摘要：单层工业厂房结构的结构体系主要是由柱、梁、墙梁、墙体、支撑、檩条和屋面等构件组成的。对于一些有特殊使用功能的工业厂房，在厂房内部还将设置吊车梁。组成单层工业厂房结构的基本构件通常是在加工厂内采用自动化生产线焊接而成的，施工现场安装拼接采用高强度螺栓对钢构件进行连接，减少了施工现场焊接工程的工作量，这样就使得厂房的施工进度和质量都得到了较好的保证。墙面和屋面通常采用轻质彩钢板，其自重较轻，可以有效地减小钢结构梁柱构件的截面尺寸，同时，也降低了结构造价，取得了良好的经济效益。同时，由于钢结构构件自重减轻，可以提高钢结构的整体抗震性能。单层工业厂房结构的主要组成部分有:横向平面结构-门式刚架、纵向平面框架、屋盖结构、吊车梁、围护结构、支撑、基础等。
　　关键词：工业厂房；，门式刚架；整体稳定性；空间刚度；跨度；净空；围护结构；支撑
　　
　　1引言
　　单层工业厂房一般跨度较大、净空较高，在单层工业厂房采用轻型屋面和墙体材料的情况下，结构承受的自重就会大大减轻。当单层工业厂房的高度不是很大、不配置吊车设备或仅配置起重量较小的吊车设备的情况时，可以采用一些相应的技术手段选用一些宽厚比较大的钢构件，使得结构自重相对减轻。轻型单层工业厂房钢结构的梁与柱可以采用焊接型或轻型热轧钢构件、冷弯薄壁型钢构件、焊接组合截面钢构件等，其构件形式通常采用实腹式或格构式(如析架梁、格构柱)，根据梁柱的连接方式为铰接或刚接，可以将其分为排架(柱脚刚接、梁柱铰接)和刚架(柱脚刚接或铰接、梁柱刚接)两种基本形式，后者因为其梁柱的构型就像门状，故称为"门式刚架"。
　　2门式刚架结构特点及应用范围
　　2．1门式刚架的特点
　　门式刚架同屋架等其他轻结构相比，具有结构简单、受力合理、刚度良好、使用空间大及施工方便等优点，具体如下：
　　(l)梁柱构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，从而减小了建筑体积，降低了房屋的高度，基础的尺寸也可以相应地减小。
　　(2)门式刚架的截面抵抗矩同抗弯承载力成正比，因此，门式刚架可以根据其截面弯矩值的大小，钢梁、钢柱可采用变截面，变截面位置处可以根据需要，改变腹板的高度、厚度和翼缘的宽度，做到物尽其用。
　　(3)门式刚架的腹板可以按照有效宽度来进行设计，允许部分腹板发生失稳，同时，可利用腹板屈曲后强度。因此，门式刚架中腹板高厚比能够超出《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的界限，这样就减小了钢结构构件的用钢量。
　　(4)对于跨度较大的门式刚架的钢梁，其侧向刚度、稳定性可以通过檩条和隅撑来保证。隅撑设置的距离一般为2倍的檩距，通过设置擦条隅撑，可以不设门式刚架的纵向刚性构件，减小门式刚架梁的翼缘宽度，从而降低结构整体的用钢量。
　　(5)对于跨度较大的单层工业厂房结构，可以采用大屋脊的双坡屋面结构。在结构的跨度中部设置一些上下铰接的摇摆柱，这样就减小了横梁的跨度，减小横梁的截面尺寸，降低工程造价。
　　(6)门式刚架结构的支撑系统(包括柱间支撑系统和屋面支撑系统)简洁明了，通常可采用柔性支撑(如钢棒或张紧的粗钢筋)，将其直接或者用水平节点板连接在腹板上，也可以采用刚性支撑(如钢管、槽钢、角钢等)来作为结构的支撑。
　　(7)门式刚架的结构构件其刚度良好，平面内和平面外的刚度差别也比较小，为钢构件的制作、运输和安装提供了较为有利的条件。结构构件可以全部在加工厂制作，自动生产化程度高，运输方便快速，安装简便迅速，土建施工量小。
　　2.2门式刚架的应用范围
　　我国轻型门式刚架结构房屋的应用、研究起步都比较晚，直到改革开放以后，从国外吸进了大量资金和引进了先进技术以后，才使得轻型门式刚架结构在我国的工业厂房中逐渐开始应用并迅速发展起来。特别是，近几年来，随着我国钢产量的逐年增长，钢结构发展形势非常好，门式刚架的应用范围也越加广泛。门式刚架一般用于跨度为9~36m，柱高为4.5~12m，柱距为 6m(7.sm或gm)，设置有无桥式吊车或有起重量较小的吊车(如不大于20t)或是3t悬挂式起重机的单层轻型钢结构房屋。目前，门式刚架结构己经广泛应用于各类轻型工业厂房，比如娱乐场所、体育场馆等公共建筑，储运设施及仓库，零售、超市和商业服务等。
　　3门式刚架的节点连接形式
　　门式刚架的节点主要包括梁与柱的连接、梁与梁的拼接、脊节点的连接和柱脚的连接。本文仅针对梁柱节点进行研究分析，故在此只介绍该类节点的构造特点。门式刚架梁与柱的连接一般可采用端板竖放(图l-a)、端板横放(图1-b)和端板斜放(图1-c)三种节点形式。为了便于施工的定位，通常采用端板竖放的形式。
　　(c)端板斜放
　　图1梁柱节点的连接形式
　　在端板竖放的连接形式中，端板有三种不同的构造形式，分别为外伸式、外伸端板和平齐式。外伸式主要用于刚性连接节点，通过借助梁翼缘外的螺栓来满足其刚性;外伸端板能够同时在上、下翼缘外加螺栓，也能够在上翼缘外伸出，下翼缘外不伸出，上下是否均加螺栓主要取决于所承受的弯矩是否有变号的情况;平齐式主要用于半刚性连接的框架或者门式刚架，平齐式端板上下均应有足够的焊缝位置以及满足传递压力的要求。
　　4结束语
　　我国的钢结构虽然起步较晚，但是随着我国的改革开放和经济建设的不断发展，在钢结构领域，我国己经有了长足的进步。钢结构在轻型门式刚架结构、大跨度空间结构、多层及小高层住宅和塔桅结构等领域有着良好的发展前景，在钢结构的制造、安装和设计领域，其水平已经有了很大的提高，建成了许许多多的钢结构工程，尤其是有些工程在规模和技术难度上都达到了世界先进水平，例如北京工人体育馆、北京首都体育馆、上海文化广场、上海体育馆、南京长江大桥、上海东方明珠电视塔、上海环球金融中心、国家鸟巢体育馆等。近几年来，钢结构建筑在我国发展迅猛，应用范围不断扩大，可以说，目前，我国钢结构建筑的发展正处于建国以来的最好时期。
　　
　　参考文献：
　　[1] 王晓东.单层工业厂房门式钢架的优势及应用[J].中华建设，2008(08):85-86 .
　　[2] 李雄彦，徐兆熙，薛素铎. 门式刚架轻型钢结构工程设计与实例[M].北京:中国建筑工业出社，2008
　　作者简介：席翔(1978-)，男，汉族，宁夏银川人，2002年毕业于济南大学土木工程工民建专业，获工学学士学位，助理工程师，现主要从事工业建筑施工管理方面的工作。