门式刚架轻型房屋钢结构技术规范（GB 51022-2015）/中华人民共和国国家标准 [Technical Code for Steel Structure of Light-Weight Building with Gabled Frames] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　根据住房和城乡建设部《关于印发<2008年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）>的通知》（建标[2008]102号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结工程实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，在广泛征求意见的基础上，编制了本规范。
　　《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范（GB 51022-2015）/中华人民共和国国家标准》的主要技术内容是：1.总则；2.术语和符号；3.基本设计规定；4.荷载和荷载组合的效应；5.结构形式和布置；6.结构计算分析；7.构件设计；8.支撑系统设计；9.檩条与墙梁设计；10.连接和节点设计；11.围护系统设计；12.钢结构防护；13.制作；14.运输、安装与验收。
　　本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

内页插图

目录

1 总则
2 术语和符号
2．1 术语
2．2 符号

3 基本设计规定
3．1 设计原则
3．2 材料选用
3．3 变形规定
3．4 构造要求

4 荷载和荷载组合的效应
4．1 一般规定
4．2 风荷载
4．3 屋面雪荷载
4．4 地震作用
4．5 荷载组合和地震作用组合的效应

5 结构形式和布置
5．1 结构形式
5．2 结构布置
5．3 墙架布置

6 结构计算分析
6．1 门式刚架的计算
6．2 地震作用分析
6．3 温度作用分析

7 构件设计
7．1 刚架构件计算
7．2 端部刚架的设计

8 支撑系统设计
8．1 一般规定
8．2 柱间支撑系统
8．3 屋面横向和纵向支撑系统
8．4 隅撑设计
8．5 圆钢支撑与刚架连接节点设计

9 檩条与墙梁设计
9．1 实腹式檩条设计
9．2 桁架式檩条设计
9．3 拉条设计
9．4 墙梁设计

10 连接和节点设计
10．1 焊接
10．2 节点设计

11 围护系统设计
11．1 屋面板和墙面板的设计
11．2 保温与隔热
11．3 屋面排水设计

12 钢结构防护
12．1 一般规定
12．2 防火设计
12．3 涂装
12．4 钢结构防腐其他要求

13 制作
13．1 一般规定
13．2 钢构件加工
13．3 构件外形尺寸
13．4 构件焊缝

14 运输、安装与验收
14．1 一般规定
14．2 安装与校正
14．3 高强度螺栓
14．4 焊接及其他紧固件
14．5 檩条和墙梁的安装
14．6 围护系统安装
14．7 验收
附录A 刚架柱的计算长度
本规范用词说明
引用标准名录
附：条文说明

前言/序言

现代建筑结构新篇章：轻钢门式刚架的设计、施工与应用 本书深入探讨了现代建筑领域日益重要的轻钢门式刚架房屋结构。作为一种经济高效、建造快捷且性能优越的建筑形式，轻钢门式刚架凭借其独特的结构优势，在工业厂房、仓储物流中心、体育场馆、展览中心等各类建筑中得到了广泛应用。本书旨在系统梳理和阐述该结构体系的关键技术要素，为工程实践提供坚实的技术指导和理论支撑。 一、 门式刚架结构体系概述 门式刚架是一种由梁和柱组成的平面框架结构，其主要特点是梁和柱的连接为刚接，从而形成具有较高抗侧刚度和整体稳定性的结构体系。轻钢门式刚架则在此基础上，充分利用了高强度轻质钢材的优良性能，通过合理的结构设计和构件连接，实现了结构的轻质化和高效率。 基本组成单元： 门式刚架的基本组成单元是一个典型的“门”字形框架，由两个垂直的柱和连接其顶部的横梁（也称屋顶梁或刚架梁）构成。屋顶梁通常采用变截面形式，在支撑点（柱顶）处截面较大，在跨中截面较小，以优化材料使用并适应内力分布。 结构形式的多样性： 门式刚架结构可以根据实际需求进行扩展和组合，形成单跨、多跨、单层、多层等多种形式。通过在刚架梁上设置坡度，可以方便地构成坡屋顶，实现排水功能。此外，还可以通过设置连接梁（也称隅撑）和柱间支撑来增强结构的整体稳定性和刚度。 优势分析： 相比于传统的砖混结构和重钢结构，轻钢门式刚架展现出显著的优势。首先，其自重轻，对地基要求较低，可有效降低基础工程造价。其次，由于采用标准化、工厂化预制构件，现场安装施工速度快，工期大大缩短，人工成本显著降低。再次，其结构整体性好，抗震性能优越，能够有效抵御地震作用。最后，其空间利用率高，内部无明显阻碍，适合大跨度、大空间的建筑需求。 二、 关键技术解析 本书将聚焦于轻钢门式刚架结构体系的核心技术要点，从设计理念到施工细节，进行全面而深入的剖析。 1. 荷载与作用的确定： 恒荷载： 包括结构自重、屋面及墙体围护结构的自重。准确计算屋面、墙体围护材料的单位面积重量是精确确定恒荷载的基础。 活荷载： 主要包括屋面雪荷载、楼面活荷载（若有）等。不同地区、不同用途的建筑，其活荷载标准值差异较大，需要根据规范和实际使用情况进行确定。 风荷载： 是门式刚架结构的重要考量因素，尤其是对于高耸的厂房或低矮但迎风面积大的构筑物。风荷载的大小与建筑高度、地理位置、地形条件、风速等因素密切相关。 地震作用： 门式刚架结构作为一种空间结构，其抗震性能至关重要。地震作用的确定需要依据国家抗震设防烈度、场地类别、结构类型等进行计算。 其他作用： 如温度作用、施工荷载等，虽然可能不如前述作用显著，但也应在结构设计中予以考虑，确保结构的安全性。 2. 结构体系与构件设计： 主体框架设计： 门式刚架的主体由柱和刚架梁构成。柱的设计需要考虑轴向力、弯矩和剪力；刚架梁的设计则需要重点考虑弯矩，尤其是在柱顶和跨中区域。变截面刚架梁的设计需要精确确定变截面的起始点、终止点以及变截面的变化规律，以达到最佳的受力性能和经济性。 连接设计： 门式刚架的刚接是其结构性能的关键。柱与基础的连接（锚栓连接）、柱与刚架梁的连接（翼缘连接、腹板连接）是设计的重点。连接的可靠性直接影响整个结构的稳定性和承载能力。需要详细考虑螺栓的数量、等级、连接板的尺寸和厚度，以及焊缝的设计。 围护体系设计： 门式刚架结构通常采用轻质围护体系，如彩钢板墙体和屋面。围护体系的设计需要考虑其自身的强度、刚度，以及与主体结构的连接方式。连接的牢固性对于抵抗风荷载和保证整体结构的稳定性至关重要。 支撑体系设计： 为了增强结构的整体稳定性和刚度，通常会在屋顶梁之间（横向水平支撑）和柱之间（纵向水平支撑）设置支撑，以及在屋顶梁和柱上设置隅撑（斜向支撑）。支撑的设计需要考虑其受力状态（拉杆或压杆）和连接方式。 3. 材料选用与性能要求： 钢材： 广泛采用高强度、低合金的结构钢材，如Q235、Q345等系列钢材。钢材的强度、塑性、韧性、焊接性能等是选择时需要重点考虑的指标。 连接件： 高强度螺栓和焊条是连接构件的主要材料，其性能等级需要满足设计要求，以保证连接的可靠性。 围护材料： 彩钢板、保温棉等，需要考虑其耐腐蚀性、保温隔热性能、防火性能等。 4. 详细设计与计算： 内力分析： 采用有限元分析软件或手工计算方法，对结构在各种荷载组合下的内力（轴力、剪力、弯矩）进行精确计算。 强度验算： 对构件（柱、梁、连接）进行强度验算，确保其在设计荷载下不会发生屈服或断裂。 稳定性验算： 对受压构件（如柱）和整体结构进行稳定性验算，防止失稳破坏。 刚度验算： 对结构的变形进行验算，确保其满足使用功能的要求，如屋顶跨中挠度等。 疲劳验算： 对于承受重复荷载的部位，需要进行疲劳验算。 三、 施工技术要点 精良的施工是保障门式刚架结构安全可靠的关键。本书将详细阐述施工过程中的关键环节和注意事项。 1. 构件预制与加工： 工厂化生产： 门式刚架的构件大多在工厂内进行预制，以保证构件的精度和质量。 精度控制： 构件的尺寸、角度、连接孔的位置等都需要严格控制，以方便现场拼装。 防腐处理： 构件在出厂前通常需要进行除锈和防锈处理，如喷砂除锈、涂刷防锈漆等。 2. 基础工程施工： 基础形式： 常用的有独立基础、条形基础、筏板基础等，根据地质条件和上部结构荷载确定。 预埋件安装： 柱底的锚栓和连接板等预埋件是基础与上部结构连接的关键，其位置、标高、垂直度需要精确控制。 混凝土浇筑与养护： 确保混凝土的强度和密实度。 3. 主体结构安装： 吊装顺序： 严格按照设计要求和施工方案进行吊装，确保构件的稳定和安全。 构件校正： 构件安装到位后，需要进行垂直度、水平度、轴线位置等方面的校正。 连接紧固： 螺栓连接需要按照规定的拧紧顺序和力矩进行紧固，焊缝连接需要符合焊接工艺要求。 临时支撑： 在主体结构安装过程中，需要设置临时支撑，以保证结构的稳定性，直至结构整体形成。 4. 围护体系安装： 屋面安装： 包括檩条的安装、彩钢板的铺设、搭接、密封等。 墙体安装： 包括墙梁的安装、彩钢板的铺设、搭接、密封等。 门窗安装： 确保门窗与墙体、屋面的连接严密。 5. 质量控制与验收： 原材料检验： 对所有进场的钢材、连接件、围护材料等进行严格检验。 施工过程检验： 对构件安装、连接、焊接等关键工序进行中间检查。 整体结构验收： 对完工的结构进行外观检查、尺寸复核、连接性能测试等，确保其符合设计要求和国家标准。 四、 应用领域与发展前景 轻钢门式刚架结构以其优越的性能和经济性，在国民经济的各个领域展现出强大的生命力。 工业建筑： 广泛应用于各类轻工、机械、电子、纺织等行业的厂房，以及仓储物流中心。 民用建筑： 在大型体育场馆、展览中心、飞机库、汽车4S店等场所也有着成功应用。 商业建筑： 部分大型超市、商场也开始采用轻钢门式刚架结构，以实现大空间设计。 发展趋势： 随着科技的进步和对建筑可持续性的日益关注，轻钢门式刚架结构在以下方面将有更广阔的发展： 智能化设计与制造： 运用BIM技术实现设计、制造、施工一体化，提高效率和精度。 绿色环保材料： 研发和推广可回收、低能耗的钢材和围护材料。 高性能化： 发展更高强度、更轻质的钢材，以及更具防火、保温、隔音性能的新型围护材料。 模块化与装配化： 进一步推广标准化、模块化设计，提高施工的装配化水平，缩短工期，降低成本。 本书将通过详细的理论阐述、典型的工程案例分析以及丰富的图表数据，力求全面、系统地展现轻钢门式刚架房屋结构的先进技术和广阔前景，为相关领域的工程师、设计师、施工管理人员以及建筑行业的研究者提供一份有价值的参考。