门式刚架轻型钢结构
门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施
门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施摘要：本文根据本人实际工程经验，阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题，针对类似问题提出改进措施及建议，以供大家参考。
关键词：门式刚架钢结构结构设计施工安装0 引言钢结构在我国已经发展几十年，尤其近十年日趋发展完善，门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。
近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低，施工进度快深受人们的喜欢，厂房、车间如雨后春笋，遍地开花。
但随之在设计及施工环节也爆出一些问题，如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。
针对此类常见问题，结合本人经验进行分析，提出建议及改进措施。
1. 设计中常出现的问题1.1 门式刚架钢结构变形过大1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的，通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2，当有保温隔热要求时，采用的双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。
活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.，门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2。
有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本，荷载取值都采取极限最小值，甚至一些附加荷载也省略掉了，比如屋面的风机荷载。
活荷载要考虑当地雪荷载，积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、女儿墙遮挡范围内，因此计算此范围结构时要增加荷载，有些设计人员却按统一的均布荷载考虑。
积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载，忽略一方面都可能荷载取值与实际不符。
最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细，安装完成后，在实际荷载下变形厉害，尤其冬天屋面积雪过厚后。
1.1.2 风荷载考虑不当门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定，关于门式刚架风荷载系数μs取用，目前有两种。
一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，一种是《建筑结构荷载规范》。
轻型门式刚架结构设计
民用建筑
在民用建筑领域，轻型门 式刚架结构可用于商场、 超市、仓库等建筑物的建 设。
轻型门式刚架结构的发展历程
起源
轻型门式刚架结构起源于20世纪初，随着工业和经济的发展，逐渐 得到广泛应用。
发展历程
随着科技的进步和工程实践的积累，轻型门式刚架结构在材料、设 计、施工等方面不断优化，逐步形成了完善的标准和规范。
根据设计图纸，完成门式刚架的基础施工，包括桩基、基础垫层、 钢筋混凝土浇筑等。
钢构件加工
按照设计图纸要求，对钢构件进行加工制作，确保尺寸、形状、焊 接质量等符合规范要求。
钢构件安装
将加工好的钢构件运输到施工现场，进行安装，确保安装位置准确、 稳固。
施工流程与要点
连接节点处理
根据设计图纸，对钢构件之间的 连接节点进行处理，确保节点连 接牢固、安全可靠。
未来趋势
未来，随着环保和节能要求的提高，轻型门式刚架结构将继续向着高 效、环保、可持续发展的方向发展。
02 轻型门式刚架结构设计原 理
结构设计的基本原则
安全性
确保结构在正常施工和使用过程 中能够承受各种可能的作用力， 不发生破坏、失稳或过大变形。
经济性
在满足安全性和使用功能的前 提下，尽可能降低结构造价， 提高经济性。
适用性
确保结构在使用过程中具有良 好的工作性能，满足正常使用 要求。
耐久性
考虑结构的使用寿命，确保结 构在使用期限内具有良好的耐
久性能。
结构分析方法
有限元分析
利用有限元方法对结构进 行离散化，通过计算和分 析离散化的模型来预测结 构的性能和响应。
线性分析
基于线性理论对结构进行 静力、动力和稳定性分析， 以确定结构的承载能力和 稳定性。
轻型门式刚架结构ppt演示
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。
《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》的变化及算例分析袁霞【摘要】门式刚架轻型结构房屋是钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构式.近年来随着我国经济水平的不断提高,结构安全性就显得越来越重要,另外一些相关的结构规范也已经相继改版.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002(以下简称《门刚规程》)已经显得落后于社会的发展,为适应这些相应的需求,新的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015(以下简称《门刚规范》)于2016年8月份正式实施.《门刚规范》相较于《门刚规程》来说不单是从规程提高为规范,在内容上也做很大的改动,文中将从多个方面来介绍《门刚规范》的变化,并通过算例进行分析,以方便设计人员熟练使用新的规范.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2017(014)004【总页数】7页(P75-81)【关键词】《门刚规范》;抗震设计;构件设计【作者】袁霞【作者单位】中色科技股份有限公司,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】TU392.5门式刚架轻型结构房屋是钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构式。
它是用轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢等作檩条、墙梁；以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面及墙面，并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系[5]。
门式刚架轻型结构体系在国内外应用极为广泛，最早始于美国，日本和欧洲门式刚架轻型结构体系的应用也较多。
由于该结构形式具有许多其它结构所不具备的优点，而且经济效益十分显著，因此这种结构形式在国外一经推出就得到了广泛应用。
我国门式刚架结构体系起步较晚，最初是在引进国外相关材料和软件的基础上发展起来的。
由于我国多年来一直从节约钢材和资金的角度出发，对建筑钢结构采取限制使用的政策，因此门式刚架结构体系未得到长足的发展，无论是设计水平，还是施工水平，与国外相比，都有较大的差距[6]。
新规下门式刚架轻钢结构设计的要点
新规下门式刚架轻钢结构设计的要点摘要：新版《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》、《钢结构设计标准》、《建筑钢结构防火技术规范》、《工程结构通用规范》、《钢结构通用规范》实施后，门式刚架轻钢结构的设计工作发生了较大的变化。
本文针对对新规下的门式刚架轻钢结构设计的荷载取值、框架梁平面外计算长度、钢结构防火设计、独立柱基础设计等问题进行了讨论，并对其在软件中的实现及操作要点给出了建议。
关键词：门式刚架钢结构结构设计荷载取值防火独立柱基础1 引言门式刚架轻钢结构房屋具有优秀的工程性能，如：质量轻、地震反应小、制作施工方便、综合经济效益高等，是目前我国应用最为广泛的钢结构。
探讨该类型房屋的结构设计如何做到安全、经济，具有相当重要的意义，对该类型结构设计工作的论述也著述颇多。
随着《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015、《钢结构设计标准》GB 50017-2017、《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249-2017、《工程结构通用规范》GB 55001-2021、《钢结构通用规范》GB 55006-2021等设计规范的颁布与实施，针对该类型房屋的结构设计工作发生了较大的变化，规范对结构设计工作也提出了更高的要求。
本文针对与新规实施有关的问题进行了讨论。
1 门式刚架适用范围《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》中对门式刚架轻型房屋的定义：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。
该规范1.0.2条中明确该规范的适用范围：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。
当房屋高度过大，或吊车吨位、工作制级别超出规范的适用范围，此时结构设计不能按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》执行，应该按《钢结构设计标准》执行，荷载的取值则应按照《建筑结构荷载规范》执行。
第6讲轻型门式刚架结构形式布置内力与侧移
屋面檩条 长圆孔
门式刚架建筑及结构布置
屋面梁 图 2-55 檩条长圆孔构造图
檩条
第2章
轻型门式刚架结构
国家级精品课程—钢结构设计
第 6 讲 轻型门式刚架结构形式、布置、内力与侧 移
2) 考虑用钢量，确定合理的柱距： 门式刚架的用钢量一般来说是随着柱距的增大而 减小，但吊车梁、檩条、墙梁的用钢量则随着门式刚 架柱距的增大而增加。 对于无桥式吊车的单层门式刚架轻型房屋，其柱距以 6 ～ 9m 为宜； 当没有悬挂荷载或悬挂荷载不作用在檩条上，或采用高 频焊接轻型 H 型钢檩条，或采用格构式檩条时，门式刚架 的最大柱距可以达到 12m ，此时应设置墙架柱； 对于有 10t 以上的吊车或设有较大悬挂荷载的单层门式 刚架轻型房屋，门式刚架的柱距以 6m 为宜。
第2章 轻型门式刚架结构
轻型门式刚架的结构形式
结构形式选用原则
国家级精品课程—钢结构设计
第 6 讲 轻型门式刚架结构形式、布置、内力与侧 移
轻型门式刚架的结构形式
摇摆柱梁柱铰接 节点
梁柱刚性节点
第2章
轻型门式刚架结构
国家级精品课程—钢结构设计
第 6 讲 轻型门式刚架结构形式、布置、内力与侧 移
实腹式 • 按构件形式 格构式
内力与侧移计算
第2章
轻型门式刚架结构
国家级精品课程—钢结构设计
第 6 讲 轻型门式刚架结构形式、布置、内力与侧 移
内力计算 变截面门式刚架的内力计算方法 • 有限元法（直接刚度法）；——上机 • 力法、位移法、弯矩分配法等；——手算 • 当门式刚架的构件全部为等截面时，允许采用塑性分 析方法，并按《钢结构设计规范》（ GB 50017-200 3 ）的规定进行设计。
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。
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程门式刚架轻型房屋钢结构技术规程是针对轻型钢结构门式刚架房屋在建造、设计、验收等环节中的技术规定。
这一规程对于确保轻型钢结构门式刚架房屋的安全性、实用性、经济性和环保性具有重要的指导意义。
下面就具体介绍门式刚架轻型房屋钢结构技术规程的内容。
首先，门式刚架轻型房屋钢结构应采用各环节的相关标准，包括国家安全标准、建筑设计规范、建筑工程施工及验收规范，以及有关环境保护标准等。
对全过程中的施工方案设计、材料选用、造价、施工细节等，都有着一定的应用框架和技术要求。
其次，在材料选用方面，应该根据国家有关标准来选择合适的材料。
门式刚架房屋轻型钢结构房屋的构件材料应具备较好的机械性能和耐久性，并且符合环保要求。
在施工过程中，还应该对材料的验收进行严格的把关。
再次，在设计方案上，应该结合实际情况，采取先进的技术、先进的设备和结构模型的优化设计，确保门式刚架房屋轻型钢结构的整体结构稳定，考虑到防震、抗风等因素，确保房屋能够在自然灾害等外力的作用下，保证建筑物的完整性、稳定性和安全性。
同时，在施工环节中，应注意材料的储存、保护和使用，保证施工过程中的安全性、效率和环保性。
在这个过程中，应该采用专业的施工工艺和先进的施工技术，确保轻型钢结构门式刚架房屋的施工质量，避免一些难以预见的问题。
最后，在验收环节中，应该执行国家标准、草案的要求，严格审查验收机构资格，对进行相关材料的验收，保证检测、验收的过程安全、客观、公正，并严格执行验收标准。
综上所述，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程是对轻型钢结构门式刚架房屋在各环节中的技术规定，按照国家标准、建筑安全规范、工程设计规范、施工验收等标准，践行创新技术的应用，为新型建筑行业的发展和永续发展做出了重要的贡献。
2、门式刚架
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 概述 结构选型和布置 刚架设计 压型钢板设计 檩条设计 墙梁设计 支撑及构造设计
1.1
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：
1.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。 2.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。 3.屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/51/10，是一种经济可靠的结构形式。
1.3.2 刚架内力和侧移计算
内力计算原则： 根据不同荷载组合下内力分析结果，找出控 制截面的内力组合，控制截面位置一般在柱底、 柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。 控制截面的内力组合主要有： 最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。 最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。 最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值。 最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载 和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。
非抗震设防地区：
抗震设防地区：
0S R
SE R / RE
正常使用极限状态
按荷载效应的标准组合计算变形 柱顶侧移： H/60， H/240;H/180，H/400 （多层层间H/500 ） 受弯构件挠度： 主梁：L/180;L/240;L/400（钢结构 L/400）
1.3.1荷载及荷载组合
门式刚架结构的特点
重量轻 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。
《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇之18门式刚架轻型房屋钢结构
2003 全国民用建筑工程设计技术措施结 构 第18章 门式刚架轻型房屋钢结构北京中华建安徽分公司总工办 编著建设部工程质量安全监督与行业发展司中国建筑标准设计研究所目录目 录 (2)18.1一般规定 (3)18.2结构布置 (5)18.3门式刚架 (5)18.4屋面檩条和屋画板 (7)18.5支撑体系 (9)18.6围护结构 (10)18. 7节点及构造 (11)18.8抗震措施 (15)18.9常见设计质置问题及预防措施 (15)18门式刚架轻型房屋钢结构18.1一般规定18.1.1 本措施适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙。
无桥式吊车或起重量不大于20t的起重机工作级另（为中、轻级（A1- A5）的桥式吊车或3t悬挂吊车的单层房屋钢结构设计，不适用于具有强烈侵蚀性气体和构件表面温度大于150℃的房屋。
18.1.2受拉强度按净截面计算，受压强度按有效净截面计算。
稳定性按有效截面计算，变形和多种稳定系数均可按毛截面计算。
18.1.3悬挂的附加永久物体重量：如喷淋系统、机械设备、电力系统和吊顶等悬挂荷载应视为恒载，按实际情况取用。
18.1.4屋面均布活荷载标准值应取0.5kN／m2 ，对支承压型钢板等轻屋面构件，当仅有一个可变荷载，且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值可取0.3kN／m2。
18.1.5屋面施工或检修集中荷载，其标准值取1.0kN，当施工荷载有可能超过上述荷载时，应按实际情况取用。
18.1.6跨高比L/h小于等于4的门式刚架应按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001计算风荷载标准值WK 及风荷载体形系数μs不考虑风振系数βj，但当跨高比l／h大于4的门式刚架及房屋所有围护结构的风荷载标准值Wk宜按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002取用。
18.1.7限值规定1受弯构件的挠度与其跨度的比限值，不应大于表18.1.7- 1规定。