门式钢架结构详解

建筑结构轻型房屋钢结构体系在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢（∟45×4及∟56×36×4以下）组成的小型或小跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革，与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在:采用轻质围护结构，大大减轻恒载，整体结构自重轻；采用标准化、自动化生产构件，现场装配，施工进度快；广泛用于大中小跨度、工业与民用建筑，空间布置灵活，建筑造型轻；可回收，符合环保及可持续发展原则。压型彩色钢板（板壁厚0.4～1.5mm）冷弯薄壁型钢（壁厚1.5～5mm）12门式刚架结构12.1概述

轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以下技术特征：

结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5～1/10(20～50kg/m2)，是一种经济可靠的结构形式。山墙抗风柱吊车梁天窗架轻钢结构工业厂房

正在建设中的多层轻钢结构厂房屋面板采用压型钢板，波浪造型的轻钢结构。屋面梁轻盈、活泼，克服了工业建筑造型单一、立面造型呆板的缺点。压型钢板外墙板主要承重骨架—门式刚架檩条、墙梁—冷弯薄壁型钢屋面、墙面—压型金属板、彩钢夹芯板屋面及墙面保温芯材—聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等支撑—屋面支撑、柱间支撑

一、门式刚架结构的组成

单层轻型钢结构房屋的组成二、门式刚架结构的特点

重量轻(20～50kg/m2)工业化程度高、施工周期短柱网布置灵活综合经济效益高

门式刚架结构性能：1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、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。2.门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可以节省材料。3.组成构件的杆件较薄，对制作、运输、安装的要求高。4.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。

三、门式刚架结构的应用情况1.我国门式刚架设计标准：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)

2.应用范围：轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。

3.应用规模：国内每年有一千万平方米的轻钢结构建筑物竣工。中国工程建设标准化协会(1)屋面荷载较小，横向跨度为9～24m，柱高为4.5～9m。(2)没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。(3)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。四、门式刚架的适用范围及截面形式柱和谈梁采夹用变拐截面枣形式循时，五截面两形状杰与内咏力图从形附昌合较往好，盯受力弓合理糠、节使省材蚕料。变截任面刚邻架在输构造孔连接渠及加堂工制个造方践面不依如等由截面呈方便贱。门式刚管架柱脚思分为铰庄接和刚箱接两种作连接形抛式。五、变截面富刚架与同等截面蛋刚架的旅对比:六、柱她脚形式:刚接斥柱脚等详图刚接柱凶脚门式添刚架变截面易梁铰接柱脚详图铰接柱脚门式刚架变截面梁、柱根据支悦座的构植造，刚壳架分铰凤接与固石接接两远种，铰须接时横息梁弯矩困较大，感因此梁伐的截面映应大些盒，柱一押般做成元变截面细，基础摘较小。撇固接时宵刚架横漠梁截面料较小，队柱为不棋变截面预，而基京础较大佩。选择支园座是铰尺接还是欲固接，臭这不仅立是经济婆上的考半虑，而扮且土壤饮条件更其是一个梳重要的席因素。茄当土壤买的压缩凡性为可领疑或不莲可靠时袜，铰接被支座比最固接好中，因为是支座有务任何位计移时，膀对固接勾刚架内虑力的影幻玉响比铰李接刚架粥的影响梦大得多赌，铰接我刚架柱否截面向融上逐渐沈增大，荒目的是块与弯矩迷的变化泄相适应材。加劲倾板地脚误螺栓刚接述柱脚乱工程政实例浇入剂素混扰凝土南保护绳地脚耕锚栓变截恐面刚架梁等截面停刚架柱12文.2刚架的涛受力特天点无铰刚稻架：柱脚与畅基础固耳接，三群次超静绘定结构呈，刚度税好，内竞力分布确均匀。柱底冻有弯耍矩，选对地旧基与呀基础樱要求无高。销地基兆的不颤均匀岁沉降孟会产韵生附冰加内花力。两铰棵刚架吃：柱脚形与基吴础铰辛接，墓结构乓内力演大于衬无铰寺刚架姜。但基逃础不恋承受拒弯矩雄，设形计、岗施工溪简单稻。但棵柱脚诊不均诞匀沉划降会剃产生撞附加咱内力颈。三铰价刚架稀：柱脚、骄屋脊处沈均为铰需接，为浊静定结鉴构。刚桃度较差兰，结构卧内力大弄。变形哄及不饼均匀草沉降做均不询会产雀生附否加内著力。兴适用福于小桑跨度容和基舌础性捷能较萍差的历工程来建筑毯。无铰刚宋架是超逼静定结拿构。结宣构刚度狭较大，姨但地基馒有不均与匀沉降意时，特棕使结构怜产生附链加内力茶。三铰系刚架是斧静定结南构，地卷基有不弃均匀沉爽降时，辛对结构治不会引取起附加踩内力，净但跨度借大时，艇半榀三睁铰刚架真的悬臂滨吊装内尚力也不屯少，而核且三铰妨刚架的钳刚度也量较差，缺故三铰驶刚架一亡般多用水于小跨牌度(1评2米)和地基裤较差的虾情况。12泄.3门式饰刚架铺结构拆布置一、咏门式偷刚架鸣的各井种结屿构形随式门式刚尸架又称引山形门辉式刚架辈。其结斩构形式名按跨度驻可分为绑单跨、粥双跨和萄多跨。预按屋面扁坡脊数召可分为畜单坡、膊双坡、络多坡屋铸面。按掀截面形捧式分，配有等截终面与变赖截面。结构峡形式株的选攀取考基虑生絮产工艳艺、伏吊车裕吨位加及建朋筑尺肚寸等浇因素单跨单占坡单跨伙双坡多跨抹（中好间摇麦摆柱侄）高底堡跨双坡名双跨门式押刚架咐的各伶种结皮构形爱式多跨（洞梁柱刚丘结）四坡双愿跨摇摆柱高低跨秀单坡门式刚哗架的横情梁与柱滩为刚接位，柱脚盲与基础埋宜采用欣铰接；呈当水平妥荷载较闯大，檐拌口标高近较高或福刚度要殃求较高螺或有中她重级工修作制吊罗车时，越柱脚与现基础可克采用刚响接。变截面取与等截誉面相比确，前者建可适应霸弯矩变显化，节膨约材料捆，但在誉构造连伴接及加梦工制造况方面，书不如等载截面方颂便，故炎当刚架衫跨度较埋大或房令屋较高骡时才设导计成变抖截面。二、门糠式刚架游的结构烟布置1.刚架梯的建遥筑尺易寸和养布置跨度：一般为9～24悉m高度裙：取地坪崭柱轴线些与斜梁哗轴线交刃点高度贴，宜取4.社5～9m柱距：应综合汤考虑刚疫架跨度控、荷载搂条件及剧使用要艺求等因热素，宜锋取6m、7.5锣m、或9m，最大12扒m挑檐长东度：根据士使用道要求碑确定星，宜艰为0.胁5～1.思2m温度分违区：纵向忌温度腹区段予＜=3泛00霸m横向温型度区段<=坛15蛛0m门式砌刚架队的柱禽高与蜻跨度屿的比唐例（高跨螺比H/L）是梯选型童的主豪要参急数。薄从结押构观剥点看黎，由趟于柱淡高的傲减少壤将使传推力僚增大什，因丢而对洽三铰习门架谊来说周，最再好的慰形式字是高专度大辛于跨良度。谢但对般两铰际门架谷来说尖，由遥于跨发中弯谣矩的欢存在俊，跨狼度稍各大于森高度晶就成森为合统理的路了。总的来疗说，高跨耗比H/L＝0.7道5是比缎较合杨理的稳。2.檩条失和墙愚梁的满布置檩条：一般缺应等默间距仓布置福，但夕在屋佣脊处美应沿愤屋脊融两侧炒各布断置一京道，级在天岸沟附罚近布塘置一具道云。屋面檩条布置梯实例墙梁：墙梁的店布置，泻应考虑洋设置门装窗、挑悟檐、遮荷雨篷等手构件和吗围护材欢料的要阴求。门式培刚架爱轻型效房屋涨钢结晋构的霉侧墙伶，在痕采用忧压型晴钢板肾作围违护面客层时斑，墙浮梁宜哭布置器在刚渴架的饭外侧雹，其振间距鸽随墙活板板品型及躺规格终而定摔。3.支撑林和刚倾性系蹈杆的唐布置扮原则没：在每弓个温猾度区铜段或延分期冈建设诱的区娘段中槐，应献分别踩设置蜜能独减立构岗成空互间稳著定结铁构的喜支撑损体系件。在设俗置柱民间支物撑的师开间加，应野同时边设置扭屋盖纱横向崇支撑看，以缓构成拘几何尺不变脾体系室。屋面端庄部支撑着宜设在能温度区框段端部句的第一欲或第二稼个开间异。柱间支扰撑的间接距应根习据房屋秧纵向柱搏距、受棚力情况疫和安装诱条件确尘定。当无修吊车格时宜叨取30～45m；当有吊惨车宜设年在温度戏区段中苹部；当温度禽区段较挨长时宜植设在三陶分点处巾，间距际常取40敏m～60m，且不贱宜大于60惜m；当建温筑物炒宽度四大于60欲m时，裳在内扑柱列扯宜适触当增丽加柱消间支尿撑；房屋高薄度较大朽时，柱尾间支撑偶要分层贝设置。端部伐柱间复支撑难考虑哲温度测应力字影响则宜设鼓置在顷第二蛇柱间昨。当房屋限内设有灯不小于5t的吊车梨时，柱虫间支撑挣宜用型常钢；当仁房屋中梯不允许弃设置柱蒸间支撑颂时，应构设置纵