门式刚架轻型房屋设计要点
对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议
对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议最近，美国金属房屋制造商协会（MBMA）发表了一本《金属房屋体系抗震设计指南》，是以2000 年建筑法规IBC为依据，由制定IBC和AISC有关标准的抗震专家会同MBMA的抗震专家共同编制的。
由于美国的抗震设计是按中震考虑结构延性影响，根据结构体系对设计地震作用作不同程度的折减，设计规定也与我国抗震设计方法有很大差异，很难直接搬用。
但其中的一些基本原则是可以而且应该借鉴的。
下面参考MBMA的这本指南，结合我国的有关规定，提出几点意见供参考，用于适用范围符合CECS：102规定的房屋。
1. 门式刚架轻房屋钢为单层单跨或多跨结构，根据其跨高比等具体情况，构件截面有时受风荷载组合控制，有时受地震作组合控制。
当受风荷载组合控制时，可以不作抗震分析，此时，7度及以下一般可不采取抗震构造措施。
MBMA抗震指南也有类似规定。
美国按地震烈度由低到高将地区分为A、B、C、D、E、F等级，其中A～C为低烈度区，C级接近我国7度。
当结构位于A～C级时，若取结构的抗震系数R＝3时（约相当于我国抗震规范的地震影响系数），可不采取抗震构造措施，但此规定不适用于更高烈度。
8度及以上时，或大跨度结构，或其它无法预计的特殊情况时，应采取适当的抗震构造措施。
2.门式刚架构件与普通钢结构相比，长细比和板件宽厚比较大，结构具有较大柔性，截面受地震组合作用控制时，可能出现较大位移。
根据MBMA规定，柱顶位移计算必要时应计入P-Δ效应，并符合下列规定，此时柱顶位移采用压型钢墙板时不应大于柱高的1/80.3.普通单层门式刚架允许高度为18m.采用端板螺栓连接时，恒载不应超过72kg/m2（15psf）。
采用砌体外墙时，柱顶侧移不得大于柱高的1/240.4.门式刚架的抗震分析，可采用单自由度计算模型，根据受载面积，将框架质量集中在柱顶。
当屋面坡度小于10°时，房屋高度可取檐口高度；当屋面坡度大于10°时，房屋高度取檐口高度和屋脊高度的平均值。
门式刚架轻型房屋的设计与应用
年 以 约 １ ０多 万平 方 米 的 速 度 增 加 。 目前 ， 式 刚 架 从 设 ０ 门
计、 制作 到 安 装 已形 成 一 体 化 。２ ０ ０ ８年 初 的一 场 大 雪 ， 使
得 很 多 已经 建 成使 用 的轻 钢 厂 房 出现 了不 同 程 度 的 破 坏 ，
位或作为安装定位使用。高强螺栓使用 日益广泛 ， 常用 ８ ．
产量 的 增加 和 焊 接 Ｈ 型 钢 的 出 现 ， 式 刚 架 更 是 发 展 迅 门 猛 ， 国建 成 此 类 结 构 工 程 已 达 ８ ０多 万 平 方 米 ， 且 每 我 ０ 而
定 ， 严 格 遵 守 。焊 条 的选 用 应 和 被 连 接 金 属 材 质 适 应 。 应
Ｅ ３对 应 Ｑ２ ５ Ｅ５ ４ ３ 、 ０对 应 Ｑ３ ５， ３ ４ Ｑ２ ５与 Ｑ３ ５连 接 时 ， ４ 应 该 选 择 低 强 度 的 Ｅ ３ 而 不 是 Ｅ５ 。焊 接 设 计 中 不 得 任 意 ４， ０ 加 大 焊 缝 ， 缝 的重 心 应 尽量 与被 连 接 构 件 重 心 接 近 。 焊 ４ ）螺 栓 连接 ： 通 螺 栓抗 剪 性 能 差 ， 在 次 要 结 构 部 普 可
度结 构 钢 》 ＧＢ Ｔ１ ９ ） 定 的 Ｑ３ ５钢 。使 用 中 ， 接 承 （ ／ ５１规 ４ 直 受动 力 荷 载 或 振 动 荷 载 、 温 结 构 规 范 不 允 许 采 用 沸 腾 低
钢。
２ 屋 面 活荷 载取 值
门 式 刚架 结 构 设 计 的 主 要 依 据 为 《 结 构 设 计 规 范 》 钢 （ Ｂ Ｏ １— ２ ０ ） 《 弯 薄 壁 型 钢 结 构 技 术 规 范 》 Ｇ ５ ０７ ｏ ３ ， 冷
文 章 编 号 ：０ ６ ２ ７ （０ ０ ０ － ０５ —０ １ ０ － ５ ２ ２ １ ）２ ０ ６ ２
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。
门式刚架结构设计中应注意的问题
工 程 技 术门式刚架结构作为一种新型的轻型结构形式在工业生产以日常生活中得到广泛的应用。
门架结构的建筑物根据跨数来分,可以分为单跨、双跨、或多跨的单双坡门式刚架,同时可以依据业主的需要建成带挑檐或毗屋的结构形式,兼顾通风和采光的要求时可以设置通风天窗和采光带等。
1 《门规》的适用范围目前国内设计门刚所采用的规范为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002[1]。
上述规范有其特定的使用范围:(1)具有轻型屋盖及墙体的建筑。
轻型屋盖和墙体要求重量轻,同时其蒙皮作用所产生的刚度有利于增强整体房屋的整体性,增加建筑物的整体刚度。
(2)门式刚架的跨度不应过大,一般不应超过36m,檐口高度不超过15m。
上述数据只是从经济上来考虑,如果跨度过大或檐口高度过高,结构的整体刚度不易保证,即使采取多种措施,其提高的程度也不是很大。
在这种情况下,采用门式刚架就不经济,应考虑其他的结构形式。
(3)轻、中级工作制的桥式吊车起重量不大于20t,悬挂式起重机不大于3t。
(4)门式刚架的构件截面很薄,如果环境有强腐蚀性,那么应考虑其他的结构形式。
(5)如果结构底部为钢框架,顶部为门式刚架的混合结构,其结构类型已经超出了《规范》的应用范围,这时,应将门刚与下部结构整体分析,充分考虑下部结构对门架的影响,合理分析受力,利用《门规》[1]及《钢规》[2]进行截面的设计。
2 钢材的合理选择设计文件中应对钢材的品种、强度等级、质量等级及钢材所采用的质量标准明确提出。
钢材的强度等级为结构计算的重要数据,在此不再叙述,钢材的质量等级也是影响结构性能的重要影响因素。
质量等级A、B、C、D、E是根据钢材在不同温度下的抗冲击韧性来划分的。
根据《钢规》[2]的第3.3.4条的规定,对于需要演算疲劳的钢构件,在不同的工作温度下,钢材应有相应的冲击韧性保证值,它是选择钢材质量等级的依据。
对于处于寒冷和严寒的北方地区,处于室外环境下承受重复荷载的钢结构,钢材的质量等级至少为C级。
门式刚架轻型房屋钢结构的设计理解
５ 抗震 设 计 ．
关于抗 震， 应根据设防烈度 、 结构类型和房屋高度 等数据的实际情况调整不同 的
钢 结构 建 筑 参 数 ， 不 同 情 况 采 取 不 同 的抗 震 措 施 ， 对 达到 抗 震 性 能 强 的 目的 钢 结 构 工 程 的抗 震 主要 是根 据 设 防 的 等 级 和 房 屋 的 高 度 ， 制 框 架 柱 和 支 撑 的长 细 比 ， 制 控 控 梁 、 及 支撑 杆 件 板 件 的 宽 厚 比， 制 钢 结 构 建 设 中 的 各 项 参 数 ， 包 括 焊 缝 连 接 的 柱 控 还
１ｍ ， ｍ 且不小于柱翼缘厚度的 １ ５ 。确定柱脚锚栓还要考虑到实际工程承 受部分 ６ 倍 水平剪力等不利 因素， 当计 算出的柱脚 锚栓直径小于 ２ｍ ４ ｍ时， 取 ２ ｍ 。通 常刚架 应 ４ｍ
跨度 不 大 干 １ｍ时 ， 用 ２个 Ｍ ４的锚 栓 ； 架 跨 度不 大 于 ２ ｍ时 ， 用 ４个 Ｍ ４ 的 ８ 采 ２ 刚 ７ 采 ２ 锚栓 ； 架 跨 度 不 大 干 ３ｍ时 ， 用 ４个 Ｍ ０的 锚 栓 。 脚 锚 栓 均 应 设 双 螺 帽 ， 止螺 刚 ０ 采 ３ 柱 防 帽松 动 而 影响 安 全 柱 脚 设计 还 要 计 算柱 脚 底 部 的水 平 剪 力， 复 核 柱 脚 底 板 与 混 凝 土 基 础 间 的摩 擦
基 础 。如何 控 制 基础 受 到这 些 情 况 的破 坏 ？ 有 效 的 办 法 是 深 埋 基 础 。相 对 轻钢 结构 最 基 础 而 言 ， 必 须 预埋 地 脚 螺 栓 连 接 上 部结 构 和 基 础 ，地 脚 螺 栓 离 基 础 边 缘 不 得 小于 １０ ｍ。 由于 地 脚 螺 栓 长 度 过 短 会 造 成 地 脚 螺 栓 从 基 础 中 拔起 ， 致 基 础 破 坏 。 ５ｍ 导 柱脚 根据 能 否 抵 抗 弯矩 分 为 刚接 柱 脚 或 铰 接 柱 脚 。 刚 架 柱 脚 宜 采 用 平 板 式 铰 接 柱 脚 ， 若 有 吊 车 时 应 采 用 刚 接 柱 脚 。柱 脚 底 板 厚 度 按 计 算 求 得 ， 一 般 底 板 不 小 于
门式刚架轻型房屋钢结构的设计
关键词 ： 门式 刚架 轻 型 钢 结 构 设 计
前 言
一
门式刚架作为轻型房屋钢结构 的一种 结构形式 ，具有施
工 速 度 快 、 筑 造 型 美 观 、 材 用量 少 、 震性 能 好 、 利 于 环 建 钢 抗 有 保 、 价 低 廉 、 合 经 济 效 益 好 等优 势 ， 着近 年 来 防火 、 腐 造 综 随 防 新 产 品 的 不 断 出现 ， 已较 好 地 解 决 了钢 结 构 抗 腐 蚀 性 差 的缺 点 。 得 它 在 工 业 厂 房 以 及 民 用设 施 中 获得 了广 泛 的应 用 。笔 使 者 总 结 近 年 来 的工 程 实 践 ，提 出在 门 式 刚架 轻 型 钢 结 构 设 计 与 应 用 方面 应 考 虑 和 注 意 的一 些 技 术 问 题 。
多抗剪 配筋 ， 施工质量 无法保证 ， 框架结构柱 、 抗震设 其 且 梁
计 过 分保 守 。
在边 节 点 处必 须 按 照 “ 柱 弱 梁 ” “ 节 点 弱 构 件 ” 则 强 及 强 原 设计 ， 在 内节 点 处 按 “ 梁 弱 柱 ” 则 设计 ， 内节 点 的 受 剪 而 强 原 则 承 载 力 易于 保 证 。抗 震 设 计 中为 避 免 内 节点 破 坏 ， 罕 遇 地 震 在 作 用 下允 许 中柱 柱 端 出铰 以 形 成 混 合 机 制 是 必 要 的 ，也 是 经
造措施 （ 箍筋加 密约束的混凝 土强度较单 向的强度有较大 的
提高 ）保证柱铰在 不降低其承载 力的情况下 有较大的转动能 ，
力 ，是 多层 多跨 预 应 力 混 凝 土 框 架 设 计 中较 为切 实 可 行 的 措
施。 由此 ， 许 中柱 上 出铰 ， 强柱 的构 造 措 施 （ 允 加 箍筋 加 密约 束 的 混 凝 土 强 度 较 单 向 的 强 度 有 较 大 的 提 高 ）保 证 柱 铰 在 不 降 ，
(完整版)YJK门式刚架设计
YJK门式刚架设计用户例题展示：例题：单跨双坡门式刚架1.设计条件刚架跨度30m，柱高6m，柱距6m，屋面坡度1/10，柱网及平面布置见图，刚架形式及几何尺寸见图，屋面及墙面为压型钢板复合板。
檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢，檩条间距 1.5m，钢材采用Q345钢。
2.荷载（1）永久荷载标准值(水平投影)屋面板及保温屋0.35 KN/m2檩条、拉条、支撑等0.05 KN/m2悬挂设备及照明灯0.10 KN/m2合计0.5KN/m2;（2）可变荷载标准值屋面活荷0.5KN/m2（3）风荷载标准值基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值；风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。
当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用，??2= 1.0；风荷载体型系数按荷载规范表8.3.1取用。
3.构件设计（1）门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为：变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为：变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12;（2）压型钢板厚度0.6mm。
（3）檩条选用C型薄壁卷边槽钢，檩条间距 1.5m，（4）屋面支撑系统：水平交叉支撑采用?16圆钢；（5）边跨及屋脊系杆采用圆钢管?200×180；（6）柱间交叉支撑采用角钢L80x6；（7）抗风柱截面为H400x250x8x10.一：建模型采用普通建模方式1：布置网格2：布置门式刚柱、门式刚梁（1）变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边（2）由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮，可以填写偏轴偏心来实现，并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心；也可以不考虑柱偏心避免建模的繁琐，使两边跨轴线向屋脊线各移动H（小头）/2，轴线跨度减小400即可。
如下轴线网格：3：布置柱间支撑及抗风柱4：布置屋面系杆、交叉支撑5：点高找坡使用三点点高时首先要选择三点来确定一个面，然后选择在这个面上的构件。
门式刚架轻型房屋钢结构设计中的两个问题
叠熊；堡凰。
门式刚架轻型房屋钢结构设计中的两个问题李瑞鹏(河北省滦县建设局，河北滦县063700)f}裔要】概述了门式刚架梁柱平面外计算长度的取法，刚架屋盖支撑和柱问支撑的截面和构造。
【关键间门式刚架；计算长度；屋盖支撑；柱问支撑1关于剐架平面外的计算长度1．1梁的平面外计算长度，分E翼缘和下翼缘两种情况1．1-1上翼缘计算长度，通常有三种取法1)取上翼缘横向支撑的节距。
支撑的节距，按刚架跨度、柱距确定。
通常取檩距的倍数。
支持的节距直接影响横梁的截面和整体稳定性。
2)取隅撑间距。
隅撑通过檩条连接于有弹性侧移的下翼缘上，故其不能作为上翼缘受压时的侧向支点。
在某些情况下可将其作为下翼缘受压时的侧向支点，具体见后面下翼缘的计算长度论述。
3)取3m。
不少轻型房屋门式同4架中取2个檩距，当15m檩距时取=3．0m。
如果以上2个檩距、3根檩条，均不在横向支撑节点时，所有檩条均随梁的上翼缘侧弯，不能起支撑作用，只有位于支撑节点处的檩条才能起侧向支点作用，取=3m，能设计合理的横梁截面，充分发挥强度作用。
当屋面刚度好，与檩条连接可靠时，考虑屋面实际存在的蒙皮作用，取2个檩距，即3m，这按。
门规”第5．12条的精神在实践中也是可行的。
对设有桥式吊车、悬挂吊车的刚架和其他大跨度刚架，作者建议不—律取=3m为宜。
1．12下翼缘计算长度，通常也有两种处理办法1)设置隅撑。
不分情况取隅撑间距，隅撑间距取不大于(bl为受压翼缘宽度)，多数取3．0—4．5m。
另一种观点取与上翼缘横向支撑节点处檩条相连的隅撑间距，亦即横向支撑的节距。
作者以为取后者为妥。
2)不设隅撑，取=O A Lo取=O A L的前提与弯距图形有关。
正常情况下，梁端为负弯距，跨中为正弯距，考虑柱面风荷载使梁反弯点内移，故偏安全地取反弯点距梁端为U50但是当风荷载的效应大于恒荷载的效应，使跨中产生负弯距时，此时梁跨中下翼缘的计算长度可能比式=0．4L算得得稍大。
门式刚架轻型房屋钢结构的形式与设计要求
1 门式刚架轻型房屋钢结构的特点
门式刚架轻型房屋钢结构是建筑轻型化的代表，也是建 筑行业中发展较快的一种建筑结构形式，该结构有着诸多优 点，使其被广泛应用于各种建筑中，具有较高的经济性和优 越性。
（1）构造比较简单，使用单一材料。与其他建筑结构形式 相比，门式刚架轻型房屋钢结构相对简单，主要使用钢材这一 材料，因此在设计起来比较容易做到标准化和定型化，后期构 件加工、制作和安装都可以实现自动化作业，利用计算机程序 可以控制设计和生产的整个过程，降低了人为失误发生的可 能，提高了生产效率。
（3）抗震性能好。由于门式刚架轻型房屋钢结构重量较 轻，基础受力小。在相同地震强度下，门式刚架轻型房屋钢结 构的地震反应弱，能够有效的降低地震灾害，保护人们财产和 生命安全。尤其是在地震较为频繁的地区推广门式刚架轻型 房屋钢结构具有更重要的现实意义。
（4）施工周期短。门式刚架轻钢结构的材料单一、制作简 单，所有的构件都可以在车间内完成，然后将构件运到工地进 行安装即可，构件之间用高强度的螺栓相连接，部分需要进行 焊接，就可以完成整个工序。整个过程不仅方便，施工时间 短，而且质量得到保证。另外，由于可以在车间内完成构件生 产，避免了施工现场作业，也就规避了施工现场气候条件等带 来的影响。一般来说，规模不大的厂房仅需四、五天就可以完 成，最长也不超过 2 个月。而钢筋混凝土结构则起码需要一年
2 门式刚架轻型房屋钢结构的形式
门式刚架轻型房屋钢结构的结构形式比较灵活，能够充 分利用材料，是一个系统性的工程，整个结构由刚架斜梁、屋 面压型钢板、刚架柱、屋面檩条、墙面凛条、吊车梁、山墙骨架、 支撑系统等组成，可以满足多种功能厂房设计要求。从结构 跨度分类，可以分为单跨、双跨、多跨和高低跨等几种形式，单 跨的话从小到 9m，大到 70m 都可以采用这种结构形式。多跨 的话可以覆盖大面积的厂房等建筑；从截面形式来分来的话， 可以分为实腹式和格构式，顾名思义，实腹式就是腹板不开洞 的，如工字钢、C 型钢等，格构式是由较小截面构件组成，重要 比实腹式更轻；从是否带吊车来分类，可以分为带吊车结构和 不带吊车结构等。
门式刚架轻钢结构设计指导
第三章门式刚架轻钢结构设计§3.1设计一般规定一、结构形式1.门式刚架分为单跨、双跨、多跨（刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架形式。
多跨刚架中间柱与刚架斜梁的连接，可采用铰接（俗称摇摆柱）。
多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖，必要时也可采用由多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。
2.在门式刚架轻型房屋钢结构中，屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性，由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可用张紧的圆钢。
3.根据跨度、高度和荷载的不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。
设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。
4. 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8～1/20，在雨水较多的地区可取其中较大值。
5.外墙除采用以压型钢板作维护面的轻质墙体外，上可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的墙。
二、.建筑尺寸1.门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离，宜为9~36m，以3m为模数，必要时也可采用非模数跨度。
边柱的截面高度不相等时其外侧应对齐。
2.门式刚架的高度，应根据使用要求的室内净高确定，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点之间的高度。
无吊车房屋门式钢架高度宜取 4.5~9m；有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空要求确定，一般宜为9~12m。
3.门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6m，也可采用7.5m或9m，最大可用12m。
门式刚架跨度较小时可用4.5m。
4.门式刚架的高、宽、长⑴门式刚架轻型房屋的檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度。
⑵门式刚架轻型房屋的最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度。
⑶门式刚架轻型房屋的宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离。
挑檐长度可根据使用要求确定，宜为0.5~1.2m，其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
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门式刚架轻型房屋设计要点
摘要门式刚架是典型的轻型钢结构，它具有节省材料、施工周期短等优点，因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构，本文总结了门式刚架设计中一些设计要点，供设计人员参考。
关键词轻型钢结构；门式刚架；设计要点
轻型门式钢架房屋结构在我国的应用自20世纪60年代开始兴起，90年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H型钢的出现，轻刚结构在我国进入兴旺发展的时代。
1门式刚架适用范围
门式刚架通常用于跨度为9～36m，柱距一般为6m、柱高4.5～12m、设有吊车起重量较小的单层工业房屋或公共建筑。
设置桥式吊车时，宜为起重量不大于20t的中轻工作制（A1～A5）的吊车；设置悬挂吊车时，其起重量不大于3t，在我国，门式刚架已大量用于各类工业厂房、仓库、体育场、会议厅、展览中心和剧院等大型公共建筑以及不同用途的各种活动房屋。
2门式刚架合理跨度的确定
门式刚架一般跨度为9～36m。
不同的生产工艺流程和使用功能在很大程度上决定着厂房的跨度选择。
轻钢结构设计应在满足业主的生产工艺和使用功能的基础上，确定合理的跨度以取得优良经济性指标。
通常是根据房屋的高度确定较为合理的跨度（如图1所示）。
一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大刚架跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但能节省空间，基础造价低，综合效益较为可观。
比如。
当檐高为6m，柱距为7.5m，荷载情况（恒荷载0.3kN/m2、活荷载0.5kN/m2、吊挂荷载0.2kN/m2、基本风压0.55kN/m2、无吊车），跨度为18～48m之间的刚架单位用钢量（Q235.B）为18～35kg/m2。
当檐高为12m时，跨度在18～48m之间的刚架单位用钢量为25～40kg/m2。
可见，刚架用钢量指标随着跨度的增大而增大。
因此，在工艺要求允许的情况下，应尽量选择小跨度高度低的门式刚架更为经济，不宜盲目追求大跨度。
3合理柱距的确定
刚架的柱距与刚架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关，在刚架跨度较小的情况下，选用较大的刚架间距，增加檩条的用钢量是不经济的。
因此，从结合经济分析的角度看，确定合理的柱距才能既节约钢材，又使设计真正做到定型化、专门化、标准化以及轻型化，从而推动门式刚架轻钢房屋结构体系在我国的发展随着柱距的增大，刚架用钢量比例是逐渐下降的。
但当柱距增加到一定的数
值后，刚架用钢量随着柱距的增大其下降的幅度较为平缓。
而其他如檩条、吊车梁和墙梁的用钢量随着柱距的增大而增加，就房屋的总用钢量而言，随柱距的增大先下降而后上升。
综合各项用钢量表明，对一定条件下的轻钢房屋而言存在一最优柱距，一般情况下，门式刚架的最优间距在6～9m之问。
超过9m时，屋面檩条与墙架体系的用钢量增加太多，综合造价并不经济。
4柱脚设计
对轻钢结构由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，若锚栓离混凝土基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，因此，锚栓离基础边缘的距离不得小于150mm，柱脚底板边缘到基础边缘不小于100mm。
柱脚根据能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱脚。
刚接和铰接柱脚关键在于锚栓布置，铰接柱脚一般采用两个锚栓，刚接柱脚一般采用四个或四个以上锚栓连接。
柱脚的区别在于对侧移的控制，如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚，例如有吊车荷载的情况，应将柱脚设计成刚接柱脚，其余情况下，柱脚应设计成铰接。
一般情况下，柱底剪力是通过底板和基础顶面的摩擦力来传递的，若不满足要求，则须设置抗剪键来满足抗剪，抗剪键通常情况下采用槽钢制作。
为了防止钢结构柱脚锈蚀，钢结构安装完毕后，柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹（保护层不小于50mm），并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm，当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出地面不小于100mm。
5梁、柱截面选取
柱脚刚接的刚架柱宜采用等截面柱或阶形柱。
柱脚铰接的刚架柱为了美观及节约钢材，宜采用楔形柱，楔形柱的最大截面高度取最小截面高度的2～3倍为最优截面，楔形柱下端的宽度不宜小于200mm。
门式刚架横梁截面高度一般可按跨度的l/30～l/40（实腹式）或
1/l 5～l/25（格构式）确定，当刚架跨度较小时，刚架横梁也可采用变截面构造，梁分段位置宜取梁中弯矩较小处。
当梁跨度较大时，宜在梁柱节点或弯矩较大处加腋，并按加腋段为变截面进行计算。
对尺寸较小的构造腋，计算时可不考虑加腋的变截而影响。
在无振动荷载作用下，可充分利用腹板屈曲后强度分析构件的强度和稳定性，将构件设计成为高而窄的截两形式。
最小截面高度宜取跨度的1/45～1/60，截面高度比一般为3～5，多跨刚架的中柱多采用摇摆柱。
6梁柱连接节点
门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。
端板竖放用于局部等截面柱。
当竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有力作用。
如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。
端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式节点，因此应尽量采取外伸式端板连接，同时应在结点板外伸部分设置加劲肋，使
靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效减少节点板的变形。
7支撑和刚性系杆的设置
支撑体系在门式刚架轻钢结构具有十分重要的作用，主要体现在以下几个方面：①将各个平面刚架连接组成具有空间刚度和稳定性的整体结构；②为结构和构件的平面外整体稳定提供侧向支撑点，减少平面外的计算长度；③明确合理、简捷的传递风力，温度应力、地震力及吊车纵向水平刹车力等纵向荷载；④便于屋盖梁安装稳定性和屋盖梁定位。
轻型门式刚架结构的标准支撑系统有斜交叉支撑、门架支撑。
交叉支撑有柔性支撑和刚性支撑两种，一般情况下采用柔性支撑，有吊车的情况下采用刚性支撑。
由于建筑功能和外观的要求，在某些开间内不能设置交叉支撑，这时可以设置门架支撑。
连接中间各榀刚架的屋面系杆，一般在檐口、跨中设置三道，有吊车的厂房牛腿位置的系杆可用吊车梁替代，吊车梁与刚架柱采用隅撑连接，以消除吊车梁偏心所产生的影响。
8结语
门式钢架轻型房屋钢结构设计一般采用以概率理论为基础的极限状态设计法，在轻型门式钢架结构设计过程中，通过对设计要点和重点的把握及合理配置，可以有效地起到方便制作、安装，节约钢材用量的作用。
轻型门式钢架结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，在工业厂房中得到较为广泛的应用。
参考文献
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[2]门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102:2002),中国计划出版社,2003.
[3]冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB500018-2002),中国建筑工业出版社,2002.
[4]汪一骏等.钢结构设计手册,中国建筑工业出版社,2004.
[5]余刚等.轻型钢结构,中国计划出版社,2006.。