(完整版)第一章 轻型门式刚架结构
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➢ 柱网布置比较灵活：传统柱网受屋面板、墙板尺寸限制（柱距
6m），门式刚架采用压型钢板，柱网相对灵活，可以根据使用要 求确定；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
单层门式刚架结构的其他特点
➢ 门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条来保证，从而 减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成 很轻便。
铰接柱脚详图
变截面梁、柱
铰接柱脚门式刚架
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
刚接柱脚工程实例
加劲板 地脚螺栓
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
变截面 刚架梁
等截面 刚架柱
第1章 轻型门式刚架结构
1.1.3 工程应用情况
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 20世纪70年代在工程上极少应用；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
本课程主要内容： 第一章 轻型门式刚架结构 第二章 厂房结构设计（钢屋架设计） 第三章 大跨屋盖结构 第四章 多层及高层房屋结构
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
主要内容：
➢ 1.1 概述 ➢ 1.2 结构形式和结构布置 ➢ 1.3 刚架设计 ➢ 1.4 压型钢板设计 ➢ 1.5 檩条设计 ➢ 1.6 墙梁、支撑设计
➢ 门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料； ➢ 组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要
求高； ➢ 构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也
比较柔；
第1Байду номын сангаас 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
刚接柱脚详图
温州大学建筑与土木工程学院
变截面梁
刚接柱脚门式刚架
➢ 吊车 –悬挂吊车：起重量不大于3吨 –桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制
第1章 轻型门式刚架结构
单跨单坡 摇摆柱
多跨（中间摇摆柱）
温州大学建筑与土木工程学院
单跨双坡 多跨（梁柱刚结）
四坡双跨
高底跨
双坡双跨
门式刚架的各种结构形式
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
摇摆柱梁柱节点 铰接连接
➢ 20世纪80年代在经济特区引进国外门式刚架轻钢房屋， 压型钢板始见用于屋面和墙面；
➢ 20世纪90年代初外国轻钢企业进入中国大陆，带动了内 资轻钢企业的发展。中期以来，采用门式刚架轻型房屋 钢结构的工程数量越来越多，工程规模越来越大，充分 展示了这种结构的优越性。
➢ 我国门式刚架设计规程：《门式刚架轻型房屋钢结构技 术规程》(CECS102:1998)
工字形截面或轧制H形截面 –有桥式吊车：柱宜采用等截面形式
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 柱脚形式 –无桥式吊车：多按铰接支承设计，通常为平板支座 –有桥式吊车：刚接
➢ 坡度 –1/20~1/8
➢ 运输单元 –柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间用通 过端板用高强螺栓连接
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院 天窗架
吊车梁
山墙抗风柱
正在建设的门式刚架工程实例 第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
正在建设中的多层轻钢结构厂房
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
长春国富门式刚架厂房
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
温州大学建筑与土木工程学院
普通高等学校土建学科专业“十一五”规划教材
钢结构
下册 房屋建筑钢结构设计
陈绍蕃 主编
中国建筑工业出版社 2007年7月
温州大学建筑与土木工程学院
钢结构应用：
高－高层与高耸钢结构 大－大跨度空间结构、大跨桥梁结构 重－重型厂房 特－特殊结构，如高压密封容器、管道等 轻－轻型钢结构、门式刚架；
➢ 工业化程度高，施工周期短：所有构件均可以由工厂制作（
速度快、质量好）、现场拼接安装（干作业环境、环保、快速、现 场人员少），对一般规模较小的工业厂房仅需45天至 2个月，而 若采用钢筋混凝土结构则需要8～12个月左右；
➢ 综合经济效益高：自重轻运输费用低、基础费用低，且施工周
期短、资金回报快，投资效益高；
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
结构类型
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.1 单层门式刚架的组成
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.1 单层门式刚架的组成
➢ 主要承重骨架－门式刚架(焊接、压制变(等)截面H形钢) ➢ 檩条、墙梁 －冷弯薄壁型钢(C形或Z形冷弯薄壁型钢) ➢ 屋面、墙面 －压型金属（钢、铝）板、彩钢夹芯板 ➢ 屋面及墙面保温芯材 －聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫
设置伸缩缝的方法：双柱；檩条和屋面板构造；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 檩条布置：应等距布置。在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一 道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长(一般小于 <200mm)，在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟固定。
塑料、岩棉、玻璃棉等 ➢ 支撑 －屋面支撑、柱间支撑
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.2 单层门式刚架结构的特点
➢ 质量轻：采用压型钢板、冷弯薄壁型钢及玻璃棉等围护材料所以
质量很轻。因此承重门式刚架也很轻，上部结构重量减小，地基处 理费用降低，同时抗震性能好；风荷载可能是控制荷载
梁柱节点 刚性连接
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
1.2.2 结构布置
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 刚架的建筑尺寸和布置
跨度：9~36m；高度：4.5~9m； 柱轴线：下端中心线或柱外皮（工业建筑） 梁轴线：最小截面中线，与上表面平行 柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素 6m，7.5m或9m 温度区段：纵向≤300m，横向≤150m。
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.2 结构形式和结构布置
1.2.1 门式刚架的结构形式
按跨度：单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式 按屋面坡脊数：单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡 ➢ 单脊双坡多跨刚架
–无桥式吊车：中柱多为摇摆柱 –有桥式吊车：中柱宜两端刚接 ➢ 截面形式 –无桥式吊车：梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接
6m），门式刚架采用压型钢板，柱网相对灵活，可以根据使用要 求确定；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
单层门式刚架结构的其他特点
➢ 门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条来保证，从而 减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成 很轻便。
铰接柱脚详图
变截面梁、柱
铰接柱脚门式刚架
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
刚接柱脚工程实例
加劲板 地脚螺栓
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
变截面 刚架梁
等截面 刚架柱
第1章 轻型门式刚架结构
1.1.3 工程应用情况
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 20世纪70年代在工程上极少应用；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
本课程主要内容： 第一章 轻型门式刚架结构 第二章 厂房结构设计（钢屋架设计） 第三章 大跨屋盖结构 第四章 多层及高层房屋结构
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
主要内容：
➢ 1.1 概述 ➢ 1.2 结构形式和结构布置 ➢ 1.3 刚架设计 ➢ 1.4 压型钢板设计 ➢ 1.5 檩条设计 ➢ 1.6 墙梁、支撑设计
➢ 门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料； ➢ 组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要
求高； ➢ 构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构的整体刚度也
比较柔；
第1Байду номын сангаас 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
刚接柱脚详图
温州大学建筑与土木工程学院
变截面梁
刚接柱脚门式刚架
➢ 吊车 –悬挂吊车：起重量不大于3吨 –桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制
第1章 轻型门式刚架结构
单跨单坡 摇摆柱
多跨（中间摇摆柱）
温州大学建筑与土木工程学院
单跨双坡 多跨（梁柱刚结）
四坡双跨
高底跨
双坡双跨
门式刚架的各种结构形式
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
摇摆柱梁柱节点 铰接连接
➢ 20世纪80年代在经济特区引进国外门式刚架轻钢房屋， 压型钢板始见用于屋面和墙面；
➢ 20世纪90年代初外国轻钢企业进入中国大陆，带动了内 资轻钢企业的发展。中期以来，采用门式刚架轻型房屋 钢结构的工程数量越来越多，工程规模越来越大，充分 展示了这种结构的优越性。
➢ 我国门式刚架设计规程：《门式刚架轻型房屋钢结构技 术规程》(CECS102:1998)
工字形截面或轧制H形截面 –有桥式吊车：柱宜采用等截面形式
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 柱脚形式 –无桥式吊车：多按铰接支承设计，通常为平板支座 –有桥式吊车：刚接
➢ 坡度 –1/20~1/8
➢ 运输单元 –柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间用通 过端板用高强螺栓连接
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院 天窗架
吊车梁
山墙抗风柱
正在建设的门式刚架工程实例 第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
正在建设中的多层轻钢结构厂房
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
长春国富门式刚架厂房
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
温州大学建筑与土木工程学院
普通高等学校土建学科专业“十一五”规划教材
钢结构
下册 房屋建筑钢结构设计
陈绍蕃 主编
中国建筑工业出版社 2007年7月
温州大学建筑与土木工程学院
钢结构应用：
高－高层与高耸钢结构 大－大跨度空间结构、大跨桥梁结构 重－重型厂房 特－特殊结构，如高压密封容器、管道等 轻－轻型钢结构、门式刚架；
➢ 工业化程度高，施工周期短：所有构件均可以由工厂制作（
速度快、质量好）、现场拼接安装（干作业环境、环保、快速、现 场人员少），对一般规模较小的工业厂房仅需45天至 2个月，而 若采用钢筋混凝土结构则需要8～12个月左右；
➢ 综合经济效益高：自重轻运输费用低、基础费用低，且施工周
期短、资金回报快，投资效益高；
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
结构类型
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.1 单层门式刚架的组成
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.1 单层门式刚架的组成
➢ 主要承重骨架－门式刚架(焊接、压制变(等)截面H形钢) ➢ 檩条、墙梁 －冷弯薄壁型钢(C形或Z形冷弯薄壁型钢) ➢ 屋面、墙面 －压型金属（钢、铝）板、彩钢夹芯板 ➢ 屋面及墙面保温芯材 －聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫
设置伸缩缝的方法：双柱；檩条和屋面板构造；
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 檩条布置：应等距布置。在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一 道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长(一般小于 <200mm)，在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟固定。
塑料、岩棉、玻璃棉等 ➢ 支撑 －屋面支撑、柱间支撑
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.1.2 单层门式刚架结构的特点
➢ 质量轻：采用压型钢板、冷弯薄壁型钢及玻璃棉等围护材料所以
质量很轻。因此承重门式刚架也很轻，上部结构重量减小，地基处 理费用降低，同时抗震性能好；风荷载可能是控制荷载
梁柱节点 刚性连接
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
第1章 轻型门式刚架结构
1.2.2 结构布置
温州大学建筑与土木工程学院
➢ 刚架的建筑尺寸和布置
跨度：9~36m；高度：4.5~9m； 柱轴线：下端中心线或柱外皮（工业建筑） 梁轴线：最小截面中线，与上表面平行 柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素 6m，7.5m或9m 温度区段：纵向≤300m，横向≤150m。
第1章 轻型门式刚架结构
温州大学建筑与土木工程学院
1.2 结构形式和结构布置
1.2.1 门式刚架的结构形式
按跨度：单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的形式 按屋面坡脊数：单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡 ➢ 单脊双坡多跨刚架
–无桥式吊车：中柱多为摇摆柱 –有桥式吊车：中柱宜两端刚接 ➢ 截面形式 –无桥式吊车：梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接