轻型门式刚架结构汇报人：2025-06-01
目录CATALOGUE01门式刚架结构概述02门式刚架结构体系组成03门式刚架结构设计要点04门式刚架结构的优势05门式刚架结构的应用案例06门式刚架结构的发展趋势
01门式刚架结构概述
定义与特点结构定义空间利用率高轻量化设计轻型门式刚架是一种由柱和梁刚性连接组成的单层钢结构体系，其特点是跨度大、自重轻、抗震性能好，广泛应用于工业厂房、仓库等建筑。采用薄壁型钢或冷弯型钢构件，通过优化截面形状实现材料的高效利用，显著降低结构自重，减少基础造价。由于柱距较大（通常6-12米），内部空间开阔，便于设备布置和工艺流程调整，满足现代工业建筑的灵活性需求。快速施工抗震性能优越构件工厂预制化程度高，现场采用高强度螺栓连接或焊接，施工周期比传统混凝土结构缩短30%-50%。刚接节点具有良好的变形能力，能有效吸收地震能量，配合支撑系统可形成多重抗震防线。可扩展性强可通过增减跨数、调整檐口高度等方式灵活适应不同功能需求，后期改造升级方便。
1950s1980s智能建造机器人焊接与数字孪生技术推动门式刚架进入智能制造阶段2000s2020s材料革新高强钢材与防腐涂层广泛应用，结构跨度突破45米极限标准制定《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁布，奠定行业设计基础美国应用二战后勤仓库首次采用轻型门式刚架，开启工业化建造新纪元起源里程碑演进1960s1990s2010s绿色转型BIM技术与光伏屋面结合，实现全生命周期碳排放降低30%技术升级计算机辅助设计普及，三维建模提升复杂节点施工精度中国引入宝钢等工业项目引进日本门式刚架技术，推动国内轻钢结构发展规范创新发展历史
自重轻农业设施企工业厂房物流仓储商业建筑体育场馆结构特点抗震性能维护结构屋面系统采用端板连接节点，螺栓间距需满足规范最小边距要求。节点构造单跨可达36米，满足大空间需求，柱距灵活布置6-9米。跨度优势压型钢板外墙需设置抗风桁架，间距不超过6米。墙面体系热镀锌涂装层防火涂料防腐处理梁柱节点刚接，柱脚宜设计为铰接以释放弯矩。应用领域
02门式刚架结构体系组成
节点构造采用端板连接或焊接节点，确保斜梁与柱的刚性连接。01截面形式常用H型钢或变截面构件，满足强度与稳定性要求。03受力分析斜梁承受屋面荷载，柱承受水平力与竖向荷载共同作用。02连接件采用高强度螺栓或焊接工艺。04防腐处理热镀锌或喷涂防腐涂料，确保结构耐久性。06支撑系统设置隅撑或系杆增强斜梁与柱的整体稳定性。05刚架核心刚架斜梁与刚架柱
支撑与系杆屋面水平支撑柱间垂直支撑刚性系杆设置张紧装置配置抗震构造措施采用十字交叉圆钢或角钢，间距不超过30m，用于传递山墙风荷载并保证屋盖整体稳定性。布置在温度区段端部第二开间，采用双角钢组合截面，长细比控制在150以内以抵抗纵向水平力。在无支撑开间布置通长钢管或H型钢系杆，截面惯性矩应大于檩条要求的20倍以确保平面外稳定。圆钢支撑需配备花篮螺栓进行预紧力调节，初始张拉力控制在破断荷载的10%-15%范围。8度及以上设防区需采用型钢支撑并设置消能连接件，支撑夹角宜在30°-60°之间优化受力性能。
冷弯薄壁檩条采用C型或Z型截面，厚度不小于1.5mm，跨中设置拉条系统控制侧向挠度（限值L/200）。连续檩条设计通过搭接接头实现多跨连续，搭接长度不小于10%跨度且需用两颗螺栓连接，有效降低跨中弯矩30%-40%。山墙抗风柱间距与刚架柱协调（通常6-9m），采用格构式柱或焊接H型钢，顶部与斜梁采用弹簧板连接释放温度应力。墙梁布置原则竖向间距不超过1.5m，门窗洞口处设置双墙梁，外挂墙板时需验算屈曲后强度。连接节点细节檩条与刚架采用檩托板连接，螺栓孔设长圆孔允许温度变形，山墙转角处设置斜拉条增强整体性。防腐特殊处理沿海地区檩条需采用镀铝锌钢板（AZ150）或进行三重防腐涂层处理，螺栓连接处涂抹密封胶防渗水。檩条与山墙骨架010402050306
03门式刚架结构设计要点
受力分析与传力路径主刚架受力分析轻型门式刚架的主要受力构件包括柱、梁和斜撑，需通过静力分析确定各构件在竖向荷载和水平荷载作用下的内力分布，确保结构整体稳定性。传力路径优化荷载通过屋面板传递至檩条，再由檩条传递至主刚架梁，最终通过柱传递至基础。设计时需确保传力路径连续且无薄弱环节，避免应力集中。弯矩与剪力分布刚架梁柱节点处弯矩和剪力较大，需通过有限元分析或简化计算方法明确内力分布，为截面设计提供依据。侧向稳定性控制通过设置柱间支撑或屋盖水平支撑，形成稳定的抗侧力体系，确保结构在风荷载或地震作用下的侧向位移满足规范要求。局部稳定性验算针对薄壁构件（如冷弯型钢），需验算其在受压或受弯状态下的局部屈曲性能，必要时增设加劲肋以提高承载力。
永久荷载取值地震作用评估荷载分项系数应用风荷载敏感性分析可变荷