门式刚架轻型钢结构
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的变化及算例分析
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的变化及算例分析摘要：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》是我国建筑领域的重要标准之一，对于推广和应用轻型钢结构房屋有着重要的指导作用。
本文主要从规范的变化和算例分析两个方面进行探讨，旨在为建筑师和工程师提供参考和指导。
关键词：门式刚架、轻型钢结构、技术规范、变化、算例分析一、引言随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对于住房的需求也越来越高。
传统的混凝土房屋在建设过程中存在着材料浪费、工期长、强度不足等问题，不满足人们对于房屋的需求。
因此，轻型钢结构房屋应运而生，以其轻便、环保、快速建设等优点，成为建筑领域的新宠。
而《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》则是对轻型钢结构房屋建设的重要标准，为其推广和应用提供了指导和保障。
本文将从规范的变化和算例分析两个方面对其进行探讨。
二、规范的变化1.新标准对于钢材的要求变得更加严格。
新标准在金属材料的要求上有更加严格的规定，钢材必须采用符合标准的材料，同时钢材的拉伸强度和屈服强度也有了更加严格的要求。
这一方面保证了材料的质量，另一方面也提高了建筑的安全性和可靠性。
2.新标准在构件的连接方式上提出了更加严格的规定。
为了保证建筑的安全性，在新标准中对于构件连接的方式进行了进一步的规范，连接件必须采用符合标准的材料，连接的方式也必须符合规范要求。
这一点对于房屋的结构安全有着重要的意义。
3.新标准在结构设计上提出了更加细致的要求。
新标准在结构设计方面提出了更加细致的要求，如对于单一面墙面的规定、风荷载的处理等，这些细节上的要求对于保障房屋的安全性和舒适性有着重要的作用。
三、算例分析1.计算荷载房屋的设计荷载是进行结构计算的前提，本算例以一栋3 层的轻型钢结构房屋为例，设计荷载主要包括：屋面活荷载、风荷载、地震荷载等。
2.结构设计根据设计荷载和地基条件，在新标准的指导下进行结构设计。
本算例采用钢结构门式刚架，根据新标准的要求进行设计，如柱间距、梁的高度和跨度、屋面和墙面结构等。
门式刚架轻钢结构设计
门式刚架轻钢结构设计摘要：从门式刚架的概述，荷载类型，材料，结构设计方法，结构设计原则等几个方面介绍了门式刚架轻钢结构的设计思路和设计原则关键词：门式刚架的设计思路和设计原则1门式刚架结构概述门式刚架是典型的轻型钢结构，造型简洁美观，在房屋建筑中广泛应用于大面积厂房、仓库、体育馆和超市等各类公共建筑。
它具有成本低、工期短，施工方便、预工程化程度高等优点。
轻型门式刚架包括主结构（刚架、支撑体系、抗风柱等）、次结构（屋面和墙面檩条等）、辅助结构（挑檐、雨蓬、吊车梁等）、围护板材、柱脚和基础等。
2作用于门式刚架结构上的荷载类型：（1）恒载(g)：结构自重和设备重；（2）活载：包括屋面均布活载、检修集中荷载(m)、积灰荷载(d)、雪荷载等；（3）风载(w)（4）温度(t)（5）吊车(c)（6）地震作用荷载(e)3材料3.1门式刚架结构钢材选用的原则是既使结构安全可靠地满足使用要求，又尽量节约结构钢材和降低造价一般而言，轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面：3.1.1根据结构重要性，用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用q235钢和q345钢。
门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用q235b或q345a及以上等级的钢。
非焊接的檩条和墙梁等构件可采用q235a钢。
3.1.2根据荷载性质，直接承受动力荷载的结构一般采用q235b 及q345钢。
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构可选用q235b 钢。
3.2螺栓3.2.1高强螺栓应采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件》中规定的10.9级螺栓（摩擦型高强螺栓）。
3.2.2普通螺栓采用4.8级粗制螺栓（c级），应符合现行国家标准《六角头c级》的规定。
3.3焊条3.3.1手工焊用的碳钢焊条或低合金钢焊条的性能应符合《碳钢焊条》及《低合金钢焊条》的规定。
3.3.2埋弧焊用的碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能应符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及《低合金钢埋弧焊用焊剂》《熔化焊用钢丝》的规定。
门式刚架轻型房屋钢结构
1.适用范围
1) 吊车起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式 吊车或3t悬挂式起重机。当有需要并采取可靠 技术措施时，起重量允许不大于5t。 2）不适用有强烈侵蚀性介质的环境。 3) 多层钢结构房屋的顶层采用了门式刚架轻型房 屋钢结构及其屋盖者，该部分结构的设计、制 作和安装可参照本规程执行，但应进行整体分 析，包括抗震分析，考虑其下部结构对顶层内 力和位移的影响。 4）关于排架的应用。
2.调整结构重要性系数
当设计使用年限为50年时,重要性系数取 1.0;当为25年时,重要性系数取不小于 0.95。
3．补充结构抗震验算规定
1）《建筑抗震设计规范》GB50011关于单 层钢结构厂房的规定，“不适用于单层 轻型钢结构厂房”； 2）计算表明，横向刚架和纵向框架7度时 可不作抗震验算，但8度时,无论有无吊车, 均应进行抗震验算。 3）抗震计算可采用底部剪力法；
11．补充隅撑计算规定
1) 门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是 由受压最大翼缘的屈曲引起的，而斜梁 下翼缘与刚架柱的相交处受压最大。 2) 在檐口位置，刚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。 3) 在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑，其 间距不应大于相应受压翼缘宽度的 16 235 / f y 倍。
7．调整结构刚度指标
1）刚架柱顶位移限值，无吊车且采用轻型 钢墙板时由1／50改为1/60，有桥式吊车 且有驾驶室时由1／240改为1/400，有 桥式吊车由地面操作时仍取1/180。 2)斜梁竖向挠度表3.4.2－2注1有误,应采用 GB50018如下规定:
“对单跨山形门式刚架,L系一侧斜梁的 坡面长度”,而不是构件跨度. 此外,由于 柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改 变值,不应大于坡度设计值的1/3. 3) 跨度大于30m的斜梁宜起拱.
第八章 轻型门式刚架钢结构
8.5 门式刚架构件的截面验算
一、截面有效宽度（仅指受压构件） 概念：把在宽度b上分布不均匀的应力图集中到板的 两侧，应力都是fy，即得到有效宽度be=bσcr/fy 影响有效宽度的因素：板件的约束条件、端部作用 应力及其分布。 板件约束的四种类型： ⑴两边支承板件（加劲板件）； ⑵一边支承一边卷边（边缘加劲板件） ⑶一边支承、一边自由（未加劲板件） ⑷两边支承且中部有中间加劲肋（中间加劲板件） 各类支承方式板的有效宽度计算（自学）
w 参数 w
hw / t w 37 k 235 / f y
2
当a / hw 1时，k 4 5.34 / a / hw 当a / hw 1时，k 5.34 4 / a / hw 式中
2
a 腹板横向加劲肋的间距，可取a hw 2hw k 腹板在纯剪切荷载作用下的屈曲系数， 当不设中间加劲肋时取为5.34。
荷载效应组合的原则： 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 外的其他荷载同时考虑； ⑷多台吊车的组合应符合现行国家荷载规范的规定； ⑸风荷载不与地震作用同时考虑。
二、风荷载
8.2 门式刚架计算简图的确定
门式刚架钢结构的尺寸应符合下列规定 ⑴门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离； ⑵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；
⑶柱的轴线可取通过柱下端（小头）中心的竖向直线， 工业建筑边柱的定位轴线宜取外皮，斜梁的轴线可取 通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。 门式刚架的柱脚多为铰接，通常为平板支座，设一对 或两对地脚螺栓。 当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计为刚 接。 檐口高度，取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度，取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度； 房屋的宽度，取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离； 房屋的长度，取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
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。
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。
门式刚架轻型钢结构
基础施工
基础设计
根据门式刚架轻型钢结构的特点和承载要求，设 计合理的基础结构，确保结构安全稳定。
基础开挖
按照基础图纸进行基础开挖，并确保开挖深度和 宽度符合设计要求。
基础浇注
浇注混凝土基础，确保混凝土强度和质量符合要 求，同时进行必要的养护。
钢构件加工与运
钢材采购
根据设计要求选购质量合格的钢材，确保材 料性能符合标准。
根据结构自重、材料和施工等 因素，计算结构的恒载。
活载
根据使用功能和规范要求，确 定结构的活载，包括人员、设 备、物料等重量。
风载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的风载。
雪载
根据当地气象条件和规范要求 ，计算结构承受的雪载。
结构稳定性计算
01
02
03
屈曲分析
对结构进行屈曲分析，确 保结构在载荷作用下不会 发生屈曲失稳。
防腐与防火材料
防腐材料
常用的防腐涂层包括防锈漆、富锌底漆等，根据环境和使用 条件选择合适的防腐方案，确保钢结构的使用寿命。
防火材料
在钢结构表面涂抹防火涂料，提高结构的耐火极限，保障建 筑安全。根据防火等级要求选择合适的防火涂料和涂装方案 。
03
CATALOGUE
门式刚架轻型钢结构的设计与计算
结构设计原则
定期对门式刚架轻型钢结构进行检查， 包括焊缝、螺栓连接、涂层等部位，确
保结构的完好和安全。
防锈处理
对于容易生锈的部位，应进行防锈处 理，如涂抹防锈漆、镀锌等。
防腐涂层保护
根据钢结构所处的环境和条件，选择 合适的防腐涂层，并进行定期维护和 保养。
定期保养
对钢结构进行定期保养，包括清洁、 除尘、润滑等，以延长其使用寿命。
cecs102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程
cecs102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：随着现代化建筑技术的不断发展，轻钢结构建筑作为一种创新型、环保型新型建筑方式，得到了越来越广泛的应用。
而CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程，正是为了规范和指导轻型房屋钢结构的设计、施工和验收而制定的，下面将就CECS102规程的相关内容做一些介绍。
CECS102规程是由中华人民共和国住房和城乡建设部制定的，旨在强调轻型房屋钢结构在建筑中的合理使用和规范，确保建筑结构的安全性、稳定性和耐久性。
该规程详细规定了轻型房屋钢结构的设计、材料选用、施工工艺、验收标准等内容，是轻型房屋建筑领域的重要技术标准。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的设计提出了严格的要求，要求设计符合国家或地方的相关规范标准，保障建筑结构的安全和稳定。
还对轻型房屋钢结构的材料性能、连接件和防护层等方面提出了具体的要求，确保了建筑结构的可靠性和耐久性。
CECS102规程对轻型房屋钢结构的施工工艺提出了详细规定，包括工程准备、基础处理、结构安装、涂装工艺等方面。
规程要求施工单位必须按照相关标准和规范操作，在施工过程中严格控制质量，保证建筑结构的稳固性和耐久性。
CECS102规程还对轻型房屋钢结构的验收标准进行了明确规定，要求验收单位必须依据规程对建筑结构进行全面检测，确保符合相关要求后方可通过验收。
这一严格的验收标准，保证了建筑结构的安全性和稳定性。
CECS102门式刚架轻型房屋钢结构技术规程为轻型房屋钢结构建筑提供了可靠的技术指导和规范，保障了建筑结构的安全性和稳定性。
随着规程的不断完善和推广应用，相信轻型房屋钢结构建筑将在未来的建筑领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作提供更加安全、健康、舒适的居住空间。
第二篇示例：随着现代工业技术的发展，建筑领域也迎来了许多新的技术和材料。
轻钢结构建筑作为一种新型建筑形式，在建筑领域受到了越来越多的关注。
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2.基本设计规定
• 设计方法
– 以概率理论为基础的极限状态设计法
– 极限状态的概念 • 承载能力极限状态 • 正常使用极限状态
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2.基本设计规定
• 设计方法 承载能力极限状态
– 非抗震设防地区：
0S R
– 抗震设防地区：
SER/RE
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2.基本设计规定
• 设计方法 正常使用极限状态
– 杆件壁薄，锈蚀及局部变形影响大； – 制作、运输及安装要求高；
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• 应用和发展 应用
– 单层工业厂房 – 超市 – 仓库等
– 跨度9m ~ 36m
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1.概述
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1.概述
• 应用和发展 发展
– 极限状态的深入研究，避免特殊荷载 下结构失效：雪荷载、风荷载
– 进一步轻型化 – 提高制作、安装精度
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合
–非地震组合：
1.2x永久荷载 + 0.9x1.4x（积灰荷载 +max{雪荷载，屋面活荷}）+ 0.9x1.4x （吊车荷载+风荷载） 1.0x永久荷载 + 1.4x风荷载
– 地震组合：
1.2x重力荷载代表值 + 1.3x水平地震作用
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2.基本设计规定
梁柱刚接/摇摆柱
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3.结构体系及布置
• 结构体系 门式刚架
门式刚架的建筑尺寸： –刚架跨度：9~36米 刚架柱轴线间的距离； 边柱外翼缘对齐； –刚架高度：4.5~9.0米,<12m 地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度； 考虑室内净空及吊车轨顶标高及净空；
*梁、柱轴线确定
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3.结构体系及布置
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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；
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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
–按荷载效应的标准组合计算变形 • 柱顶侧移： H/60;H/180;H/400 （多层层间H/400 ） • 受弯构件挠度： 主梁：L/180;L/240;L/400（钢结构 L/400）
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2.基本设计规定
• 材料选用
– 门式刚架、吊车梁：Q235B或Q345B以上 – 檩条、墙梁等：Q235或Q345；C或Z – 屋面板、墙面板：Q235
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合
– 永久荷载： • 结构自重；屋面；吊挂荷载等
– 屋面活荷： • 标准值 0.5kN/m2; (A>60 m2时，0.3 kN/m2);
– 施工或检修集中荷载： • 设计屋面板和檩条时，1.0 kN
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合
–雪荷载 • 设置女儿墙时，应考虑女儿墙内侧积雪
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3.结构体系及布置
• 结构体系 门式刚架
构件连接： –构件单元划分 钢柱一般为单独单元； 斜梁可划分为多个单元：根据运输条件 –构件单元连接 构件单元内焊接连接； 构件单元间高强螺栓/端板连接；
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3.结构体系及布置
• 结构体系 支撑系统
柱间支撑： –柔性支撑：Φ20圆钢/交叉支撑/张紧装置 –刚性支撑：角钢等，设有桥式吊车时 –30~60度/约45度；刚架较高时，分层设置 –其它形式的支撑或纵向刚架；
• 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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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。
–积灰荷载 • 与屋面活荷、雪荷载较大者同时考虑
–吊车荷载
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合
–风荷载：标准值wk szw0
• 基本风压：1.05； • 高度系数；体形系数* –地震作用 • 底部剪力法；阻尼比0.05； • 一般7度及以下，可不考虑地震作用
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组合 关于风荷载体型系数
• 结构体系 门式刚架
构件截面： –变截面焊接H形钢 截面（腹板）高度：楔形； 腹板厚度/翼缘宽度/翼缘厚度； –等截面焊接H形钢或轧制H形钢 塑性设计 设有桥式吊车时柱截面
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3.结构体系及布置
• 结构体系 门式刚架
柱脚种类： –铰接柱脚 –刚接柱脚 设有5t以上桥式吊车时
屋面坡度设置： 排水坡度：1/20~1/8； 根据所在地区雨量大小确定；
– 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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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。
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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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3.结构体系及布置
• 结构体系 屋面墙面系统
檩条/墙梁 –设置于斜梁、钢柱外侧； –双向受弯构件；冷弯薄壁型钢，C或Z/C； –跨度较大时，可使用轻型桁架； –檩条设置应考虑天窗、采光带、屋面材 料等； –墙梁设置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等；
门式刚架轻型钢结构
天津大学 钢结构教研室
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Байду номын сангаас
1.概述
• 体系构成及适用范围 结构体系
–主要承重骨架：门式刚架 –纵向支撑体系：
屋面水平支撑、柱间支撑 –檩条和墙梁 –维护结构 ：
轻型屋面板/轻型墙面板
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系杆 刚架梁 檩条
墙梁 抗风柱
屋面板
刚架柱
墙梁 吊车梁 屋面水平支撑
柱间支撑
墙面板
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1.概述
• 构造要求
– 构件壁厚 • 主刚架梁柱 t>=4mm; • 檩条、墙梁 t>=1.5mm;
– 构件长细比 • 受压构件 180/220 • 受拉构件 250/300/350/400
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3.结构体系及布置
• 结构体系 门式刚架
门式刚架的形式 –按跨数分 单跨、双跨、多跨及带挑檐或毗屋 –按起坡分 单脊单坡、单脊双坡及多脊多坡