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2019最新3轻型门式刚架结构1英语

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(完整版)轻型门式刚架结构

(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。

轻型门式刚架结构ppt演示

轻型门式刚架结构ppt演示
加工成型
对钢材进行弯曲、成型等加工，确保尺寸准确、 表面光滑。
焊接
按照焊接工艺要求进行焊接，确保焊缝质量符合要 求。
防腐处理
对加工完成的构件进行除锈、涂装等防腐处理。
运输
将加工完成的构件按照要求进行包装和固定，并运输到 施工现场。
安装工艺与质量控制
安装准备
01 熟悉图纸和安装工艺，检查构
件质量和数量，确定安装基准 线和标高等。
06 门式刚架结构发展趋势与 展望
新材料的应用
高强度钢材
随着高强度钢材的研发和应用，门式刚架结构能够实现更大的跨度和更轻的自 重，提高了结构的承载能力和稳定性。
新型防腐材料
新型防腐材料如氟碳漆、热镀锌等，能够提高门式刚架结构的耐久性和防腐性 能，延长结构的使用寿命。
智能化施工与管理
BIM技术的应用
04 门式刚架结构施工与安装
施工流程
施工准备
基础施工
包括现场勘查、设计交底、施工组织设计 、人员培训等。
根据设计要求进行基础开挖、垫层铺设、 钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑等。
构件加工与运输
安装工艺与质量控制
按照设计图纸对钢构件进行加工、焊接、 防腐处理，然后运输到施工现场。
进行钢柱、钢梁的安装，连接件的安装， 防腐、防火涂装的施工等，并按照相关规 范进行质量检测和控制。
包括人员、设备、物料 等的重量，以及风、雪、 地震等自然力作用下的
动态荷载。
风载
根据当地气象条件和建 筑物高度等因素确定的
风荷载。
地震作用
根据地震烈度和场地地 质条件等因素确定的地
震作用。
结构选型与布置
根据工程需求和场地条件，选择合适的跨度、高度和柱距等参数，以满足 使用功能和工艺要求。

轻型门式刚架结构 67页

轻型门式刚架结构 67页

第一节 门式刚架结构的组成和特点
二、门式刚架结构的特点
与钢筋混凝土结构、普通钢结构相比，轻型门式刚架 结构具有许多优越性。
（1）自重轻 承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，自重约仅为钢 筋混凝土结构的1/20~1/30，普通钢结构的1/2~1/3。由 此大大减小地震作用，降低了基础工程的费用。
GXG
G J1
二、门式刚架结构的特点
组成构件的板件较薄，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3mm；冷弯簿壁型钢构件中板的最小厚度 为l.5m，压型钢板的最小厚度为0.4mm。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。
体系主要由以下部分组成：门式刚架，支撑体系， 檩条、墙梁，屋面板和墙面板，吊车梁系统等。
一、门式刚架结构的组成
一、门式刚架结构的组成
一、门式刚架结构的组成
哈尔滨龙丹乳业项目
一、门式刚架结构的组成
一、门式刚架结构的组成
一、门式刚架结构的组成
双 跨 厂 房
一、门式刚架结构的组成
一、门式刚架结构的组成
第二节 轻型门式刚架的结构形式和布置
五、支撑布置
在每个温度区段或者分期建设的区段中，应分别设 置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。在设置柱 间支撑的开间应同时设置屋盖横向支撑以组成几何 不变体系。
柱间支撑应在每一柱列布置，间距应根据房屋纵向 柱距、受力情况及安装条件确定。当无吊车时取 30～45m；当有吊车时宜设在温度区段的中部，或 当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不大于 60m。

门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版2023

门式刚架轻型房屋钢结构技术规范完整版2023

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。

项目8轻型门式刚架结构资料

项目8轻型门式刚架结构资料
8.2.1 轻型门式刚架结构形式和布置
8.2.1.2 结构形式和布置
1．刚架形式的确定 (5) 刚架梁、柱。
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。 单元本身采用焊接。单元构件之间可通过端板以高强螺 栓连接。
(6)隔热保温层 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，也可采用隔热层的板材作为屋面。
任务8.2 轻型门式刚架设计
8.2.1 轻型门式刚架结构形式和布置
8.2.1.1 门式刚架的各种结构形式
实腹刚架的截面一般为工字形，格构式刚架的整体截面为矩 形或三角形。
结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位及建筑尺寸等因素 门式刚架的横梁与柱为刚接，柱脚与基础宜采用铰接； 当水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与 基础可采用刚接。如图8-2所示为门式刚架的形式。
(2) 柱脚形式。 门式刚架的柱脚多按照铰接支承设计，通常为平板支座， 设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房有5t以上桥式吊 车时，宜将柱脚设计成刚接。
任务8.2 轻型门式刚架设计
8.2.1 轻型门式刚架结构形式和布置
8.2.1.2 结构形式和布置
1．刚架形式的确定
(3) 屋面坡度。 门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/20～1/8，在雨水 较多的地区宜取其中较大值。
任务8.1 概 述
8.1.2 轻型门式刚架结构特点
8.1.2.3 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；所以任务8.2 轻型门式刚架设计

门式刚架结构设计

门式刚架结构设计

(a) 双坡刚架；(b) 单坡刚架
➢ 荷载效应组合: 应符合以下原则 ⑴ 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； ⑵ 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； ⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外 的其它荷载同时考虑； ⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定； ⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。
的面积。
1.3.3.4 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算
计算公式为：
N0
mx M1
f
x Ae0
(1
N0 N E x0
x
)We1
NEx0
2 EAe0 1.1 2
当柱的最大弯矩不出现在大头时，M1和We1分别取最 大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
与GB50017差异：(1)无x；(2)弯矩放大系数也有所
门式刚架结构设计
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
✓ 主承重骨架 ✓ 檩条、墙梁 ✓ 屋面、墙面 ✓ 支撑
柱距
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1 概述
1.1.1 单层门式刚架的组成
1.1.2 单层门式刚架结构的特点
➢ 质量轻
一般10~30kg/m2，基础费用低。地震反应小，注意风吸力
部分封闭式 ＋0.10 －1.80 －1.20 －1.10 ＋1.00 －0.20 －0.15 －1.40 －1.05 －0.95 ＋0.75 －0.05
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；
(a)
(b)
图图1.55 刚刚架架的的风 荷风载载体体型 系型数系分数区分区

昆明理工大学钢结构设计试题练习题

昆明理工大学钢结构设计试题练习题

试卷一一、填空题（每空2分，共计20分）1、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。

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、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。

4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后强度）强度进行设计。

5、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）6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2 ）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3）倍螺栓直径。

7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。

8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20m m）。

二、选择题（每题2分，共计20分）1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足（）的要求。

(A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。

(A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个(C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（）来选定的。

(A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力(C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上(A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) 一个高强螺栓5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取( )。

(A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（）。

(A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处7、屋盖中设置的刚性系杆（）。

(A) 可以受压(B) 只能受拉(C) 可以受弯(D) 可以受压和受弯8、某房屋屋架间距为6m，屋架跨度为24m，柱顶高度24m。

2019年中国现行最新结构专业图集(按住Ctrl键点击图集名称可下载))

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轻钢门式刚架结构基本知识

轻钢门式刚架结构基本知识
预应力格构式刚架结构
第21页/共36页
• 2）门式刚架结构的内力特点
第22页/共36页
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• 6.轻钢门式刚架应用
刚架折角处的构造及应力集中
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格构式刚架适用范围较大，且刚度大、耗钢 省；跨度小采用三铰，跨度较大采用两铰或无铰 结构；梁高可取跨度的1/15-1/20。
格构式刚架结构
第20页/共36页
为节省材料、增加刚度、减轻基础负担，可 施加预应力，以调整结构中的内力，可布置在支 座铰的平面内，也可布置在刚架横梁内仅对横梁 施加预应力，也可对整个刚架施加预应力
第12页/共36页
•→门式钢架轻型 房屋钢结构的支撑，可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。圆 钢与构件的夹角应在30°~60°范围内，宜接近45°； •→ 当 不 允 许 设 置 交 叉 柱 间 支 撑 时 ， 可 设 置 其 它 形 式 的 支 撑 ； 当 不 允 许 设 置 任 何 支 撑时，可设置纵向钢架
• 1）轻钢门式刚架房屋特点
• ①最大的特征——轻； • ②建筑功能强； • ③施工速度快； • ④便于拆卸和重复使用。
第33页/共36页
• 2）轻钢门式刚架结构房屋应用
• 在工业建筑中应用非常广泛，但刚度较差，工 业厂房时，吊车重量一般不超过10t
多跨刚架的形式
第34页/共36页
小结
• 轻型门式刚架的分类（单、双、多跨）、组成（主、次、围护、辅助结构、基 础）、结构布置（平面、立面、支撑）、材料选用（结构、荷载、温度）、受力 特点、应用（厂房）

门式刚架轻型钢结构ppt课件

门式刚架轻型钢结构ppt课件

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5
1.概述
• 门式刚架结构的特点 优点
– 质量轻，用钢量省： 荷载轻/材料承载力高/变形能力强/变截 面构件/独特的支撑体系/利用薄壁构件 屈曲后强度
– 结构布置灵活：不受模数限制
– 工业化程度高，施工周期短：全钢结构
– 综合经济效益好；
.
6
1.概述
• 门式钢架结构的特点 缺点
– 结构整体刚度小： 整体工作前应防止构件变形
– 目前两种风荷载体型系数共存： 建筑结构荷载规范/ 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 美国金属房屋制造商协会 《低层房屋体系手册》
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20
2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合 关于风荷载体型系数
《全国民用建筑工程设计技术措施2003(结构)》 第18．1．6条规定：跨高比L／h小于等于4 的门式刚架应按“规范”(GB 50009—2001) 计算风荷载标准值及体型系数，跨高比大于 4时宜按“规程”(CECS 102：2002)取用。
• 体系构成及适用范围 传力途径
–竖向荷载 –横向水平荷载 –纵向水平荷载
*门式刚架是平面结构体系
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4
1.概述
• 体系构成及适用范围 适用范围
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工作级别桥式 吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构。
.
29
3.结构体系及布置
• 结构体系 支撑系统
屋面水平支撑： –柔性支撑：Φ20圆钢/交叉支撑/张紧装置 –30~60度/约45度
刚性系杆： –柱顶及刚架转折处 –可由檩条/墙梁兼作
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30
3.结构体系及布置
• 结构体系 屋面墙面系统

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究

价值工程1门式刚架概述1.1发展概况20世纪中叶，门式刚架轻型房屋钢结构体系起源于美国，最初应用于兵营、库房和工厂的建设中，随着新型建筑钢材的发展、设计水平的提高、设计形式的多样化，这种结构体系的建筑更加广泛地应用于大型工业厂房、娱乐体育设施等工业与民用建筑中。

此外，门式刚架轻型房屋钢结构建筑，因为其结构稳定性较高、抗震性能好的特点，在地震频发的日本较为普及，据统计，日本新建的1~4层建筑大多采用轻钢结构体系。

由于我国多年来本着节约钢材的设计原则，门式刚架轻型房屋结构体系发展和应用较为缓慢，但随着我国经济迅速发展、钢材产量的增加、相关设计规范和图集的进一步完善，该结构体系在我国已取得了较为广泛的应用。

1.2结构形式门式刚架结构按跨度可分成单跨、双跨、多跨以及带挑檐和毗屋的类型；按房屋坡脊类型可分为单脊单坡、单脊双坡和多脊多坡；按截面形式可分为等截面和变截面门式刚架。

1.3结构特点受力简单，传力路径明确；围护结构多采用压型钢板、冷弯薄壁型钢等轻型材料，结构整体自重轻；结构构件的生产可实现自动化、标准化，施工周期短，安装和拆卸相对便利；结构构件横截面尺寸较小，柱网布置灵活，不仅提高了空间利用率，还大大减小了用钢量，经济效益明显；基础形式较为简单，土建工程量较小，是一种经济可靠的结构形式。

2门式刚架轻型房屋钢结构设计流程及要点门式刚架上部结构主要包括由刚架梁和刚架柱组成的主刚架；屋面支撑、隅撑、柱间支撑组成的支撑系统；摇摆柱、墙梁、檩条、拉条、刚性撑杆和吊车梁系统等。

（图2）下面以某停车列检库为例，详细论述门式刚架轻型房屋钢结构的结构设计流程。

2.1主要技术条件某停车列检库选用门式刚架结构体系。

柱距9.0m ，跨度24.0m ，纵向长度108.0m ，层高9.4m ，室内外高差300mm 。

屋面做法选用双层压型钢板复核保温屋面，屋面坡度取1/10。

根据建筑物重要性，结构抗震设防类别为丙类；结构安全等级为二级，耐火等级为二级，主体结构设计使用年限为50年。

轻型门式刚架结构PPT课件

轻型门式刚架结构PPT课件
➢ 两铰刚架：柱脚与基础铰接，结构内力大于无铰刚 架。但基础不承受弯矩，设计、施工简单。但柱脚 不均匀沉降会产生附加内力。
➢ 三铰刚架：柱脚、屋脊处均为铰接，为静定结构。 刚度较差，结构内力大。变形及不均匀沉降均不会 产生附加内力。适用于小跨度和基础性能较差的工 程建筑。
无铰刚架是超静定结构。结构刚度较大，但地基有 不均匀沉降时，特使结构产生附加内力。三铰刚架是 静定结构，地基有不均匀沉降时，对结构不会引起附 加内力，但跨度大时，半榀三铰刚架的悬臂吊装内力 也不少，而且三铰刚架的刚度也较差，故三铰刚架一 般多用于小跨度(12米)和地基较差的情况。
3 .支撑和刚性系杆的布置原则： 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 屋面端部支撑宜设在温度区段端部的第一 或第二个开间。
④ 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。
1.5、变截面刚架与等截面刚架的对比:
➢ 柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图 形附合较好，受力合理、节省材料。
➢ 变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等 截面方便。
1.6、柱脚形式:
门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。
变截面梁
刚接柱脚详图
刚接柱脚门式刚架
铰接柱脚详图
变截面梁、柱
铰接柱脚门式刚架
2.檩条和墙梁的布置 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，在天沟附近布置一道 。
屋面檩条布置实例
墙梁：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。
门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，在采用 压型钢板作围护面层时，墙梁宜布置在刚架 的外侧，其间距随墙板板型及规格而定。
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3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条)
屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条)
柱间支撑布置(《规程》4.5.2条)
隅撑
1)实腹式钢架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼
设置：缘侧面布置隅撑作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连
接在檩条上。《规程》6.1.6.3条
2)在檐口位置，钢架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，应 各设置一道隅撑，在斜梁下翼缘受压处应设置隅撑，其间距不得大于 相应受压翼缘宽度的16(235/fy)0.5倍。如斜梁下翼缘受压区因故不设 隅撑，必须采取保证刚架稳定的可靠措施。《规程》 7.2.14条
1)屋面支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间，端部支撑 考虑温度应力影响宜设置在第二柱间，在第一开间设刚性系杆。
2)在刚架转折处及多跨房屋适当位置中柱顶应沿房屋全长设置刚 性系杆。（冷弯规范10.2.3条[强制条文]）
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置：
3 轻型门式刚架设计
本章主要内容
3.1 结构形式与布置 3.2 檩条设计 3.3 刚架设计 3.4 围护结构
门式刚架设计规程：《门式刚架轻型房 屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点 (2)门式刚架的适用范围 (3)门式刚架的结构形式 (4)门式刚架的结构布置 (5)门式刚架的支撑体系
车或Q≤3t悬挂式起重机)的厂房。 当厂房横向跨度不超过15m，柱高不超过6m时，屋面
刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大 于15m，柱高超过6m时，宜采用变截面刚架形式。
3.1 结构形式与布置
(3)门式刚架结构形式(《规程》4.1条)
单跨单坡 摇摆柱
单跨双坡
多跨（中间摇摆柱） 四坡双跨
2)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；房屋宽度大于60m， 内柱宜适当设置支撑；
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条)
a 柱间支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置： 设计：
45~60m
1)支撑宜采用十字交叉圆钢（柔性支撑），300<a<600，宜450； 2)当设有大于5t的桥吊，柱间支撑宜采用型钢支撑。 3)柱间支撑受力应计入纵向风载和吊车纵向制动力。
3.2 檩条设计
(5)檩条计算
荷载计算 内力计算
qx qsina
qy q cosa
yqy q qx x
x y
α
注：当屋面坡度i≤1/3时，qx值较 小，檁条近似为单向受弯构件。
3.2 檩条设计
(5)檩条计算
荷载计算
内力计算
qy q
y1 y
qx q sina q qy q cosa q
撑杆可用钢管、方管和角钢，要求l≤200。
3.2 檩条设计
(3)拉条与撑杆(《规程》4.3.3条)
作用 布置原则(《规程》6.3.5条) 构造要求(《规程》6.3.6条) 连接
3.2 檩条设计
(3)拉条与撑杆(《规程》4.3.3条)
作用
布置原则(《规程》6.3.5条)
构造要求(《规程》6.3.6条)
3)由支撑斜杆组成水平桁架，其直腹杆按刚性系杆考虑； 4)有15T以上桥式吊车时，在屋盖边缘设置纵向支撑桁架； 5)屋盖横向支撑可仅设置在靠近上翼缘处。
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置： 连接： 设计：
1)交叉支撑一般按柔性拉杆设计；单向支撑中的杆件受压起控制 作用，按压杆设计。
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
斜拉条
屋面横向水平支撑
拉条 隅撑 撑杆
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
连接角钢
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
檩条
直拉条
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
墙梁
墙梁支架
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
强度计算
热轧型钢： qqy y
y
Mx My f
xWnx yWny
1(+) 1(-) x
2(-) x
2(-)
2
qx
M xmax Wx 2
M y max Wy 2

f
3(+) 3(+)
y 4(+)
3
4(-)

M x max Wx 3
M y max Wy 3
3.2 檩条设计
适用于i≤1/3
适用于i>1/3
热轧槽钢 H型钢
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
3.2 檩条设计
(2)布置与连接(《规程》4.3.3条)
檩 条 布 置 实 例
——确定檩条间距时，应综合考虑天窗、通风屋脊、采 光板、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。 1）应等间距布置； 2）在屋脊处，设置双檩(一般小于<200mm)； 3）在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟的固定。
支撑体系——屋面支撑、柱间支撑、系杆、隅撑等
围护体系——檩条、墙梁 (冷弯薄壁型钢)、屋面、 墙面 (压型金属板、彩钢夹芯板)、拉条、撑杆
连接节点——梁柱刚接、柱脚与基础刚接或铰接
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
吊车梁
天窗架
门式刚架
山墙抗风柱
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条)
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。
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。
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置：
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条)
屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条)
柱间支撑布置(《规程》4.5.2条)
隅撑
设置： q
设计：(《规程》6.1.6.4条)
——采用单角钢，按轴压构件设计，
轴压力为
N Af
fy
60cosq 235
3.1 结构形式与布置
(5)支撑Leabharlann 系布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 柱间支撑布置(《规程》4.5.2条) 隅撑 设置： 设计： 构造： (《规程》7.2.14条)
≥45°
3.2 檩条设计
(1)截面形式
热轧型钢
实腹式
H型钢
截面 形式
格构式
冷弯薄壁型钢
下撑式 平面桁架 式 空腹式
(1)截面形式
3.2 檩条设计
(1)檩条的截面形式 (2)布置与连接 (3)拉条与撑杆 (4)檩条荷载 (5)檩条设计 (6)例题
3.3 刚架设计
(1) 荷载及荷载组合 (2)构件设计 (3)节点设计
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
3.1 结构形式与布置
(1)门式刚架组成及特点
主要承重骨架——实腹式(格构式)门式刚架
给檩条提供侧向支撑；
减小檩条沿屋面坡度方向的跨度；
减少檩条施工和使用过程中的侧向变形和扭转。
3.2 檩条设计
(3)拉条与撑杆(《规程》4.3.3条)
作用 布置原则(《规程》6.3.5条)
当l > 4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆； 当l > 6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条 或撑杆；设撑杆处必设斜拉条，与刚性檩条连接。 在屋脊、檐口和天窗两侧处设置斜拉条和刚性撑杆。
3.2 檩条设计
(2)布置与连接
实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢 和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿 檩条高度方向布置。设置檩托的目的是为了阻止檩条端 部截面的扭转，以增强其整体稳定性。
3.2 檩条设计
(3)拉条与撑杆(《规程》4.3.3条)
作用 拉条仅传递拉力，撑杆主要承受压力；
多跨（梁柱刚结） 高底跨
双坡双跨
带挑檐
带毗屋
3.1 结构形式与布置
(3)门式刚架结构形式
门式刚架截面尺寸估算
3.1 结构形式与布置
(4)门式刚架结构布置
跨度和柱距(《规程》4.2.2条) 跨度：一般为9-36m 高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取 4.5-9m 柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要 求等因素，宜取6m、7.5m、或9m 挑檐长度：根据使用要求确定，宜为0.5—1.2m
2)刚性系杆可由檩条兼做，按压弯构件计算；也可单独设置钢管、 H型钢等截面杆件，按压杆设计。
3.1 结构形式与布置
(5)支撑体系
布置要求(《规程》4.5.1条) 屋盖支撑布置(《规程》4.5.2条) 柱间支撑布置(《规程》4.5.2条) 设置：
45~60m
1)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，当 无吊车时一般取30~45m；有吊车时不宜大于60m。

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M xmax
3.2 檩条设计
(5)檩条计算
内力计算 冷弯薄壁型钢：
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