门式钢架

第1章轻型门式刚架结构

1．1 概述

1．1．1 单层门式刚架结构的组成

如图1—1所示，单层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、卷边槽形、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置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、柱构件多采用焊接变截面的H形截面，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。围护结构采用压型钢板的居多，玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等特点，用作保温隔热材料最为普遍。

1．1．2 单层门式刚架结构的特点

单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具：有以下特点：

(1)质量轻

围护结构由于采用压型金属板、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，因而支承它们的门式刚架也很轻。根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10～30kg／m2；在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝

土结构的1／20～1／30。

由于单层门式刚架结构的质量轻，地基的处理费用相对较低，基础也可以做得比较小。同时在相同地震烈度下门式刚架结构的地震反应小，一般情况下，地震作用参与的内力组合对刚架梁、柱杆件的设计不起控制作用。但是风荷载对门式刚架结构构件的受力影响较大，风荷载产生的吸力可能会使屋面金属压型板、檩条的受力反向，当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能是刚架设计的控制荷载。

(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均为工厂制作，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，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。

(3)综合经济效益高

门式刚架结构由于材料价格的原因其造价虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造；原材料的种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益高。

(4)柱网布置比较灵活

传统的结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6m，当采用 12m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。

门式刚架结构除上述特点外，还有一些特点需要了解：

门式刚架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，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。

门式刚架的梁、柱多采用变截面杆，可以节省材料。图1—2所示刚架，柱为楔形构件，梁则由多段楔形杆组成。梁、柱腹板在设计时利用屈曲后强度，可使腹板宽厚比放大(腹板厚度较薄)。当然，由于变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系，因此塑性设计不再适用。使门式刚架结构轻型化的措施还有：在

多跨框架中把中柱

做成只承重力荷载的两端铰接柱，对平板式铰接柱脚考虑

其实际存在的转动约束，利用屋面板的蒙皮效应和适当放

宽柱顶侧移的限值等。设计中对轻型化带来的后果必须注

意和正确处理。风力可使轻型屋面的荷载反向，就是一例。

组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的

要求高。在门式刚架结构中，焊接构件中板的最小厚度为3．0mm；冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为 1．5,nm；压型钢板的最小厚度为0．4mm。板件的宽厚比大，使得构件在外力撞击下容易发生局部变形。同时，锈蚀对构件截面削弱带来的后果更为严重。

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。因此，在运输和安装过程中要采取必要的措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。同时，要重视支撑体系和隅撑的布

置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作(蒙皮效应)。

1．1．3 门式刚架结构的应用情况

门式刚架轻型房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来特别是中国工程建设标准化协会编制的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECSl02：98) (以下简称《规程》)颁布实行后，其应用得到了迅速的发展，主要用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。目前，国内大约每年有上：千万平方米的轻钢建筑竣工。国外也有大量钢结构制造商进入中国，加上国内几百家的轻钢结构专业公司和制造厂，市场竞争也日趋激烈。

1．2 结构形式和结构布置

1．2．1 门式刚架的结构形式

门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨(图1-30a、b)、双跨(图1-3e、f、g、i)和多跨(图1—3c、d)，按屋面坡脊数可分为单脊单坡 (图1—2a)、单脊双坡(图l-3b、c、d、g、h)、多脊多坡(图1-3e、f、i）。

对于多跨刚架，在相同跨度条件下，多脊多坡与单脊双坡的刚架用钢量大致相当，常作成一个屋脊的大双坡屋面。这是因为金属压型板屋面为长坡面排水创造了条件。而多脊多坡刚架的内天沟容易产生渗漏及堆雪现象。不等高刚架(图 1—3f)这一问题更为严重，在实际工程中应尽量避免这种刚架形式。

单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不很大时，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱(图1—3c、g)，中间摇摆柱和梁的连接构造简单，而且制作和安装都省工。这些柱不参与抵抗侧力，截面也比较小。但是在设有桥式吊车的房屋时，中柱宜为两端刚接(图1—3d)，以增加刚架的侧向刚度。中柱用摇摆柱的方案体现“材料集中使

用”的原则。边柱和梁形成刚架，承担全部抗侧力的任务(包括传递水平荷载和防止门架侧移失稳)。由于边柱的高度相对比较小(亦即长细比比较小)，材料能够比较充分地发挥作用。

根据跨度、高度及荷载不同，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。变截面构件通常改变腹板的高度，作成楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在运输单元内一般不改变翼缘截面，当必要时可改变翼缘厚度。

门式刚架的柱脚多按铰接支承设计，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桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。

门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1／20-1／8，在雨水较多的地区取其中的较大值。

门式刚架可由多个梁、柱单元构件组成，柱一般为单独单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身采用焊接，单元之间可通过端板用高强度螺栓连接。

门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。

1．2．2 结构布置

1．2．2．1 刚架的建筑尺寸和布置

门式刚架的跨度取横向刚架柱间的距离，跨度宜为9—36m，宜以3m为模数，但也可不受模数限制。当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。门式刚架的高度应取地坪柱轴线与斜梁轴线交点的高度，宜取4．5～9m，必要时可适当放大。门式刚架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。柱的轴线可取柱下端(较小端)中心的竖向轴线，工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。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。

门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7．5m、或9m。

挑檐长度可根据使用要求确定，宜为—，其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。

门式刚架轻型房屋的构件和围护结构，通常刚度不大，温度应力相对较小。因此其温度分区与传统结构形式相比可以适当放宽，但应符合下列规定：

纵向温度区段<300m；

横向温度区段<150m；

当有计算依据时，温度区段可适当放大。

当房屋的平面尺寸超过上述规定时，需设置伸缩缝，伸缩缝可采用两种做法：(a)设置双柱；(b)在搭接檩条的螺栓处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。

对有吊车的厂房，当设置双柱形式的纵向伸缩缝时，伸缩缝两侧刚

架的横向定位轴线可加插入距(图1-4)。在多跨刚架局部抽掉中柱或边

柱处，可布置托架或托梁。

1．2．2．2 檩条和墙梁的布置

屋面檩条一般应等间距布置。但在屋脊处，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，以便于天沟的固定。确定檩条间距时，应综合考虑

天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。

侧墙墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。当采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，其间距由墙板板型和规格确定，且不大于由计算确定的数值。

1．2．2．3 支撑和刚性系杆的布置

支撑和刚性系杆的布置应符合下列规定：

(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，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。

(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第_或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30～45m；有吊车时不宜大于 60m。

(4)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑。

(5)当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

(6)在刚架转折处(边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶)应沿房屋全长设置刚性系杆。

(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

(8)刚性系杆可由檩条兼任，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H形钢或其他截面形式的杆件。

门式刚架轻型房屋钢结构的支撑宜用十字交叉圆钢支撑，圆钢与相连构件的夹角宜接近45°，不超出30°—60°。圆钢应采用特制的连接件与梁、柱腹板连接，校正定位后张紧固定。张紧手段最好用花篮螺丝。在设有起重量大于15t桥式吊车的跨间，柱间支撑应参照第2章2．1．1．3节的要求设置。

当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢支撑。当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架。

支撑虽然不是主要承重构件，在房屋结构中却是不可或缺的，柱间支撑和屋盖支撑的作用和形式在第2章的2．1．3节还有详尽的论述。

1．3 刚架设计

1．3．1 荷载及荷载组合

设计门式刚架结构所涉及的荷载，包括永久荷载和可变荷载，除现行《规程》(CECSl02：2002)有专门规定者外，一律按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009—2002(以下简称《荷载规范》)采用。

1．3．永久荷载

永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自身等。

1．3．1．2 可变荷载

(1)屋面活荷载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；对受荷水平投影面积超过60m2的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0．3kN／m2。设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载(人和小工具的重力)，其标准值为1kN。

(2)屋面雪荷载和积灰荷载屋面雪荷载和积灰荷载的标准值应按《荷载规范》的规定采用，设计屋面板、檩条时并应考虑在屋面天沟、阴角、天窗挡风板内和高低跨连接处等的荷载增大系数或不均匀分布系数。

(3)吊车荷载包括竖向荷载和纵向及横向水平荷载，按照《荷载规范》的规定采用。

(4)地震作用按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001的规定计算。

(5)风荷载：按《规程》附录A的规定，垂直于建筑物表面的风荷载可按下列公式计算：

(1—1)

式中w k——风荷载标准值(kN／m2)；

w0——基本风压，按照《荷载规范》的规定采用；

μz——风荷载高度变化系数，按照《荷载规范》的规定采用，当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用；

μs——风荷载体型系数。

刚架的风荷载体型系数μs按照表1-1及图1-4的规定采用。此表适用于双坡及单坡刚架，其屋面坡度不大于10°，屋面平均高度不大于18m，檐口高度不大于屋面的最小水平尺寸者。

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；

(2)屋面以卜的周边伸出部位，对1区和5区可取+1．3，对4区和6区可取-1．3，这些系数包

括了迎风面和背风面的影响；

(3)当端部柱距不小于端区宽度时，端区风荷载超过中间区的部分，宜直接由端刚架承受；

(4)单坡屋面的风荷载体型系数，可按双坡屋面的两个半边处理(图1-5)。

上述风荷载体型系数μs的取值方法主要是参考美国金属房屋制造商协会 (MBMA)编制的《低层房屋系统手册》(1996)中的相关内容给出的。它包含了阵风的影响，同时考虑内外风压最大值的组合，较《荷载规范》的规定详细、合理。对多脊多坡屋面的风荷载体型系数，MBMA手册中没有给出，《规程》规定仍按现行国家标准《荷载规范》的有关条文采用。

1．3．1．3 荷载组合效应

荷载效应的组合一般应／顷从《荷载规范》的规定。针对门式刚架的特点，《规程》给出下列组合原则：

(1)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；

(2)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；

(3)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；

(4)多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定；

(5)当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。

在进行刚架内力分析时，所需考虑的荷载效应组合主要有：

(1)1．2x永久荷载+0．9x1．4x [积灰荷载+max{屋面均布活荷载、雪荷载㈠ +0．9x1．4x (风荷载+吊车竖向及水平荷载)；

(2)1．0x永久荷载+1．4x风荷载

组合(1)用于截面强度和构件稳定性计算。在进行效应叠加时，起有利作用者不加，但必须注意所加各项有可能同时发生。为此，不能在计人吊车水平荷载效应的同时略去竖向荷载效应。组合(2)用于锚栓抗拉汁算，其永久荷载的抗力分项系数取。当为多跨有吊车框架时，在组合(2)中还应考虑邻跨吊车水平力的作用。

由于门式刚架结构的自重较轻，地震作用产生的荷载效应一般较小。设计经验表明：当抗震设防烈度为7度而风荷载标准值大于／m2，或抗震设防烈度为8度而风荷载标准值大于／m2时，地震作用的组合——般不起控制作用。

1．3．2 刚架的内力和侧移计算

1．3．2．1 内力计算

对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法，但后一种情况在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。当有必要且有条件时，可考虑屋面板的应力蒙皮效应。蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁，可用来承受平面内的荷载。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。与此类似，矩形墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。考虑应力蒙皮效应可以提高刚架结构的整体刚度和承载力，但对压型钢板的连接有较高的要求。

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力法分析确定。当需要手算校核时，可采用一般结构力学方法(如力法、位移法、弯矩分配法等)或利用静力计算的公式、图表进行。

根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面，控制截面的内力组合主要有：

(1)最大轴压力N max、和同时出现的M及V的较大值。

(2)最大弯矩M max和同时出现的V及N的较大值。

这两种情况有可能是重合的。以上是针对截面双轴对称的构件而言的。如果是单轴对称截面，则需要区分正、负弯矩，参看第2章节。

鉴于轻型门式刚架自重很轻，锚栓在强风作用下有可能受到拔起的力，还需要第3种组合，即：

(3)最小轴压力N min和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M =0。

侧移计算

变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。侧移计算可以和内力分析——样在计算机上进行。《规程》给出柱顶侧移的简化公式，可以在初选构件截面时估算侧移刚度，以免因刚度不足而需要重新调整构件截面。

单层门式刚架在风荷载标准值作用下的柱顶侧移限值参见本教材上册《钢结构基础》第6章的有关内容。它虽然不涉及安全承载，却是不可忽视的设计指标。《规程》在2002年修订后，柱顶位移的计算限值放宽为不超过h／60，已经相当宽松。

如果最后验算时刚架的侧移不满足要求，即需要采用下列措施之一进行调整：放大柱或(和)梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。

刚架柱和梁的设计

梁、柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后强度利用

(1)梁、柱板件的宽厚比限值(截面尺寸见图1—6)：

工字形截面构件受压翼缘板的宽厚比限值：

工字形截面梁、柱构件腹板的宽厚比限值：

式中b1、t——受压翼缘的外伸宽度与厚度；

h w、t w——腹板的高度与厚度。

(2)腹板屈曲后强度利用

在进行刚架梁、柱构件的截面设计时，为了节省钢材，允许腹板发生局部屈曲，并利用其屈曲后强度。在上册第4章节曾经分析过受压板屈曲后继续承载的原理并给出GB 50017规范关于梁腹板利用屈曲后强度的计算公式。这些公式适用于简支梁。门式刚架的构件剪应力最大处往往弯曲正应力也最大，翼缘对腹板没有约束作用，因而计算公式不同于GB 50017。

工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板的高度变化不超过60mm／m时，其抗剪承载力设计值可按下列公式计算：

式中f v ——钢材的抗剪强度设计值；

f′v——腹板屈曲后抗剪强度设计值；

h w——腹板板幅的平均高度；

λw——参数，按公式(1-6)进行计算。

式中 a——腹板横向加劲肋的间距；

kτ——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kτ=。

公式(1-5)是参照欧洲规范的内容并略加修改后给出的，是一种较为简便的计算方法，计算结果属于下限。当腹板高度变化超过60mm／m时，公式(1-5)不再适用。

(3)腹板的有效宽度

当工字形截面梁、柱构件的腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算其截面几何特性。有效宽度取为：

当腹板全部受压时h e =ρh w (1-8a) 当腹板部分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度为

h e =ρh c (1-8b) 式中h e——腹板受压区有效宽度；

ρ——有效宽度系数，按下列公式进行计算：

当λρ≤0．8时ρ=1 (1-9a) 当0．8<λρ≤1．2时ρ=1-0．9(λρ-0．8) (1-9b) 当λρ>1．2时ρ=0．64-0．24(λρ-1．2) (1-9c) 式中λρ——与板件受弯、受压有关的参数，按公式(1—10)计算。

式中κσ——板件在正应力作用下的屈曲系数。

β=σ2／σl为腹板边缘正应力比值，以压为正，拉为负，1≥β≥-1；

当腹板边缘最大应力σ1

根据公式(1-8)和(1-9)算得的腹板有效宽

度he，沿腹板高度按下列规则分布(图1-7)：

当腹板全截面受压，即β>0时

2h e/(5-β) h e2=h e-h el (1-12)

当腹板部分截面受拉，即β<0时

h e1= (1-13)

h e2= (1-14)

刚架梁、柱构件的强度计算

(1)工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M

共同作用下的强度应符合下列要求：当V ≤时

M ≤M e (1—15a) 当< V ≤V d时

当截面为双轴对称时

M f = A f(h w+t)f (1-16) 式中M f——两翼缘所承担的弯矩；

W e——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；

M e——构件有效截面所承担的弯矩，M e=W e f；

A f——构件翼缘的截面面积；

V d——腹板抗剪承载力设计值，按公式(1-4)计算。

(2)工字形截面受弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N共同作用下的强度应符合下列要求：

式中A e ——有效截面面积；

M N f——兼承压力时两翼缘所能承受的弯矩。

梁腹板加劲肋的配置

梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。其他部位是否设置中间加劲肋，根据计算需要确定。但《规程》规定，当利用腹板屈曲后抗剪强

度时，横向加劲肋间距α宜取h wⅵ2h w。

当梁腹板在剪应力作用下发生屈曲后，将以拉力带的方式承受继续增加的剪力，亦即起类似桁架斜腹杆的作用，而横向加劲肋则相当于受压的桁架竖杆(图 1-8)。因此，中间横向加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外，还要承受拉力场产生的压力，该压力按下列公式计算：

式中N s——拉力场产生的压力；

τcr——利用拉力场时腹板的屈曲剪应力；

λw ——参数，按公式(1-6)计算。

加劲肋稳定性验算按CB 50017规范的规定进行，计算长度取腹板高度hw，截面取加劲肋全

部和其两侧各宽度范围内的腹板面积，按两端铰接

轴心受压构件进行计算。

1．3．3．4 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算

变截面柱在刚架平面内的整体稳定按下列公式计算：

式中N0——小头的轴线压力设计值；

M1——大头的弯矩设计值；

A e0——小头的有效截面面积；

W e1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；

φxγ——杆件轴心受压稳定系数，按楔形柱确定其计算长度，取小头截面的回转半径，由GB 50017规范查得；

βmx——等效弯矩系数。由于轻型门式刚架都属于有侧移失稳，故βmx=1．0；

N′E x0——参数，计算λ时回转半径i0以小头截面为准。

当柱的最大弯矩不出现在大头时，M1和w e1，分别取最大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。

公式(1—23)是在《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018中双轴对称截面压弯构件平面内整体稳定计算公式的基础上，考虑变截面压弯构件的受力特点，经过适当修正后得到的。它不同于GB 50017规范的特点是没有塑性发展系数γx，弯矩项的放大系数也略有不同。此外由于刚架柱腹板允许发生局部屈曲并利用其屈曲后强度，故柱的截面几何特性应采用有效截面的几何特性。

对于变截面柱，变化截面高度的目的是为了适应弯矩的变化，合理的截面变化方式应使两端截面的最大应力纤维同时达到限值。但是实际上往往是大头截面用足，其应力大于小头截面，柱脚铰接的刚架柱就是个典型的情况。因此，公式 (1-23)左端第二项的弯矩M l和有效截面模量W e1应以大头为准。

公式(1-23)的第一项源自等截面的稳定计算。根据分析，小头的(φA)0小于大头的(φA)1，且刚架柱的最大轴力就作用在小头截面上，故第一项按小头运算比按大头运算安全。

在同一个计算公式中，轴力和弯矩设计值分别取自不同的截面，似乎有些不好理解，但实际上稳定计算是考察构件的整体性能而非个别截面的承载能力，因此并无不妥之处，而且能可靠地反映楔形构件的性能。

1．3．3．5 变截面柱在刚架平面内的计算长度

截面高度呈线形变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取为h0=μγh，式中h为柱的几何高度，μγ为计算长度系数。μγ可由下列三种方法之一确定，第一种方法适合于手算，主要用于柱脚铰接的对称刚架；第二种方法普遍适用于各种情况，并且适合上机计算；第三种方法则要求有二阶分析的计算程序。

(1)查表法

(a)柱脚铰接单跨刚架楔形柱的μγ可由表1-2查得。表中系数相当于把GB 50018规范附表的μ系数乘以 ,是考虑柱脚实际上有一定转动约束，

则是将数值换算成以小头为准。

柱的线刚度K1和梁的线刚度K2分别按下列公式计算：

表中和式中I c0、I c1——分别为柱小头和柱大头的截面惯性矩；

I b0——梁最小截面的惯性矩；

s——半跨斜梁长度；

φ——斜梁换算长度系数，见图1-9。当梁为等截面时φ=1。

在图1-9中，γ1和γ2分别为第一、二楔形段的斜率，按公式(1—33)计算。

β为相连楔形段的长度比。由于刚架有侧移失稳时屋脊节点为反弯点，可把该点作为铰接节点对待。

(b)多跨刚架的中间柱为摇摆柱时，边柱的计算长度应取为

式中μγ——计算长度系数，由表1-2查得，但公式(1-26)中的s取与边柱相连的一跨横梁的坡面长度lb，如图1—10所示；

——放大系数；

P li——摇摆柱承受的荷载；

P fi——边柱承受的荷载；

h li——摇摆柱高度；

h fi——刚架边柱高度。

引进放大系数的原因是：当框架趋于侧移或有初始侧倾时，不仅框架柱上的荷载P fi对框架起倾覆作用，摇摆柱上的荷载P li也同样起倾覆作用。这就是说，图1-10框架边柱除承受自身荷载的不稳定效应外，还要加上中间摇摆柱荷载效应。因此需要根据比值Σ(P li／h li)／Σ(P fi／h fi)对边柱计算长度做出调整。

摇摆柱的计算长度系数取。

对于屋面坡度大于1：5的情况，在确定刚架柱的计算长度时应考虑横梁轴向力对柱刚度的不利影响。此时应按刚架的整体弹性稳定分析通过电算来确定变截面刚架柱的计算长度。

(2)一阶分析法

框架有侧移失稳的临界状态和它的侧移刚度有直接关系。框架上的荷载使此刚度逐渐退化，荷载加到一定程度时刚度完全消失，框架随即不能保持稳定。因此框架柱的临界荷载或计算长度可以由侧移刚度得出。

当刚架利用一阶分析计算程序得出柱顶水平荷载作用下的侧移刚度K = H／u时，柱计算长度系数可由下列公式计算：

(α)对柱脚为铰接和刚接的单跨对称刚架(图1—

11a)

式中h——刚架柱的高度

公式(1-29a)和(1-29b)也可用于图1-10(b)所示屋面

坡度不大于1：5的、有摇摆柱的多跨对称刚架的边

柱，但算得的系数还应乘以放大系数′

= 。摇摆柱的计算长度系数仍取

1．0。

(b)中间为非摇摆柱的多跨刚架(图1-11b)，

式中h i、P i、P E0i——分别为第i根柱的高度、竖向荷载和以小头为准的欧拉临界荷载。

1-30(a)式的已在上一节中解释，1-30(b)式中的则是考虑刚接柱脚实际上达不到丝毫不转动的要求。公式(1-30)也可用于单跨非对称刚架。

(3)二阶分析法

当采用计入竖向荷载-侧移效应(即P-u“效应)的二阶分析程序计算内力时，如果是等截面柱，取μ=1，即计算长度等于几何长度。对于楔形柱，其计算长度系数μγ可由下列公式计算：

式中γ——构件的楔率，不大于0．268h／do及6．0；

d0、d1——分别为柱小头和大头的截面高度(图1-12)。

1．3．3．6 变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算

变截面柱的平面外整体稳定应分段按公式(1-34)计算：

式中φy——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头为准，按GB 50017规范的规定采用，计算长度取侧向支承点的距离。若各段线刚度差别较大，确定

计算长度时可考虑各段间的相互约束；

N0——所计算构件段小头截面的轴向压力；

M1——所计算构件段大头截面的弯矩；

βt——等效弯矩系数，按下列公式确定：

对端弯矩为零的区段

对两端弯曲应力基本相等的区段

βt= (1-36)

N′Ex0——在刚架平面内以小头为准的柱参数；

φbγ——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数，对双轴对称的工字形截面杆件：

A0、h0、W x0、t0——分别为构件小头的截面面积、截面高度、截面模量和受压翼缘截面厚度；

A f——受压翼缘截面面积；

i′y0——受压翼缘与受压区腹板1／3高度组成的截面绕y轴的回转半径；

l——楔形构件计算区段的平面外计算长度，取支撑点间的距离。

公式(1-34)不同于GB 50017规范中压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算公式之处有两点：(1)截面几何特性按有效截面计算；(2)考虑楔形柱的受力特点，轴力取小头截面，弯矩取大头截面。当两翼缘截面不相等时，应参照 CB 50017规范中的相应内容在公式(1-37)中加上截面不对称影响系数b项。当算得的φbγ值大于时，应按GB 50017规范的规定查出相应的φ′b代替φbγ值。

1．3．3．7 斜梁和隅撑的设计

(1)斜梁的设计

当斜梁坡度不超过1：5时，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。

实腹式刚架斜梁的平面外计算长度，取侧向支承点的间距。当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间最大长度，可取斜梁下翼缘宽度的倍。

当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除应按GB 50017规范的规定验算腹板上边缘正应力、剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应满足公式(1-41)的要求：

式中 F ——上翼缘所受的集中荷载；

t f、t w——分别为斜梁翼缘和腹板的厚度；

a m ——参数，am≤，在斜梁负弯矩区取零；

M ——集中荷载作用处的弯矩；

W e——有效截面最大受压纤维的截面模量。

(2)隅撑设计

当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑(山墙处刚架仅布置在一侧)作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上，见图1-13。

门式钢架结构设计要点

1.1 门刚结构体系基本情况 门式刚架轻型钢结构主要指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、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。在轻型门式刚架结构体系中，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，也可以采用砌体外墙或底部为砌体、 上部为轻质材料的外墙。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采用角钢或张紧的圆钢。 单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层，也可以采用带隔热层的板材作屋面。 门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取其中较大值。 门式刚架尺寸应符合下列规定： (1)、门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。 (2)、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。门式刚架的高度，应根据使用 要求的室内净高确定，设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。 (3)、柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。 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。 (4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸：其檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度；其最大 高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度；其宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离；其长度， 应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。 (5)、门式刚架的跨度，宜为 9~36m，以 3m 为模数。边柱的宽度不相等时，其外侧要对齐。

(完整版)轻型门式刚架结构

(完整版)轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 轻型门式刚架结构由柱、梁和框架组成，是一种常用于工业建筑和仓储设施的结构形式。它具有简单、强度高、施工方便等特点，被广泛应用于各个领域。本文将详细介绍轻型门式刚架结构的设计原理、优势和应用。 一、设计原理 轻型门式刚架结构的设计原理主要依据荷载分析和力学计算。在设计过程中，首先需要确定建筑的功能和使用要求，确定受力和荷载特点，进而确定结构的尺寸和布置。设计中要考虑荷载的作用点、方向和强度，合理选择材料，确保结构的安全性和可靠性。此外，还需要考虑建筑的抗震性和防火性能。 二、优势 轻型门式刚架结构相比传统的混凝土结构具有以下优势： 1. 轻量化：轻型门式刚架主要采用钢材作为结构材料，具有自身重量轻的特点，可以减少地基要求，降低建筑物整体重量，减少地震对结构的影响。 2. 高强度：钢材具有高强度和刚性，能够承受较大的荷载，在相同跨度下可以采用较小的截面尺寸，提高空间利用率。

3. 灵活性：轻型门式刚架结构可以根据建筑物的需要进行自由组合 和调整。梁和柱的连接采用螺栓连接，方便拆卸和重组，适应建筑功 能的改变。 4. 施工方便：轻型门式刚架结构可以在工厂预制，到工地后进行简 单的安装和拼装。相较于传统的混凝土结构，可以大大缩短施工周期，提高施工效率。 三、应用 轻型门式刚架结构广泛应用于工业建筑、仓储设施和物流中心等领域。具体应用包括但不限于以下几个方面： 1. 工业厂房：轻型门式刚架结构适用于各种工业厂房，如制造厂、 加工厂等。其灵活的组合方式可以满足不同功能和要求，并且可以根 据生产线进行合理布局。 2. 仓储设施：轻型门式刚架结构的大跨度和高强度特性，使其成为 理想的仓储设施搭建方案。可以用于货物的存储和物流中心的建设。 3. 体育馆和展览馆：轻型门式刚架结构的设计灵活性，使其成为体 育馆和展览馆的首选结构形式。可以根据需要设计出大跨度的空间， 并且提供较好的观赏性。 4. 市政工程：轻型门式刚架结构可用于市政工程，如桥梁、隧道等。其高强度和轻量化特点，提供了一种可行性的选择。 相关要求：文章排版整洁美观，语句通顺，全文表达流畅，无影响 阅读体验的问题。

门式钢架设计主要规范及注意事项

门式钢架设计主要规范及注意事项 1、门规的适用条件详《门规》1.0.2 2、常用尺寸： 跨度9~36m（大于36m时柱脚宜刚接） 柱距6~9m 大于9m 檩条采用桁架式。 高度：有桥式吊车高度不宜大于12m。 坡度：不小于5%，有夹芯板时宜大于10%，否则容易漏雨。 柱脚：最小尺寸为300mm，否则地脚螺栓无法安装。 梁高：最小尺寸为300mm，否则高强螺栓无法安装。 3、荷载取值： 恒荷载(以实例计算)： （1）屋面双层彩钢板（每层0.6mm） 6.65x2=13.3kg/m2 （2）100mm厚岩棉保温（岩棉密度100~150kg/m3，此处取100 kg/m3） 100x0.1=10 kg/m2 （3）屋面檩条（计算檩条活荷载按0.5 KN/m2，檩条规格按C220X75X2.0X2.2 檩条间距按1.2m） 6.77/1.2=5.64 kg/m2 （4）屋面水平交叉支撑（按2Φ22 分摊到每榀钢架为1根，及水平刚性系杆取） 1 kg/m 2 （5）拉条(按2Φ12 0.888x2/6=0.296 )加檩托板取 0. 3 kg/m2 合计（具体根据实际情况计算）：30.24 kg/m2取0.3KN /m2 活荷载：一般取0.3KN /m2详《门规》3.2.2 《钢规》3.2.1。 风荷载与地震荷载：不同时考虑详《门规》3.2.5.5 温度荷载：《门规》4.3.1 《钢规》8.1.5 4、柱脚设计：《门规》4.1.4 根据经验跨度大于36m时柱脚宜刚接 《门规》7.2.17 《抗规》9.2.16 柱脚锚栓： 《门规》7.2.18 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。 《门规》7.2.19计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载(或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数应取1.0 。 《门规》7.2.20柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。此水平剪力可由底板与混凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。计算柱脚锚栓的受拉承载力时，应采用螺纹处的有效截面面积。 《门规》8.2.5.10刚架和支撑等配件安装就位，并经检测和校正几何尺寸确认无误后，应对柱脚底板和基础顶面之间的空间采用灌浆料填实。二次灌浆的预留空间，当柱脚铰接时不宜大于50mm，柱脚刚接时不宜大于100mm。 5、支撑的布置： （1）横向水平支撑：横向和纵向水平支撑的交叉斜杆均可按拉杆设计详《抗规》9.2.9.2 （2）纵向水平支撑：在设有带驾驶室且起重量大于15t桥式吊车的跨间，应在屋盖边缘设置纵向支撑桁架。当桥式吊车起重量较大时，尚应采取措施增加吊车梁的侧向刚度。

门式刚架设计经验知识

一知识点：门式刚架一般多采用变截面构件，当有吊车时，柱多采用等截面。常用的柱截面高度一般为300~700mm。 截面定义时考虑的原则有： （1）翼缘必须满足宽厚比要求，腹板满足高厚比要求。对于腹板，当不满足要求时，程序按考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显得很重要。 （2）截面选择要考虑常用的板型，结合市场上常用的材料规格选择比较好。对于翼缘，常选用的规格有180、200、220、250等。 （3）选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况，满足规范对于螺栓的容许距离要求。 （4）对于腹板截面，考虑的往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题。腹板的厚度一般以比翼缘的小些为宜，其高厚比用到150左右比较合适。这样，制作中的变形也比较小，板件厚度不宜低于6mm，否则焊穿。 （5）常用的门式刚架翼缘截面一般为：180x8, 180x10, 200x8, 200x10, 220x10, 220x12, 240x10, 240x12, 250x10, 250x12, 260x12, 260x14, 270x12, 280x12, 300x12, 320x14等。 （6）常用的腹板截面一般为6mm和8mm厚。对6mm的其高度范围一般为300~750mmzui最大可到900mm;对8mm厚的腹板高度范围一般为300~900mm,最大可到1200mm。 二知识点： 梁的平面外计算长度通常情况下对于下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点，计算长度取隅撑之间的距离。对于上翼缘，一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。檩

距，隅撑隔一个檩条布置。所以，梁的平面外计算长度取3m。 柱的平面外长度取决于其平面外支点距离，本刚架在牛腿位置设置面外支撑。由于设置了吊车，程序在此把柱分为2段，柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。对于平面内计算长度，在通常情况下不需要修改。但有时平面内长度需要根据实际修改。当有夹层时，对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。 三知识点： 铰接构造相对刚接来说，简单很多，方便制作和安装，有条件时宜尽量采用。采用的节点形式要保证结构形式为几何不变体系。柱脚采用铰接哈哈死刚接，当自重较轻时，柱高一般关系不大。柱底弯矩不太大，一般采用驻地为铰接的形式；有吊车且吊车吨位较大时，采用刚接柱脚。多跨门架中柱，柱顶弯矩较小，常作为摇摆柱。 柱脚采用铰接还是刚接还要看房屋的高度和风荷载的大小，当风荷载很大，即使没有吊车，也宜设成刚接柱脚，以控制侧移。 铰接与否还应结合土质情况。刚接柱脚由于存在弯矩，基础尺寸会较大，使综合造价上升。 四知识点： 对于门式刚架来说，典型的恒载有：○1屋面恒荷载，用程序的【梁间荷载】布置。○2当有吊车时，对于吊车梁及吊车轨道的自重，用【节点恒载】实现。○3对于墙面系统的自重，在有需要时，用【节点恒载】实现。 屋面恒载计算： 厚压型钢板 100mm保温棉 m2

门式钢架的知识学习

门式刚架的一些规范 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2010 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 实腹式、空腹式、以及格构式的区别： 实腹式就是腹板是不开洞的，如工字钢、C型钢等 空腹式就是腹板是开洞的，如蜂窝梁等 格构式，就是中间腹板使用缀板或缀条将两个或多个构件联系在一起成为一个整体 门式刚架轻型房屋由主体承重结构、围护结构和辅助结构三部分组成。 主体承重结构包含钢结构承重系统和基础。钢结构系统一般由主钢架、支撑系统（屋面水平支撑和柱间支撑）、系杆组成。基础一般是钢筋混凝土独立基础。 维护系统包括屋面和墙面两部分。屋面维护结构由彩色压型钢板和檩条共同组成，檩条多采用C型或Z型冷弯薄壁型钢制作，一般在檩条间顺屋面方向设 置拉条，檩条和刚架斜梁之间设有隅撑；墙面维护结构由彩色压型钢板墙板和墙骨架组成 辅助结构为平台、楼梯、气楼和雨棚等。 门式刚架轻型房屋的竖向荷载作用传力路径： 屋面荷载作用于屋面板→檩条→刚架斜梁→（托架）→刚架柱→基础。 水平荷载分为横向水平作用和竖向水平作用。横向水平作用主要有横向刚架承受，刚架依靠自身的的刚度抵抗外部作用，传力路径为： 维护结构→主钢架→基础 纵向水平作用通过屋面水平支撑和柱间支撑系统传递，纵向风荷载作用的传递路径： 风荷载作用于山墙墙面板→墙梁→墙架柱→屋盖水平支撑→柱顶系杆→柱 间支撑→基础。 门式刚架结构的柱和基础的连接可采用铰接和刚接两种连接方式。相同条件下采用刚接连接时基础的费用将增加，但在外荷载作用下柱顶的侧移将有所减小。一般情况下，门式刚架的柱脚采用铰接的形式。 结构的脆性破坏表现为节点的脆性破坏和构件的脆性破坏。

门式刚架毕业设计

门式刚架毕业设计 门式刚架是一种常见的工程结构，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。它的 设计与施工对于工程的稳定性和安全性至关重要。本文将探讨门式刚架的毕业 设计，包括设计要点、材料选择、施工流程等方面。 首先，门式刚架的设计要点是确定结构的荷载和受力情况。荷载包括静载和动载，静载是指固定在结构上的恒定荷载，如自重和设备重量；动载是指变化的 荷载，如风荷载和地震荷载。受力情况包括结构的内力和变形情况，需要进行 强度和刚度计算。 其次，材料选择是门式刚架设计的关键。常见的材料有钢材和混凝土。钢材具 有高强度、耐腐蚀等优点，适用于大跨度和高荷载的结构；混凝土具有良好的 抗压性能，适用于承受压力的部位。根据具体的工程要求和经济性考虑，可以 选择合适的材料。 在设计过程中，还需要考虑门式刚架的稳定性。稳定性包括整体稳定和局部稳 定两个方面。整体稳定是指结构在受力过程中不发生失稳和倒塌；局部稳定是 指结构各部位的构件在受力过程中不发生局部失稳。为了提高稳定性，可以采 取增加加劲肋、设置支撑等措施。 设计完成后，施工流程是门式刚架毕业设计的重要环节。首先是制作构件，包 括切割、焊接、钻孔等工序。然后是构件的装配和安装，需要注意连接的牢固 性和准确性。最后是结构的调试和验收，对于大型门式刚架，还需要进行试验 和监测。 门式刚架毕业设计的难点在于综合运用工程力学、结构力学、材料力学等知识，进行合理的设计和施工。在设计过程中，需要考虑结构的强度、刚度、稳定性

等因素，同时还要满足工程经济性的要求。在施工过程中，需要严格按照设计要求进行操作，确保结构的质量和安全。 总之，门式刚架毕业设计是一项综合性的工程项目，涉及到多个学科的知识和技术。设计师需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，才能完成一个优秀的设计方案。通过深入研究和探索，不断提高设计水平和施工技术，才能为工程建设做出更大的贡献。

门式钢架

第1章轻型门式刚架结构 1．1 概述 1．1．1 单层门式刚架结构的组成 如图1—1所示，单层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、卷边槽形、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置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、柱构件多采用焊接变截面的H形截面，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。围护结构采用压型钢板的居多，玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等特点，用作保温隔热材料最为普遍。 1．1．2 单层门式刚架结构的特点 单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具：有以下特点： (1)质量轻 围护结构由于采用压型金属板、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，因而支承它们的门式刚架也很轻。根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10～30kg／m2；在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝

土结构的1／20～1／30。 由于单层门式刚架结构的质量轻，地基的处理费用相对较低，基础也可以做得比较小。同时在相同地震烈度下门式刚架结构的地震反应小，一般情况下，地震作用参与的内力组合对刚架梁、柱杆件的设计不起控制作用。但是风荷载对门式刚架结构构件的受力影响较大，风荷载产生的吸力可能会使屋面金属压型板、檩条的受力反向，当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能是刚架设计的控制荷载。 (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均为工厂制作，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，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。 (3)综合经济效益高 门式刚架结构由于材料价格的原因其造价虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造；原材料的种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益高。 (4)柱网布置比较灵活 传统的结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6m，当采用 12m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。 门式刚架结构除上述特点外，还有一些特点需要了解： 门式刚架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，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。 门式刚架的梁、柱多采用变截面杆，可以节省材料。图1—2所示刚架，柱为楔形构件，梁则由多段楔形杆组成。梁、柱腹板在设计时利用屈曲后强度，可使腹板宽厚比放大(腹板厚度较薄)。当然，由于变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系，因此塑性设计不再适用。使门式刚架结构轻型化的措施还有：在 多跨框架中把中柱 做成只承重力荷载的两端铰接柱，对平板式铰接柱脚考虑 其实际存在的转动约束，利用屋面板的蒙皮效应和适当放 宽柱顶侧移的限值等。设计中对轻型化带来的后果必须注 意和正确处理。风力可使轻型屋面的荷载反向，就是一例。 组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的 要求高。在门式刚架结构中，焊接构件中板的最小厚度为3．0mm；冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为 1．5,nm；压型钢板的最小厚度为0．4mm。板件的宽厚比大，使得构件在外力撞击下容易发生局部变形。同时，锈蚀对构件截面削弱带来的后果更为严重。 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。因此，在运输和安装过程中要采取必要的措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。同时，要重视支撑体系和隅撑的布

门式刚架设计技术措施__概述及解释说明

门式刚架设计技术措施概述及解释说明 1. 引言 1.1 概述 门式刚架是一种常见的结构形式，在工业、仓库和停车场等场所中广泛应用。它具有简单、刚性强等特点，能够承受较大的荷载并提供稳定的支撑。由于其重要性和广泛应用，门式刚架的设计技术措施成为了研究和关注的焦点。 1.2 文章结构 本文将详细介绍门式刚架设计技术措施，并通过实用案例分析进行说明。文章内容包括以下几个部分：引言、门式刚架设计技术措施、需要考虑的因素、实用案例分析以及结论。通过对这些内容的深入探讨，旨在帮助读者全面了解门式刚架设计技术措施。 1.3 目的 本文的目的是介绍并解释门式刚架设计技术措施，在现有研究基础上提供更深入和全面的理解。通过对定义和特点、设计原则、结构要素和构造方式等方面进行阐述，读者将能够掌握门式刚架设计过程中需要考虑的关键因素。此外，通过实用案例的分析，将对设计技术措施进行具体应用和解释。最终，本文将以总结回顾和设计技术措施的总结作为结论部分，帮助读者更好地理解并运用门式刚架的

设计技术措施。 以上就是“1. 引言”部分的内容介绍。 2. 门式刚架设计技术措施: 2.1 定义和特点: 门式刚架是一种用于支撑大型门（如工业大门、仓库门和停车场门等）的结构框架。其特点在于具有高度稳定性和承重能力强的优势。该设计技术措施主要包括结构设计和材料选择两个方面。 2.2 设计原则: 设计门式刚架时，需要遵循以下几个原则： 首先，稳定性原则：门式刚架的设计需要考虑整个结构的稳定性，保证其在受到外部荷载作用时不会发生倾斜或破坏。 其次，安全性原则：为了确保使用者的安全，设计应该考虑在紧急情况下能够有效地抵抗风暴、地震或其他自然灾害。

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。这样不仅使结构更合理，也可以相应的节省工程造价。 4纵向支撑系统 门式钢架在纵向应设置支撑系统。纵向支撑系统由屋面水平支撑、刚性系杆、

门式刚架的分类

门式刚架的分类 门式刚架是一种常见的结构形式，广泛应用于建筑和工程领域。根据不同的分类标准，门式刚架可以分为多种类型。本文将从不同的角度出发，对门式刚架进行分类和介绍。 一、按照结构形式分类 1. 单跨门式刚架：指只有一跨的门式刚架结构，适用于较小跨度和较轻荷载的场合，如车库、仓库等。 2. 多跨门式刚架：指具有多个跨度的门式刚架结构，适用于大跨度和重荷载的场合，如体育馆、展览馆等。 二、按照梁柱连接形式分类 1. 钢梁焊接连接门式刚架：梁柱采用焊接连接，结构稳定可靠，适用于大跨度和重荷载的场合。 2. 钢梁螺栓连接门式刚架：梁柱采用螺栓连接，方便拆装和运输，适用于中小跨度和轻荷载的场合。 三、按照梁柱形状分类 1. H型梁门式刚架：梁截面呈H型，具有较高的强度和刚度，适用于大跨度和重荷载的场合。 2. I型梁门式刚架：梁截面呈I型，结构简单，适用于中小跨度和轻荷载的场合。 四、按照支座形式分类

1. 固定支座门式刚架：梁柱支座固定，结构刚性好，适用于对位移要求较高的场合。 2. 滑动支座门式刚架：梁柱支座可滑动，能够吸收结构变形，适用于受温度变化影响较大的场合。 五、按照用途分类 1. 工业门式刚架：适用于工业厂房、仓库等场所，具有承载能力强、结构稳定的特点。 2. 建筑门式刚架：适用于建筑结构中的大跨度屋面、大跨度照明罩、大跨度悬挑结构等。 六、按照材料分类 1. 钢结构门式刚架：采用钢材作为主要结构材料，具有重量轻、强度高的特点，适用于大跨度和重荷载的场合。 2. 混凝土结构门式刚架：采用混凝土作为主要结构材料，具有耐久性好、成本较低的特点，适用于中小跨度和轻荷载的场合。 以上是对门式刚架的几种常见分类进行的介绍。门式刚架作为一种重要的结构形式，具有广泛的应用前景。不同类型的门式刚架适用于不同的场合，工程设计师在选择时应根据具体要求和条件进行合理选择。

门式刚架规范

门式刚架规范 门式刚架是一种常见的钢结构建筑类型，主要用于工业和商业建筑中。它由钢柱、钢梁和钢柱之间的钢桁架组成，具有良好的刚性和稳定性。为了确保门式刚架的安全和质量，在其设计、施工和使用过程中需要遵循一些规范和标准。本文将对门式刚架的规范进行详细介绍。 1. 设计规范： 门式刚架的设计应符合国家或地区的相关规范和标准，如《建筑结构设计规范》、《钢结构设计规范》等。设计人员应根据具体项目要求确定桁架的尺寸、荷载、材料和连接方式，并进行强度、刚度和稳定性的计算分析。门式刚架的设计应满足结构的安全性、可靠性和经济性要求。 2. 材料规范： 门式刚架的主要材料是钢材，通常采用焊接H型钢作为柱子 和梁。钢材的选择应符合标准要求，并进行质量检验。钢材的强度、屈服强度、伸长率和断裂韧性等指标应满足设计要求。同时，在门式刚架的施工过程中，要注意保护钢材不受损坏、腐蚀和变形。 3. 连接规范： 门式刚架中的连接部分应采用焊接、螺栓连接或铆接等方式。焊缝的质量应符合相关标准要求，焊接工艺应符合规范，焊接工人应持有相关的资质证书。螺栓和铆钉的选择应符合标准要求，连接件和螺栓的紧固力要适当，不得松动。连接件和螺栓的防松措施也应符合规范要求。

4. 施工规范： 门式刚架的施工应按照设计图纸和规范要求进行。施工人员应持有相关的施工证书，施工前应制定详细的施工方案和安全措施。在施工过程中，要注意保护和维护门式刚架的钢材和连接件，防止材料损坏和腐蚀。同时，施工人员应遵守安全操作规范，保证施工作业的安全性。 5. 使用规范： 门式刚架在使用过程中应进行定期检查和维护。检查要重点关注钢结构和连接件的安全性和稳定性。如发现材料损坏、腐蚀、断裂等问题应及时修补或更换。门式刚架的使用者要对其进行正确使用和保养，不得超载或作其他不当操作，避免给结构带来安全隐患。 总之，门式刚架的规范是确保其安全、稳定和可靠性的基础。在设计、施工和使用过程中，应严格按照相关规范要求进行操作，采取适当的措施保护和维护门式刚架的材料和连接件。只有在严格执行规范的前提下，门式刚架才能发挥其应有的功能和作用。

门式刚架结构设计分析

门式刚架结构设计分析 摘要：随着我国钢结构理论技术的完善和钢材性能的不断提高，单层门式刚 架结构在工业厂房设计中得以广泛应用，特别是单层大跨度工业厂房。本文通过 工程实例进行计算分析，提出门式刚架结构设计要点，为结构设计优化提供参考。 关键词：门式刚架；工业厂房；优化设计 前言 工业厂房设计中常采用钢结构，具有重量轻、柱网布局灵活、技术连接方便 等特点，尤其是门式刚架结构厂房在实际生产应用中具有突出优势。为更好发挥 其优点，应在设计中保证结构安全性能的同时进一步优化设计，提高质量。 1门式刚架结构特点 门式刚架自重轻、刚度大，构件现场组装，工业化程度高，施工周期短，为 制作、运输、安装提供了有利条件。门式刚架的梁、柱构件多采用变截面形式， 用钢量可达普通钢结构的1/5~1/10，经济效益显著。同时可以有效利用建筑空间，配合墙面和屋面轻型维护结构，建筑造型美观。屋面通过檩条、隅撑体系来保证 整个屋面的整体性，可采用张紧的圆钢作为屋面支撑，布置轻便。但由于多采用 薄壁型钢，对构件的制作、涂装、运输及安装要求较高。同时，钢结构普遍存在 耐腐蚀性和耐热性差等缺点，应注意维护。目前，我国对门式刚架结构应用较为 广泛，包括各种轻钢厂房、大型物流仓储、大跨展厅、活动房屋等。 2门式刚架设计要点 2.1结构布置 门式刚架主要由刚架梁、柱、抗风柱、屋面和墙皮檩条、支撑构件及屋面板、墙面板以及连接檩条的系杆等组成。刚架跨度一般为9m~36m，柱距应综合考虑刚 架跨度、荷载条件及工艺要求等因素，宜取6m，9m，12m等。此外还应考虑温度

分区，纵向长度不大于300m、横向长度不大于150m为一个温度区段。一般而言，当厂房跨度在15m以内时宜采用等截面刚架形式；反之则可采用变截面形式。此 时梁、柱截面形状和内力图较为吻合，受力合理且节约用钢量，但在加工制造和 连接方面相对复杂。 门式刚架梁、柱节点采用刚接形式。为便于现场拼接安装，通常采用外伸式 端板连接。柱脚可采用铰接和刚接两种形式。当采用铰接柱脚时，基础相对较小，而屋面梁端弯矩较大，此时可做成变截面柱；当采用固接柱脚时，一般柱为等截 面柱，基础尺寸大。当水平荷载较大，檐口高度较高或有中级、重级工作制吊车时，柱脚应采用刚接，其余宜采用铰接形式。 2.2支撑体系 柱间支撑和屋面支撑对于单层工业结构的稳定性非常重要。厂房横向刚架在 纵向支撑的连接下形成空间整体稳定性。在厂房各温度区段内应布置完整且独立 的支撑体系，柱间支撑应布置于所有柱列。设置柱间支撑的主要原则如下：（1）宜在温度区段两端设置，且间距30~45m设置一道柱间支撑；（2）有吊车时应在 温度区段两端和中部设置上柱柱间支撑，在中部对应位置设置下柱支撑；当厂房 温度区段较长时，可在三分点处设置柱间支撑；（3）下柱支撑下节点的位置和 构造措施应确保将地震作用直接传给地基。屋面支撑一般在温度区段两端设置， 多采用交叉支撑形式。无吊车及非地震区可采用张紧的圆钢，其他情况宜采用型 钢截面。屋面纵向水平支撑应根据纵向地震作用、纵向刹车力及风荷载酌情布置。此外应在屋脊、柱顶处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆。门式刚架体系还有个特 殊的支撑构件：隅撑。一般在屋面梁、柱与檩条之间设置隅撑，以满足梁、柱受 压翼缘的侧向稳定要求。可按檩距2~3倍设置一道双侧隅撑。 2.3荷载计算 门式刚架设计时应考虑的主要荷载包括结构自重和雪荷载、风荷载、屋面活 荷载和积灰荷载、吊车荷载等可变荷载及地震作用。通常门式刚架结构屋面活荷 载较小，起控制作用的多为风荷载，且不同部位风荷载体形系数取值不同，尤其

门式钢架简介

轻型门式刚架结构简介 一、结构组成 轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分： （1）主结构：横向刚架（包括中部和端部刚架）、楼面梁、托梁、支撑体系等。（2）次结构：屋面檩条和墙面檩条等。 （3）围护结构：屋面板和墙板。 （4）辅助结构：楼梯、平台、扶栏等。 （5）基础。 图 1 给出了轻型门式刚架组成的图示说明。 图 1 轻型门式刚架的组成 二、结构形式 在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋面宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件组成。边柱和梁通常根据门式刚架弯矩包络图的形状制作成变截面，以达到节约材料的目的。根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供平面外稳定的特点，要求边柱和梁在横向平面内具有较大的刚度，一般采用焊接工字形截面。中柱以承受轴压力为主，通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形钢管或圆管截面，主刚架的下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性，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采用张紧的圆钢。刚架的主要构件运输到现场后通过高强度螺栓节点相连。典型的主刚架如图 2 所示，典型的主刚架节点连接形式如图 3 所示。 (a) 门式刚架弯矩包络图 (b) 门式刚架梁柱截面形式

(c) 单跨双坡 (d) 双跨 (e) 双跨 (f) 多跨 (g) 带挑檐 (h) 带毗屋 (i) 单跨单坡 (j) 双跨单坡图 2 主刚架包络图及基本形式

图 3 主刚架典型连接节点 三、结构平面布置 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，轻型门式刚架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 100m 。当建筑尺寸超过时，应设置温度伸缩缝。温度伸缩缝可通过设置双柱，或设置次结构及檩条的可调节构造来实现，吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔。 支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段建筑能构成稳定的空间结构骨架。布置的主要原则如下： （1）屋盖的横向支撑宜布置在温度区间的第一个或第二个开间。当布置在第二个开间时，第一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 30m ～ 45m ；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且柱距不宜大于 60m 。 （3）柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内，形成抵抗纵向荷载的支撑桁架。支撑桁架的直杆和单斜杆应采用刚性系杆，交叉斜杆可采用柔性构件。刚性系杆是指圆管、 H 形截面、 Z 或 C 型冷弯薄壁截面等；柔性构件是指圆钢、拉索等只受拉截面。柔性拉杆必须施加预张力以抵消由于自重作用引起的下垂。 （4）门式刚架柱顶、屋脊等转折处应设置刚性系杆。结构纵向于支撑桁架节点处应设置通长的刚性系杆。 （5）轻型门式刚架结构中的刚性系杆可由相应位置处的檩条兼作，檩条刚度或承载力不足时设置附加系杆。 （6）的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时，应考虑设置双层柱间支撑。 （7）当建筑物宽度大于 60m 时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。 （8）在设有带驾驶室且起重量大于 15t 桥式吊车跨间，宜在屋盖边缘设置纵向支撑桁架。当桥式吊车起重量较大时，尚应采取措施增加吊车梁的侧向刚度。 除了结构设计中必须正确设置支撑体系，以确保其整体稳定性之外，还必须注意结构安装过程中的整体稳定性。安装时应该首先构建稳定的区格单元，然后逐榀将平面刚架连接于稳定单元上，直至完成全部结构。在稳定的区格单元形成前，必须施加临时支撑固定已安装的刚架部分。

门式刚架荷载取值

门式刚架荷载取值 1.1 门式刚架适用范围 门式刚架通常用于跨度9米～36米、柱距6米，柱高4.5米～12米，设有吊车起重量较小的单层工业房屋或公共建筑（超市、娱乐体育设施、车站候车室、码头建筑）。设置桥式吊车时，宜为起重量不大于20t的中、轻级工作制的吊车，设置悬挂吊车时，其起重量不宜大于3t。 1.2 轻型门式刚架钢结构由主结构和次结构组成 主结构包括横向框架、纵向支撑及系杆，次结构包括檩条、隅撑及屋墙面板。计算分析一般是将主次结构组成的空间问题简化为二维平面问题，即横向简化为平面刚架，纵向简化为屋面水平支撑和柱间支撑，檩条简化为单跨简支或多跨连续檩条，采用钢结构设计软件进行。特点主要有： （1）采用轻型屋面，可减小梁柱截面及基础大小。 （2）在大跨建筑中增设中间柱做成一个屋脊的多跨大双坡屋面，以避免内天沟排水。中间柱可采用钢管制作的上下铰接摇摆柱，占空间小。 （3）刚架侧向刚度可藉檩条和墙梁的隅撑保证，以减少纵向刚性构件和减小翼缘宽度。 （4）跨度较大的刚架可采用改变腹板高度、厚度及翼缘宽度的变截面。 （5）刚架的腹板允许其部分失稳，利用其屈曲后的强度，即按有效宽度设计，可减小腹板厚度，不设或少设横向加劲肋。 （6）竖向荷载通常是设计的控制荷载，地震作用一般不起控制作用。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视。 （7）为使非地震区支撑做得轻便，可采用张紧的圆钢。 （8）构件可全部在工厂制作，工业化程度高。构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓连接，安装方便快速，土建施工量小。 2永久荷载取值问题 对于门式刚架轻型钢结构而言，永久荷载包括屋墙面板、通风器、檩条、支撑系杆、刚架梁柱及连接等构配件的自重。常见永久载取值问题：

门式刚架的一些基本参数

门式刚架的一些基本参数 门式刚架规程适用范围： 1.跨度：宜9-36米。 2.高度：宜4.5-9米。 3.挑檐长度：宜0.5-1.2米。 4。吊车：可设置起重量<3吨的悬挂起重机，起重量<20吨的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式车。 一、如何既保证强度，稳定性等指标，又兼顾结构的刚度 在设计中，人们常常比较重视强度，稳定性等指标， 由于大部分程序不对结构的刚度进行比较，而忽略了结构的刚度。 提高结构的刚度的方法： a.构件的翼缘，腹板不要太厚（6-12mm) b.翼缘的宽度不要太宽（150-220），尽量用高度，调整强度，稳定性等指标。 二、如何确定梁的分段比： 为了降低用钢量，对梁进行分段是个有效的措施之一。 分段比的确定： 1、分段点的确定 2、一般比率：1：2：1或1：2 3、参照弯距图调整 三、如何定义梁、柱的平面外计算长度： 梁、柱平面外计算长度应取侧向支撑点的距离；当两翼缘侧向支撑点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。 一般取隅撑的间距。 注意：边柱的平面外计算长度 中柱的平面外计算长度 四、支撑的布置： 无吊车门刚的支撑布置： 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在同时设计屋盖横向水平支撑， 以组成几何不变体系。 3、有托架，托架处应局部加强时，有较大振动设备， 且对结构产生一定影响时或对厂房有较大空间刚度

要求时，可设置纵向水平支撑。 4、柱间支撑的间距一般取30米—40米，且不大于60米。 5、当房屋较高时，柱间支撑应分层设置。 6、当端部支撑设在第二开间时，在第一开间的相应位 置应设刚性系杆 7、在刚架转折处（柱顶和屋脊）应设刚性系杆。 8、由支撑斜杆、竖杆组成的水平桁架和柱间竖向平面 内的桁架，其直腹杆应按刚性系杆考虑，可由檩条 兼作。 9、门式刚架的支撑宜采用张的十字交叉圆钢支撑，常 用Ф18～Ф22或更大。 10、圆钢支撑与刚架构件的连接，一般不设连接板， 可直接在刚架构件上靠外侧设孔连接。当腹板厚度 ≤5mm时，应对支撑孔周边进行加强。 有吊车门刚的支撑布置： 1、当柱较高或有较大吨位（>5吨）的桥式吊车时宜采 用型钢作为支撑。 2、刚性系杆不宜用檩条代替，可用钢管、H型钢、十 字型角钢等截面形式的构件。 3、柱间支撑的间距一般<40米,应尽量取下限。 五、刚接柱脚的节点设计： 1、当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计为 刚性。 2、刚性柱脚应注意以下问题： 基础施工单位应有一定的技术水平 应设置抗剪件 六、抗风柱的节点设计： 目前的抗风柱与刚架连接的节点形式较多。 有些节点连接形式不符合抗风柱计算的力学模型。 抗风柱计算的力学模型为受弯构件。 若抗风柱计算的力学模型不对，主刚架也要分两次计算。 七、檩条的设计： 檩条设计往往忽视，对于不同跨度，不同荷载的檩条一定要计算。墙面檩条容易忽视拉条的设计 隅撑的作用，关系到刚架的安全，一定要引起重视。 檩条按单跨简支构件还是连续梁构件考虑

门式钢架结构形式和布置

门式钢架结构形式和布置 4 结构形式和布置 4.1 结构形式 4.1.1在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖宜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面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出平面的稳定性，由与檩条或墙粱相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。 4.1.2门式刚架分为单跨（图4.1.2a）、双跨（图4.1.2b）、多跨（图4.1.2c）刚架以及带挑檐的（图4.1.2d）和带毗屋的（图4.1.2e）刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖（图4.1.2f），必要时也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。 4.1.3根据跨度、高度和荷载不同，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。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在安装单元内一般不改变翼缘截面，

当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的安装单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。 4.1.4门式钢架的柱脚多按铰接支承设计，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。 4.1.5门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8 ～1/20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值。 4.1.6轻型房屋的外墙，除采用以压型钢板等作围护面的轻质墙体外，尚可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。 4.1.7门式钢架可由多个梁、柱单元构件组成。柱一般为单独的单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身采用焊接，单元构件之间可通过端板以高强度螺栓连接。 4.1.8门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋面隔热和保温层，也可采用带隔热层的板材做屋面。 4.2 建筑尺寸 4.2.1门式刚架轻型房屋钢结构的尺寸应符合下列规定： 1门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。 2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。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要求确定。 3柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。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。 4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。 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。 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。 门式刚架轻型房屋的长度，应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。

门式刚架的一些基本概念

门式刚架的一些基本概念 1.1.横向：边跨：抗风柱、角柱、底部螺栓、屋面梁、端部框架（梁、柱整体）。中间跨：中柱、连续框架梁、屋面梁、净跨、净高、高强度螺栓。 1. 2.纵向：边柱、柱距、桁车梁、檐高。 1. 3.墙面：墙面板、墙面檩条、墙面剪力撑、檐高。1. 4.屋面：屋面板、采光板、屋面檩条、檐口檩条、屋脊、屋面剪力撑。以上概念如下图所示： 1. 5.隅撑：隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、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。亦有人定义为连接钢梁和檩条的接近45度方向斜撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板). [1]: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。当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时，可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。隅撑一般宜采用单角钢制作，按照轴心受压构件设计。[2]:为了防止受压翼缘（梁下翼缘和柱的内侧翼缘）屈曲失稳，增加受压翼缘的稳定性而设置的。" 隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证（原因：梁的上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题。但是由于多少程度地存在潜在的局部稳定问题；但是一般情况下，由于局部失稳产生的横向力很小。因此，檩条作为与之联系的构件，可以保

证翼缘不失稳。Yc-1：有的直接用三角形表示， 1.6：檩条、檩托：檩托：指钢檩条搁在钢屋架上弦的斜面上，需要有一个三角形的钢件托住，称钢檩托。檩条、檩托高度：我们一般是檩条底与屋面梁空10mm，因为檩条端部计算模型应为铰接，还有就是孔的加工也会有误差的，空一点这样也好安装，檩条高度比檩托高度高10或15，这样不会碰到屋面板。有如果有内天沟为提高天沟深度,必须加高檩托的。檩条、天沟：1、天沟与梁柱连接节点板的处理可以是（1）加宽柱顶部的宽度；（2）将柱与梁连接部分加出一部分在做节点板；（3）将天沟板底部折一小角。2、一般檩托与天沟无关，天沟的泛水板可伸至檩条上。3、可以按第一条的处理办法做。如果条件许可，也可以在节点板上加焊檩托板。4.一般内天沟放在刚架上，可调节刚架梁的拼接点，一便避开天沟板；一般天沟与檩条分开，以方便维修，同时考虑檩条拉条连接。问题：1。天沟的位置若做在钢架上，和钢架的连接板有冲突怎么办？2。檩托和天沟的位置关系是怎么样的？3。檩托的摆放位置和钢架的节点板相冲突怎么处理？答：1、问题1有3种处理方案：①、将梁柱连接节点的端板由竖放改为平放；②、将天沟底部顺着端板加筋勒折成一个斜角；③、将柱顶竖放的端板向屋脊方向移一定的距离，端板间和钢柱加短梁。相比较而言第②种方案最省事2、檩托和天沟的位置关系通常情况下有两种：①、