(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。

门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版20231总则1.0.1为规范门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规范。

1.0.2本规范适用于房屋高度不大于18m，房屋高宽比小于1，承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋。

本规范不适用于按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046规定的对钢结构具有强腐蚀介质作用的房屋。

1.0.3门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制作、安装及验收，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1门式刚架轻型房屋light-weight building with gabled frames承重结构采用变截面或等截面实腹刚架，围护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。

2.1.2房屋高度height of building自室外地面至屋面的平均高度。

当屋面坡度角不大于10°时可取檐口高度。

当屋面坡度角大于10°时应取檐口高度和屋脊高度的平均值。

单坡房屋当屋面坡度角不大于10°时，可取较低的檐口高度。

2.1.3夹层mezzanine为一侧与刚架柱连接的室内平台，通常沿房屋纵向设置，少数情况沿山墙设置。

2.1.4摇摆柱leaning stanchion上、下端铰接的轴心受压构件。

2.1.5隅撑diagonal brace用于支承斜梁和柱受压翼缘的支撑构件。

2.1.6抗风柱end wall column设置于山墙，用于将山墙风荷载传到屋盖水平支撑的柱子。

2.1.7孔口opening在房屋的外包面(墙面和屋面)上未设置永久性有效封闭装置的部分。

2.1.8敞开式房屋opening building各墙面都至少有80％面积为孔口的房屋。

2.1.9部分封闭式房屋partially enclosed building受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该房屋其余外包面(墙面和屋面)上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的10％，且其余外包面的开孔率不超过20％的房屋。

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的实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。

设有桥式吊车时，柱宜采用等截面形式。

变截面形式通常改变腹板的高度，做成楔形，必要时也可改变腹板厚度。

结构构件在运输单元内一般不改变翼缘截面，必要时可改变翼缘厚度，邻接的运输单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。

铰接柱脚的刚架柱宜采用渐变截面的楔形柱。

刚接柱脚的刚架宜采用等截面柱或阶形柱。

设有桥式吊车时，柱宜采用等截面形式。

多跨刚架中间柱与刚架斜梁的连接可采用铰接，连接构造简单，制作、安装方便，两端铰接的中间柱称为摇摆柱。

摇摆柱不参与抵抗侧向力，截面也比较小，全部的抗侧力由边柱和梁形成的刚架承担。

当房屋无桥式吊车，且房屋不是很高、风荷载也不是很大时，中间柱宜采用摇摆柱，由于边柱的高度相对比较小，材料能够比较充分地发挥作用。

但在设有桥式吊车的房屋中，中间柱两端宜采用刚接，以增加刚架的侧向刚度。

柱脚可采用刚接或铰接形式，前者可节约钢材，但基础费用有所提高，加工、安装也较为复杂。

门式刚架的柱脚通常按铰接设计。

当设有5t以上桥式吊车时，为提高厂房的抗侧移刚度，柱脚宜采用刚接形式，多跨房屋的中柱与斜梁也宜采用刚接连接。

门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。

宜为9～36m。

当边柱宽度不相等时，其外侧应对齐。

对无吊车或吊车吨位较小时，经济跨度在18m ~21m，而吊车吨位较大时，经济跨度在24m ~30m。

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，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。

宜为4.5～9.0m，必要时可适当加大，当有桥式吊车时不宜大于12m。

当需要设置伸缩缝时，可在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许胀缩，吊车梁与柱的连接宜采用长圆孔。

或设置双柱。

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（一般不大于200mm）；在天沟附近应布置一道檩条，以便与天沟固定。

轻型门式刚架结构3CONTENTS 目录荷载及作用效应计算3.2构件设计3.3连接和节点设计3.4围护构件设计3.5门式刚架的结构形式和结构布置3.11. 门式刚架的组成及结构形式1）组成：由柱和斜梁刚接形成平面结构体系。

表面布置屋面檩条和墙梁（承受围护体系上的荷载）2）形式：按跨数：单跨刚架、双跨刚架、多跨刚架按屋面坡脊：双坡、单坡其他：带夹层、带挑檐刚架、带毗屋刚架门式刚架结构门式刚架的结构形式单跨刚架双跨刚架多跨刚架带挑檐刚架带毗屋刚架单坡刚架纵向带夹层刚架端跨带夹层刚架2. 门式刚架的适用范围♦具有轻型屋盖的、单层大跨度结构（仓库、场馆等），房屋高度≯9m，≯12m（有桥式吊车）♦各类工业厂房，吊车起重量不大于20t，桥式吊车工作级别为A1~A5；设置悬挂吊车时，其起重量不大于3t。

3. 结构布置1）柱网布置与建筑的生产工艺或使用要求相关。

♦跨度通常为12~48m，经济跨度为21~27m。

♦柱距以6~9m为宜；柱距超过10m后，屋面结构（如檩条）的耗钢量会显著增加，一般需设置托架或托梁，2）支撑设置①柱间支撑：♦一个温度区段中，同一柱列的柱间支撑间距不宜超过45m。

♦带柱间支撑的柱列间距不宜超多60m。

②屋盖支撑：♦一般情况下，无需设置纵向水平支撑。

♦需要设置纵向水平支撑的情况：有空中驾驶室的桥式吊车。

当有高低跨相连时。

3）温度区段♦纵向温度区段长度不大于300m；♦横向温度区段长度不大于150m。

柱间支撑CONTENTS 目录荷载及作用效应计算3.2构件设计3.3连接和节点设计3.4围护构件设计3.5门式刚架的结构形式和结构布置3.11. 荷载计算1）恒载屋面材料、墙面材料、檩条、刚架、墙架、支撑等结构自重。

悬挂荷载（吊顶、天窗、管道等）：0.1~0.5kN/m 22）活荷载不上人屋面活荷载：0.5kN/m 2计算单元的刚架负荷面积超过60m 2时，且只有一个可变荷载参与组合时，取0.3kN/m 2。