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浅谈门式刚架轻型房屋钢结构的设计【摘要】本文主要概括的论述了门式刚架轻型房屋钢结构设计的一些要点，希望能将门式刚架轻型房屋钢结构更好的应用于人们的生活当中。
【关键词】门式刚架；轻型房屋；钢结构；檩条；节点；墙梁；拉条近几年，门式刚架轻型房屋钢结构在我国迅速发展起来的一种新型结构体系，被广泛应用于工业厂房、仓库等众多的工业和民用建筑中，而追求其设计的更完善就成为了摆在我们建筑人员面前的重要课题。
1 结构构件设计在门式刚架轻型房屋钢结构体系中宜尽可能采用轻型结构构件。
门式刚架轻型房屋钢结构，应根据房屋的平面尺寸、高度和荷载的不同情况，合理确定门式刚架的跨度、间距，平衡外包面（墙面和屋面）与主刚架的用钢量，优化整个房屋结构的经济指标。
当确定了房屋的平面尺寸和高度时，山墙墙架结构和屋面天沟是基本确定的，因此下面的研究讨论不考虑山墙墙架结构和屋面天沟的影响。
1.1 檩条设计檩条一般设计成简支构件。
当檩条跨度为4.5～6.0m时，设一道拉条；当檩条跨度大于6m时，设两道拉条。
计算分析表明，当檩条跨度分别为6.0m、7.5m、9.0m时，檩条的经济平均用钢量（含拉条）一般分别约为5.0kg/m2、5.5kg/m2、7.5kg/m2。
一般情况下，当檩条跨度确定时，檩条间距越大，檩条的平米用钢量越小。
所以，房屋单跨跨度小的，宜采用较小檩距；房屋单跨跨度大的，宜采用较大檩距。
1.2 墙梁设计墙梁一般设计成简支构件。
当墙梁跨度为4.5～6.0m时，设一道拉条；当墙梁跨度大于6m时，设两道拉条。
墙面板一股与墙梁有可靠的连接，能约束墙梁外翼缘的侧向位移和扭转，因此拉条一般设置在距离墙梁内翼缘1/3腹板高度范围内，以约束墙梁内翼缘的侧向位移和扭转。
2 支撑设计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。
支撑形式主要有：2.1 对角支撑设置于屋面、侧墙以及端墙，用于抵抗风力和吊车荷载，采用两端带螺纹的抗拉圆钢或钢缆，亦可采用角钢；2.2 隅撑刚架受压翼缘的平面外刚度较小，采用角钢连接主刚架受压翼缘和墙梁或檩条，防止刚架受压翼缘平面外局部失稳，隅撑宜成对布置；2.3 特殊支撑当侧墙或屋顶不允许设对角支撑时，或当有吊车时为了提供更可靠的支撑，可采用管撑和门式支撑等特殊支撑。
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。
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨摘要：轻钢结构门式钢架在工业建筑与民用建筑中的应用日趋广泛。
讨论了门式钢架设计时荷载取值、屋盖铰接问题、节点构造及屋面构造，并主要讨论了钢梁设计计算时应注意的细节问题。
关键词：门式钢架、钢梁、设计所谓轻钢结构门式钢架通常是指由冷弯薄壁型钢结构、热轧轻型钢结构、焊接或高频焊接轻型钢结构、轻型钢管结构、板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
具有施工周期短、抗震性能好、宜于拆卸搬迁、综合经济效益好等优点。
正是由于门式钢架轻型房屋的诸多优点，而且随着近年来防火防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
门式钢架轻型房屋的基本计算理论和普通钢结构基本相同，设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：202），以下仅对门市钢架中钢梁设计的若干问题进行探讨。
1、截面形式钢架梁、柱按截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架，前者梁、柱一般采用U 型实腹截面，其刚度较强，但其用钢量稍多；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，适用于大跨度钢架。
此外，钢架梁柱截面亦可采用蜂窝梁、蜂窝柱等空腹结构，但实际应用尚不多。
2、屋面活荷载的取值对于屋面结构荷载及荷载组合中的永久荷载，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、吊顶等；可变荷载则包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1kN）、屋面雪荷载和积灰荷载、风荷载等。
荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2012）的规定，针对门式钢架的特点，规范给出下列组合原则：不上人的屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合；积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑；多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定；当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
门式刚架结构设计中几个问题的探讨轻型门式刚架结构设计中遇到的几个问题：门式刚架的适用范围（尤其是一些不满足CECS202:2002 规定范围的工程的处理措施）、摇摆柱应用中的处理措施、屋盖纵向水平支撑的设置以及冷弯薄壁型钢檩条设计计算等进行探讨，以期为门式刚架结构的设计提供一些有用的建议。
Encountered several problems in the light portal frame structure design: the scope of the portal frame (especially some that does not meet the CECS202: 2002 specified range of engineering measures), the swing column application processing measures roof the longitudinal horizontal support settings as well as cold-formed steel purloins design calculations to explore, to provide some useful suggestions for the design of the portal frame structure.Keywords: structural design; lightweight portal frame; swing column关键词：结构设计；轻型门式刚架；摇摆柱引言轻型门式刚架房屋结构在我国的应用自 2 0 世纪 6 0 年代开始兴起，9 0 年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H 型钢的出现，轻钢结构在我国进入兴旺发展的时代。
在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H 形变截面构件，单跨钢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；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义首先，门式刚架轻型房屋钢结构的设计问题主要集中在受力分析和结构优化两个方面。
由于门式刚架的主梁和副梁之间的支撑刚度较小，容易发生整体稳定性问题。
此外，由于房屋自重较小，受到外部荷载的影响较大，需要通过弹塑性分析和有限元分析等手段来确定结构的稳定性和设计方案。
而结构的优化则主要涉及材料的选择和梁柱节点的设计，需要综合考虑强度、刚度和稳定性等指标。
其次，门式刚架轻型房屋钢结构施工过程中存在一些技术难题。
首先是如何保证结构的准确度和施工质量。
由于轻型房屋钢结构的构件制作精度要求较高，施工中需加强对焊接工艺和节点连接的控制，确保构件之间的协调和施工质量的稳定。
其次是如何解决难以进行大型模块化施工的问题。
传统的大型模块化施工方式可能无法适应轻型房屋钢结构的特点，因此需要研究新的施工技术和工艺，如采用现场拼装或模块化拼装的方式来提高施工效率和质量。
此外，门式刚架轻型房屋钢结构在使用过程中还存在一些问题。
首先是结构的耐久性问题。
由于轻型房屋钢结构在使用过程中容易受到外界环境和剧烈变化的影响，如氧化、腐蚀和风荷载等，因此需要采取相应的保护措施，延长结构的使用寿命。
其次是结构的隔热和隔声问题。
轻型房屋钢结构对热和声音的隔离性能较差，需要在设计过程中加强隔热层和隔声层的设置，提高建筑的舒适度。
综上所述，门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工中存在一些疑难问题，需要我们通过合理的设计方案、施工技术和使用管理来解决。
只有充分理解和应对这些问题，才能确保钢结构房屋的安全、稳定和可持续发展。
浅谈门式刚架转型房屋钢结构设计吴大理(广东中美建筑设计院有限公司)．；7’…’。
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?’瞒要]门式刚架典型的轻型钢结构，它具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，所以在硬．代．建筑行业得至d较为广泛的应用o!：在门式钢架转型房屋钢结构设计中，仍然存在着一些概念巨和实降幽均问题需要设计人员予以重视，以确保设计质量的提高。
本文针对门式，i4刚架转型房屋钢结构特点，探讨了结构计算强设计、构造措施方面一些需要注意的问甄．．一’，，i#{关键词}纽威，技术；平面布置；刚架构造；支撑作用“，．．；．_。
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d：hj l o’1门式刚架轻型房屋的组成及技术特点3)门式刚架的柱脚多交接支承设计，通常为平板支座，设一对或I．I基本组成两对地脚锚铨。
当用于工业厂房且有5吨以上桥式吊车时，宜将柱脚设门式刚架转型房屋可分为四部分：计戒刚接。
对于有桥式吊车的房屋，中柱不宜采用摇摆柱。
主结构：刚架，吊车梁4)门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1／8—1，20，在雨水较多的地次结构：檩条，墙架住，抗风拄，墙梁区宜取较大值。
支障结陶：屋敲撑，柱问支撑，系杆22结构平面布置维护结构：屋面{屋面板，采光板，通风气等)，墙面(墙板，门，窗)12适用范围门式刚架轻型房屋自重轻，用钢省，造价低：抗震性能好，在抗震设防烈度为7、度及以下地区不考虑抗在设计：可跨越较大跨度：制作简单，施工周期短且不需要大型施工机具；形式美观有现代感，能充分满足使用要求。
广泛应用于具有轻型屋盖和轻型外墙：刚架跨度不大于36米，檐口高度不大于15米：无吊车或起重量不大于20吨的A1一A5工作级别吊车的单层房屋钢结构。
13技术特点1)允许钢架构件腹板失稳，利用腹板屈曲后强度，按有效宽度理论和拉力场理论进行受弯和受剪计算，腹板高厚比可以做的比较大，使腹板厚度显著减薄。
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。
门式刚架轻型房屋钢结构设计施工中的常见问题浅析摘要：门式刚架轻型房屋近年使用广泛，出现问题也很多，本文探讨了门式刚架轻型房屋钢结构设计和施工两个方面的常见问题和处理措施，希望有所作用。
关键词：门式；刚架；轻型房屋；钢结构；设计；施工近年来，门式刚架轻型房屋钢结构因为大跨度、泊重轻，抗震性能好；施工速度快、周期短等优点，在我国迅速兴起，被广泛应用于工业厂房、仓库等众多的工业和民用建筑中，但伴随而出现的问题也很多，这就需要相关人员对症下药，找出有效处理措施。
一、设计方面（一）屋面活荷载取值框架荷载一般取0.3kn/ m2。
但屋面结构（包括屋面板和镶条）其活荷载要提高到0.5kn/ m2，《钢结构设计规范》征求意见稿规定不上人屋面的活荷载为0 .5kn/ m2 ，但构件的荷载面积大于60 m2 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，与钢结构设计规范保持一致。
在国外，会考虑0.15～0.5kn/ m2的附加荷载，而我国物业此规定，更要注意超载情况，避免安全问题的出现。
设计时可适当提高至0.5kn/m2。
现在有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，值得强调的是，一定要保证在有限的活荷载的条件下“真材实料”。
（二）选择正确的钢构除锈方式手动，适用于小型要求不高的构件，除锈不彻底；喷砂，适用于比较厚实的构件，除锈彻底；酸洗，适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位，除锈彻底。
我们可以根据以上情况按实际需要做出选择。
（三）屋脊垂度要控制框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1／180，除验算坡面斜梁挠度外，还应计算跨中下垂度。
一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都要计算水平和竖向位移，不能大于允许值，这等于验算跨中垂度。
跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。
有的房屋坡度本来就小，脊点下垂后形成反向斜坡，引起屋面积水，成为漏水的原因之一。
有的工程由于屋面竖向刚度过小，第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡，使屋面变形。
门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工中的若干问题思考摘要：根据国内现行建筑工程中常用的钢结构设计和施工，提出轻型门式钢架结构这种新型的结构形式在施工中的发展和应用。
并针对施工中遇到的一些实际问题展开论述，希望研究的结论能够是对于工程实践具有参考价值。
关键词：门式钢架；钢结构设计；施工特点作为一种新型的结构形式，门式刚架轻型钢结构在工程建设中较为常用。
其具有的特点摘要包括结构受力体系、彩色压型钢板、钢檀条。
在工程实践中得到了总结经验，包含了结构的特点和设计，以及施工中遇到的问题及解决策略等，与大家共享。
1、门式刚架轻型钢结构的特点1.1门式刚架轻型钢结构具有用钢量少，自重轻的特点，这是由于其采用的是具有防水、围护为一体的多功能新型屋面墙体材料决定的，这些材料的特点就是荷载重量较少，承重构件基本为高强钢材，因此结构较轻。
现在通用的门式刚架轻型钢结构的重量比传统的钢筋混凝土结构的重量轻二分之一到三分之一。
1.2门式刚架轻型钢结构具有适应性强的特点，由于跨度和布置的灵活性，使得单跨和多跨都可以实现自由的组合，对于不同工艺和规模的建筑来说是十分适用的。
1.3钢构件的造价较为合理，生产效率很高，精度也较高，质量较为稳定，始终的工期一般在三个月左右就能完成一个五千到一万的平方米的单层。
这是一种综合效益较好、空间使用率高的技术，具有时代感和新颖别致的特点。
2、门式刚架轻型钢结构的技术规程2.1这项规程对于工程的发展起到了推动作用。
由于工程的环境较为复杂，无论是自然环境还是地质环境，要解决的问题很多，在一些工程中，会出现框架梁体过细的问题，因此在进行排架的布设的时候，有的企业为了节省费用，适用造价低的轻钢梁等进行施工，但是这种施工工艺是不符合施工要求的，导致问题频发。
2.2在设计方面，由于传统的框架荷载一般为0.4KN每平方米，要进行提高，至少要提到0.6KN每平方米左右，包括檀条和屋面板等。
根据钢结构的设计规范，对屋面的荷载面积的规定，一般是按照可乘折减的构件方式，来进行门式钢架的建设的。
门式刚架轻型房屋钢结构设计浅谈与用钢量分析摘要门式刚架轻型房屋钢结构近年来在我国取得了广泛的应用,通过对设计经验的总结,提出了门式刚架轻型房屋钢结构设计中应注意的一些问题,如适用范围、荷载取值、材料选取、计算分析、支撑体系等。
并通过实例比较了门式刚架轻型房屋钢结构的用钢量,分析了各种因素对用钢量的影响。
关键词门式刚架;荷载;支撑;用钢量;荷载用钢量比中图分类号tu8 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)22-0068-020 引言门式刚架轻钢结构是指具有轻型屋盖和轻型外墙的单层实腹门式刚架结构,这里的轻型主要是指围护是用轻质材料(也可以有条件采用砌体外墙)。
门式刚架轻型房屋钢结构是近十年来在我国迅速发展起来的一种新型结构体系,被广泛应用于工业厂房、仓库等众多的工业和民用建筑中。
此种结构形式具有许多优点,如:大跨度、大空间能满足业主在空间上的要求;自重轻,地震作用小,抗震性能好;施工速度快、周期短能满足业主工程建设时间紧的要求。
总之门式刚架轻型房屋钢结构这一新型结构形式有许多优点,近些年来在我国取得了广泛的应用。
针对这一情况2002年国家专门颁布了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs102:2002)来指导门式刚架轻型房屋钢结构的设计与应用,为其迅猛发展创造了有利条件。
1 门式刚架轻型房屋钢结构设计中应注意的问题1.1 适用范围《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》1.0.2规定其仅适用于单跨或多跨实腹式门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或起重量不大于20t的a1~a5控制级别的桥式吊车或3t的悬挂式起重机的单层房屋钢结构。
此条规定从结构形式、屋盖、墙面、吊车吨位、层数、材料等六方面规定了技术规程的适用范围。
注意,砌体外墙不属于轻型外墙,但在抗震设防烈度低于9度的地区内也可以采用。
1.2 钢材材质的选取门式刚架最常用的两种钢材为q235b和q345b两种牌号的钢材。
这两种钢材物理性能指标一致,市场价格相差不大,其力学性能却差别很大,最显著的差别在于其屈服点的高低。
门式刚架轻型钢结构房屋设计探索摘要：近年来，门式刚架轻型钢结构房屋在我国城市建设中快速发展起来，而门式刚架轻型钢结构房屋具有内部跨度大而且构造较为简单，外观简洁、美观，柱网布置十分灵活，配件生产标准化等优点，使其已在体育场馆、各类工业厂房、机库、仓库、超市、会议中心等大型的公共建筑中广泛应用，而且对于地基承载力比较低、缺少水泥和砂石等建材的地区或者地震区域特别适用。
本文针对门式刚架轻型结构的结构形式、结构布置及设计注意等几点进行归纳总结。
关键词：门式；刚架；轻型；钢结构；房屋；设计；形式；布置；要点门式刚架轻型钢结构房屋具有施工速度快、建筑造型美观和造价低廉等优点，使得它在工业建筑以及民用建筑中获得了广泛的应用。
本人通过学习及结合相关材料对门式轻型钢结构房屋设计相关问题展开几点简单的探讨和总结。
一、门式刚架的结构形式门式刚架也可称为山形门式刚架，有着多种多样的结构形式。
根据以下原则可以对其进行分类：①按其屋面坡向划分：多脊多坡、单脊双坡与单脊单坡；②按其跨度可以划分：单跨度刚架、双跨度刚架和多跨度刚架；③按其结构用材划分：有钢管、薄壁型钢和普通型钢；④按其截面形式划分：有变截面与等截面；⑤按其构件体系划分：可分为格构式与实腹式。
在民用房屋以及单层工业钢的厂房结构中经常使用的是单坡或双坡的门式刚架，跨度采用单跨度或者多跨度均可。
构建厂房时使用这种刚架建设可根据采光、通风等方面的需要设置天窗架、通风口以及采光带等，目前国内最大的单跨刚架已达到72 m。
多跨度刚架在跨度相同的条件下，单脊双坡刚架的用钢量与多脊多坡刚架的用钢量相差无几，但由于多脊多坡刚架自身存在的内天沟很容易会导致堆雪或者渗漏等问题的发生，反而长坡压型的钢板屋面的排水能力及效果相对较好，所以经常会将厂房的屋面构建成单脊大双坡。
倘若在单脊双坡多跨度刚架的厂房中并未设有桥式吊车，并且风荷载较小、刚架柱也较低的时候，应采用中柱为两端进行铰接的摇摆柱，由于摇摆柱与抵抗侧向力无关，所以可以使用比较小的截面，使得中间梁与摇摆柱连接位置的构造越发简单化，对其的安装与制作更为方便。
门式刚架轻型房屋钢结构设计探讨【摘要】门式刚架是典型的轻型钢结构，它具有节省材料、施工周期短等优点，因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构。
门式刚架的设计与施工与普通钢结构相比既有一致性，门式刚架的特点主要在于其节点方面，本文总结了门式刚架设计中一些设计要点，提出来供广大设计人员参考。
【关键词】轻型钢结构；门式刚架；设计要点一.门式刚架的特点：门式刚架轻型结构是一个系统工程，它包括设计、加工制造和施工安装三个过程；包含的具体内容有：主结构系统、次结构系统和围护系统三大方面。
主结构系统包括主刚架和支撑体系。
支撑体系包括水平支撑、柱间支撑和刚性系杆等部分。
由于支撑体系采用的构件大多为圆钢、角钢和钢管等，构件简单、制作方便，且支撑体系节点多为标准节点，因此轻型钢结构可以在工厂批量生产，现场按要求拼装形成。
能有效地利用材料，构件尺寸小，自重轻，抗震性能好，施工安装方便，建设周期短，能够形成大空间、大跨度，具有外表美观，适应性强，造价低，易维护等特点。
二．屋面活荷载：《荷载规范》表4.3.1规定，不上人屋面均布活荷载标准值0.5kn/m2,还注明对不同结构应按有关设计规范的规定作0.20kn/m2的增减。
对此《钢规》补充如下：对支承轻屋面的构件或结构（檩条、屋架、框架等），当仅有一个可变荷载且受荷载水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为0.3kn/m2。
《冷规》大体与此相同。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（cecs102:2002）对此补充为：对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小0.3 kn/m2。
与前二者差别较大。
对问题的处理原则是：当国家标准与行业标准的规定不一致时，应按国家标准执行；当不同国家标准之间的规定不一致时，应按最新颁布的国家标准执行。
一般行业标准应严于国家标准。
按此原则以《钢规》颁布最晚，又列为强条，文字也明确，按《钢规》执行是合理0.3kn/m2。
合法的，且与《门规》“不小于”也不矛盾，而且《荷规》对轻屋面从0.3kn/m2提高到0.5kn/m2，其理由是统一处理，而不是安全因素不足三．门式刚架的结构系统：门式刚架轻型结构的主刚架包括横向刚架（包括中部和端部刚架）、支撑体系等；次结构包括屋面檩条和墙面檩条等；围护结构包括屋面板和墙板。
主刚架作为建筑结构的骨架，支承整个建筑结构系统，承受和传递着各类荷载。
根据跨度、柱距、高度及荷载的不同，确定主钢架梁、柱截面尺寸。
屋面檩条和墙面檩条既是围护材料的支承结构，又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用，构成了轻型钢建筑的次结构。
屋面板和墙面板起整个结构的围护和封闭作用，由于蒙皮效应事实上也增加了轻型钢建筑的整体刚度。
外部荷载直接作用在围护结构上。
其中，竖向和横向荷载通过次结构传递到主结构的横向门式刚架上，依靠门式刚架的自身刚度抵抗外部作用。
纵向风荷载通过屋面和墙面支撑传递到基础上；支撑体系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。
横向刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。
端板竖放适用于局部等截面柱。
当竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有力作用。
如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。
端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式节点，因此应尽量采取外伸式端板连接，同时应在结点板外伸部分设置加劲肋，使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效减少节点板的变形。
横向刚架的梁、柱一般采用变截面或等截面的实腹式焊接h 型截面或轧制h 型截面。
变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形形状，必要时也可改变腹板的厚度。
端部刚架由端斜梁、支撑端斜梁的构架柱及墙架檩条组成，构架柱的上下端部铰接，并且与端斜梁平接，墙架檩条也和构架柱平接，这样可以提高柱子的侧向稳定性，同时也给建筑提供了简洁的外观。
山墙构架可以由冷弯薄壁c 型钢组成，外观轻便且节省钢材，同时由于与框架平接的墙架檩条和墙面板的蒙皮效应的作用，使这种的山墙构架端墙也具有比较好平面内刚度，蒙皮作用已被实践证明具有足够的刚度，能够有效地抵抗作用在靠近端墙附近的边墙上的横向风荷载。
构架柱在设计时应满足同时能够抵抗竖向荷载和水平荷载的要求。
由于构架柱的间距较小，单根构件分担的荷载比较小，因此可以使用比较小的薄壁薄壁截面。
采用山墙构架一般要求避免在山墙端开间设置支撑，这是由于山墙梁截面尺寸和基本刚架梁相比尺寸太小，同时山墙斜梁在山墙柱处不连续从而导致的支撑连接节点构造困难。
所以在采用山墙构架时，通常将支撑布置在第二开间以避免上述的连接构造困难，然而这种情况下必须在第一开间和构架柱相应的位置布置刚性系杆，以便将山墙构架柱的风荷载传递到支撑开间，刚性系杆增加的用钢量和山墙梁截面减小而降低的用钢量大概会持平，因此总体上采用轻便的山墙构架并不能减少用钢量。
轻型钢结构建筑物沿宽度方向的横向稳定性，是通过设计适当刚度的框架来抵抗所承受到的横向荷载而保证的。
由于建筑物在长度方向的纵向结构刚度较弱，于是需要沿建筑物的纵向设置支撑以保证其纵向稳定性。
支撑体系在门式刚架轻钢结构具有十分重要的作用，主要体现在以下几个方面：（1）将各个平面刚架连接组成具有空间刚度和稳定性的整体结构（2）为结构和构件的平面外整体稳定提供侧向支撑点，减少平面外的计算长度（3）明确合理、简捷的传递风力，温度应力、地震力及吊车纵向水平刹车力等纵向荷载从其作用点传到柱基础最后传到地基。
轻型钢结构的标准支撑系统有斜交叉支撑、门架支撑和柱脚绕弱轴抗弯固接的刚接柱支撑。
交叉支撑有柔性支撑和刚性支撑两种，一般情况下采用柔性支撑，有吊车的情况下采用刚性支撑。
由于建筑功能和外观的要求，在某些开间内不能设置交叉支撑，这时可以设置门架支撑。
支撑结构及其与之相连的两榀主刚架形成了一个完全的稳定开间，在施工或使用过程中，它都能通过屋面檩条或系杆为其余各榀刚架提供最基本的纵向稳定保障。
屋面檩条、墙檩和檐口檩条构成轻型钢结构建筑的次结构系统。
一方面，它们可以支承屋面板和墙面板，将外部荷载传递给主结构；另一方面，它们可以抵抗作用在结构上的部分纵向荷载，比如纵向的风荷载，地震作用等；此外，它们也作为主结构的受压翼缘支撑而成为结构纵向支撑体系的一部分。
檩条是构成屋面水平支撑系统的主要部分；墙檩则是墙面支撑系统中的重要构件；檐口檩条位于侧墙和屋面的接口处，对屋面和墙面都起到支撑的作用。
墙面檩条，主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载（风荷载），并将其间接传给主体结构。
屋面檩条，承担屋面荷载，并将其传给主体结构。
檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来，与墙面檩条一起与刚架形成空间结构。
由于屋面檩条和墙面檩条之间都是由螺栓连接的，连接点近似于铰接，又由于屋面檩条和墙面檩条的长细比都较大，在平行于房屋纵向荷载的作用下，其传力刚度有限，所以有必要在屋面的各刚架之间设置一定数量的刚性系杆。
四．柱脚的设计门式刚架中柱脚与基础宜采用铰接，当设有桥式吊车、檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础宜采用刚接。
铰接柱脚将柱的轴力和剪力传给基础。
柱的轴向压力通过底板直接传给基础，拉力由底板经锚栓传给基础。
刚接柱脚将柱的轴力、剪力和弯距通过柱脚向基础传递，抗震结构的这种柱脚应按抗震连接的要求设计。
接近完全固定的柱脚，宜采用外包式柱脚和埋入式柱脚。
外露式刚接柱脚实际上是半刚接的，按固定柱脚考虑的外露式柱脚，宜采用埋深较大锚栓。
一般情况下，柱底剪力是通过底板和基础顶面的摩擦力来传递的，若不满足要求，则须设置抗剪键。
对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主。
若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到不良地质情况，可考虑采用桩基础。
一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。
对轻钢结构基础除发生冲切、剪切破坏之外，由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏。
另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开和半敞开的结构，轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。
为了防止这些破坏的发生，最经济有效的办法是增加基础埋深，对于轻钢结构基础，还须预埋锚栓（也称地脚螺栓），用于上部结构和基础的连接，若锚栓离混凝土基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，因此，锚栓离基础边缘的距离不得小于150mm，若锚栓长度过短，会使锚栓从基础中拔出，导致基础破坏，所以规范也规定了锚栓埋入长度。
五．防腐与防火设计钢材耐腐蚀性和耐修蚀性差，钢结构的腐蚀不仅造成了经济损失，也给结构的安全带来了隐患，由于钢腐蚀而导致的事故屡见不鲜。
钢结构的防腐包括两个步骤：（1）钢材表面的处理。
钢材表面污物会严重影响涂料在钢材表面的附着力，并使漆膜下的锈蚀继续扩展，导致涂层失效或破坏，因此，钢材表面处理质量的好坏对涂层的防护效果及寿命的影响，甚至比涂料本身品种性能差异的影响更大，据统计，钢材的表面处理占防腐涂装各因素对涂层质量影响的一半左右（2）在钢结构表面刷防腐涂料。
防腐涂料是一种含油或不含油的胶体溶液，将它涂敷在钢材表面，可结成一层薄膜来保护钢结构，防腐涂料一般由底漆和面漆组成，底漆的功能是使漆膜与基层、面漆结合牢固，面漆的主要功能是保护下层底漆。
常见防腐涂料底漆有富锌底漆和环氧铁红底漆，常见面漆有环氧漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯漆等。
钢结构耐火性能差，其耐火极限仅为15~20min，根据《建筑设计防火规范》，建筑构件在耐火等级为二级时的耐火极限，对于支撑多层的柱为2.5h，梁为1.5h，楼板为1.0h，因此，必须对钢结构构件表面采取防火措施，常见防火措施为：将耐火轻质板作为防火外包层；在构件外围浇筑混凝土或砌筑耐火砖；涂抹防火涂料。
一般民用建筑及大型公共建筑的承重钢结构宜采用防火涂料防火。
防火涂料可分为超薄型、薄型、厚型三种，板、梁一般采用超薄型及薄型防火涂料，柱采用厚型防火涂料。
但现阶段防火涂料价格较贵，因此在普通钢结构中往往采用在梁柱表面浇筑细石混凝土的办法，这时柱表面混凝土厚度为50mm，梁表面混凝土厚度为25mm，且须在混凝土内设置与钢构件相连接的钢丝网，这样可以有效降低造价。
六．结束语重视钢结构和扩大钢结构的使用范围是钢铁工业发达国家的重要技术政策。
扩大钢结构的使用范围，发展应用广泛的轻型钢结构，可加快我国经济建设速度，促进建筑业的现代化，并为钢材消费提供客观的市场的开发与占领，我们应不断提高研究开发能力，掌握国外先进技术，积极参与国内外市场竞争，开拓钢结构市场，在竞争中求发展，我国钢结构行业的全面发展指日可待。
