我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况

时间：2015-06-23 10:56:00 作者：哇喔哇喔是我喔综合材料收藏本文下载本文

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目录
第1篇：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况第2篇：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况第3篇：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况第4篇：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况第5篇：轻型钢结构门式刚架屋面排水有哪些要求？第6篇：轻型钢结构门式刚架柱间支撑有哪些设置？第7篇：门式刚架房屋钢结构设计的论文第8篇：轻型钢结构门式刚架檩条能否兼做刚性系杆？第9篇：单层轻型门式刚架结构有哪些特点？第10篇：单层轻型门式刚架结构形式有哪些？

篇1：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况

中图分类号:TU39文献标识码:A

门式刚架轻型房屋钢结构主要是由梁、柱、檩条、墙梁、支撑、屋面和墙体等构件组成的一种结构体系。具有重量轻、整体刚度较好、柱网布置灵活、支撑系统简洁、综合经济效益较高等特点。被广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。如各类轻型厂房、体育场馆、车站候车大厅、仓库、物流中心、大型超市、展览厅、活动房屋、加层建筑、码头建筑、办公场所以及辅助性建筑等。

篇2：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况

我国门式刚架轻型房屋钢结构的研究和应用起步较晚,建国初期在一些旧工厂改建时曾应用过类似门式刚架体系的结构。上世纪50年代我国大规模建设时期,为了节约钢材,则大量地采用钢筋混凝土构件。80年代后,随着外资的引进,门式刚架结构因其结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点,得到迅速发展。主要表现在两个方面:

2.1 外国厂家的进入,新技术新产品的引进

(1)1979年上海引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仓库的屋面,1980年上海宝钢引进日本W550、V115N压型钢板成型机,并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米,是80年代初首次用量最大的工程。

(2)1983年开始深圳经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仓库。随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房仓库。

(3)1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司,嘉定工厂建成投产。

(4)1994年美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项。

(5)1994年ASTRON建筑体系进入中国,先后在北京、苏州等地建成十几项大工程。

而后还有很多外资、台资企业进入我国。

2.2 门式刚架轻型钢结构房屋在我国的发展

(1)1980年上海宝钢建设指挥部成立压型钢板压型铝板试验研究专题组,对一期工程引进的日本彩色涂层压型钢板及成型设备进行消化吸收,试验利用国内铝合金板替代彩色涂层钢板做成压型板用于屋面墙面围护结构,经过调查及大量的试验研究,在宝钢一期工程屋面墙面推广应用铝合金压型钢板60多万平方米。

(2)1984年冶金部建筑研究总院科研人员在学习上宝钢及深圳蛇口工业区压型钢板及门式刚架轻型钢结构国外先进技术的基础上,结合我国具体情况研究开发门式刚架轻型钢结构厂房仓库,首先用于商业部急需建设的国家棉花储备仓库,三年间在冀鲁豫三省四十多个地区,建设轻钢棉花仓库300多栋,建筑面积达20多万平方米。

(3) 冶金部建筑研究总院是国内最早进行轻型钢结构房屋研究开发的单位,院内有一批科研人员对轻型焊接H型钢、冷弯薄壁型钢、压型钢板的力学性能、加工工艺及其加工设备、另配件连接件及密封材料进行研究开发,并结合工程进行轻型钢结构建筑的设计和推广应用,主持或参加国家规程规范和标准的编制。

(4)随着我国经济的快速增长,门式刚架轻型钢结构房屋行业也得到飞速发展,尤其在东南沿海地区,新建工厂仓库的需求增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来,从开始的小规模发展到现在的现代化大企业,杭萧钢构、浙江精工、恒达钢构、上海通用、吴泰钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、四川恒升等企业都是专业门式刚架轻型钢结构厂家,每年的销售额都在几亿、十几亿元以上。

(5)压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地,有的厂家已经具有独自的屋面墙面围护系统,有的厂家引进国外先进设备,技术水平不断提高。目前国内的'压型板板型几十种,其生产线大部分都是国内制造的。引进夹芯板生产线的厂家比较多,据不完全统计有二十多条生产线,主要从意大利、德国、韩国、澳洲等国引进。目前国内厂家也能制作夹芯板生产线。

(6)门式刚架轻型钢结构房屋的大量应用,带动了相关配套行业的发展和兴旺,设计软件的开发,焊接型钢、冷弯薄壁型钢及压型钢板等加工设备的制造,采光瓦、零配件连接件和密封材料的生产厂家和代理也很多,技术水平都在逐步提高。

回顾我国二十多年来钢结构建筑发展历史,可以说以门式刚架为主的轻型钢结构房屋是一项发展最快、应用最广的建筑新技术新产品。

除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构的有关设计施工规程规范和图集也在进一步完善。

(1)冶金工业部部标准《压型金属板设计施工规程》YBJ216-88,冶金工业部建筑研究总院主编。

(2)中国工程建设标准化协会标准《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构件》JG144-2002。

(3)中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002中都有刚架、檩条与墙梁、压型钢板的专门章节。

(4)新编标准图集有:《门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)》图集号02SG518-1,《门式刚架轻型房屋钢结构(有吊车)》图集号04SG518-3,《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1,06J925-2等。

篇3：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况

与传统结构体系相比,门式刚架轻型房屋钢结构体系的理论还不很完善,存在着很大的理论探索空间。目前的热点问题有以下几个方面:

理论研究方面:

(1)门式刚架体系中存在着较大的蒙皮效应,蒙皮结构具有较大承载力及刚度,而自重却很轻。如何考虑蒙皮效应与结构共同工作的空间作用。

(2)由于刚架的截面抵抗矩与抗弯承载力成正比,故刚架梁和柱都可以根据其截面上的弯矩值大小,采用变截面形式,变截面位置处根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度,以达到节省材料的目的。又因为门式刚架的腹板较薄,可按有效宽度设计,即允许部分腹板失稳,并可利用其屈曲后强度。

而变截面的梁柱,在腹板局部屈曲后,其刚架结构体系稳定极限承载力的研究还有待进一步深入。

实验验证方面:在静力和动力荷载及地震荷载作用下,节点、基本构件和整体刚架结构的受力性能、破坏机理,及其对门式刚架体系的极限稳定承载力的影响。

设计方面:

(1)需进一步开发更合理的设计软件,如以用钢量为目标函数,以极限承载力或不适合变形为控制参数的计算机分析、优化设计软件。

(2)构件、刚架节点、彩板节点设计的可靠性、方便性和适用性。

生产技术方面:焊接工艺的连续性和高效性,切割、组立(或拼装)、焊接、校正以及抛丸除锈和防腐处理技术等。吊装过程中的安全性以及安装精度对结构受力的影响。压型板以及配套附件安装的安装工艺,板型连接和节点处理质量等。

篇4：我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展概况

从人类发展历史看,建筑形式与结构体系的产生与发展总与一定时期的生产和生活水平密切相关,门式刚架轻型房屋钢结构的产生也有着特定的历史背景。

轻型钢结构在国外发展较早,最初是随着汽车工业的发展,主要用于建造私人车库等简易房屋。第二次世界大战期间,由于战争的需要,轻型房屋钢结构主要用于建造一些拆装方便的营房和库房。

门式刚架轻型房屋钢结构最早起源于美国,并且发展最快、应用最广。后来在欧洲、日本和澳大利亚等国也得到了广泛发展和应用。因其构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,此种结构形式一经推出就深受建筑业喜爱。

上世纪20世纪中期,建筑钢材产量大增,钢材的冶炼水平也有了很大突破,色彩丰富、耐久性强的彩色压型钢板随之出现, H型钢和冷弯薄壁型钢相继问世,这些都极大地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展。加之加工设备的不断改善,设计形式的多样化,使门式刚架轻型房屋钢结构体系逐渐应用于大型工业厂房、商业建筑及公共交通设施等。实现了结构分析、设计、出图的程序化,构件加工的工厂化,安装施工和经营管理的一体化流程。

目前,大部分国外轻钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列,由于门式刚架构件的刚度良好,其平面内、外的刚度差别较小,为制作、运输、安装提供了较有利的条件。结构构件可全部在工厂制作,工业化程度高,运输便捷,安装方便快速,土建施工量小,综合经济效益高。在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家,门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种及既经济又快捷的建筑结构体系,以商品的形式对外出售。

篇5：轻型钢结构门式刚架屋面排水有哪些要求？

，

在混凝土屋面上，内天沟里的水涨到屋面上，一般也不会出现漏水问题，因此《建筑给水排水设计规范》(GB50015)规定雨水管道的设计重现期仅为一年，立管排泄不完的雨水，允许涨出天沟通过屋面从厂房山墙上的安全溢水口排泄。

而轻钢厂房的屋面板和天沟都是预制钢构件，板缝的密封性能远远不如混凝土屋面，因此在设计屋面排水时，不宜套用混凝土屋面排水的传统概念，如屋面面积每200m设一根雨水管等。

篇6：轻型钢结构门式刚架柱间支撑有哪些设置？

轻型钢结构门式刚架柱间支撑有哪些设置？

轻钢门式刚架房屋是否必须设置柱间支撑?从理论上讲，如果设计成双向刚接框架，且在水平力作用下，柱顶位移满足“规范”(CECS102：)要求，可以不设置柱间支撑，但是，对于同一结构，一种情况设置柱间支撑，另一种情况不设置柱间支撑，通过计算机建模分析可发现，不加支撑时，大部分节点的变形值是设柱间支撑时的5～10倍；因此，为控制柱顶位移，不设柱间支撑时，往往要增加柱、梁的截面，从而增加结构的用钢量。另外，设置柱间支撑还可以提高钢结构的抗震性能；纵向设计成刚接刚架，也不容易实现。因此，轻钢门式刚架房屋宜设置柱间支撑。在设计集贸市场时，四周布置店面，外墙往往不允许设置交叉或斜向支撑，此时，可在需设置柱间支撑的柱间设置一小刚架，该刚架柱脚设计成刚接，柱顶与相邻柱铰接相连，通过此小刚架来传递纵向水平力，即用此小刚架来代替柱间支撑，

设中间摇摆柱的门式刚架，如果边柱柱间支撑、屋面支撑等均已设置，需设中柱的柱间支撑吗?设不设中柱柱间支撑从理论上讲不是绝对的，只要边柱有支撑，屋面有支撑，并形成一个空间体系，只要此体系有足够的平面刚度、侧向刚度，且有足够的承载力，能保证中柱的平面外稳定，中柱当然可以不设支撑。如果工艺允许，中柱还是应设置柱间支撑，这样各柱列纵向刚度较均匀，纵向水平力传力途径较短，结构用钢量少，较为经济。如果受工艺限制，厂房中柱不允许设置柱问支撑，此时为保证中柱纵向有一定的刚度，应将中柱纵向设计成刚接刚架，或在柱顶设置桁架，纵向设置成类似框架的结构形式；并取刚架的计算长度作为中柱的平面外计算长度进行计算；同时，边柱的柱间支撑、屋面支撑应按空间分析来确定。

篇7：门式刚架房屋钢结构设计的论文

门式刚架房屋钢结构设计的论文

摘要：自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：98）公布已来，此类工程发展很快，但也陆续听到一些令人不安的情况。去年雨水较大，降雪较多，有些地方雪特别大，结构被压坏恐怕很难避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架梁太细，令人担心，遇到大雪很可能出问题。有的骨架立起来摇摇晃晃，没有支撑，说装上墙板就好了，好象有了墙板就可以不要支撑。现在排架多起来。用钢筋砼柱、轻钢梁，造价较低，但有的严重不合规定。以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。

关键词：门式刚架钢结构

一、设计方面

1.屋面活荷载取值

框架荷载取0.3kN/m2已经沿用多年，但屋面结构，包括屋面板和檩条，其活荷载要提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为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，与钢结构设计规范保持一致。国外这类，要考虑0.15-0.5N/m2的附加荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就要出安全问题。设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。

2.屋脊垂度要控制

框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180，除验算坡面斜梁挠度外，是否要验算跨中下垂度？过去不明确，可能不包括屋脊点垂度。现在应该是计算的。一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都要计算水平和竖向位移，不能大于允许值，等于要验算跨中垂度。跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。要的度本来就小，脊点下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面竖向刚度过小，第一榀刚架与山墙间的屋面出现斜坡，使屋面变形。本人有此想法，刚架侧移后，当山尖下垂对坡度影响较大时（例如使坡度小于1/20），要验算山尖垂度，以便对屋面刚度进行控制。

3.钢柱换砼柱

少数设计的门式刚架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁用竖放式端板与砼柱中的预埋螺栓相连，形成刚接，目的是想节省钢材和降低造价。在厂房中，的确是有用砼柱和钢桁架组成的框架，但此时梁柱只能铰接，不能刚接。多高层建筑中，钢梁与墙的连接也是如此。因为混凝土是一种脆性材料，虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力，但在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很并，在外力作用下很容易松动和破坏。有些设计，在门式刚架设计好之后，又根据业主要求将钢柱换成砼柱，而梁截面不变。应当指出，砼柱加钢梁作成排架是可以的，但将刚架的钢柱换成砼柱，而钢梁不变，是不行的。由于连接不同，构件内力也不同，要的工程斜梁很细，可能与此有关。

4.檩条计算不安全

檩条计算问题较大。檩要是冷弯薄壁构件，受压板件或压弯板件的宽厚比大，在受力时要屈曲，强度计算应采用有效宽度，对原有截面要减弱，不能象热轧型钢那样全截面有效。有效宽度理论是在《冷弯薄壁型钢构件技术规范》（GB50018－2002）中讲的，有的设计人员恐怕还不了解，甚至有些设计软件也未考虑。但是，设计光靠软件不行，还要能判断。软件未考虑的，自己要考虑。再有，设计人员往往忽略强度计算要用净断面，忽略钉孔减弱。这种减弱，一般达到6-15%，对小截面窄翼缘的梁影响较大。刚架整体分析采用的是全截面，如果强度计算不用净截面，实际应力将高于计算值。《规范》4.1.8、9条规定：“结构构件的受拉强度应按净截面计算；受压强度应按有效截面计算；稳定性应按有效截面计算。变形和各种稳定系数均可按毛截面计算”。有的单位看到国外资料中檩条很薄，也想用薄的。国外檩条普遍采用高强度低合金钢，但我国低合金钢Q345的冲压性能不行，只有用Q235的。国外是按有效截面计算承载力的。如果用Q235的，又想用得薄，计算时还不考虑有效截面，荷载稍大时檩条就要垮。

二、施工方面

1.柱子拔出

有的刚架在大风时柱子被拔起，这是实际中常出现的事故。主要原因不是刚架计算失误，而且设计柱间支撑时，未考虑支撑传给柱脚的拉力。尤其是房屋纵向尺度较小时，只设置少量柱间支撑来抵抗纵向风荷载，支撑传给柱脚的拉力很大，而柱脚又没有采取可靠的抗拔措施，很可能将柱子拔起。，因此，在风荷载较大的.地区刚架柱受拉时，在柱脚应考虑抗拔构造，例如锚栓端部设锚板等。

2.没有柱间支撑

这种情况最近较多，这样肯定不行。目前没有任何一本规范允许不设支撑。特别是柱间支撑，受力较大，绝不能省略。

3.端板合不上

端板连接是结构的重要部位。由于加工要求不严，而腹板与端板间夹角又，有的工程两块端板完全对不上，合不起来。强行用螺栓拉在一起，仍留下很宽缝隙，严惩影响工程质量。

4.锚栓不铅直

框架柱柱脚底板水平度差，锚栓不铅直，柱子安装后不在一条直线上，东倒西歪，使房屋外观很难着，这种情况不少。锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平，再用用无收缩砂浆二次灌浆填实。

5.保温材吸水超重

有些房屋雪不大就垮了，究其原因，是屋面防水施工太差，雪融化后水逐渐渗入，为保温村所吸收。今年冬季落雪多次，迁延时间较长。屋面的设计荷载很小时，当吸水量达至一定程序，超过了结构的承载能力，就要倒塌。

6.保温材料安装混乱

保温材料一般采用玻璃棉，其厚度根据热功计算确定。正规做法是采用背面带铝箔隔汽层的玻璃棉，有的不用铝箔，用牛皮纸，我不清楚牛皮纸是否可作隔汽层，如果可以，也比不用任何隔汽层好。防止冷凝水向室内滴水，是房屋的使用要求之一。有人以为铝箔只是为了美观，或承受拉力，实际上它的主要作用是作隔汽层。承受悬挂时的拉力还可以用玻璃纤维布或钢丝网。现在看到有些工程，玻璃棉不用任何隔汽层。另外，当采用内层钢板吊顶时，不是将保温卷材压在檩条上，而是为了施工方便，将保温材剪断，放在檩条之间的吊顶上，形成冷桥。某工程在这样处理的同时，又将吊顶钢板搭接方向弄反。加之，冬季混凝土地坪施工作业时，将周边门窗关闭，由于室内外温差大，大量水汽在屋顶凝集，由吊顶钢板搭接处流下，形成了“外面不下里面下”的状况，使工程不能交工。经验告诉我们，当保温卷材有隔汽层并保持接缝处密封时，卷材是干燥的，无隔汽层时卷材是湿的。在水份的长期浸泡下，随着时间的推移，保温棉将被逐渐压实，最终失去应有的保温作用，因此安装方法是否正确，关系很大。

篇8：轻型钢结构门式刚架檩条能否兼做刚性系杆？

轻型钢结构门式刚架檩条能否兼做刚性系杆？

从理论上讲应该是可以的，但必须按压弯构件计算且满足压弯构件的刚度要求；此时，其弱轴回转半径应加大，通常是选2根C型檩条背靠背采用螺栓或焊缝连接起来，组成一个类似工字型的组合截面，

檩条兼做刚性系杆，檩条与钢梁的连接也很重要，如采用M12的普通螺栓，一般檩条为2．0～3．0mm厚，即使螺栓抗剪足够，板件的承压也不能满足。因此，该处应采用摩擦型连接的高强螺栓(8．8级)，且檩条上不能开长圆孔，因为檩条上开长圆孔后将无法传递轴力，故应按摩擦型连接螺栓要求开孔(比螺栓公称直径大1．5-2．0mm)。钢结构为安装方便，在檩条上几乎都开长圆孔，在此情况下，就不宜用檩条兼做刚性系杆，而应采用钢管、H型钢或其他截面的杆件做刚性系杆。

篇9：单层轻型门式刚架结构有哪些特点？

单层轻型门式刚架结构有哪些特点？

(1)质量轻

围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻，根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。

(2)工业化程度高，施工周期短

门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速，

(3)综合经济效益高

门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。

(4)柱网布置比较灵活

传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。