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门式刚架轻型房屋钢结构设计论文【摘要】门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用已越来越广泛，技术日趋成熟，但需要完善和研究的问题仍较多。
在门式刚架轻型房屋钢结构设计时，应根据工程实际选择适用的规范，学习和理解规范的条文内容，建立清晰的结构概念，总结设计经验，注重整体分析，并根据具体的工程情况选择合理的柱距，并注意屋面活荷载的取值与风荷载计算存在的问题。
1、门式刚架轻型房屋钢结构的主要特征门式刚架轻型房屋钢结构是指以H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。
这类结构体系质量轻，机械化程度高，施工周期短，综合经济效益高，已广泛应用于单层工业厂房、仓库和公共建筑中。
除此之外，门式刚架轻型房屋钢结构还具有以下特点：（1）采用轻型屋面，大大减轻了屋面重量，从而减小刚架截面尺寸和基础大小。
（2）刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比。
变截面时可根据需要改变腹板高度和厚度及翼缘宽度，做到材尽其用。
（3）刚架的腹板可按有效宽度来设计，即允许部分腹板失稳，利用其屈曲后强度，这样一来腹板高厚比可超过普钢结构高厚比，从而减小腹板厚度。
（4）门式刚架体系的整体性可依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。
（5）控制荷载通常是竖向荷载，但当房屋较高或风荷载较大时，风荷载的作用不容忽视。
同时由于结构自身轻，地震往往不起控制作用。
（6）门式刚架结构受力小、跨度大，其构件截面比普钢结构更小，结构的刚度、变形及平面外稳定性常成为控制性的因素。
（7）结构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，在现场用螺栓连接，安装方便快捷，土建施工量小。
（8）易于拆迁，临时建筑也可以采用。
2、门式刚架轻型房屋钢结构设计应注意的问题2.1 执行规范的选用跨度不大于36m，檐口高度不大于15m（当桥式吊车起重量不大于10t、无较大的吊挂荷载以及基本风压不大于0.6kN/m2且抗震设防烈度不大于7度时，可放宽至18m），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工作级梁式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构，按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002进行设计，而超出以上范围的门式刚架则应遵照《钢结构设计规范》GB50017-2003执行。
浅谈轻型门式刚架的结构特点及其在国内的发展摘要：轻型门式刚架结构是国内外应用广泛的建筑结构体系，具有质量轻、工业化程度高、施工周期短、综合经济效益高、柱网布置灵活、建筑外型新颖美观等优点。
随着我国经济的快速增长, 轻型门式刚架房屋结构也得到了迅速的发展。
本文先介绍轻型门式刚架的相关的定义，再阐述其主要的结构特点，最后对轻型门式刚架在我国应用及发展进行综合分析。
关键词：门式刚架；轻型房屋；冷弯薄壁型钢；发展现状正文：轻型门式刚架结构体系是指以轻型焊接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、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。
1.结构特点1.1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。
1.2工业化程度高，施工周期短轻型门式刚架结构的主要构件和配件均为工厂制作，质量易于控制和保证，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，这是安装迅速的一个重要因素，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。
1.3综合经济效益高轻型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；原材料种类较少，易于采购、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。
1.4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。
摘要介绍了门式刚架轻型结构体系在国内外的发展研究概况；评述了门式刚架结构优化设计研究领域从最初的尺寸优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程；针对我国的实际情况，对门式刚架轻型结构体系在原材料供应、设计、技术力量等方面存在的问题进行了分析，提出了相应的解决措施。
(关键词：门式刚架；发展设计；尺寸优化；形状优化；拓扑优化门式刚架轻型结构房屋的发展现状一、研究背景门式刚架轻型结构体系是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构式。
它是用等截面或变截面的焊接H型钢作为梁柱，以冷弯薄壁型钢作檩条、墙梁、墙柱，以彩钢板作为屋面板及墙板，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要承重结构，再配以零件、扣件、门窗等形成的比较完善的建筑体系，即门式刚架轻型结构体系。
这种结构体系可以在工厂批量生产，在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，能够形成大空问、大跨度，具有外表美观，适应性强，造价低，易维护等特点。
二、门式刚架轻型结构体系在国内外的发展概况门式刚架轻型结构体系在国外应用极为广泛。
在我国，随着压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的引进和发展，轻型门式剐架结构体系也引起了普遍的重视，应用越来越广泛，逐渐成为许多工业和民用建筑的首选体系。
（一）门式刚架轻型结构体系在国外的发展概况门式刚架轻型结构体系始于美国。
日本和欧洲门式刚架轻型结构体系的应用也较多，但美国的门式刚架轻型结构体系发展最快，应用也最广泛。
由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构所不具备的优点，而且经济效益十分显著，因此这种结构形式在国外一经推出就得到了广泛应用。
国外轻型钢结构发展较早，由于汽车工业的发展，最初用于建造私人汽车库等简易房屋。
二次世界大战时期，由于战争的需要，一些拆装方便的轻钢结构建筑用于营房和库房。
20世纪60年代以来，国外建筑钢材的发展有了很大突破，随着色彩丰富而耐久的彩色压型钢板的出现以及H型钢和冷弯型钢的问世，极大地推动了门式刚架轻型钢结构的发展。
网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：浅谈门式刚架的发展概况及工程应用学习中心：层次：专业：年级：学号：学生：指导教师：完成日期：内容摘要轻型门式刚架结构是国内外应用广泛的新型建筑结构体系，具有质量轻、工业化程度高、施工周期短、综合经济效益高、柱网布置比较灵活等优点。
随着我国经济的快速发展, 轻型门式刚架房屋结构也得到迅速的发展。
本文概述了门式刚架的适用范围及其发展现状，介绍了门式刚架的主要机构特点，研究了门式刚架的主要设计要点，并在概述门式刚架结构形式和设计原则的基础上，引入工程应用实例，并探讨了门式刚架发展和应用前景，最后分析了常见的技术问题及解决办法。
关键词：门式钢架；结构选型；荷载目录内容摘要 (I)引言 (1)1 门式刚架的发展概况 (2)1.1 适用范围 (2)1.2 门式刚架的发展现状 (2)2 门式刚架的主要结构特点 (6)2.1 结构优点 (6)2.2 力学模型 (6)2.3 屋面支撑设计 (8)3 门式刚架的主要设计要点 (9)3.1 设计与施工要点 (9)3.1.1 设计 (9)3.1.2 施工 (9)3.2 屋面活荷载的取值和布置 (9)3.3 斜梁计算长度及钢梁高厚比问题 (10)3.4 结构布置及挠度问题 (10)3.4.1 结构形式 (11)3.4.2 建筑尺寸 (12)3.4.3 结构平面布置 (12)3.4.4 刚架的建筑尺寸和布置 (12)3.4.5 檩条和墙梁的布置 (13)3.4.6 支撑和刚性系杆的布置 (13)4 门式刚架的主要工程应用 (14)4.1 门式刚架的结构形式和设计原则 (14)4.2 门式刚架应用工程实例 (14)4.2.1 工程概况 (14)4.2.2 建筑功能与结构选型 (14)4.2.3 样板组团门式刚架结构的特点 (16)4.3 门式刚架发展和应用前景 (18)。
门式刚架轻型房屋钢结构的发展及应用随着经济的飞速发展，我国已成为世界上钢产量大国之一，发展建筑钢结构是我国新的建筑技术政策，也是未来经济发展的必然选择。
本文结合自身实际经验为门式刚架轻钢结构和色彩丰富且耐久的围护结构作简单的阐述。
标签：结构设计；应用；建设1 发展概况1.1 国外发展状况早期，国外门式刚架轻钢结构主要用于建造私人汽车库等简易房屋。
二战中，一些拆装方便的轻钢结构建筑用于营房和车库。
随着材料的发展，色彩丰富且适应性强的彩色钢板的出现，H型钢和冷弯型钢的问世，极大地推动了门式刚架轻钢结构的发展，其作为一种特殊商品用于国外建筑中。
在美国，非居住单层建筑中50%以上为门式刚架轻钢结构体系，在英国则达到了60%以上。
日本新建的1～4层建筑，也多采用了门式刚架轻钢结构。
1.2 国内发展状况三十多年前，为援外工程和三线建设的需要，我国对门式刚架轻型钢结构进行了试验研究，并在广东韶关塑料厂工程中进行了试点。
文化大革命前，原建工部北京工业建筑设计院参考当时美国和英国资料，编制了一套门式刚架通用设计图集，跨度分别为12m、15m、18m，分单跨和双跨，可配2t悬挂吊车。
但当时围护结构的材料只有石棉水泥瓦，属轻屋面材料。
文化大革命期间，由于国内钢材供应紧张，门式刚架轻钢结构发展比较缓慢。
改革开放以来，外国轻钢结构公司纷纷进入中国市场。
进入八十年代后，在深圳等沿海地区的建设中，也从国外引进了大量的门式刚架轻型钢结构房屋，主要用于厂房、车间、样板房等，跨度以21～24m居多，这些房屋具有协调的色彩，搭配上铝合金门窗，使建筑物极具现代风格。
1994年建设部根据我国经济建设的需要，将“轻型钢结构门式刚架”作为“快速房屋体系”课题之一，列入新技术新产品开发项目，由北京华洋建设开发有限公司承担，建设部长沙建筑机械研究院协作，在长沙中联公司混凝土机械厂房工程中进行了试点，为门式刚架轻钢结构的销售、设计、制作、安装等积累了经验。
毕业设计开题报告（含文献综述、外文翻译）题目工业厂房钢结构工程设计姓名学号专业班级所在学院指导教师（职称））二○一年月日毕业设计（论文）开题报告（包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等）1. 选题的背景和意义1.1选题的背景钢结构建筑具有轻质高强、力学性能良好、抗震性能优越、工业化程度高、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展政策等一系列的优点。
近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大，目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
但是，与国外的一些发达国家相比，我国在许多方面还存在着明显差距，如美国、日本、德国等国家，在工程建设中广泛采用钢结构，钢结构建筑占整个建筑的40%以上，而目前我国的钢结构建筑所占比重还不到5%。
由此可见，今后我国的钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。
[1]1.2选题的意义考虑到门式刚架轻型钢结构房屋具有自重轻，用钢省，造价低，抗震性能好的特点，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。
而且该种结构可跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足使用要求，用途广泛，施工周期短且不需要大型的施工机具，因此本工程采用了门式刚架轻型房屋钢结构。
本工程是实际工程，通过此次的设计过程，可了解实际的操作，掌握具体的流程以及相关软件等工具。
进一步的将理论和实际相结合，对于今后的工作有着决定性的帮助。
另一方面，也锻炼了自己的独立分析，阅读文献（包括外文）的能力，为自身将来的发展做下基础。
2．可行性分析门式刚架轻型房屋以门式刚架为受力体系，外墙采用冷弯薄壁型钢裸条和压型钢板，承重体系和围护体系都很轻，施工速度快整休造价低，具有广阔的发展前景。
一些国外的公司采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)相结合的一体化生产技术，在国内市场有很大的优势。
随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的实施，国内也相继开发出了一些门式刚架设计软件。
建材发展导向2018年第21期201 门式钢架简介在我国建筑行业发展过程中，随着技术的进步，可以使用的建筑材料也在不断的增多。
钢架结构作为一种以钢材为原料的结构体系，在现在的建筑中有较多的应用。
其中门式钢架应用的范围更为广泛。
门式钢架结构一种较为传统的结构体系，由多个部分组成，包括钢架斜梁、钢架柱、系杆、山墙骨架、支撑以及檩条等。
每个部分在具体的建筑中，根据设计的要求可以采用具有不同性能的钢材，但是必须满足建筑的最低要求，这样才能保证建筑物整体的结构性能。
在不断的发展过程中，门式钢架也经历了不断的修改和调整，到目前形成了一个较为标准、完善的结构体系。
在不断的发展中形成了更加优质的性能，使其更具有市场竞争力。
2 门式钢架的优势2.1 施工速度快，减少时间成本门式钢架在使用的过程中，最为突出的一个优势就是可以提升施工的速度，节约施工的时间，减少成本。
门式钢架建筑工程只需要根据不同部件的位置进行合理的柱状和固定，就可以完成基本的工程，不像混凝土结构需要较长时间的冷却和凝固，这就大大缩短了工程需要的时间，节省了建筑成本。
同时，门式钢架在搭建的过程中，可以支持多人在不同的位置同时施工，这对于时间较为紧迫的工程来说是一个巨大的优势，可以节约时间成本。
2.2 门式钢架标准化程度较高门式钢架在经过了近百年的发展后，形成了较为统一的标准。
门式钢构部件的生产标准化程度较高是一个主要的优势，这不仅仅有利于建筑的质量保证，同时可以提高搭建的速度。
通过长时间发展的检验，在现阶段门式钢架结构部件已经具备了流水线生产的条件。
在提高生产速度的同时，产品的精度也得到了有效的控制，检验合格率大大提升。
这也是促进门式钢架在未来激励的市场竞争中取得优势的有利条件。
2.3 自身优势能够满足企业对厂房的需求随着经济发展速度的提高，企业的发展能力也在不断地提升，随之对生产条件的要求也在提高。
门式钢架厂房因其建筑材料自身的优势，可以更好地满足新时期企业对厂房的要求。
网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：浅谈门式刚架的发展概况及工程应用学习中心：姓名：学号：内容摘要目前,轻型门式刚架结构因其用钢量少,结构自重轻,施工速度快,综合经济效益高等优点,得到了迅猛的发展。
往往在实际结构中,轻型门式刚架的构件与不在同一平面内的其他构件相联系,形成了三维的空间传力体系。
但现有的门式刚架计算基本上以平面模型为主,难以考虑结构的空间共同作用。
因此,本文分别对竖向荷载和水平荷载作用下轻型门式刚架的空间共同工作特性进行了分析研究,对影响轻钢门式刚架空间共同作用的构件选取进行了优化,以期在设计和应用中达到科学经济的目的。
关键词：门式钢架；发展；应用目录内容摘要........................................................................................................................... 引言.. (1)1 门式刚架的发展概况 (2)1.1 适用范围 (2)1.2 门式刚架的发展现状 (2)2 门式刚架的主要结构特点 (7)2.1 结构优点 (7)2.2 力学模型 (7)2.3 屋面支撑设计 (11)3 门式刚架的主要设计要点 (12)3.1 设计与施工要点 (12)3.1.1 设计 (12)3.1.2 施工 (12)3.2 屋面活荷载的取值和布置 (13)3.3 合理跨度的确定 (13)3.4 刚架最优间距的确定 (13)3.5 柱脚的抗风措施 (14)3.6檩条和墙梁的布置 (14)3.7支撑和刚性系杆的布置 (15)4 门式刚架的主要工程应用 (16)4.1 门式刚架的结构形式和设计原则 (16)4.2 门式刚架应用工程实例 (16)4.2.1结构选型和布置 (16)4.2.2荷载的计算 (17)4.2.3节点设计和施工安装 (34)4.3 门式刚架发展和应用前景 (39)5 常见的技术问题及解决办法 (40)5.1 节点问题 (40)5.2 构件的加工制作 (40)5.3 预埋件（锚栓）问题现象 (41)5.4 锚栓不垂直现象 (41)5.5 锚栓连接问题现象 (41)5.6 现场焊缝现象 (41)5.7 柱垂直偏差过大 (42)5.8构件的变形问题 (42)6 结论与展望 (44)参考文献 (46)引言钢结构通常是由型钢和钢板等制成的梁、析架、柱、板等构件组成的工程结构。
门式刚架轻型钢结构发展状况摘要：门式刚架轻型钢结构房屋是一种常见结构形式，适用于大跨度、易于组合、高烈度地震区的建筑。
它具有用钢量少、结构自重轻、施工速度快、综合经济效益高的优点。
关键词：门式刚架轻型钢结构1、美国发展情况轻型钢结构建筑体系是美国从40年代的军事设施、兵营发展而来。
第二次世界大战以后，百废待兴，建筑需要量很大。
战后首先利用兵营的经济性、多功能性发展成工厂、仓库；尔后，随设计水平的提高，新型建筑材料的出现，加工设备的不断改善(如屋面、墙面采用镀锌钢板、彩色钢板等材料)，设计形式的新颖多样化，使这种建筑的用途越来越广泛，渐渐普及到商业建筑、公共建筑、交通设施等非住宅建筑中，随着用量的增加，在设计、结构计算、制图、构件加工、经营管理方面都用了计算机控制。
在技术开发、制品的改良、防火等方面取得成果。
美国13家公司在1956年组成了金属房屋工厂协会，尔后会员单位不断增加。
公司通过分布在全国各地的特约代理店向用户推销。
公司对特约代理店进行专门的培训和技术指导。
1988年特约代理店增加到8500家。
美国轻型钢结构体系建筑的销售额1947年为2500万美元，1966年为2.5亿美元，1988年达到16亿美元，占整个单层非住宅建筑的50％以上，增长速度很快。
2、日本的发展情况轻型钢结构建筑体系在日本有两种类型：第一种类型是日本自身发展起来的，战后经济发展的需要，多地震的国情，工厂、仓库绝大多数采用钢结构。
随着轻钢设计理论的改进，新钢种的开发及计算机的应用，多种先进加工机械的出现，轻钢结构有了很大发展。
例如新日铁建筑事业部，他们不断改进形成自己独特的建筑体系sPV4，这种轻钢建筑体系构件标准化、定型化、装配化；经营管理、设计、生产、施工、售后服务系统化。
诸如这样的厂家还很多，例如川铁建材工业，住友金属工业等都有各自的建筑体系。
这种类型的轻型钢结构建筑体系的特点是设计、制造加工、施工全部要按照日本的规程规范进行，并采用日本生产的钢材。
网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：浅谈门式刚架的发展概况及工程应用学习中心：姓名：学号：内容摘要目前,轻型门式刚架结构因其用钢量少,结构自重轻,施工速度快,综合经济效益高等优点,得到了迅猛的发展。
往往在实际结构中,轻型门式刚架的构件与不在同一平面内的其他构件相联系,形成了三维的空间传力体系。
但现有的门式刚架计算基本上以平面模型为主,难以考虑结构的空间共同作用。
因此,本文分别对竖向荷载和水平荷载作用下轻型门式刚架的空间共同工作特性进行了分析研究,对影响轻钢门式刚架空间共同作用的构件选取进行了优化,以期在设计和应用中达到科学经济的目的。
关键词：门式钢架；发展；应用目录内容摘要........................................................................................................................... 引言.. (1)1 门式刚架的发展概况 (2)1.1 适用范围 (2)1.2 门式刚架的发展现状 (2)2 门式刚架的主要结构特点 (7)2.1 结构优点 (7)2.2 力学模型 (7)2.3 屋面支撑设计 (11)3 门式刚架的主要设计要点 (12)3.1 设计与施工要点 (12)3.1.1 设计 (12)3.1.2 施工 (12)3.2 屋面活荷载的取值和布置 (13)3.3 合理跨度的确定 (13)3.4 刚架最优间距的确定 (13)3.5 柱脚的抗风措施 (14)3.6檩条和墙梁的布置 (14)3.7支撑和刚性系杆的布置 (15)4 门式刚架的主要工程应用 (16)4.1 门式刚架的结构形式和设计原则 (16)4.2 门式刚架应用工程实例 (16)4.2.1结构选型和布置 (16)4.2.2荷载的计算 (17)4.2.3节点设计和施工安装 (34)4.3 门式刚架发展和应用前景 (39)5 常见的技术问题及解决办法 (40)5.1 节点问题 (40)5.2 构件的加工制作 (40)5.3 预埋件（锚栓）问题现象 (41)5.4 锚栓不垂直现象 (41)5.5 锚栓连接问题现象 (41)5.6 现场焊缝现象 (41)5.7 柱垂直偏差过大 (42)5.8构件的变形问题 (42)6 结论与展望 (44)参考文献 (46)引言钢结构通常是由型钢和钢板等制成的梁、析架、柱、板等构件组成的工程结构。
各部分之间用焊缝、螺栓或铆钉连接,有些钢结构还部分采用钢丝绳或钢丝束。
钢结构与钢筋混凝土结构、木结构和砖石等砌体结构都是工程结构的不同分支。
它按行业通常分为轻型钢结构!高层钢结构!住宅钢结构!空间钢结构和桥梁钢结构五大子类。
钢结构体系具有材质均匀、强度高、塑性韧性好、自重轻、密封性好、安装快捷、施工周期短、投资回收快、环境污染少等优点。
与钢筋混凝土结构相比,更具有在，高、大、轻。
三个方面发展的独特优势。
在全球范围内,特别是发达国家和地区,钢结构在建筑工程领域中得到了合理、广泛的应用。
钢结构的发展与应用和当时的钢铁冶炼技术和钢铁产量有着密切地关系。
我国古代钢铁冶炼技术在世界处于领先地位,因此我国钢结构有着悠久的历史。
公元前200多年的秦始皇时代就己用生铁建造桥墩,公元60年左右汉明帝时代就建造了铁链悬桥(兰津桥),在宋朝建造了13层高的湖北荆州玉泉寺铁塔。
在西方随着18世纪工业革命的兴起,冶炼出了抗拉性能好于生铁的熟铁;19世纪20-30年代出现了铆钉,之后又出现铆接熟铁结构,使桥梁和其它建筑的跨度得以增大。
1 门式刚架的发展概况1.1 适用范围《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》公布以来，该类工程发展迅猛。
目前，国内每年都有上千万平米的门式刚架轻钢建筑工程，主要应用范围如下：（1）单层工业厂房。
门式刚架轻钢结构因其重量轻、跨度大、易于组合，是建造单层厂房的优选结构形式，厂房内可设5t以下悬挂吊车或起重量小于20t的中轻级工作制吊车。
（2）单层仓储建筑。
采用门式刚架轻钢结构外形美观，库内空间大，施工周期短，改建或转向容易。
因此，可广泛用于码头仓库，商品仓库及工厂各种库房。
（3）商业建筑。
随着城乡经济繁荣，各种商业建筑，如超市、贸易中心、农贸市场等都要求建筑物跨度大、视野开阔，门式刚架结构是合理的结构形式之一。
（4）文娱设施和体育馆。
门式刚架结构可满足大跨美观的要求，如学校内体育馆、小礼堂等。
（5）旧建筑的翻修与加层。
随着经济的发展，旧建筑的翻修改造业务不断增加，如轻质隔墙和高级装修的内外墙面，在原有建筑上加层都离不开门式刚架轻钢结构。
1.2 门式刚架的发展现状门式刚架轻型房屋钢结构主要是由梁、柱、檩条、墙梁、支撑、屋面和墙体等构件组成的一种结构体系。
具有重量轻、整体刚度较好、柱网布置灵活、支撑系统简洁、综合经济效益较高等特点。
被广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
如各类轻型厂房、体育场馆、车站候车大厅、仓库、物流中心、大型超市、展览厅、活动房屋、加层建筑、码头建筑、办公场所以及辅助性建筑等。
1 门式刚架轻型房屋钢结构的发展历史从人类发展历史看,建筑形式与结构体系的产生与发展总与一定时期的生产和生活水平密切相关,门式刚架轻型房屋钢结构的产生也有着特定的历史背景。
轻型钢结构在国外发展较早,最初是随着汽车工业的发展,主要用于建造私人车库等简易房屋。
第二次世界大战期间,由于战争的需要,轻型房屋钢结构主要用于建造一些拆装方便的营房和库房。
门式刚架轻型房屋钢结构最早起源于美国,并且发展最快、应用最广。
后来在欧洲、日本和澳大利亚等国也得到了广泛发展和应用。
因其构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,此种结构形式一经推出就深受建筑业喜爱。
上世纪20世纪中期,建筑钢材产量大增,钢材的冶炼水平也有了很大突破,色彩丰富、耐久性强的彩色压型钢板随之出现, H型钢和冷弯薄壁型钢相继问世,这些都极大地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展。
加之加工设备的不断改善,设计形式的多样化,使门式刚架轻型房屋钢结构体系逐渐应用于大型工业厂房、商业建筑及公共交通设施等。
实现了结构分析、设计、出图的程序化,构件加工的工厂化,安装施工和经营管理的一体化流程。
目前,大部分国外轻钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列,由于门式刚架构件的刚度良好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供了较有利的条件。
结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高,运输便捷,安装方便快速,土建施工量小,综合经济效益高。
在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家,门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种及既经济又快捷的建筑结构体系,以商品的形式对外出售。
2 我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展我国门式刚架轻型房屋钢结构的研究和应用起步较晚,建国初期在一些旧工厂改建时曾应用过类似门式刚架体系的结构。
上世纪50年代我国大规模建设时期,为了节约钢材,则大量地采用钢筋混凝土构件。
80年代后,随着外资的引进,门式刚架结构因其结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点,得到迅速发展。
主要表现在两个方面:①外国厂家的进入,新技术新产品的引进(1)1979年上海引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仓库的屋面,1980年上海宝钢引进日本W550、V115N压型钢板成型机,并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米,是80年代初首次用量最大的工程。
(2)1983年开始深圳经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仓库。
随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房仓库。
(3)1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司,1996年嘉定工厂建成投产。
(4)1994年美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项。
(5)1994年ASTRON建筑体系进入中国,先后在北京、苏州等地建成十几项大工程。
而后还有很多外资、台资企业进入我国。
②门式刚架轻型钢结构房屋在我国的发展(1)1980年上海宝钢建设指挥部成立压型钢板压型铝板试验研究专题组,对一期工程引进的日本彩色涂层压型钢板及成型设备进行消化吸收,试验利用国内铝合金板替代彩色涂层钢板做成压型板用于屋面墙面围护结构,经过调查及大量的试验研究,在宝钢一期工程屋面墙面推广应用铝合金压型钢板60多万平方米，(2)1984年冶金部建筑研究总院科研人员在学习上宝钢及深圳蛇口工业区压型钢板及门式刚架轻型钢结构国外先进技术的基础上,结合我国具体情况研究开发门式刚架轻型钢结构厂房仓库,首先用于商业部急需建设的国家棉花储备仓库,三年间在冀鲁豫三省四十多个地区,建设轻钢棉花仓库300多栋,建筑面积达20多万平方米。
(3) 冶金部建筑研究总院是国内最早进行轻型钢结构房屋研究开发的单位,院内有一批科研人员对轻型焊接H型钢、冷弯薄壁型钢、压型钢板的力学性能、加工工艺及其加工设备、另配件连接件及密封材料进行研究开发,并结合工程进行轻型钢结构建筑的设计和推广应用,主持或参加国家规程规范和标准的编制。
(4)随着我国经济的快速增长,门式刚架轻型钢结构房屋行业也得到飞速发展,尤其在东南沿海地区,新建工厂仓库的需求增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来,从开始的小规模发展到现在的现代化大企业,杭萧钢构、浙江精工、恒达钢构、上海通用、吴泰钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、四川恒升等企业都是专业门式刚架轻型钢结构厂家,每年的销售额都在几亿、十几亿元以上。
(5)压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地,有的厂家已经具有独自的屋面墙面围护系统,有的厂家引进国外先进设备,技术水平不断提高。
目前国内的压型板板型几十种,其生产线大部分都是国内制造的。
引进夹芯板生产线的厂家比较多,据不完全统计有二十多条生产线,主要从意大利、德国、韩国、澳洲等国引进。
目前国内厂家也能制作夹芯板生产线。
(6)门式刚架轻型钢结构房屋的大量应用,带动了相关配套行业的发展和兴旺,设计软件的开发,焊接型钢、冷弯薄壁型钢及压型钢板等加工设备的制造,采光瓦、零配件连接件和密封材料的生产厂家和代理也很多,技术水平都在逐步提高。
回顾我国二十多年来钢结构建筑发展历史,可以说以门式刚架为主的轻型钢结构房屋是一项发展最快、应用最广的建筑新技术新产品。
除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构的有关设计施工规程规范和图集也在进一步完善。
筑研究总院主编。
(2)中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (3)门章节。
(4)新编标准图集有:《门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)》图集号02SG518-1,《门式刚架轻型房屋钢结构(有吊车)》图集号04SG518-3,《压型钢板、夹芯板屋2 门式刚架的主要结构特点门式刚架结构自重小、施工周期短、造价低等优点而为广大建筑师、结构师所接受和采用。
