浅谈门式刚架轻钢结构抗风柱的设计

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浅谈门式刚架轻型房屋的抗风措施

・144・工程技术浅谈门式刚架轻型房屋的抗风措施高淑红中国石油天然气第一建设有限公司河南洛阳471023摘要门式刚架轻型房屋是承重结构采用实腹门式刚架，围护系统采用轻型屋面、墙面的房屋，属于对风荷载比较敏感的结构。

当建在风荷载大的地区时，考虑建筑物安全性，抗风设计是轻钢结构房屋的重要设计内容。

关键词门式刚架轻型房屋抗风设计中图分类号:TE682文献标识码:B文章编号：1672-9323（2019）02-0144-02门式刚架轻型房屋，有诸多优点:结构形式灵活,易形成大空间；制作安装方便，施工速度快，可在工厂预制,现场组装,现场施工工期短，施工误差小；且用料轻省、可重复使用、拆除快捷,材料大多可回收利用,后续经济效益较好,现今成为国内外厂房、仓库、工程临设等的首选结构形式。

1工程概述广东石化某工程，位于广东省揭阳市惠来县大南海国际石化综合工业园区内，临海而建,工程总投资约1亿元。

含办公楼、食堂、物业办公楼、综合办公楼等共计15个建筑单体，均为门式刚架轻型房屋钢结构，建筑物限额投资为900万元，依据气象信息及荷载规范要求，设计风压为0.75kN/m2（相当于12级台风风压）。

考虑近年台风频繁,地理位置临海，门式刚架轻型房屋又属于对风荷载比较敏感的结构，且破坏造成损失巨大,故要求房屋必须要采取有效的抗风措施，以保证安全性。

2设计重点门式刚架轻型房屋,因遵循《门式刚架轻型房屋技术规范》，技术指标与钢结构规范不同,主体结构具有跨度大、重量轻特点;且围护结构体系采用冷弯薄壁C型钢+岩棉夹芯板，整体结构对风荷载比较敏感。

在风压0.75kN/m2时，风荷载在设计计算中起控制作用,风荷载组合是设计最不利组合。

设计时，承重门式刚架要求0.75kN/m2风荷载进行建模计算设计,承受此风压值，围护结构设计计算和构造做法也要考虑抗风措施,承受此风压。

否则，就可能造成牵一发而动全身的效应。

例如当围护结构破坏，主体结构计算时采用的四周封闭工作状况就不存在了，过大的风压、风吸力可能造成主体破坏。

门式刚架结构设计浅析

门式刚架结构设计浅析摘要：门式刚架由于钢材的强度高，延性和韧性良好，在构造合适、布置合理的情况下，具有良好的抗震能力。

轻型门式刚架是梁柱采用刚性连接的单层钢结构，其具有结构简单、自重轻、受力合理、施工方便和便于工厂标准化的加工制作等特点，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。

因此设计时应综合考虑各种影响因素，才能保证厂房的正常使用。

关键词：钢结构；门式刚架；结构设计1 门式刚架结构形式钢架结构系指工业与民用建筑在建筑物主要承重横向排架体系中，柱与横梁或柱与屋架连接节点部分或全部采用刚接连接的一种结构形式。

门式刚架具有多种结构类型，最常见的有单跨、双跨和多跨几种，根据坡脊数的数量来划分，可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。

屋面坡度宜取1/8～1/20。

单脊双坡多跨刚架，在没有支柱设计的房屋建筑中比较常见，如果刚架柱高度有限且负荷要求不高时，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。

门式刚架结构中，其柱脚一般常用铰接设计，当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接。

2 结构布置2.1 柱网布置柱网布置要满足建筑要求，应考虑与采光、通风和外围结构形式等相协调。

工业厂房要满足工艺要求，柱的布置应与车间内的设备（机械、工业炉、起重及运输设备等）相协调，要适应厂房扩建和工艺设备更新的要求。

为保证厂房的横向刚度，有利于吊车运行，便于设计计算，尽量布置在一条横向轴线上。

为便于制造、安装、应尽量采用统一柱距，以减少结构构件的种类。

门式刚架的单跨跨度宜为12m~48m，如果边柱宽度不均等，要向外侧对齐。

门式刚架之间的距离也要根据钢架跨度、负荷大小来合理确定，通常有三种距离可选择：即6m、7.5m、9m。

2.2 支撑的布置就整体而言，支撑的主要作用是：保证结构构件的稳定与正常工作；增强结构的整体稳定性和空间刚度；把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件；保证在施工安装阶段结构构件的稳定。

钢结构抗风柱的设计

钢结构抗风柱的设计一、介绍设置在房屋结构两端山墙内，抵抗水平风荷载的钢筋混凝土构造柱简称为抗风柱。

将抗风柱在水平方向连接起来、起整体加固作用的钢筋混凝土梁简称为抗风横梁。

一般用于高耸、内部大空间、横墙少的砖混结构房屋，如工业厂房、大型仓库等。

图1为单层厂房透视图，我们从图中可以看一下抗风柱的位置情况：抗风柱虽然在《钢结构设计规范》和《门式刚架规范》中均未有专门条文介绍如何设计，但是作为结构受力构件，只要分析清楚它在结构体系中的受力状态，按照规范相关条文进行计算分析，并满足规范规定的构造要求，我们就能合理的设计出安全经济的抗风柱。

接下来我们就抗风柱的设计全面介绍如下：二、力学分析抗风柱有三种布置方法：(1) 即抗风柱柱脚与基础刚接，柱顶与屋架通过弹簧片连接。

(2) 即抗风柱柱脚与基础铰接，柱顶与屋架通过长圆孔连接板或弹簧片连接。

按这两种布置方法，屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载，只承受墙体和自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱”。

(3)按门式刚架轻钢结构布置，抗风柱与屋架梁刚接，与钢梁、钢柱一起组成门式刚架结构。

即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架刚接。

按这种布置方法，屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。

抗风柱同时承担竖向荷载和风荷载。

第一种布置方式即悬臂梁式。

主要特点是：抗风柱柱脚刚接，相当于我们一般的悬臂梁受力形式，抗风柱本身独立承受墙面传递的风荷载。

在过去重屋面的单层工业厂房中，因为抗风柱和厂房结构柱所承受的竖向荷载差距较大，为避免不均匀沉降对结构受力形式的改变和不利影响，一般需要释放竖向约束。

在轻钢厂房开始的初期，我们经常看到一些图纸中，在抗风柱的顶部加设弹簧板，与主钢架连接，就是这种设计理念。

这种抗风柱的主要特点是：1）柱脚刚接；2）截面根据实际情况，有时较大，有时就会很节省；3）顶部弹簧板连接。

我们现在把悬臂梁式抗风柱力学模型展示如图2所示：第二种为简支梁式，这种抗风柱的特点是：柱脚铰接、顶部与主钢架铰接，这种抗风柱的受力形式简单，采用较小的截面就能满足。

门式刚架轻型房屋钢结构的合理设计

门式刚架轻型房屋钢结构的合理设计0、前言在90年代前，我国房屋钢结构主要是应用于重型厂房，90年初，轻型门式刚架开始得到应用。

门式刚架轻钢房屋结构体系由主刚架体系、檩条和支撑体系、围护体系三大体系构成。

其中围护体系采用压型钢板作为面板带来了两大主要特点:①结构自重轻②蒙皮效应强。

充分利用这两大特点,在保证安全可靠的前提下,可以在结构造型（变截面）、支撑体系、刚度设计（侧移限制）、稳定设计（利用隅撑）、局部稳定（按剪应力大小设加劲肋，利用屈曲后强度）、蒙皮效应利用、简单的端板式连接等方面采用了先进的模式与技术，从而降低了造价，比传统钢结构更为经济合理。

1、选材1.1 主刚架和吊车梁:主刚架选用Q235B、Q345A及以上等级的钢材。

吊车梁:行车吨位≤5t的轻级工作制吊车梁宜选用Q235B、Q345A等级的钢材；行车吨位较大或≥10t中级工作制吊车梁宜选用Q345B及以上等级的钢材。

1.2 檩条:简支、小跨度的檩条宜选用Q235A等级的钢材；连续或大跨度的檩条宜选用Q345A等级的钢材。

一般情况下,当由强度控制设计时宜用Q345A级钢材，充分利用其屈服强度高的优势。

当由刚度控制设计时宜用Q235A 级钢材，在同等用钢量的情况下利用其价格优势。

当由稳定控制设计时，可根据具体情况选择Q345A 或Q235A级钢材。

1.3支撑:屋面及柱间支撑一般采用张紧的圆钢,有较大吨位行车时柱间支撑用角钢，隅撑一般采用角钢，这类型钢根据市场情况采用Q235钢。

1.4压型钢板:基材:钢板基材在根本上决定彩涂钢板的承力性能和压型加工性能,因此在选用基材等级或牌号时,主要考虑其力学性能、化学成分及其冷弯性能。

一般情况下,钢板基材宜选用Q235或性能与其相近的牌号;若为暗扣式压型钢板,则宜选用Q345或性能与其相近的牌号。

镀层:镀层在钢板防腐性能方面起主要作用。

各种彩板镀层厚度分别为:a)热镀锌钢板的镀层厚度双面和最小应不小于180g/m2,一般外层板采用180g/m2∽275g/m2, 内层板可采用180g/m2; b)热镀锌合金化钢板的镀层厚度双面和一般取为180g/m2; c)热镀5%铝锌钢板(Galfan) 的镀层厚度双面和一般采用180g/m2∽275g/m2; d)热镀55%铝锌钢板(Galvalume) 的镀层厚度双面和一般取用150g/m2。

浅谈门式钢架轻型房屋设计中若干问题的探讨

浅谈门式钢架轻型房屋设计中若干问题的探讨【摘要】本文简要介绍了门式轻钢结构设计中需要注意的几个问题，如抗风柱、柱脚的设计、门式钢架内设置钢平台，并提出解决的办法及设计中所注意的事项。

【关键词】门式轻钢结构；抗风柱；柱脚；设计近年来，我国的社会经济和科学技术飞速发展，各种大型轻钢门式钢架结构的工业建筑越来越多，由于它具有自重较轻，材质均匀、建筑造型美观、制造简单、工业程度高、施工速度快、工程造价低、绿色等优点，受到越来越多的人的青睐。

现就门式钢架轻型房屋设计中若干问题进行探讨分析，提出相应的看法及设计处理方法。

1 抗风柱在门式钢架设计中，抗风柱的作用主要是传递山墙的风荷载，抗风柱采用弹性连接，主要目的是避免抗风柱承受竖直方向的荷载。

抗风柱一般有悬臂柱、铰接柱和弹簧板连接等做法，悬臂柱就是抗风柱柱顶与钢梁不连接或者柔性连接，按悬臂计算，施工时做成柱顶柔性连接；弹簧板连接主要是不承受屋面荷载（竖向力），只考虑屋面传递风荷（水平力），与钢梁的连接传递给屋盖系统而至于整个排架承重结构，下通过与基础的连接传递给基础.对于抗风柱，按照02SG518-1门式钢架轻型房屋钢结构图集抗风柱与主钢架之间设300mm的缝，在实际一些工程中，为了节省工程造价，取消了抗风柱与主钢架之间设300mm的缝，将门式钢架的边榀刚架的钢柱与抗风柱合二为一。

笔者认为这样门式钢架的边榀刚架的钢柱不仅要承受纵向地震作用及墙面上的风荷载、还得传递山墙的风荷载。

因此门式钢架的边榀刚架计算时不能遗漏作用在山墙的风荷载。

2 柱脚的设计柱脚主要有：铰接和刚接。

铰接一般用于不带吊车的房、仓库以及柱下端水平位移不大的刚架。

对于有吊车以及檐口高度较高、风载等其他水平荷载较大的情况下宜用刚接。

无论是铰接或刚接柱脚，柱脚锚栓都不宜用以承受柱脚底部的水平力，此水平力应由底板与混凝土之间的摩擦力或设置抗剪键来承受。

在柱脚螺栓预埋中，发现好多工程中，预埋的柱脚螺栓不准确，造成工程中很大的浪费，因此在设计中，最好能在基础顶做一段钢筋混凝土短柱，将短柱与预埋螺栓一起浇筑，这样便于预埋螺栓精确定位。

浅谈轻型门式钢架结构设计

浅谈轻型门式钢架结构设计浅谈轻型门式钢架结构设计摘要：在我国的工业厂房等建设中，门式钢结构因为其诸多的优点被广泛的应用，同时也得到了人们的一致认可，但是在进行设计施工的时候还是有着诸多的问题，本文就这些问题，谈一下轻型门式钢结构的设计。

关键词：门式钢架；结构设计；问题；处理措施中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：引言作为一种被广泛应用的建筑方式，轻型门式钢结构已经变得越来越常见。

其上部主构架一般包括钢架斜梁、钢架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。

尤其是最近几年，我国压型钢板和H型钢的发展，轻型门式钢架结构建筑的应用更加的广泛，像是单层工业厂房、展览馆、超市、仓储式建筑等等。

因此加强对轻型门式钢架结构的设计，具有非常重要的作用。

一、轻型门式刚架的荷载荷载是结构设计的原始依据之一，结构设计是否安全可靠、经济合理，荷载的取值大小至关重要。

一般荷载与其他结构形式取值并无区别，对轻型门式钢结构而言，屋面活荷载和雪荷载的取值应引起注意。

我国规范规定不上人屋面的活荷载为0.5 kN/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，屋面活荷载取0．3 kN/m²，但设计屋面板和檩条等构件时，活荷载要提高到0.5 kN/m²。

要特别注意的是对于一般厂房还要考虑0.15 N/m² ～ 0.3 N/m²的附加荷载，而如果不考虑附加荷载，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用，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。

设计者除按规范规程要求考虑雪荷载外，特殊情况下要考虑积雪的平均密度: 在我国东北及新疆北部地区积雪的平均密度取150 kg/m³ ; 华北及西北地区取130 kg/m³，其中青海取120 kg/m³ ; 淮河、秦岭以南地区一般取150 kg/m³，其中江西、浙江取200 kg/m³ ; 当遇到冻雨时，要按实际情况取值。

浅谈轻型门式刚架结构设计

浅谈轻型门式刚架结构设计摘要：轻型门架钢结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，近几年来发展极快，但是采用这种钢结构的历史并不很长，在使用这种钢结构时经常发生质量问题，除材料因素之外，多数是由设计和施工经验不足造成的。

本文总结了轻型门式刚架结构的特点，对结构设计中常见的问题进行探讨。

关键词：门式刚架结构设计轻型一、轻型门式刚架结构的特点门式刚架轻型房屋钢结构体系是由刚架、屋盖、围护体系、及相应的支撑所构成的结构体系。

门式刚架与其它形式的建筑结构相比，具有以下优势：（一）构件形式经济合理，结构质量轻质量轻主要是由于围护结构的材料采用的是金属板与薄壁型钢，因而门式刚架的负荷较小，刚架自重也随之减轻。

而基础结构是与上部结构密切相关的，刚架整体变轻了，对基础的要求就会降低，基础的尺寸可以做小。

（二）抗震性能好门式刚架自重轻，地震反应较小，很适合在地震多发地区中推广使用。

（三）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。

（四）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。

二、轻型门式刚架结构设计探讨（一）屋面荷载取值如某汽车企业的总装厂房长度为184m，跨度为2X24m，高度为12m，建筑面积8925㎡，屋面坡度1/20。

该厂房带有2台5t电动单梁吊车，轨顶标高7.30m。

厂房采用门式刚架结构，柱脚刚接，结构主材采用焊接H型钢，钢号为Q345-B。

设计主要使用PKPM系列中的STS钢结构软件计算。

屋面恒荷载取0.30kN/㎡(包括屋面金属绝热材料夹心板及檩条自重)，活荷载取0.50kN/㎡。

虽然《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)规定构件的荷载面积大于60㎡的屋面活载可取0.30kN/㎡，但遇到大风或其它原因造成超载情况，就可能出现安全问题，故笔者认为活荷载取0.50kN/㎡较为稳妥。

抗风柱的设计理念与建议

抗风柱的设计理念与建议摘要：抗风柱是排架结构或门式刚架结构中支撑山墙墙板抵抗水平风荷载作用的主要构件。

抗风柱的上端与刚架梁相连，下端设置单独的基础。

抗风柱的设计方法和构造措施不但影响到抗风柱本身的受力特点，而且影响到与之相连的刚架、屋面支撑和基础的设计与受力。

关键词：抗风柱，山墙，铰接，刚接。

前言：在工业厂房设计中，承担厂房山墙墙板承受的风荷载需要设置抗风柱，抗风柱是厂房支撑山墙抵抗水平风荷载作用的主要受力构件。

但是由于规范、规程在抗风柱设计方面没有明确的设计规定，因此对抗风柱的设计理念说法不一。

不同的节点做法不仅仅影响到抗风柱本身的受力，也对与之相连的屋面结构和基础影响较大。

基于上述原因，本文对抗风柱的设计方法进行探讨，论述了一些抗风柱的设计理念与建议。

一、山墙抗风的主要结构形式山墙抗风形式主要有两种；一种是采用抗风柱与抗风梁或抗风桁架的组合，另一种是抗风柱及其屋面结构的组合。

第一种结构形式在较高厂房中比较普遍，这种是把山墙柱的水平风荷载通过抗风桁架传给纵向的框架及排架，其优点是充分利用了框架及排架柱的纵向刚度，从而减小山墙柱的截面尺寸。

缺点是当采用抗风梁时，抗风梁截面很大，总体而言不经济。

当采用抗风桁架时，抗风桁架占据了厂房空间，致使主厂房吊车的有效起吊范围变窄，而且抗风桁架安装的精度要求很高。

随着社会经济的发展，钢结构越来越多地应用于各种工业与民用建筑房屋中，山墙抗风柱大多采用钢柱。

钢柱与屋面结构共同承受山墙水平风荷载是现阶段用得最广泛的形式。

它考虑了屋架对钢柱的约束作用，充分利用屋架承受一部分水平风荷载的作用。

二、抗风柱有两种布置方法1、按传统抗风柱布置。

即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架通过弹簧片连接。

按这种布置方法，屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载，只承受墙体和自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱”。

2、按门式刚架轻钢结构布置。

即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架铰接。

轻型门式刚架风荷载分析与抗风措施

轻型门式刚架风荷载分析与抗风措施一、引言介绍轻型门式刚架的应用背景和重要性，并简述本文的研究内容和意义。

二、轻型门式刚架结构分析1.轻型门式刚架结构形式分析2.轻型门式刚架结构受力分析三、风荷载计算1.风荷载标准及规定2.风荷载计算方法3.风荷载数据的采集和分析四、轻型门式刚架风荷载分析1.风荷载作用下的刚架结构响应分析2.刚架结构的稳定性分析3.风荷载作用下的结构变形分析五、抗风措施1.加强刚架结构的稳定性2.采用适当的材料和加强构件3.优化设计方案六、结论与展望总结本文的研究内容和成果，提出未来研究的方向和重点。

一、引言随着现代工业和物流行业的不断发展，轻型门式刚架逐渐成为工业、商业及物流设施中的重要组成部分。

它具有结构强度高、稳定性好，且易于安装等特点，广泛应用于仓库、超市、汽车制造厂等场所。

然而在实际使用过程中，轻型门式刚架也面临着可能遇到的自然灾害等不可控因素的威胁，尤其是对于暴风、暴雨等恶劣天气下的抵抗能力，需要进行充分的考虑和研究。

本文将针对轻型门式刚架风荷载的分析与抗风措施展开相关研究，旨在探究如何提高轻型门式刚架的抗风性能和稳定性，减小风灾因素的影响，为工业、商业及物流设施的建设提供可靠的技术支持。

在此基础上，本文将分别从轻型门式刚架结构分析、风荷载计算、轻型门式刚架风荷载分析和抗风措施四个方面展开研究，以全面掌握轻型门式刚架风荷载问题的核心内容，为下一步工作提供理论基础和参考依据。

在本文的研究中，本着科学、客观、细致和实践的原则，使用了系统的学术方法和实验手段，瞄准轻型门式刚架风荷载的主要问题以及我们需要增强和优化的方面，以保证最终的研究结论具有科学性和实践操作性。

二、轻型门式刚架结构分析轻型门式刚架是以冷轧型钢为主要材料，采用焊接、螺栓连接等工艺加工而成。

其基本组成部分包括上部主梁、下部次梁、立柱、横撑等。

整个结构形式简洁明了，且拥有良好的整体稳定性和耐久性。

在此基础上，本章节将重点介绍轻型门式刚架结构形式和结构受力分析。

浅谈轻型门式刚架结构设计

浅谈轻型门式刚架结构设计摘要：门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用范围越来越广泛，技术日趋成熟，但需要总结、完善和研究的问题仍然较多，工程技术人员应根据工程实际选择计算模型，注重整体分析，进行优化设计，除主刚架强度和稳定计算外，还应注重支撑体系的布置。

只有遵循上述原则，才能保证结构设计的安全性和经济合理性。

关键词：轻钢结构；结构设计；门式刚架引言本文对门式刚架钢结构房屋的设计，总结了钢结构设计中存在的一些问题，并从结构布置、拉条设置、拉条节点、支撑设置等几方面进行分析和讨论。

1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现及发展1.1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现上世纪八十年开始，我国对门式刚架轻型房屋钢结构进行应用，经过近几十年来的不断发展，现阶段已经成为我国房屋建筑的一种重要组成方式。

在结构设计方面门式刚架轻型钢结构房屋主要通过应用H型钢等组成一种门式刚架承重的房屋骨架，实际的应用中这种设计非常广泛。

因为门式刚架轻型房屋结构的布设非常灵活，而且其柱网不会受到构建模数的限制。

并且，门式刚架轻型房屋在拆卸时比较方便，利于我们的回收应用，对于施工工期可以大大的减少。

此外，钢结构的应用有利于降低对能源的消耗，有效的保证了环境不被破坏，并且其应用的综合经济效益比较高，能够为企业带来很大的利益。

1.2门式刚架轻型房屋建筑的发展随着近年来我国科学技术的不断发展，对于门式刚架轻型结构的发展与应用也比较广泛。

在我国相关质量部门对门式刚架轻型房屋钢结构技术规程进行很好的规范后，对整个钢结构施工的水平及经验方面都起到了很好的提升作用。

但是，我国目前的钢结构应用设计上和一些发达国家相比，在很多方面上还需要进一步提高。

一般我国在轻型钢结构的应用形式上，主要是采用无铰门式刚架和两铰门式刚架，结构的自身截面是通过焊接H型钢保证稳定。

而对于刚架节点方面的设计，则大多都是相同的，主要是通过摩擦面处理的高强度螺栓进行连接。

在结构的维护系统方面则采用的设计标准化机制。

浅析门式刚架的设计以及施工需要注意的问题

浅析门式刚架的设计以及施工需要注意的问题摘要：门式刚架作为一种房屋结构形式用途十分广泛，近年来得到了广泛的应用，随着我国彩色钢板数量的增加和焊接H型钢的出现，门式刚架轻钢房屋钢结构大量涌现，应用越来越多。

鉴于此，本文对门式刚架的设计以及施工特点进行了分析。

关键词：门式刚架；设计；施工一、门式刚架结构的特点门式刚架结构大部分采用强度较高的钢材，其压型钢板和刚架的H型钢厚度较薄，采用单面自动焊，刚架间为柔性支撑。

厂房的零配件齐全，现场安装方便。

其用钢量一般在26～50Kg/㎡左右。

经过了近半个世纪的发展，已形成一种固定的结构形式, 具有自己的系列，采用这种结构具有以下明显的优点：1.门式刚架被称为工业化全装配式结构，从屋面、墙面、墙架、保温层到承重结构，形成完整的体系，具有高度的系列化、标准化和装配化，因此它可以像其它商品一样批量生产。

2.外形美观，内部空旷，比一般结构更符合使用要求。

厂房和库房内部可以实行任意分隔。

3.重量轻，轻型钢结构重量是混凝土结构的1/8～1/10，是普通钢结构的1/2～1/3，围护结构采用压型金属板，每平米用钢量约3～15Kg，因此，对地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。

4.门式钢结构造价相对较低，特别是对轻型厂房和仓库等类建筑，能取得较好的经济效果。

5.安装方便，施工速度快，不需大型起重设备，结构构件和围护结构在现场采用螺栓、自攻螺钉、拉铆钉连接，焊接工作量少，无湿作业，不受季节影响。

6.门式钢结构安装方便，拆除也容易。

如上所述，采用轻钢结构，特别是轻型门式刚架房屋，在造价上低于钢筋混凝土结构，至于早投产、早受益的综合经济效益将更高。

二、门式刚架结构设计1.考虑温度效应轻型门式刚架的跨度和柱距主要根据工艺和建筑要求确定。

结构布置要考虑的主要问题是温度区间的确定和支撑体系的布置。

考虑到温度效应，轻型钢结构建筑的纵向温度区段长度不应大于300m，横向温度区段不应大于150m。

手把手教你钢结构抗风柱的设计

手把手教你钢结构抗风柱的设计一、介绍设置在房屋结构两端山墙内，抵抗水平风荷载的钢筋混凝土构造柱简称为抗风柱。

将抗风柱在水平方向连接起来、起整体加固作用的钢筋混凝土梁简称为抗风横梁。

一般用于高耸、内部大空间、横墙少的砖混结构房屋，如工业厂房、大型仓库等。

接下来我们就抗风柱的设计全面介绍如下：二、力学分析抗风柱有三种布置方法：(1)即抗风柱柱脚与基础刚接，柱顶与屋架通过弹簧片连接。

(2)即抗风柱柱脚与基础铰接，柱顶与屋架通过长圆孔连接板或弹簧片连接。

按这两种布置方法，屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载，只承受墙体和自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱”。

(3)按门式刚架轻钢结构布置，抗风柱与屋架梁刚接，与钢梁、钢柱一起组成门式刚架结构。

即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架刚接。

按这种布置方法，屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。

抗风柱同时承担竖向荷载和风荷载。

第一种布置方式即悬臂梁式。

主要特点是：抗风柱柱脚刚接，相当于我们一般的悬臂梁受力形式，抗风柱本身独立承受墙面传递的风荷载。

在轻钢厂房开始的初期，我们经常看到一些图纸中，在抗风柱的顶部加设弹簧板，与主钢架连接，就是这种设计理念。

这种抗风柱的主要特点是：1）柱脚刚接；2）截面根据实际情况，有时较大，有时就会很节省；3）顶部弹簧板连接。

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。

门式钢架抗风柱基础配筋

门式钢架抗风柱基础配筋门式钢架抗风柱基础配筋在门式钢架结构中，抗风柱是起到支撑和抵御风力作用的重要组成部分。

而抗风柱的基础配筋则是确保其牢固性和稳定性的关键。

下面将介绍门式钢架抗风柱基础配筋的相关内容，以便读者了解其设计原理和施工要点。

1. 配筋设计原则门式钢架抗风柱的基础配筋设计应遵循以下原则：（1）满足承载力要求：根据抗风柱的设计荷载和地基的承载力，确定基础的尺寸和配筋。

（2）确保稳定性：合理设计基础的形状和配筋，以保证抗风柱在强风作用下不发生倾斜或翻转。

（3）预留余量：考虑基础施工过程中的不确定性因素，留出一定的配筋余量，以应对可能的超载情况。

2. 基础形式选择门式钢架抗风柱的基础形式有桩基础和板基础两种选择。

（1）桩基础：适用于地基土质较差或要求较高的情况。

根据设计要求和地质勘察结果，选择适当的桩径和桩长，并设计桩基础的配筋布置。

常用的桩基础形式有单桩基础、桩-墩基础等。

（2）板基础：适用于地基土质较好的情况。

根据设计要求和地质报告，确定基础板的厚度和面积，并设计配筋布置。

常用的板基础形式有一层筏板基础和单层筏板基础。

3. 配筋布置要点门式钢架抗风柱基础的配筋布置应满足以下要点：（1）横向配筋：在基础中心线两侧设置横向配筋，用于抵抗基础的抗拉力和抗剪力作用。

横向配筋应采用钢筋网格形式。

（2）纵向配筋：根据抗风柱高度和荷载要求，在抗风柱周边设置纵向配筋。

纵向配筋应采用直径较大的钢筋，且与横向配筋连接紧密。

（3）柱筋连接：抗风柱与基础之间的连接应采用机械连接或焊接方式，确保连接牢固可靠。

4. 施工要点门式钢架抗风柱基础的施工应注意以下要点：（1）地基处理：根据地质勘察报告和设计要求，对地基进行必要的处理，如加固、挖土或回填。

（2）基础浇筑：按照设计要求和施工图纸，进行基础的模板搭设和钢筋预埋工作。

浇筑混凝土前，应确保基础底面平整，配筋齐全。

（3）养护措施：在基础浇筑完成后，应及时进行养护工作，保持基础的湿润和充分强度发展。

门式钢架抗风柱计算书

抗风柱计算书一. 设计资料抗风柱采用H-390*198*6*8截面，材料为Q235；抗风柱高度为6m，抗风柱间距为4m；绕3轴计算长度为6m；绕2轴计算长度为6m；柱上端连接类型为铰接；柱下端连接类型为铰接；风载、墙板作用起始高度为0m；净截面折减系数为0.98；抗风柱挠度限值为：L/400；3轴刚度限值为150；2轴刚度限值为150；抗风柱2轴方向承受风载；采用《钢结构设计规范 GB 50017-2003》进行验算；以下为截面的基本参数：A(cm^2)=55.57I x(cm^4)=13819 i x(cm)=15.77W x(cm^3)=708.7I y(cm^4)=1036 i y(cm)=4.32W y(cm^3)=104.6二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L)、风压力工况(W1)、风吸力工况(W2)；强度稳定验算时考虑以下荷载工况组合：1.2D+1.4L1.2D+1.4W11.2D+1.4W21.2D+1.4L+0.84W11.2D+0.98L+1.4W11.2D+1.4L+0.84W21.2D+0.98L+1.4W21.35D+0.98L挠度验算时考虑以下荷载工况组合：D+LD+L+0.6W1D+W1+0.7LD+L+0.6W2D+W2+0.7L恒载：抗风柱自重： 0.436225kN/m风载：基本风压： 0.55kN/m^2风压力的体型系数1，风吸力体型系数(-1)，柱顶风压高度变化系数1阵风系数为1；风压综合调整系数1.05；柱顶风压力标准值：1×1×1×1.05×0.55=0.5775kN/m^2；柱顶风吸力标准值：(-1)×1×1×1.05×0.55=(-0.5775)kN/m^2；三. 验算结果一览压弯强度 1.2D+0.98L+1.4W1 20.2445215 通过 y轴受剪强度 1.2D+0.98L+1.4W24.92395 125 通过整稳1.2D+1.4W1 34.6541 215 通过翼缘宽厚比 1.2D+1.4W1 10.375 13 通过腹板高厚比 1.2D+1.4W1 5880 通过 2轴挠度 D+W1+0.7L1.38491 15 通过 2轴长细比- 138.889 150 通过 3轴长细比 - 38.0469 150通过四. 压弯强度验算最不利工况为：1.2D+0.98L+1.4W1最不利截面位于高度3000m处轴力：N= 1.5708kN绕x轴弯矩：M x= 14.553kN·m计算γ：截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05验算强度：考虑净截面折减：W nx=694.526cm^3W ny=102.508cm^3A n=54.4586cm^2σ1=1.5708/54.4586×10+(14.553)/694.526/1.05×10^3=20.2445N/mm^2σ2=1.5708/54.4586×10+(14.553)/694.526/1.05×10^3=20.2445N/mm^2σ3=1.5708/54.4586×10-(14.553)/694.526/1.05×10^3=(-19.6676)N/mm^2σ4=1.5708/54.4586×10-(14.553)/694.526/1.05×10^3=(-19.6676)N/mm^220.2445≤215，合格！五. y轴受剪强度验算最不利工况为：1.2D+0.98L+1.4W2最不利截面位于高度6000m处剪力：V= (-9.702)kNτ=(-9.702)×420.804/0.6/13819×10=(-4.92395)N/mm^24.92395≤125，合格！六. 整稳验算最不利工况为：1.2D+1.4W1区段内最大内力为：轴力：N= 3.14121kN绕x轴弯矩：M x= 14.553kN·m计算φb：双轴对称截面：ηb=0等截面工字形简支梁βb计算：受压翼缘无支撑长度：l1=6000mm受压翼缘宽度：b1=198mm受压翼缘厚度：t1=t f=8mmξ=(l1*t1)/(b1*h)=(6000×8)/(198×390)=0.621601跨中无侧向支承，均布荷载作用在上翼缘ξ<=2.0，βb=0.69+0.13×0.621601=0.770808φb=βb*(4320/λy^2)*(A*h/W x)*{[1+(λy*t1)^2/(4.4*h)^2]^0.5+ηb}*(235/fy) =0.770808×(4320/138.889^2)×(5557×390/708667)×{[1+(138.889×8)^2/(4.4×390)^2]^0.5+0}×(235/235)=0.62891φb>0.6：φb^'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/0.62891=0.621605取φb=φb^'=0.621605计算γ：截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05验算x轴整稳：计算x轴方向的轴压稳定系数：轴压稳定系数：b类截面α1=0.65α2=0.965α3=0.3正则化长细比：λn=(f y/E)^0.5*(λ/π)=(235/2.06e+005)^0.5×(38/3.14)=0.409λn=0.409>0.215φ=1/(2λn^2){(α2+α3λn+λn^2)-[(α2+α3λn+λn^2)^2-4λn^2]^0.5}=1/(2×0.409^2)×{(0.965+0.3×0.409+0.409^2)-[(0.965+0.3×0.409+0.409^2)^2-4×0.409^2]^0.5}=0.906φx=0.906βmx=1N ex=3.14×3.14×2.06e+005×55.6/38/38/1.1/10=7.1e+003kNγx=1.05σ1=σ2=3.14e+003/0.906/55.6×10+(1*14.6)/709/1.05/(1-3.14/7.1e+003×0.8)×10^3=2 0.2N/mm^2σ3=σ4=3.14e+003/0.906/55.6×10-(1*14.6)/709/1.05/(1-3.14/7.1e+003×0.8)×10^3=( -18.9)N/mm^2验算y轴整稳：计算y轴方向的轴压稳定系数：轴压稳定系数：b类截面α1=0.65α2=0.965α3=0.3正则化长细比：λn=(f y/E)^0.5*(λ/π)=(235/2.06e+005)^0.5×(139/3.14)=1.49λn=1.49>0.215φ=1/(2λn^2){(α2+α3λn+λn^2)-[(α2+α3λn+λn^2)^2-4λn^2]^0.5}=1/(2×1.49^2)×{(0.965+0.3×1.49+1.49^2)-[(0.965+0.3×1.49+1.49^2)^2-4×1.49^2]^0.5}=0.349λy=6e+003/43.2=139βtx=1η=1.0γy=1.2φb=0.622βmy=1N ey=3.14×3.14×2.06e+005×55.6/139/139/1.1/10=532kNσ1=σ2=3.14e+003/0.349/55.6×10+(1*14.6)/709/0.622)×10^3=34.7N/mm^2σ3=σ4=3.14e+003/0.349/55.6×10-(1*14.6)/709/0.622)×10^3=(-32.4)N/mm^234.7≤215，合格！七. 翼缘宽厚比验算最不利工况为：1.2D+1.4W1最不利截面位于高度750m处轴力：N= 2.75kN绕x轴弯矩：M x= 6.37kN·m剪力：= (-7.28)kN截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05翼缘宽厚比：b0/T f1=83/8=10.4翼缘宽厚比限值：[b0/t]=13.000×(235/f y)^0.5=1310.4≤13，合格！八. 腹板高厚比验算最不利工况为：1.2D+1.4W1最不利截面位于高度750m处轴力：N= 2.75kN绕x轴弯矩：M x= 6.37kN·m剪力：= (-7.28)kN截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05腹板计算高度：h0=348 mm腹板高厚比：h0/T w=348/6=58腹板高厚比限值：[h0/t]=8058≤80，合格！九. 2轴挠度验算最不利工况为：D+W1+0.7L最不利截面位于高度3000m处挠度为：1.38mm1.38≤15，合格！十. 2轴长细比验算2轴长细比为：6e+003/43.2=139139≤150，合格！十一. 3轴长细比验算3轴长细比为：6e+003/158=3838≤150，合格！。

柱间支撑吊车及抗风柱解析

3、吊车桁架一般适用于跨度L≥18m，以及起重量Q≤75t的轻、中级工作制
或小吨位软钩重级工作制吊车结构。支承夹钳或刚性料耙硬钩吊车以及类似吊车的结构不宜采用吊车桁架。（吊车梁宜优先采用实腹式H形吊车梁，当跨度较大
时，才考虑是否采用吊车桁架或箱形吊车梁。）
4、当吊车梁为重级工作制，或者吊车梁跨度≥12m，或吊车桁架时，宜设置制动结构。 5、当吊车桁架和重级工作制吊车梁跨度等于或大于12m，或轻、中级工作制吊车梁跨度等于或大于18m时，宜设置辅助桁架和下翼缘（下弦）水平支撑系统。当设置垂直支撑时，宜在吊车梁的1/3~1/4跨处各设 2、吊车梁制动系统及支撑 3、抗风柱的设计
一、构造要求： 1、门式刚架轻型房屋钢结构的支撑设置应符合下列要求： 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，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。 2、支撑和刚性系杆的布置宜符合下列规定： 1）屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。 2）柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30~45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，柱间支撑应分层设置，吊车梁以上的上部支撑应设置在端开间，并在中间或三分点处同时设置上、下部柱间支撑，且间距不宜大于60m。 3）当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。 4）当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置，并加设水平压杆。
Td 0.1 Pmax
二、柱间支撑的计算 a、采用PKPM工具箱
b、采用MtsTool工具箱 1）计算软件选用 MtsTool工具箱/钢构件设计/支撑/柱间支撑 2）计算参数的选择：（具体见附图）

轻型钢结构厂房抗风柱设计问题探讨

轻型钢结构厂房抗风柱设计问题探讨摘要：抗风柱是单层工业厂房不可缺少的重要组成构件。

抗风柱设计是结构工程师们设计过程中经常遇到的问题，本文从轻型钢结构厂房抗风柱概念、作用、受力特点、构件设计等角度指出抗风柱设计的原则，以及在结构设计中存在的问题，并提出了可供参考的防范措施。

关键词：抗风柱；结构设计；措施Abstract: The wind resistant pillar is monolayer industry workshop indispensable important component. Wind column design is the structural engineers in the design process often encountered problems, this article from the light steel structure factory building wind column concept, role, stress characteristic, component design and point out the anti-wind column design principles, as well as the problems existing in the structure design, and puts forward the preventive measures for reference.Key words: wind column; structural design; measures一、抗风柱的作用及概念设计门式刚架轻钢结构单层工业厂房在设计施工方面，具有结构简单、结构抗震性能好、适用跨度大，且运输、安装方便，在单层工业建筑中得到广泛使用，业主单位普遍认同。

作为门式轻钢结构单层工业厂房，抗风柱是其重要组成构件。