《建筑结构荷载规范》(ＧB５０009—２012）取值，也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(ＣEＣS1０2：200２,2012版）.请注意以下事项:1.基本风压应按荷载规范附录E、４中附表E、5给出得5０年一遇得风压采用,但不得小于0、3ｋN／m2。
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。
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受弯构件（V+M）
V 0.5Vd M Me
0.5Vd V Vd
M
Mf
(Me
M
f
)[1
(
V 0.5Vd
1)2 ]
双轴对称截面
M f Af (hw t) f
压弯构件（V+M+N）
V 0.5Vd
M
M
N e
Me
NWe
/ Ae
0.5Vd V Vd
M
M
N f
(M
N e
M
N f
)[1
156 .8N / mm 2
2
198 .310 6 300 40375 10 4
64.5 10 3 6800
137 .9N / mm 2
腹板边缘正应力比值
1 137 .9 0.879 2 156 .8
腹板在正应力作用下的凸曲系数
16
K (1 )2 0.112(1 )2 (1 )
b1 15 235
t
fy
• H形钢腹板高厚比
hw 250 235
tw
fy
腹板屈曲后强度
• 抗剪强度&板件失稳 • 腹板抗剪承载力
Vd hwtw fv '
• hw - 腹板平均高度；δhw<60mm/m • tw - 腹板厚度；
腹板屈曲后抗剪强度设计值
w 0.8 fv ' fv
0.8 w 1.4 fv ' [1 0.64(w 0.8)] fv w 1.4 fv ' (1 0.275w ) fv
17.6N
/ mm2
1,
39.6
刚架柱 1-1 6800 40375 1068 1311 243.1 39.6
0-0 4880 7733 1067 52.25 125.9 46.8
（2）楔形柱腹板的有效宽度计算 大头截面： 腹板边缘的最大应力
1
198 .310 6 300 40375 10 4
64.5 10 3 6800
B 15tw 235 / f y
刚架柱平面内稳定计算
N0
mx M1
f
x Ae0 [1 (N0 / N 'Ex0 )x ]We1
N 'Ex0 2 EAe0 /(1.12 )
钢结构规范压弯构件平面内稳定
N
mx M x
f
x A xW1x[1 0.8(N / N 'Ex )]
变截面柱平面内计பைடு நூலகம்长度
– 腹板受拉区全部有效 – 腹板受压区有效宽度
he hw
ρ– 有效宽度系数；
有效宽度系数ρ
0.8 1
0.8 1.2 1 0.9( 0.8) 1.2 0.64 0.24( 1.2)
反应腹板受压时稳定性的参数
28.1
hw / tw k 235 / f y
板件在正应力下屈曲系数
k
16 (1 )2 0.112(1 )2 (1 )
其中 2 / 1
有效高度的分布
有效高度的分布
0 he1 2he /(5 ) he2 he he1
0 he1 0.4he he2 0.6he
刚架构件强度计算
• 受弯构件
– 剪力V+弯矩M
• 压弯构件
– 剪力V+弯矩M+轴力N
• 摇摆柱的计算长度系数为1.0
刚架柱平面外稳定计算
N0 t M1 f y Ae0 bWe1
b
4320
2 y
0
A0 h0 Wx 0
( s )4 ( y0t0 )2 ( 235)
w
4.4h0 f y
b 'b
s 1 0.023
lh0 Af
w 1 0.00358
l iy' 0
y0
s
l iy' 0
刚架梁设计
• 平面内按压弯构件计算强度
– 坡度<1:5,轴力很小
• 平面外按压弯构件计算稳定
– 计算长度L：受压翼缘最大侧向支撑点间距； – 隅撑 – L<L0时，可不计算斜梁稳定性
L0 16B 235 / f y
例题
• 单跨双坡门式刚架，材料Q235BF，等截面 梁，楔形柱，H296~616x200x6x8。已知大 头截面内力M1=198.3kN*m，N1=64.5kN， V1=27.3kN；小头截面内力N0=85.8kN， V0=31.6kN。试验算刚架柱是否满足设计要 求。
(
V 0.5Vd
1)2 ]
双轴对称截面
M
N f
Af
(hw
t)( f
N
/
A)
横向加劲肋设置
• 较大固定集中荷载作用处及翼缘转折处 • 其它位置根据计算需要确定 • 利用腹板屈曲后抗剪强度时, a=hw~2hw • 加劲肋应按轴心受压构件验算
– N=P+Ns – 计算长度hw – 截面为加劲肋和两侧宽B腹板
16
21
(1 0.879)2 0.112(1 0.879)2 (1 0.879)
与板件受弯、受压有关的系数
28.1
hw / tw
k 235/( R1 )
600/ 6
0.66
28.1 21 235/(1.087156.8)
大头截面腹板全部有效。
小头截面：
腹板压应力
0
85800 4880
• 截面高度线性变化的刚架柱
h0 h
• 计算方法
– 查表法-用于柱脚铰接的刚架柱 – 一阶分析法 – 二阶分析法
查表法-用于柱脚铰接的刚架柱
• 单跨刚架楔形边柱
h0 h
K1 Ic1 / h
K2 Ib0 /(2s)
• 多跨刚架楔形边柱（中柱为摇摆柱）
h0 h
1 (Pli / hli ) (Pfi / hfi )
第五章 门式刚架构件设计
• 弹性设计方法 • 设计过程
– 初选截面 – 作用效应计算 – 内力组合 – 构件设计 – 调整截面 –…
门式刚架构件设计
• 板件宽厚比 • 腹板屈曲后强度 • 刚架构件强度计算 • 刚架柱平面内稳定计算 • 刚架柱平面外稳定计算 • 刚架梁设计
板件宽厚比限制
• H形钢受压翼缘板宽厚比
（a）刚架几何尺寸
（b）梁、柱大头截面尺寸 （c）柱小头截面尺寸
【解】 (1)计算截面几何特性
刚架梁、柱的毛截面几何特性
构件 名称
刚架梁
截A 面 (mm2)
2-2 6800
Ix (104mm4)
40375
Iy (104mm4)
1068
Wx
ix
(103mm3) (mm)
1311 243.1
iy (mm)
反应腹板受剪时稳定性的参数
w 37
hw / tw k 235 / f y
板件在剪应力下屈曲系数
a / hw 1 k 4 5.34 /(a / hw )2 a / hw 1 k 5.34 4 /(a / hw )2
a – 横向加劲肋间距；
无加劲肋时 k 5.34
腹板有效宽度
• 腹板屈曲后，按有效宽度计算截面特性