Technical specification for steel structure of light-weight
buildings with gabled frames

CECS 102：2002

主编部门：中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会
中国建筑标准设计研究所
批准部门：中国工程建设标准化协会
施行日期：2003年3月1日

前言

    根据中国工程建设标准化协会（2001）建标协字第45号《关于印发中国工程建设标准化协会2001年第二批标准制、修订项目计划的通知》的要求，对原规程进行了修订。
    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》CECS 102：98自1998年批准发布以来，显著推动了我国门式刚架轻型房屋钢结构的发展。目前，此种结构作为我国建筑钢结构中应用最广泛的类型之一，已积累了较多的工程经验；同时，在工程实践中也发现了一些需要对原规程进行修改和补充之处。此外，在此期间相关的建筑结构国家标准普遍进行了修订，涉及本规程者也需相应修改。
    本次修订的主要内容是：1. 调整本规程的适用范围（吊车吨位）；2.调整结构重要性系数；3.补充结构抗震验算规定；4.调整钢材设计指标；5.调整屋面活荷载标准值；6.补充檩条风荷载体型系数的规定；7.调整结构刚度指标；8.补充支撑布置要求；9.完善刚架结构计算规定；10.补充檩条设计规定；11.补充隅撑设计规定；12.修改檩条在负风压下的计算规定：13.补充柱脚锚栓抗拔验算规定；14.增加钢板T型连接单面焊的规定；15.完善高强度螺栓连接设计的规定；16.删除结构构件制作的具体规定；17.补充结构工程安装允许偏差等。
    根据国家计委[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求，现批准协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》2002年修订版，编号为CECS 102：2002，推荐给工程设计、施工、使用单位采用。自本规程施行之日起，原规程CECS 102：98废止。
    本规程第3.1.3条第3.2.1、3.2.2、3.2.3、3.2.4条，第3.3.2条（黑体字部分），第7.2.9条（黑体字部分）、第7.2.19 条，第8.1.4条，第8.2.5条（黑体字部分）建议列入《工程建设标准强制性条文》，其余为推荐性条文。
    本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构技术委员会归口管理，由中国建筑标准设计研究所（北京车公庄大街19号，邮编：100044）负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。

主编单位：中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会 中国建筑标准设计研究所
参编单位：上海美建钢结构有限公司 西安建筑科技大学 同济大学 清华大学 浙江杭萧钢构股份有限公司 北京华特建筑设计顾问有限责任公司
主要起草人：蔡益燕 陈绍蕃 沈祖炎 李少甫 丁芸孙 余洲亮 魏潮文 孙晓彦 张跃峰 申林

中国工程建设标准化协会
2002年11月20日

1.0.1 为了适应门式刚架轻型房屋钢结构的发展，促进其合理的设计、制作和安装，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。

1.0.2 本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、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房屋钢结构的设计、制作和安装。
    门式刚架轻型房屋的外墙亦可采用砌体，此时应符合本规程第4.4.3条的规定。
    本规程不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。

1.0.3 本规程遵照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068规定的原则，根据现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083 、《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011 、《钢结构设计规范》GB 50017、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 、《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 等的一般规定，立足于我国轻型房屋钢结构设计和施工的具体条件编制而成。

1.0.4 门式刚架轻型房屋钢结构的设计、制限安装和防护要求，本规程未作规定者，均应按现行有关标准执行。

2.1.1 孔口 opening
在建筑的外包面（墙面和屋面）上未设置永久性有效封闭装置的部分。

2.1.2 敞开式建筑 opening building
外墙面至少有80％敞开的建筑。

2.1.3 部分封闭式建筑 partial1y enc1osed building
受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该建筑物其余外包面（墙面和屋面）上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的5％，且建筑物其余外包面的开孔率不超过20％的建筑。

2.1.4 封闭式建筑 enclosed building
在所封闭的空间中无符合部分封闭式建筑或敞开式建筑定义的那类孔口的建筑。

2.1.5 边缘带 edge strip
确定围护结构构件和面板上风荷载体型系数时，在外墙和屋面上划分的位于建筑物端部和边缘的区域。凡不属边缘带的均为中间区。如附录A中图A.0.2-2和图A.0.2-3所示。

2.1.6 端区 end zone
确定主刚架上风荷载体型系数时，在外墙和屋面上划分的位于建筑物端部和边缘的区域。凡不属端区的均为中间区。如附录A中图A.0.2-1 所示。

2.1.7 有效受风面积 effective wind 1oad area
确定风荷载体型系数时取用的承受风荷载的有效面积。

2.1.1 孔口 opening
在建筑的外包面（墙面和屋面）上未设置永久性有效封闭装置的部分。

2.1.2 敞开式建筑 opening building
外墙面至少有80％敞开的建筑。

2.1.3 部分封闭式建筑 partial1y enc1osed building
受外部正风压力的墙面上孔口总面积超过该建筑物其余外包面（墙面和屋面）上孔口面积的总和，并超过该墙毛面积的5％，且建筑物其余外包面的开孔率不超过20％的建筑。

2.1.4 封闭式建筑 enclosed building
在所封闭的空间中无符合部分封闭式建筑或敞开式建筑定义的那类孔口的建筑。

2.1.5 边缘带 edge strip
确定围护结构构件和面板上风荷载体型系数时，在外墙和屋面上划分的位于建筑物端部和边缘的区域。凡不属边缘带的均为中间区。如附录A中图A.0.2-2和图A.0.2-3所示。

2.1.6 端区 end zone
确定主刚架上风荷载体型系数时，在外墙和屋面上划分的位于建筑物端部和边缘的区域。凡不属端区的均为中间区。如附录A中图A.0.2-1 所示。

2.1.7 有效受风面积 effective wind 1oad area
确定风荷载体型系数时取用的承受风荷载的有效面积。

2.2.1 作用和作用效应
    F——集中荷载；
    H——刚架柱顶等效水平力；
    M——弯矩；
  M′——垂直荷载引起的檩条下翼缘侧向弯矩；
   M_f——工字形截面两翼缘所承担的弯矩；
   M_l——构件大头的弯矩设计值；
M′_yo——忽略弹性支座影响的自由翼缘侧向弯矩；
    N——轴心力；
   N_E——欧拉临界力；
   N_o——构件小头的轴向压力设计值；
    P——高强度螺栓的预拉力；
   p₁——中间柱（即摇摆柱）承受的荷载；
   p_f——边柱承受的荷载；
   q_y——由截面扭转引起的作用于自由翼缘的假想侧向荷载；
    R——支座反力；
    u——刚架柱顶的水平侧移；
    V——剪力；
   V_d——腹板受剪板幅考虑屈曲后强度的抗剪承载力设计值；
 τ_cr——利用拉力场时腹板的屈曲剪应力。

2.2.2 材料指标
    f——钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值；
   f_y——钢材屈服强度；
   f_v——钢材抗剪强度设计值；
 f′_v——腹板屈曲后抗剪强度设计值。

2.2.3 几何参数
    A——截面毛面积；有效受风面积；
    a——加劲肋间距；螺栓间距；
    B——建筑宽度；
  b _s——子板件宽度；
d_o、d₁——分别为构件小头和大头的截面高度；
e_w、e_t——分别为螺栓中心至腹板和翼缘边缘的距离；
    H——屋面至地面的平均高度；
    h——刚架柱高度；
   h_w——腹板高度；
   h_c——腹板受压区高度；
   h_e——截面全部受压时的腹板有效高度；
h_el、h_e2——分别为腹板受压区上、下有效截面的高度；
I_b、I_c——分别为横梁和柱的平均截面惯性矩；
   I_e——截面等效惯性矩；
I_l、I_r——分别为左、右两柱的截面惯性矩；
    L——刚架跨度；
  I_fz——自由翼缘的计算长度；
    S——纵向柱距；斜梁长度；
   t_w——腹板厚度；
    W——截面最大受压纤维的截面模量；
   W_e——有效截面最大受压纤维的截面模量；
  W_el——构件大头有效截面最大受压纤维的截面模量；
  W_en——有效净截面最大受压纤维的截面模量；
    Z——用于计算风荷载的边缘带宽度。

2.2.4 计算系数及其它
    K——侧向刚度；
   K_r——受剪板件的凸曲系数；
   K_σ——受弯板件的凸曲系数；
    α——屋面坡角；
  β_mx——等效弯矩系数；
    γ——变截面构件的楔率；
   γ_R——抗力分项系数；
    η——放大系数；考虑自由翼缘弹性支承影响的修正系数；
   λ_P——与板件受弯、受压有关的参数；
   λ_w——与板件受剪有关的参数；
   μ_r——楔形柱计算长度系数；
   ξ_t——刚架柱与刚架梁的线刚度比值；
    ρ——有效宽度系数；
   ψ_b——梁的整体稳定系数；
  ψ_br——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数。

3.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，按分项系数设计表达式进行计算。

3.1.2 门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件，应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。

3.1.3 当结构构件按承载能力极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的基本组合计算，并符合下列要求：

γoS≤R    (3.1.3)

式中γo ——结构重要性系数。对一般的门式刚架钢结构构件安全等级取二级，当设计使用年限为50年时，结构承重性系数取不小于1.0；当设计使用年限为25年时，取不小于0.95；
    S——不考虑地震作用时，荷载效应组合的设计值；
    R——结构构件承载力的设计值。

3.1.4 在抗震设防地区，门式刚架轻型房屋钢结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震验算，并符合下列要求：

S_E≤R/γ_RE   （3.1.4）

式中S_E——考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用效应组合的设计值；
   γ_RE——承载力抗震调整系数。
    当由抗震控制结构设计时，尚应采取抗震构造措施。

3.1.5 承载力抗震调整系数应按表3.1.5的规定采用：

3.1.6 门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。抗震验算时，结构的阻尼比可取0.05。

3.1.7 当结构构件按正常使用极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的标准组合计算变形，并符合本规程3.4节的要求。

3.1.8 结构构件的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，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。

3.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，按分项系数设计表达式进行计算。

3.1.2 门式刚架轻型房屋钢结构的承重构件，应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。

3.1.3 当结构构件按承载能力极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的基本组合计算，并符合下列要求：

γoS≤R    (3.1.3)

式中γo ——结构重要性系数。对一般的门式刚架钢结构构件安全等级取二级，当设计使用年限为50年时，结构承重性系数取不小于1.0；当设计使用年限为25年时，取不小于0.95；
    S——不考虑地震作用时，荷载效应组合的设计值；
    R——结构构件承载力的设计值。

3.1.4 在抗震设防地区，门式刚架轻型房屋钢结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行抗震验算，并符合下列要求：

S_E≤R/γ_RE   （3.1.4）

式中S_E——考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用效应组合的设计值；
   γ_RE——承载力抗震调整系数。
    当由抗震控制结构设计时，尚应采取抗震构造措施。

3.1.5 承载力抗震调整系数应按表3.1.5的规定采用：

3.1.6 门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。抗震验算时，结构的阻尼比可取0.05。

3.1.7 当结构构件按正常使用极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用荷载效应的标准组合计算变形，并符合本规程3.4节的要求。

3.1.8 结构构件的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，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。

3.2.1 结构自重、施工或检修集中荷载、屋面雪荷载荷载、积灰荷载和吊车荷载，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。悬挂荷载应按实际情况取用。

3.2.2 当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5KN/m²。
注：对受荷水平投影面积大于60m²刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN／m²。

3.2.3 垂直于建筑物表面的风荷载标准值，应按本规程附录A的规定计算。

3.2.4 地震作用应按现行国家标准《建筑坑震设计规范》GB 50011 的规定计算。

3.2.5 荷载效应组合应符合下列原则：
    1 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；
    2 积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；
    3 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其它荷载同时考虑；
    4 多台吊车的组合应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定；
    5 风荷载不与地震作用同时考虑。

3.3.1 钢材选用应符合下列规定：
    1 用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB／T 1591规定的Q345钢。
    2 门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢。
    当有根据时，门式刚架、檩条和墙梁可采用其它牌号的钢制作。
    3 门式刚架轻型房屋的檩条和墙梁，宜选用本规程附录B规定的斜卷边Z形冷弯型钢或附录C规定的卷边槽形冷弯型钢。

3.3.2 钢材设计指标应符合下列规定：
    1 钢材强度设计值应按表3.3.2-1采用。

注：钢材屈服强度f_y ：对Q235钢取235N/mm² ；对Q345钢取345N/mm²。
    2 焊缝强度设计值应按表3.3.2-2采用。

注：1 自动焊和半自动焊采用焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定。
    2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于8mm的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级。
    3 对接焊缝抗弯受压区强度设计值取f_c^w，抗弯受拉区强度设计值f_t^w。
    4 表中厚度系指计算点钢材的厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板材的厚度。 

    3 螺栓连接强度设计值应按表3.3.2-3采用。

注：1 A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B级螺栓用于d＞24mm和l＞10d或l＞150mm（按较小值）的螺栓。 d为公称直径，l为螺杆公称长度。
    2 A、B螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求。

    4 每个高强度螺栓的预拉力，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。
    5 冷弯薄壁型钢采用电阻点焊时，每个焊点的抗剪承载力设计值应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技求规范》GB 50018的规定。
    6 当采用厚度小于4mm 的钢材或冷弯薄壁型钢时，本条第1款和第2款规定的强度设计值应降低5％。
    当冷弯薄壁型钢构件全截面有效时，可采用现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018附录C规定的考虑冷弯效应的强度设计值计算构件的强度。经退火、焊接、热镀锌等热处理的构件不予考虑。
    7 当计算下列结构物件和连接时，本规程表3.3.2-1、表3.3.2-2、表3.3.2-3规定的强度设计值应乘以相应的折减系数：
      1) 单面连接的角钢
      按轴心受力计算强度和连接时                         0.85
      按轴心受压计算稳定性时
          等边角钢                 0.6＋0.0015λ，但不大于1.0
          短边相连的不等边角钢      0.5＋0.0025λ，但不大于1.0
          长边相连的不等边角钢                           0.70
      注：λ为长细比，对中间无连系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算确定。当λ<20时，取λ=20 。
      2）无垫板的单面对接焊缝 0.85
      3）施工条件较差的高空安装焊缝 0.90
      4）两构件采用搭接连接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接 0.90
      5) 平面桁架式檩条端部的主要受压腹杆 0.85
      当以上几种情况同时存在时，相应的折减系数应连乘。
    8 钢材的物理性能指标应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 5001的规定采用。

3.4.1 计算钢结构变形时，可不考虑螺栓孔引起的截面削弱。

3.4.2 单层门式刚架的柱顶位移设计值，不应大于表3.4.2-1规定的限值。
     受弯构件的挠度与其跨度的比值，不应大于表3.4.2-2 规定的限值。
     由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值，不应大于坡度设计值的1/3。

注：表中h为钢架柱高度。

注：1 表中L为构件跨度；
    2 对悬臂梁，按悬伸长度的2倍计算受弯构件的跨度。  

3.5.1 门式刚架轻型房屋钢结构的构造，应符合下列规定：
    1 用于檩条和墙梁的冷弯薄壁型钢，其壁厚不宜小于1.5mm。用于焊接主刚架构件腹板的钢板，其厚度不宜小于4mm 当有根据时可不小于3mm 。
    2 构件中受压板件的最大宽厚比，不得大于现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 规定的宽厚比限值；主刚架构件受压板件的最大宽厚比不得大于本规程第6.1.1 条第1 款的规定。当受压板件的局部稳定临界应力低于钢材屈服点时，应按实际应力验算板件的稳定性，或采用有效宽度计算构件的有效截面，并验算构件的强度和稳定。

3.5.2 构件长细比应符合下列规定：
    1 受压构件的长细比，不宜大于表3.5.2-1规定的限值。

     2 受拉构件的长细比，不宜大于表3.5.2-2规定的限值。

注：1 对承受静态荷载的结构，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比；
    2 对直接或间接承受动态载荷的结构，计算单角钢受拉构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径；在计算单角钢交叉受拉杆件平面外长细比时，应采用与角钢肢边平行轴的回转半径；
    3 在永久荷载与风荷载组合作用下受压的构件，其长细比不宜大于250.

4.1.1 在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性，由与檩条或墙粱相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。

4.1.2 门式刚架分为单跨（图4.1.2a）、双跨（图4.1.2b）、多跨（图4.1.2c）刚架以及带挑檐的（图4.1.2d）和带毗屋的（图4.1.2e）刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖（图4.1.2f），必要时也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。

4.1.3 根据跨度、高度和荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在安装单元内一般不改变翼缘截面，当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的安装单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。

4.1.4 门式钢架的柱脚多按铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5t 以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。

4.1.5 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8 ～1/20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值。

4.1.6 轻型房屋的外墙，除采用以压型钢板等作围护面的轻质墙体外，尚可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。

4.1.7 门式钢架可由多个梁、柱单元构件组成。柱一般为单独的单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身采用焊接，单元构件之间可通过端板以高强度螺栓连接。

4.1.8 门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋面隔热和保温层，也可采用带隔热层的板材做屋面。

4.1.1 在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性，由与檩条或墙粱相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。

4.1.2 门式刚架分为单跨（图4.1.2a）、双跨（图4.1.2b）、多跨（图4.1.2c）刚架以及带挑檐的（图4.1.2d）和带毗屋的（图4.1.2e）刚架等形式。多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖（图4.1.2f），必要时也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。

4.1.3 根据跨度、高度和荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形；必要时也可改变腹板厚度。结构构件在安装单元内一般不改变翼缘截面，当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的安装单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。

4.1.4 门式钢架的柱脚多按铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5t 以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。

4.1.5 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8 ～1/20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值。

4.1.6 轻型房屋的外墙，除采用以压型钢板等作围护面的轻质墙体外，尚可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。

4.1.7 门式钢架可由多个梁、柱单元构件组成。柱一般为单独的单元构件，斜梁可根据运输条件划分为若干个单元。单元构件本身采用焊接，单元构件之间可通过端板以高强度螺栓连接。

4.1.8 门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋面隔热和保温层，也可采用带隔热层的板材做屋面。

4.2.1 门式刚架轻型房屋钢结构的尺寸应符合下列规定：
    1 门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。
    2 门式刚架的高度，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。高度应根据使用要求的室内净高确定，有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空要求确定。
    3 柱的轴线可取通过柱下端（较小端）中心的竖向轴线。工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。
    4 门式刚架轻型房屋的檐口高度，应取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度。
       门式刚架轻型房屋的最大高度，应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度。
       门式刚架轻型房屋的宽度，应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离。 
       门式刚架轻型房屋的长度，应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。

4.2.2 门式刚架的跨度宜采用9～36m。当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。
    门式刚架的平均高度宜采用4.5～9.0m；当有桥式吊车时不宜大于12m。
    门式刚架的间距，即柱网轴线间的纵向距离宜采用6～9m。
    挑檐长度可根据使用要求确定，宜采用0.5～1.2m。其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。

4.3.1 门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距），应符合下列规定：
     纵向温度区段不大于300m；
     横向温度区段不大于150m。
     当有计算依据时，温度区段长度可适当加大。
     当需要设置伸缩缝时，可采用两种做法：在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许胀缩或设置双柱。吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔。

4.3.2 在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处，可布置托梁或托架。

4.3.3 屋面檩条的布置，应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条供货规格等因素的影响。屋面压型钢板厚度和檩条间距应按计算确定。

4.3.4 山墙可设置由斜梁、抗风柱、墙梁及其支撑组成的山墙墙架，或采用门式刚架。

4.4.1 门式刚架轻型房屋钢结构侧墙墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。

4.4.2 门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，当采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，其间距随墙板板型和规格确定，且不应大于计算要求的值。

4.4.3 门式刚架轻型房屋的外墙，当抗震设防烈度不高于6度时，可采用轻型钢墙板或砌体；当抗震设防烈度为7度、8度时，可采用轻型钢墙板或非嵌砌砌体；当抗震设防烈度为9度时，宜采用轻型钢墙板或与柱柔性连接的轻质墙板。

4.5.1 门式刚架轻型房屋钢结构的支撑设置应符合下列要求：
    1 在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
    2 在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。

4.5.2 支撑和刚性系杆的布置宜符合下列规定。
    1 屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。当端部支撑设在第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。
    2 柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定。当无吊车时宜取30～45m；当有吊车时宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60m。
    3 当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。
    4 当房屋高度相对于柱间距较大时，柱间支撑宜分层设置。
    5 在刚架转折处（单跨房屋边柱柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。
    6 由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
    7 在设有带驾驶室且起重量大于15t桥式吊车的跨间，应在屋盖边缘设置纵向支撑桁架。当桥式吊车起重量较大时，尚应采取措施增加吊车梁的侧向刚度。

4.5.3 刚性系杆可由檩条兼作，此时檩条应满足对压弯杆件的刚度和承载力要求。当不满足时，可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其它截面的杆件。

4.5.4 门式刚架轻型房屋钢结构的支撑，可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。圆钢与构件的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°。

4.5.5 当设有起重量不小于5t的桥式吊车时，柱间宜采用型钢支撑。在温度区段端部吊车梁以下不宜设置柱间刚性支撑。

4.5.6 当不允许设置交叉柱间支撑时，可设置其它形式的支撑；当不允许设置任何支撑时，可设置纵向刚架。

5.1.1 变截面门式刚架应采用弹性分析方法确定各种内力。仅在构件全部为等截面时才允许采用塑性分析方法，并按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定进行设计。

5.1.2 变截面门式刚架宜按平面结构分析内力，一般不考虑应力蒙皮效应。当有必要且有条件时，可考虑屋面板的应力蒙皮效应。

5.1.3 变截面门式刚架的内力可采用有限元法（直接刚度法）计算。计算时宜将构件分为若干段，每段可视为等截面；也可采用楔形单元。

5.1.1 变截面门式刚架应采用弹性分析方法确定各种内力。仅在构件全部为等截面时才允许采用塑性分析方法，并按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定进行设计。

5.1.2 变截面门式刚架宜按平面结构分析内力，一般不考虑应力蒙皮效应。当有必要且有条件时，可考虑屋面板的应力蒙皮效应。

5.1.3 变截面门式刚架的内力可采用有限元法（直接刚度法）计算。计算时宜将构件分为若干段，每段可视为等截面；也可采用楔形单元。

5.2.1 变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。
    当单跨变截面门式刚架斜梁上缘坡度不大于1：5时，在柱顶水平力作用下的侧移μ ，可按下列公式估算：
    柱脚铰接刚架

     （5.2.1-1）

    柱脚刚接刚架

       （5.2.1-2）

       （5.2.1-3）

式中 h、L——分别为刚架柱高度和刚架跨度。当坡度大于1：10时，L应取横梁沿坡折线的总长度2s（图5.2.1）；
   I_c、I_b——分别为柱和横梁的平均惯性矩，按本规程第5.2.2条的规定计算；
        H——刚架柱顶等效水平力，按本规程第5.2.3条的规定采用；
      ε_t——刚架柱与刚架梁的线刚度比值。

图5.2.1 变截面刚架的几何尺寸

5.2.2 变截面柱和横梁的平均惯性矩，可按下列公式近似计算：

  楔形构件               （5.2.2-1）

                  双楔形横梁           （5.2.2-2）

式中 I_c0、 I_c1——分别为柱小头和大头的惯性矩；
I_b0、 I_b1 、I_b2——分别为楔形横梁最小截面、檐口和跨中截面的惯性矩（图5.2.1）；
            β——楔形横梁长度比值（图5.2.1）。

5.2.3 当估算刚架在沿柱高度均布的水平风荷载作用下的侧移时（图5.2.3-1），柱顶等效水平力H可取：
    柱脚铰接框架     H=0.67W      (5.2.3-1)
    柱脚刚接框架     H=0.45W      (5.2.3-2)
其中                 W=(w₁+w₄)h    (5.2.3-3)
    当估算刚架在吊车水平荷载P_c作用下的侧移时（图5.2.3-2），柱顶等效水平力H可取：
    柱脚铰接框架     H=1.15ηP_c    (5.2.3-4)
    柱脚刚接框架     H=ηP_c        (5.2.3-5)
式中 W——均布风荷载的总值；
w₁、w₄——分别为刚架两侧承受的沿柱高度均布的水平风荷载（kN/m),按附录A规定的标准值计算；
    η——吊车水平荷载P_c作用高度与柱高度之比（图5.2.3-2）。

图5.2.3-1 刚架在均布风荷载作用下柱顶的等效水平力

图5.2.3-2 刚架在吊车水平风荷载作用下柱顶的等效水平力

5.2.4 中间柱为摇摆柱的两跨或多跨刚架，柱顶侧移可采用公式（5.2.1-1）或（5.2.1-2）计算，但公式（5.2.1-3）中的L应以双坡斜梁全长2s代替，s为单坡长度（图5.2.4）。

5.2.5 当中间柱与横梁刚性连接时，可将多跨刚架视为多个单跨刚架的组合体（每个中间柱分为两半，惯性矩各取I/2），按下列公式计算整个刚架在柱顶水平荷载作用下的侧移：

6.1.1 板件最大宽厚比和屈曲后强度利用应符合下列规定：
    1 工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比，不应大于15√235/f_y；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度h_w与其厚度t_w之比，不应大于250√235/f_y。此处f_y为钢材屈服强度。
    2 当工字形截面构件腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算截面特性。有效宽度应取：
    当截面全部受压时     h_e=ρh_w      (6.1.1-1a)
    当截面部分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度应取：      h_e=ρh_c     (6.1.1-1b)
式中  h_c——腹板受压区宽度；
      ρ——有效宽度系数，按本条3款的规定采用。
    3 有效宽度系数ρ应按下列公式计算：
    当λ_p≤0.8时        ρ=1                   （6.1.1-2a)
    当0.8＜λ_p≤1.2时   ρ=1-0.9（λ_p-0.8）    （6.1.1-2b)
    当λ_p＞1.2时        ρ=0.64-0.24（λ_p-1.2）    （6.1.1-2c)
式中  λ_p——与板件受弯、受压有关的参数，按本条4款的规定采用。
    4 参数λ_p应按下列公式计算：

式中 β——截面边缘正应力比值（图6.1.1），1≥β≥-1；
    k_σ——杆件在正应力作用下的凸曲系数。
    当板边最大应力σ₁＜f时，计算λ_p可用γ_Rσ₁代替式（6.1.1-3）中的f_y，γ_R为抗力分项系数。对Q235和Q345钢，γ_R=1.1。
    5 腹板有效宽度h_e应按下列规则分布（图6.1.1）：
    当截面全部受压，即β＞0时

h_e1=2h_e/(5-β)    (6.1.1-6a)
h_e2=h_e-h_e1        (6.1.1-6b)

    当截面部分受拉，即β＜0时

h_e1=0.4h_e      (6.1.1-7a)
h_e2=0.6h_e      (6.1.1-7b)

    6 工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化不超过60mm／m时可考虑屈曲后强度（拉力场），其抗剪承载力设计值应按下列公式计算：

式中 f_v——钢材抗剪强度设计值；
     h_w——腹板高度，对楔形腹板取板幅平均高度；
    λ_w——与板材受剪有关的系数，按本条7款的规定采用；
   f＇_v——腹板屈曲后抗剪强度设计值。
    当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取h_w～2h_w。
    7 参数λ_w应按下列公式计算：

式中 k_τ——受剪板材的凸曲系数；当不设横向加劲肋时，取k_τ=5.34。
       a——加劲肋间距。

图6.1.1 有效宽度分布

6.1.2 刚架构件的强度计算和加劲肋设置应符合下列规定：
    1 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度，应符合下列要求：
    当V≤0.5V_d 时                 M≤M_e        (6.1.2-1a)
    当0.5V_d＜V≤V_d 时

         （6.1.2-1b)

    当截面为双轴对称时           M_f =A_f( h_w+t)f     (6.1.2-2)
式中 M_f——两翼缘所承受的弯矩；
     M_e——构件有效截面所承担的弯矩，M_e=W_ef；
     W_e——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；
     A_f——构件翼缘的截面面积；
    V_d ——腹板抗剪承载力设计值，按公式（6.1.1-8）计算。
    2 工字形截面压弯构件在剪力V、弯矩M和轴压力N共同作用下的强度，应符合下列要求：

式中  A_e——有效截面面积；
     M_f^N——兼承压力N时两翼缘所能承受的弯矩。
    3 梁腹板应在与中柱连接处、较大集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。
    梁腹板利用屈后强度时，其中间加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外，还应承受压力场产生的压力。该压力应按下列公式计算：

N_s=V-0.9h_wt_wτ_cr     (6.1.2-5)

    当0.8＜λ_w≤1.25时，

τ_cr=[1-0.8(λ_w-0.8)]f_v    (6.1.2-6a)

    当λ_w＞1.25时

    τ_cr=f_v /λ²_w           (6.1.2-6b)

式中 N_s——拉力场产生的压力；
   τ_cr——利用拉力场时腹板的屈曲剪应力；
    λ_w——参数，按本规程第6.1.1条7款的规定采用。
    当验算加劲肋稳定性时，其截面应包括每侧15t_w√235/f_y宽度范围内的腹板面积，计算长度取h_w 。

6.1.3 变截面柱在刚架平面内的稳定计算，应符合下列规定：
    1 变截面柱在刚架平面内的稳定应按下列公式计算：

式中 N₀——小头的轴向压力设计值；
     M₁——大头的弯矩设计值；
    A_e0——小头的有效截面面积；
    W_e1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；
    φ_xy——杆件轴心受压稳定系数，楔形柱按本条2款规定的计算长度系数由现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017查的，计算长细比时取小头的回转半径；
    β_mx——等效弯矩系数，按本条3款计算；
  N＇_Ex0——参数，计算λ时回转半径i₀以小头为准，计算长度系数按本条2款的规定采用。
注：当柱的最大弯矩不出现在大头时，M₁和W_e1分别取最大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
    2 截面高度呈线性变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取为h₀=u_rh,式中h为柱高，u_r为计算长度系数。u_r可由下列三种方法之一确定：
     （1）查表法。用于柱脚铰接的刚架。
      1）柱脚铰接单跨刚架楔形柱的u_r，可由表6.1.3差得。

      柱的线刚度k₁和梁的线刚度k₂，应分别按下列公式计算：

        （6.1.3-3）

  （6.1.3-4）

表中和式中
I_c0、I_c1——分别为柱小头和大头的截面惯性矩；
     I_b0——梁最小截面惯性矩；
       s——半跨斜梁长度；
      Ψ——斜梁换算长度系数，由本规程附录D图D.0.2（a)～（e）的曲线差得。当梁为等截面时，Ψ=1。
     （2）多跨刚架的中间柱为摇摆柱时（图6.1.3-1），边柱计算长度应取：

      （6.1.3-5）
   （6.1.3-6）

式中 u_r——计算长度系数，由表6.1.3差得，但公式（6.1.3-4）中的s取与边柱相连的一跨横梁的坡面长度 l_b,如图6.1.3-1所示；
     η——放大系数；
    P_li——摇摆柱承受的荷载；
    P_fi——边柱承受的荷载；
    h_li——摇摆柱高度；
    h_fi——刚架边柱高度。
    摇摆柱的计算长度系数 u_r取1.0。

图6.1.3-1 计算边柱时的斜梁长度

      本款中，系数u_r适用于屋面坡度不大于1∶5的情况，超过此值时应考虑横梁轴向力对柱刚度的不利影响。
      3）对于本规程图4.1.2e所示带毗屋的刚架，可近似地将毗屋柱视为摇摆柱，此时主刚架柱的系数u_r可由表6.1.3差得，并应乘以按公式（6.1.3-6）计算的系数η。计算η时，P_l为毗屋柱承受的竖向荷载， P_f为主刚架柱承受的荷载。
     （2）一阶分析法。当刚架利用一阶分析计算程序得出柱顶水平荷载作用下的侧移刚度K=H/u时，柱计算长度系数可由下列公式计算：
      1）对单跨对称刚架（图6.1.3-2a），可按下列公式计算：

式中 h——柱的高度。
      公式（6.1.3-7a)和（6.1.3-7b)也可用于图6.1.3-1所示屋面坡度不大于1∶5的、有摇摆柱的多跨对称刚架的边柱，但算得的系数u_r还应乘以放大系数摇摆柱的计算长度系数取u_r=1.0。
      2）对中间柱为非摇摆柱的多跨刚架（图6.1.3-2b)，可按下列公式计算：

式中 h_i、P_i、P＇_E0i——分别为第i根柱的高度、竖向荷载和以小头为准的参数。
      公式（6.1.3-8a)和（6.1.3-8b)也可用于单跨非对称刚架。

图6.1.3-2 一阶分析时的柱顶侧移

      (3) 二阶分析法。当采用计入竖向荷载一侧移效应（即P-u效应）的二阶分析程序计算内力时，计算长度系数u_r可按下列公式计算：

u_r=1-0.375γ+0.08γ²(1-0.0775γ)    (6.1.3-10)
γ=(d₁/d₀)-1                        (6.1.3-11)

式中 γ——构件的楔率，不大于0.268h/d₀及6.0；
 d₁、d₀——分别为柱小头和大头的截面高度（图6.1.3-3）

图6.1.3-3 变截面构件的楔率

    3 有侧移刚架柱的等效弯矩系数β_mx取1.0。

6.1.4变截面柱在刚架平面外的稳定计算，应符合下列规定：
    1 变截面柱的平面外稳定应分段按下列公式计算：

  （6.1.4-1）  

    对一端弯矩为零的区段

     （6.1.4-2）

    对两端弯曲应力基本相等的区段          β_t=1.0      (6.1.4-3)
式中 φ_y——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头为准，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定采用，计算长度取纵向支撑点间的距离。若各段线刚度差别较大，确定计算长度时可考虑各段间的相互约束。
    φ_by——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数，双轴对称的工字形截面杆件按本条2款的规定计算；
      N₀——所计算构件段小头截面的轴向力；
      M₁——所计算构件段大头截面的弯矩；
     β_t——等效弯矩系数；
 N＇_Exo——在刚架平面内以小头为准的柱的参数。
    当不能满足式（6.1.4-1）的要求时，应设置侧向支撑点（隅撑），并验算每段的平面外稳定。
    2 均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数 φ_by，对双轴对称的工字形截面杆件，应按下列公式计算：

式中 A₀、h₀、W_x0、t₀——分别为构件小头的截面面积、截面高度、截面模量、受压翼缘截面厚度；
                 A_f——受压翼缘截面面积；
               i_yo ——受压翼缘与受压区腹板1/3高度组成的截面绕y轴的回转半径；
                 l ——楔形构件计算区段的平面外计算长度，取支撑点间的距离。
    当两翼缘截面不相等时，在公式（6.1.4-4）中应参照现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017公式（附B-1）加上截面不对称影响系数η_b项。当按式（6.1.4-4）算得的 φ_by值大于0.6时，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定查出相应的 φ＇_b 代替 φ_by值。

6.1.5 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的受剪承载力。当不满足承载力要求时，应对该处腹板进行加强。

6.1.6 斜梁和隅撑的设计，应符合下列规定：
    1 实腹式刚架斜梁的平面内可按压弯构件计算强度，在平面外应按压弯构件计算稳定。
    2 实腹式刚架斜梁的出平面计算长度，应取侧向支承点间的距离；在斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。
    3 当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘侧面布置隅撑作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。
    4 隅撑应按轴心受压构件设计。轴心力N可按下列公式计算：

      （6.1.6-1）

式中  A——实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积；
      f——实腹斜梁钢材的强度设计值；
     f_y——实腹斜梁钢材的屈服强度；
     θ——隅撑与檩条轴线的夹角。
    当隅撑成对布置时，每根隅撑的计算轴压力可取按公式（6.1.6-1）计算值之半。
    5 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定验算腹板上边缘正应力、剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应满足下列要求：
    

式中 F——上翼缘所受的集中荷载；
t_f、t_w——分别为斜梁翼缘和腹板的厚度；
   α_m——参数，α_m≤1.0，在斜梁负弯矩区取零；
    M ——集中荷载作用处的弯矩；
   W _e——有效截面最大受压纤维的截面模量。
    6 斜梁不需计算整体稳定性的侧向支承点间最大长度，可取斜梁受压翼缘宽度的16√235/f_y倍。

6.1.1 板件最大宽厚比和屈曲后强度利用应符合下列规定：
    1 工字形截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比，不应大于15√235/f_y；工字形截面梁、柱构件腹板的计算高度h_w与其厚度t_w之比，不应大于250√235/f_y。此处f_y为钢材屈服强度。
    2 当工字形截面构件腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算截面特性。有效宽度应取：
    当截面全部受压时     h_e=ρh_w      (6.1.1-1a)
    当截面部分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度应取：      h_e=ρh_c     (6.1.1-1b)
式中  h_c——腹板受压区宽度；
      ρ——有效宽度系数，按本条3款的规定采用。
    3 有效宽度系数ρ应按下列公式计算：
    当λ_p≤0.8时        ρ=1                   （6.1.1-2a)
    当0.8＜λ_p≤1.2时   ρ=1-0.9（λ_p-0.8）    （6.1.1-2b)
    当λ_p＞1.2时        ρ=0.64-0.24（λ_p-1.2）    （6.1.1-2c)
式中  λ_p——与板件受弯、受压有关的参数，按本条4款的规定采用。
    4 参数λ_p应按下列公式计算：

式中 β——截面边缘正应力比值（图6.1.1），1≥β≥-1；
    k_σ——杆件在正应力作用下的凸曲系数。
    当板边最大应力σ₁＜f时，计算λ_p可用γ_Rσ₁代替式（6.1.1-3）中的f_y，γ_R为抗力分项系数。对Q235和Q345钢，γ_R=1.1。
    5 腹板有效宽度h_e应按下列规则分布（图6.1.1）：
    当截面全部受压，即β＞0时

h_e1=2h_e/(5-β)    (6.1.1-6a)
h_e2=h_e-h_e1        (6.1.1-6b)

    当截面部分受拉，即β＜0时

h_e1=0.4h_e      (6.1.1-7a)
h_e2=0.6h_e      (6.1.1-7b)

    6 工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化不超过60mm／m时可考虑屈曲后强度（拉力场），其抗剪承载力设计值应按下列公式计算：

式中 f_v——钢材抗剪强度设计值；
     h_w——腹板高度，对楔形腹板取板幅平均高度；
    λ_w——与板材受剪有关的系数，按本条7款的规定采用；
   f＇_v——腹板屈曲后抗剪强度设计值。
    当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取h_w～2h_w。
    7 参数λ_w应按下列公式计算：

式中 k_τ——受剪板材的凸曲系数；当不设横向加劲肋时，取k_τ=5.34。
       a——加劲肋间距。

图6.1.1 有效宽度分布

6.1.2 刚架构件的强度计算和加劲肋设置应符合下列规定：
    1 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度，应符合下列要求：
    当V≤0.5V_d 时                 M≤M_e        (6.1.2-1a)
    当0.5V_d＜V≤V_d 时

         （6.1.2-1b)

    当截面为双轴对称时           M_f =A_f( h_w+t)f     (6.1.2-2)
式中 M_f——两翼缘所承受的弯矩；
     M_e——构件有效截面所承担的弯矩，M_e=W_ef；
     W_e——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；
     A_f——构件翼缘的截面面积；
    V_d ——腹板抗剪承载力设计值，按公式（6.1.1-8）计算。
    2 工字形截面压弯构件在剪力V、弯矩M和轴压力N共同作用下的强度，应符合下列要求：

式中  A_e——有效截面面积；
     M_f^N——兼承压力N时两翼缘所能承受的弯矩。
    3 梁腹板应在与中柱连接处、较大集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。
    梁腹板利用屈后强度时，其中间加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外，还应承受压力场产生的压力。该压力应按下列公式计算：

N_s=V-0.9h_wt_wτ_cr     (6.1.2-5)

    当0.8＜λ_w≤1.25时，

τ_cr=[1-0.8(λ_w-0.8)]f_v    (6.1.2-6a)

    当λ_w＞1.25时

    τ_cr=f_v /λ²_w           (6.1.2-6b)

式中 N_s——拉力场产生的压力；
   τ_cr——利用拉力场时腹板的屈曲剪应力；
    λ_w——参数，按本规程第6.1.1条7款的规定采用。
    当验算加劲肋稳定性时，其截面应包括每侧15t_w√235/f_y宽度范围内的腹板面积，计算长度取h_w 。

6.1.3 变截面柱在刚架平面内的稳定计算，应符合下列规定：
    1 变截面柱在刚架平面内的稳定应按下列公式计算：

式中 N₀——小头的轴向压力设计值；
     M₁——大头的弯矩设计值；
    A_e0——小头的有效截面面积；
    W_e1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；
    φ_xy——杆件轴心受压稳定系数，楔形柱按本条2款规定的计算长度系数由现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017查的，计算长细比时取小头的回转半径；
    β_mx——等效弯矩系数，按本条3款计算；
  N＇_Ex0——参数，计算λ时回转半径i₀以小头为准，计算长度系数按本条2款的规定采用。
注：当柱的最大弯矩不出现在大头时，M₁和W_e1分别取最大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
    2 截面高度呈线性变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取为h₀=u_rh,式中h为柱高，u_r为计算长度系数。u_r可由下列三种方法之一确定：
     （1）查表法。用于柱脚铰接的刚架。
      1）柱脚铰接单跨刚架楔形柱的u_r，可由表6.1.3差得。

      柱的线刚度k₁和梁的线刚度k₂，应分别按下列公式计算：

        （6.1.3-3）

  （6.1.3-4）

表中和式中
I_c0、I_c1——分别为柱小头和大头的截面惯性矩；
     I_b0——梁最小截面惯性矩；
       s——半跨斜梁长度；
      Ψ——斜梁换算长度系数，由本规程附录D图D.0.2（a)～（e）的曲线差得。当梁为等截面时，Ψ=1。
     （2）多跨刚架的中间柱为摇摆柱时（图6.1.3-1），边柱计算长度应取：

      （6.1.3-5）
   （6.1.3-6）

式中 u_r——计算长度系数，由表6.1.3差得，但公式（6.1.3-4）中的s取与边柱相连的一跨横梁的坡面长度 l_b,如图6.1.3-1所示；
     η——放大系数；
    P_li——摇摆柱承受的荷载；
    P_fi——边柱承受的荷载；
    h_li——摇摆柱高度；
    h_fi——刚架边柱高度。
    摇摆柱的计算长度系数 u_r取1.0。

图6.1.3-1 计算边柱时的斜梁长度

      本款中，系数u_r适用于屋面坡度不大于1∶5的情况，超过此值时应考虑横梁轴向力对柱刚度的不利影响。
      3）对于本规程图4.1.2e所示带毗屋的刚架，可近似地将毗屋柱视为摇摆柱，此时主刚架柱的系数u_r可由表6.1.3差得，并应乘以按公式（6.1.3-6）计算的系数η。计算η时，P_l为毗屋柱承受的竖向荷载， P_f为主刚架柱承受的荷载。
     （2）一阶分析法。当刚架利用一阶分析计算程序得出柱顶水平荷载作用下的侧移刚度K=H/u时，柱计算长度系数可由下列公式计算：
      1）对单跨对称刚架（图6.1.3-2a），可按下列公式计算：

式中 h——柱的高度。
      公式（6.1.3-7a)和（6.1.3-7b)也可用于图6.1.3-1所示屋面坡度不大于1∶5的、有摇摆柱的多跨对称刚架的边柱，但算得的系数u_r还应乘以放大系数摇摆柱的计算长度系数取u_r=1.0。
      2）对中间柱为非摇摆柱的多跨刚架（图6.1.3-2b)，可按下列公式计算：

式中 h_i、P_i、P＇_E0i——分别为第i根柱的高度、竖向荷载和以小头为准的参数。
      公式（6.1.3-8a)和（6.1.3-8b)也可用于单跨非对称刚架。

图6.1.3-2 一阶分析时的柱顶侧移

      (3) 二阶分析法。当采用计入竖向荷载一侧移效应（即P-u效应）的二阶分析程序计算内力时，计算长度系数u_r可按下列公式计算：

u_r=1-0.375γ+0.08γ²(1-0.0775γ)    (6.1.3-10)
γ=(d₁/d₀)-1                        (6.1.3-11)

式中 γ——构件的楔率，不大于0.268h/d₀及6.0；
 d₁、d₀——分别为柱小头和大头的截面高度（图6.1.3-3）

图6.1.3-3 变截面构件的楔率

    3 有侧移刚架柱的等效弯矩系数β_mx取1.0。

6.1.4变截面柱在刚架平面外的稳定计算，应符合下列规定：
    1 变截面柱的平面外稳定应分段按下列公式计算：

  （6.1.4-1）  

    对一端弯矩为零的区段

     （6.1.4-2）

    对两端弯曲应力基本相等的区段          β_t=1.0      (6.1.4-3)
式中 φ_y——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以小头为准，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定采用，计算长度取纵向支撑点间的距离。若各段线刚度差别较大，确定计算长度时可考虑各段间的相互约束。
    φ_by——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数，双轴对称的工字形截面杆件按本条2款的规定计算；
      N₀——所计算构件段小头截面的轴向力；
      M₁——所计算构件段大头截面的弯矩；
     β_t——等效弯矩系数；
 N＇_Exo——在刚架平面内以小头为准的柱的参数。
    当不能满足式（6.1.4-1）的要求时，应设置侧向支撑点（隅撑），并验算每段的平面外稳定。
    2 均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数 φ_by，对双轴对称的工字形截面杆件，应按下列公式计算：

式中 A₀、h₀、W_x0、t₀——分别为构件小头的截面面积、截面高度、截面模量、受压翼缘截面厚度；
                 A_f——受压翼缘截面面积；
               i_yo ——受压翼缘与受压区腹板1/3高度组成的截面绕y轴的回转半径；
                 l ——楔形构件计算区段的平面外计算长度，取支撑点间的距离。
    当两翼缘截面不相等时，在公式（6.1.4-4）中应参照现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017公式（附B-1）加上截面不对称影响系数η_b项。当按式（6.1.4-4）算得的 φ_by值大于0.6时，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定查出相应的 φ＇_b 代替 φ_by值。

6.1.5 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的受剪承载力。当不满足承载力要求时，应对该处腹板进行加强。

6.1.6 斜梁和隅撑的设计，应符合下列规定：
    1 实腹式刚架斜梁的平面内可按压弯构件计算强度，在平面外应按压弯构件计算稳定。
    2 实腹式刚架斜梁的出平面计算长度，应取侧向支承点间的距离；在斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。
    3 当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘侧面布置隅撑作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。
    4 隅撑应按轴心受压构件设计。轴心力N可按下列公式计算：

      （6.1.6-1）

式中  A——实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积；
      f——实腹斜梁钢材的强度设计值；
     f_y——实腹斜梁钢材的屈服强度；
     θ——隅撑与檩条轴线的夹角。
    当隅撑成对布置时，每根隅撑的计算轴压力可取按公式（6.1.6-1）计算值之半。
    5 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定验算腹板上边缘正应力、剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应满足下列要求：
    

式中 F——上翼缘所受的集中荷载；
t_f、t_w——分别为斜梁翼缘和腹板的厚度；
   α_m——参数，α_m≤1.0，在斜梁负弯矩区取零；
    M ——集中荷载作用处的弯矩；
   W _e——有效截面最大受压纤维的截面模量。
    6 斜梁不需计算整体稳定性的侧向支承点间最大长度，可取斜梁受压翼缘宽度的16√235/f_y倍。

6.2.1 等截面刚架按弹性设计时，其构件可按本规程第6.1 节的规定进行计算。

6.2.2 等截面刚架按塑性设计时，其构件应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中塑性设计的规定进行设计。

6.3.1 檩条宜优先采用实腹式构件，也可采用空腹式构件；跨度大于9m时宜采用格构式构件，并应验算受压翼缘的稳定性。

6.3.2 实腹式檩条宜采用卷边槽形和斜卷边Z形冷弯薄壁型钢，也可采用直卷边的Z形冷弯薄壁型钢。

6.3.3 格构式檩条可采用平面桁架式、空间桁架式或下撑式檩条。

6.3.4 檩条一般设计成单跨简支构件，实腹式檩条也可设计成连续构件。

6.3.5 当檩条跨度大于4m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆（图6.3.5）。斜拉条应与刚性檩条连接。

檩条向檐口倾倒时                                檩条向屋脊倾倒时
图6.3.5 檩条间拉条的设置

6.3.6 当采用圆钢做拉条时，圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1／3腹板高度的范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，拉条宜在檩条上下翼缘附近适当布置。当采用扣合式屋面板时，拉条的设置应根据檩条的稳定计算确定。

6.3.7 实腹式檩条的计算，应符合下列规定：
    1 当屋面能阻止檩条侧向位移和扭转时，可仅按下列公式计算檩条在风荷载效应参与组合时的强度，而整体稳定性可不做计算：

    （6.3.7-1）

式中 M_x、M_y——对截面x轴和y轴的弯矩；
W_enx、W_eny——对主轴x和主轴y的有效净截面模量（对冷弯薄壁型钢）或净截面模量（对热轧型钢）（图6.3.7）。冷弯薄壁型钢的有效净截面，应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018第5.6节的规定计算。
    2 当屋面不能阻止檩条侧向位移和扭转时，应按下列公式计算檩条的稳定性：

      （6.3.7-2）

式中 W_ex、W_ey——对主轴x和主轴y的有效截面模量（对冷弯薄壁型钢）或毛截面模量（对热轧型钢）；
         φ_bx——梁的整体稳定系数，根据不同情况按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018或《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。

图6.3.7 檩条主轴

    3 在风吸力作用下，当屋面能阻止上翼缘侧向位移和扭转时，受压下翼缘的稳定性应按本规程附录E的规定计算。
    4 计算檩条时，不应考虑隅撑作为檩条的支承点。
    5 当檩条兼做撑杆时，其稳定性可按本规程附录E或现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018中式（5.5.5-1）和（5.5.5 -2）计算。当按GB 50017计算时，如檩条上翼缘与屋面板有可靠连接，可不计式中的扭转项。

6.4.1 轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形或斜卷边Z形的冷弯薄壁型钢。

6.4.2 墙梁可设计成简支或连续构件，两端支承在刚架柱上。当墙梁有一定竖向承载力，墙板落地，且墙梁与墙板间有可靠连接时，可不设中间柱，并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。若有条形窗或房屋较高且墙梁跨度较大时，墙架柱的数量应由计算确定；当墙梁需承受墙板重及自重时，应考虑双向弯曲。

6.4.3 当墙梁跨度为4～6m时，宜在跨中设一道拉条；当墙梁跨度大于6m时，宜在跨间三分点处各设一道拉条。在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱；当墙板的竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁时，可不设拉条。

6.4.4 单侧挂墙板的墙梁，应按下列公式计算其强度和稳定：
    1 在承受朝向面板的风压时，墙梁的强度可按下列公式验算：

式中 M_x、M_y——分别为水平荷载和竖向荷载产生的弯矩，下标x和y分别表示墙梁的竖向主轴和水平主轴；
     V_x、V_y——分别为水平荷载和竖向荷载产生的剪力；
  W_enx、W_eny——分别为绕主轴x和主轴y的有效净截面模量（对冷弯薄壁型钢）或净截面模量（对热轧型钢）；
     b_o、h_o——分别为墙梁在竖向和水平向的计算高度，取型高板件连接处两圆弧起点之间的距离；
          t——墙梁壁厚。

    2 外侧设有压型钢板的墙梁在风吸力作用下的稳定性，可按本规程附录E的规定计算。
    3 当外侧设有压型钢板的实腹式刚架柱的内侧翼缘受压时，可沿内侧翼缘设置成对的隅撑，作为柱的侧向支承。隅撑的另一端连接在墙梁上。隅撑所受的轴压力可按公式（6.1.6-1）计算，其中被支承翼缘的截面面积和钢材的强度应取刚架柱的值。

6.5.1 门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆应按压杆设计。

6.5.2 刚架斜梁上横向水平支撑的内力，应根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算；对于交叉支撑可不计压杆的受力。

6.5.3 刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载（如有吊车，还应计入吊车纵向制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。

6.5.4 支撑构件受拉或受压时，应按现行国家标准。《钢结构设计规范》GB 50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018关于轴心受拉或轴心受压构件的规定计算。

6.6.1 屋面板和墙板材料可选用建筑外用彩色镀锌或镀铝锌压型钢板、夹心压型复合板和玻璃纤维增强水泥外墙板（GRC板）等轻质材料。

6.6.2 一般建筑屋面或墙面采用的压型钢板，其厚度不宜小于0.4mm。压型钢板的计算和构造应遵照现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规程》GB 50018的规定。

6.6.3 当在屋面板上开设直径大于300mm的圆洞和单边长度大于300mm的方洞时，宜根据计算采用次结构加强。不宜在屋脊开洞。 屋面板上应避免通长大面积开孔（含采光孔），开孔宜分块均匀布置。

6.6.4 墙板的自重宜直接传至地面，板与板间应适当连接。

7.1.1 当采用对接焊缝和角焊缝时应符合下列规定：
    1 当被连接板件的最小厚度大于4mm时，其对接焊缝、角焊缝和部分熔透对接焊缝的强度，应分别按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。当最小厚度不大于4mm时，正面角焊缝的强度增大系数β_f 取1.0。
    2 当T型接头的腹板厚度不大于8mm且不要求全熔透，在技术设备和其它技术条件具备时，经过工艺评定合格，符合附录F的规定，可采用自动或半自动埋弧焊接单面角焊缝。
    3 焊缝质量等级的要求应按国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定执行。

7.1.2 当采用喇叭形焊缝时应符合下列规定：
    1 喇叭形焊缝可分为单边喇叭形焊缝（图7.1.2-1）和喇叭形焊缝（图7.1.2-2）。单边喇叭形焊缝的焊脚尺寸h_f 不得小于被连接板件的厚度。
    2 当连接板件的最小厚度不大于4mm时，喇叭形焊缝连接的强度应符合下列规定：
      1）当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时（图7.1.2-1a），焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

      (7.1.2-1)

式中 N——轴心拉力或轴心压力；
     t——被连接板材的最小厚度；
    l_w——焊缝的有效长度，等于焊缝长度扣除2倍焊脚尺寸；
     f——被连接板件钢材的抗拉强度设计值。
      2）当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时（图7.1.2-2b)，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

      (7.1.2-2)

    3 当连接板材的最小厚度大于4mm时，单边喇叭形焊缝的承载力应符合下列规定：
      1）当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

       （7.1.2-3）

      2） 当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

     （7.1.2-4）

式中 h_f——焊脚尺寸（图7.1.2-1和图7.1.2-2）
    f_t^w——角焊缝抗剪强度设计值。

（a)作用力垂直于焊缝轴线方向           （b)作用力平行于焊缝轴线方向
图7.1.2-1 单边喇叭形焊缝

图7.1.2-2 喇叭形焊缝

7.1.3 在组合构件中，组合件间的喇叭形焊缝可采用断续焊缝。断续焊缝的长度不得小于8t 和40mm，断续焊缝间的净距不得大于15t（对受压构件）或30t（对受拉构件），t为焊件的最小厚度。

7.1.1 当采用对接焊缝和角焊缝时应符合下列规定：
    1 当被连接板件的最小厚度大于4mm时，其对接焊缝、角焊缝和部分熔透对接焊缝的强度，应分别按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。当最小厚度不大于4mm时，正面角焊缝的强度增大系数β_f 取1.0。
    2 当T型接头的腹板厚度不大于8mm且不要求全熔透，在技术设备和其它技术条件具备时，经过工艺评定合格，符合附录F的规定，可采用自动或半自动埋弧焊接单面角焊缝。
    3 焊缝质量等级的要求应按国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定执行。

7.1.2 当采用喇叭形焊缝时应符合下列规定：
    1 喇叭形焊缝可分为单边喇叭形焊缝（图7.1.2-1）和喇叭形焊缝（图7.1.2-2）。单边喇叭形焊缝的焊脚尺寸h_f 不得小于被连接板件的厚度。
    2 当连接板件的最小厚度不大于4mm时，喇叭形焊缝连接的强度应符合下列规定：
      1）当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时（图7.1.2-1a），焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

      (7.1.2-1)

式中 N——轴心拉力或轴心压力；
     t——被连接板材的最小厚度；
    l_w——焊缝的有效长度，等于焊缝长度扣除2倍焊脚尺寸；
     f——被连接板件钢材的抗拉强度设计值。
      2）当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时（图7.1.2-2b)，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

      (7.1.2-2)

    3 当连接板材的最小厚度大于4mm时，单边喇叭形焊缝的承载力应符合下列规定：
      1）当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

       （7.1.2-3）

      2） 当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时，焊缝的抗剪强度可按下列公式计算：

     （7.1.2-4）

式中 h_f——焊脚尺寸（图7.1.2-1和图7.1.2-2）
    f_t^w——角焊缝抗剪强度设计值。

（a)作用力垂直于焊缝轴线方向           （b)作用力平行于焊缝轴线方向
图7.1.2-1 单边喇叭形焊缝

图7.1.2-2 喇叭形焊缝

7.1.3 在组合构件中，组合件间的喇叭形焊缝可采用断续焊缝。断续焊缝的长度不得小于8t 和40mm，断续焊缝间的净距不得大于15t（对受压构件）或30t（对受拉构件），t为焊件的最小厚度。

7.2.1 门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放（图7.2.1a） 、端板横放（图7.2.1b ）和端板斜放（图7.2.1c）种形式。斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直（图7.2.1d）。

（a）端板竖放                             （b) 端板横放

(c) 端板斜放                              （d) 斜梁拼接
图7.2.1 刚架斜梁的连接

7.2.2 端板连接（图7.2.1）应按所受最大内力设计。当内力较小时，端板连接应按能够承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计。

7.2.3 主刚架构件的连接应采用高强度螺栓，可采用承压型或摩擦型连接。当为端板连接且只受轴向力和弯矩，或剪力小于其抗滑移承载力（按抗滑移系数为0.3计算）时，端板表面可不作专门处理。吊车梁与制动梁的连接可采用高强度摩擦型螺栓连接或焊接。吊车梁与刚架的连接处宜设长圆孔。高强度螺栓直径可根据需要选用，通常采用M16～M24螺栓。檩条和墙梁与刚架斜梁和柱的连接通常采用M12普通螺栓。

7.2.4 端板连接的螺栓应成对对称布置。 在斜梁的拼接处，应采用将端板两端伸出截面高度范围以外的外伸式连接（图7.2.1d）。在斜梁与刚架柱连接处的受拉区，宜采用端板外伸式连接(图7.2.1a～c)。当采用端板外伸式连接时，宜使翼缘内外的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近。

7.2.5 螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于35mm。螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径。

7.2.6 在门式刚架中，受压翼缘的螺栓不宜少于两排。当受拉翼缘两侧各设一排螺栓尚不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧增设螺栓（图7.2.6），其间距可取75mm，且不小于3倍螺栓孔径。

图7.2.6  端板竖放时的螺栓和檐檩

7.2.7 与斜梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度（图7.2.6）。当端板上两对螺栓间的最大距离大于400mm时，应在端板的中部增设一对螺栓。

7.2.8 对同时受拉和受剪的螺栓，应验算螺栓在拉、剪共同作用下的强度。

7.2.9 端板的厚度t应根据支承条件（图7.2.9）按下列公式计算，但不应小于16mm。

图7.2.9  端板的支承条件

     1 伸臂类端板

      （7.2.9-1）

     2 无加劲肋类端板

        （7.2.9-2）

     3 两边支承类端板
     当端板外伸时

   （7.2.9-3a)

     当端板平齐时

     （7.2.9-3b)

     4 三边支承类端板

    （7.2.9-4）

式中和图中 N_t——一个高强度螺栓的受拉承载力设计值；
       e_w、e₁——分别为螺栓中心至腹板和翼缘板表面的距离；
        b、b_s——分别为端板和加劲肋板的宽度；
            a——螺栓的间距；
            f——端板钢材的抗拉强度设计值。

7.2.10 在门式刚架斜梁与柱相交的节点域，应按下列公式验算剪应力：

    （7.2.10-1）

   （7.2.10-2）

式中  d_c、t_c——分别为节点域的宽度和厚度；
          d_b——斜梁端部高度或节点域高度；
           M——节点承受的弯矩，对多跨刚架中间柱处，应取两侧斜梁端弯矩的代数和或柱端弯矩；
          f_v——节点域钢材的抗剪强度设计值。
    当不满足公式（7.2.10-1）的要求时，应加厚腹板或设置斜加劲肋。斜加劲肋可采用图7.2.6所示形式或其它合理形式。

7.2.11 刚架构件的翼缘与端板的连接应采用全熔透对接焊缝，腹板与端板的连接应采用角对接组合焊缝或与腹板等强的角焊缝，坡口形式应符合现行国家标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T 985的规定。在端板设置螺栓处，应按下列公式验算构件腹板的强度：

      （7.2.11-1）

        （7.2.11-2）

式中  N_t2 ——翼缘内第二排一个螺栓的轴向拉力设计值；
         P——高强度螺栓的预拉力；
        e_w——螺栓中心至腹板表面的距离；
        t_c——腹板厚度；
         f——腹板钢材的抗拉强度设计值。
    当不满足公式（7.2.11-1）和（7.2.11-2）的要求时，可设置腹板加劲肋或局部加厚腹板。

7.2.12 位于屋盖坡面顶部的屋脊檩条，可用槽钢（图7.2.12）、角钢或圆钢相连。檩条与刚架斜粱上翼缘的连接处应设置檩托（图7.2.14）；当支承处Z形檩条叠置搭接时，可不设檩托。檩条与檩托应采用螺栓连接，檩条每端应设两个螺栓。

图7.2.12  脊檩间的练系槽钢

7.2.13 檩条与刚架连接处可采用简支连接或连续搭接。当采用连续搭接时，檩条的搭接长度2a（图7.2.13）及其连接螺栓的直径，应按连续檩条支座处承受的弯矩确定。

图7.2.13 斜卷边檩条的搭接                 图7.2.14  隅撑的连接

7.2.14 在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，应各设置一道隅撑。在斜梁下翼缘受压区应设置隅撑，其间距不得大于相应受压翼缘宽度的16√235/f_y 倍。 如斜梁下翼缘受压区因故不设置隅撑，则必须采取保证刚架稳定的可靠措施。
    隅撑宜采用单角钢制作。隅撑可连接在刚架构件下（内）翼缘附近的腹板上（图7.2.13）距翼缘不大于100mm处，也可连接在下（内）翼缘上（图7.2.14）。隅撑与刚架、檩条或墙梁应采用螺栓连接，每端通常采用单个螺栓，计算时应考虑本规程地3.3.2条第7款规定的强度设计值折减系数。
    隅撑与刚架构件腹板的夹角不宜小于45°。

7.2.15 计算圆钢支撑受拉承载力时，应采用螺纹处的有效截面面积。

(a) 楔形垫板                                   （b) 弧形支撑板
图7.2.15  圆钢支撑的连接

    圆钢支撑应采用特制的连接件与梁柱腹板连接，经校正定位后张紧固定。圆钢支撑与刚架构件的连接，可直接在刚架构件腹板上靠外侧设孔连接（图7.2.15）。当圆钢直径大于25mm或腹板厚度不大于5mm时，应对支撑孔周围进行加强。圆钢支撑与刚架的连接宜采用带槽的专用楔形垫块（图7.2.15a），或在孔两侧焊接弧形支承板（图7.2.15b）。圆钢端部应设丝扣，并宜采用花篮螺丝张紧。

7.2.16 屋面板之间的连接及面板与檩条或墙梁的连接，宜采用带橡皮垫圈的自钻自攻螺钉。其金属连接件应符合现行国家标准《自钻自攻螺钉》GB/T 15856.1～4和《紧固件机械性能-自钻自攻螺钉》GB/T 3098.11的规定。

7.2.17 门式刚架轻型房屋钢结构的柱脚，宜采用平板式铰接柱脚（图7.2.17a、b )当有必要时。也可采用刚接柱脚（图7.2.17c、d）。
     变截面柱下端的宽度应视具体情况确定，但不宜小于200mm。

（a)一对锚栓的铰接柱脚    （b)两对锚栓的铰接柱脚     （c)带加劲肋的刚接柱脚     （d)带靴梁的刚接柱脚
图7.2.17  门式刚架轻型房屋钢结构的柱脚

7.2.18 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。

7.2.19 计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载(或雪荷载）、积灰荷载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数应取1.0 。

7.2.20 柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。此水平剪力可由底板与混凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受。计算柱脚锚栓的受拉承载力时，应采用螺纹处的有效截面面积。

8.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构的制作，应按现行建筑工业行业标准《门式刚架轻型房屋钢构件》JG 144-2002的规定执行。

8.1.2 钢结构必须按施工图制作，当需要修改设计时必须取得设计单位同意，并签署设计变更文件。

8.1.3 钢构件制作前应编制加工工艺文件，制定合理的工艺流程和建立质量保证体系。

8.1.4 钢构件所用钢材、连接材料和涂装材料应具有质量合格证书，并符合设计文件的要求和国家现行有关标准的规定。

8.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构的制作，应按现行建筑工业行业标准《门式刚架轻型房屋钢构件》JG 144-2002的规定执行。

8.1.2 钢结构必须按施工图制作，当需要修改设计时必须取得设计单位同意，并签署设计变更文件。

8.1.3 钢构件制作前应编制加工工艺文件，制定合理的工艺流程和建立质量保证体系。

8.1.4 钢构件所用钢材、连接材料和涂装材料应具有质量合格证书，并符合设计文件的要求和国家现行有关标准的规定。

8.2.1 门式刚架轻型房屋钢结构的安装，应根据安装的施工组织设计进行。

8.2.2 施工组织设计应根据设计文件和施工图的要求制定。安装程序必须保证结构形成稳定的空间体系，并不导致结构永久变形。

8.2.3 刚架柱脚的锚栓应采用可靠方法定位，除测量直角边长外，尚应测量对角线长度。在混凝土灌注前和灌注后钢结构安装前，均应校对锚栓的空间位置，确保基础顶面的平面尺寸和标高符合设计要求。

8.2.4 构件的运输、卸车、存放，应符合下列规定：
    1 刚架构件和薄板在运输时宜在下部用方木垫起，卸车时应防止损坏。成叠的板材从车上吊起时，要确保板的边缘和端部不损坏。
    板材搬运时，宜先抬高再移动，板面之间不得互相摩擦。构件起吊时应防止发生屈曲。
    2 构件的放置、搬运、组拼和安装应由有经验的人员负责，应尽可能减少材料在现场的搬运次数。重心高的构件立放时，应设置临时支撑，并绑扎牢固。

8.2.5 构件的安装应符合下列规定：
    1 应根据场地和起重设备条件，最大限度地将扩大拼装工作在地面完成。
    2 安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始。在刚架安装完毕后应将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其铅垂度。然后，以这两榀刚架为起点，向房屋另一端顺序安装。
    除最初安装的两榀刚架外，其余刚架间檩条、墙梁和檐檩等的螺栓均应在校准后再拧紧。
    3 刚架安装宜先立柱子，然后将在地面组装好的斜梁吊起就位，并与柱连接。
    4 构件悬吊应选择合理的吊点，大跨度构件的吊点须经计算确定。对于侧向刚度小、腹板宽厚比大的构件，应采取防止构件扭曲和损坏的措施。构件的捆绑和悬吊部位，应采取防止构件局部变形和损坏的措施。
    5 当山墙墙架宽度较小时，可先在地面装好，整体起吊安装。
    6 各种支撑的拧紧程度，以不将构件拉弯为原则。
    7 不得利用已安装就位的构件起吊其它重物。不得在主要受力部位焊其它物件。
    8 檩条和墙梁安装时，应及时设置拉条并拉紧，但不应将檩条和墙梁拉弯。
    9 刚架在施工中应及时安装支撑，必要时增设缆风绳充分固定。
    10 刚架和支撑等配件安装就位，并经检测和校正几何尺寸确认无误后，应对柱脚底板和基础顶面之间的空间采用灌浆料填实（图8.2.5）。二次灌浆的预留空间，当柱脚铰接时不宜大于50mm，柱脚刚接时不宜大于100mm。

图8.2.5  柱脚的安装

8.2.6 面板和隔热材料的安装应符合下列规定：
    1 在安装墙板和屋面板时，墙梁和檩条应保持平直。
    2 隔热材料宜采用带有单面或双面防潮层的玻璃纤维毡。隔热材料的两端应固定，并将固定点之间的毡材拉紧。防潮层应置于建筑物的内侧，其面上不得有孔。防潮层的纵向和横向搭接处应粘接或锁缝。位于端部的毡材应利用防潮层反折封闭，以防雨水渗入。当隔热材料不能承担自重时，应将其铺设在支承网上。
    3 压型钢板的纵向搭接长度应能防水渗透，可采用：屋面板 150～250mm 墙板 60～100mm
    4 固定式屋面板与檩条连接以及墙板与墙梁连接时，螺钉中心距不宜大于300mm。房屋端部和屋面板端头连接螺钉的间距宜加密。屋面板侧边搭接处钉距可适当放大，墙板侧边搭接处钉距可比屋面板侧边搭接处进一步加大。
    5 在屋面板的纵横方向搭接处，应连续设置密封胶条（如丁基橡胶胶条）。檐口处的搭接边除设置胶条外，尚应设置与屋面板剖面形状相同的堵头。
    6 在角部、檐口、屋面板孔口或突出物周围，应设置具有良好密封性能和外观的泛水板或包边板。
    7 在屋面上施工时，应采用安全绳等安全措施，必要时应采用安全网。

8.2.7 支承面、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差应符合表8.2.7的规定。

8.2.8 刚架柱安装的允许偏差应符合表8.2.8的规定。

表8.2.8 刚架柱安装的允许偏差

项目			允许偏差（mm)	图示
柱脚底座中心线对定位轴线的偏移			5.0
柱基准点标高	有吊车梁的柱		+3.0 -5.0
	无吊车梁的柱		+5.0 -8.0
挠曲矢高			H/1000 10.0
柱轴线垂直度△	单层柱	H≤10m	10.0
		H＞10m	20.0
	多层柱	底层柱	10.0
		柱全高	25.0
顶柱标高△			≤±10.0

8.2.9 刚架斜梁安装的允许偏差应符合表8.2.9的规定。

8.2.10 吊车梁安装的允许偏差应符合表8.2.10的规定。

表8.2.10 吊车梁安装的允许误差

项目	允许偏差a（mm)		图例
轨距	10
直线度	3
竖向偏差	10 梁跨的1/1500
上承时梁顶高差	支座处	10
	其它处	15
下挂时梁底高差	10
相邻梁高差	1.0

注：本表未规定者，应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。

8.2.11 压型钢板安装的允许偏差应符合表8.2.11的规定。

9.1.1 屋面和墙面的保温隔热构造均应根据热工计算确定。

9.1.2 屋面和墙面的保温隔热材料应尽量相匹配。

9.1.3 屋面保温隔热可采用下列方法之一：
    1 在压型钢板下设带铝箔防潮层的玻璃纤维毡或矿棉毡卷材；若防潮层未用纤维增强，尚应在底部设置钢丝网或玻璃纤维织物等具有抗拉能力的材料，以承托隔热材料的自重；
    2 金属复合夹芯板；
    3 在双层压型钢板中间填充保温材料。

9.1.4 外墙保温隔热可采用下列方法之一：
    1 采用与屋面相同的保温隔热做法；
    2 外侧采用压型钢板，内侧采用预制板、纸石膏板或其它纤维板，中间填充保温材料；
    3 采用多孔砖等砌体。

9.1.1 屋面和墙面的保温隔热构造均应根据热工计算确定。

9.1.2 屋面和墙面的保温隔热材料应尽量相匹配。

9.1.3 屋面保温隔热可采用下列方法之一：
    1 在压型钢板下设带铝箔防潮层的玻璃纤维毡或矿棉毡卷材；若防潮层未用纤维增强，尚应在底部设置钢丝网或玻璃纤维织物等具有抗拉能力的材料，以承托隔热材料的自重；
    2 金属复合夹芯板；
    3 在双层压型钢板中间填充保温材料。

9.1.4 外墙保温隔热可采用下列方法之一：
    1 采用与屋面相同的保温隔热做法；
    2 外侧采用压型钢板，内侧采用预制板、纸石膏板或其它纤维板，中间填充保温材料；
    3 采用多孔砖等砌体。

9.2.1 钢结构涂装工程应在构件制作质量经检验符合标准后进行。

9.2.2 设计时应对构件的基材种类、表面除锈等级、涂层结构、涂层厚度、涂装方法、使用状况以及预期耐蚀寿命等综合考虑后，提出合理的除锈方法和涂装要求。
    1 除锈等级应根据钢材表面原始状态、选用的底漆、采用的除锈方法以及工程造价等因素确定。
    2 当采用手工除锈时，除锈质量等级应不低于现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/ T 8923的S_t2级。当采用喷射或抛射除锈时，除锈等级应不低于S_a2 1/2级。表面处理后到涂底漆的时间间隔不应超过6h，在此期间表面应保持洁净，严禁沾水、油污等。

9.2.3 施工图中注明暂不涂底漆的部位不得涂漆，待安装完毕后补涂。

9.2.4 涂装应在适宜的温度、湿度和清洁环境中进行。
    1 涂装固化温度应符合涂料产品说明书的要求；当产品说明书无要求时，涂装固化温度以5℃～38℃为宜。
    2 施工环境相对湿度不应大于85％，构件表面有结露时不得涂装。
    3 漆膜固化时间与环境温度、相对湿度和涂料品种有关，每道涂层涂装后，表面至少在4h内不得被雨淋和沾污。

9.2.5 构件涂底漆后，应在明显位置标注构件代号。

9.2.6 涂装工程验收应包括在中间检查和竣工验收中。

A.0.1 垂直于建筑物表面的风荷载，应按下列公式计算：

ω_k=μ_sμ_zω₀     （A.0.1）

式中 ω_k——风荷载标准值（kN／m² ）；
    ω₀ ——基本风压，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定值乘以1.05采用；
     μ_z——风荷载高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用；当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用；
    μ_s ——风荷载体型系数，考虑内、外风压最大值的组合，且含阵风系数，按A.0.2的规定采用。

A.0.2 对于门式刚架轻型房屋，当其屋面坡度α不大于10°、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸时，风荷载体型系数μ_s应按下列规定采用：
    1 刚架的风荷载体型系数，应按表A.0.2-1 的规定采用（图A.0.2-1a、图A.0.2-1b）；
    2 檩条和墙梁的风荷载体型系数，应按表A.0.2-2 的规定采用（图A.0.2-2）；
    3 屋面板和墙板的风荷载体型系数，应按表A.0.2-3 的规定采用（图A.0.2-2 ）；
    4 山墙墙架构件的风荷载体型系数，应按表A.0.2-4的规定采用（图A.0.2-2）
    5 屋面挑檐的风荷载体型系数，应按表A.0.2-5 的规定采用（图A.0.2-3）。
注：对于本条未作规定的建筑类型和体型，风荷载体型系数及相应的基本风压和阵风系数可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。

注：1 表中，正号（压力）表示风力由外朝向表面；负号（吸力）表示风力自表面向外离开，下同；
    2 屋面以上的周边伸出部位，对1区和5区可取+1.3，对4区和6区可取-1.3，这些系数包括了迎风面和背风面的影响；
    3 当端部柱距不小于端区宽度时，端区风荷载超过中间区的部分，宜直接由端刚架承受；
    4 单坡房屋的风荷载体型系数，可按双坡房屋的两个半边处理（图A.0.2-1b)

(a) 双坡刚架

（b)单坡刚架
图 A.0.2-1 刚架的风荷载体型系数分区

注：α——屋面与水平面的夹角；
     B——建筑宽度；
     H——屋顶至地面的平均高度，可近似取檐口高度；
     Z——计算围护结构构件时的房屋边缘带宽度，取建筑最小水平尺寸的10%或0.4H中之较小值，但不得小于建筑最小尺寸的4%或1m（图A.0.2-2，图A.0.2-3）；计算刚架时的房屋端区宽度取Z（横向）和2Z（纵向）。

注：1 表中,A为构件的有效受风面积，按A.0.3的规定计算，下同；
    2 表中列有压力和吸力时，应按两种情况进行结构构件计算，下同；
    3 表中，带圆圈的数字表示分区号，见图A.0.2-2，下同。

注：表中，A₁为紧固件的有效受风面积。

图A.0.2-2 围护结构的风荷载体型系数分区

图A.0.2-3 挑檐的风荷载体型系数分区

注：挑檐的系数包括风荷载对上表面和下表面作用之和。

A.0.3 门式刚架轻型房屋的有效受风面积应按下列规定确定：
    1 构件的有效受风面积A可按下列公式计算：

A=lc    (A.0.3)

式中 l——所考虑构件的跨度；
     c——所考虑构件的受风宽度，应大于（a+b）/2或l/3；
  a、b——分别为所考虑构件（墙架柱、墙梁、檩条等）在左、右侧或上、下侧与相邻构件间的距离。
    2 无确定宽度的外墙和其它板式构件采用c=l/3；
    3 紧固件的有效受风面积A1取对所考虑的外力起作用的表面面积。

D.0.1 当刚架斜梁为图5.2.1 所示的楔形变截面构件时，其换算长度lb为2ψs，s为一个坡面的长度，ψ为换算长度系数，可由图D.0.1-2 查得，图中，β为相连楔形段的长度比；γ1和γ2分别为第一、二楔形段的楔率，可按下列公式确定：

式中， d1和d2 为两段式斜梁左、右端截面大头的高度；d₀为斜梁中部截面小头的高度（图D.0.1-1）。当考虑有侧移失稳时，刚架脊点可视为斜梁铰接支点。

E.0.1 当屋面能阻止檩条上翼缘侧向位移和扭转时，在风吸力作用下檩条下翼缘的受压稳定性可按下列公式验算：

式中 M_x——对截面主轴x的弯矩设计值（图6.3.7）；
   W_ex ——檩条有效截面对主轴x的截面模量。腹板有效面积的分布应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第5.6节的规定计算；
      N——檩条轴向力设计值；
     A_e——檩条的有效截面面积；
   M′_y——垂直荷载引起的檩条自由翼缘（下翼缘）的侧向弯矩；当自由翼缘受拉时，M′_y为零；
    W_fly——自由翼缘加1/6腹板高度对主轴y的截面模量；
      χ——檩条下翼缘压弯屈曲时的承载力降低系数，按E.0.2的规定采用；
   M′_y0——忽略弹性约束影响的自由翼缘侧向弯矩，按表E.0.1-2的规定计算；
      η——考虑自由翼缘弹性约束的修正系数，按表E.0.1-2的规定计算；
    q′_x——由于截面扭转引起的作用于自由翼缘的假想侧向荷载；
      q_y——垂直于翼缘的荷载设计值；
       R——参数；
       k——系数，按表E.0.1-1所列公式计算；
      l_y——拉条间的距离，当无拉条时为檩条跨度；
    I_fly——自由翼缘对主轴的惯性矩，取自由翼缘加1/6腹板高度的截面对主轴y的惯性矩；
       K——侧向弹簧刚度，按E.0.3的规定计算。

表E.0.1-1 系数k的计算公式

截面类型和荷载	k值	自由翼缘水平力作用方向
		与下翼缘伸出方向相同
	f — h	与下翼缘伸出方向相同

注：I_x1为截面绕垂直于其高度的轴线的惯性矩。

表E.0.1-2 系数η和 M′_y0的计算公式

拉条数量	M′y0	η
一根
两根

E.0.2 檩条下翼缘压弯屈曲时的承载力降低系数χ，应按下列规定计算：

式中 α——缺陷系数，上翼缘与面板相连时取0.21；
     l₀——檩条下翼缘受压区长度，简支檩条取跨长，连续檩条取单跨内的受压区长度；
    λ_n——自由翼缘的相对长细比；
  λ_fly——自由翼缘绕自身y-y轴的长细比；
    A_f1——自由翼缘的截面面积；
   l_fly——自由翼缘的计算长度；
   i_fly——自由翼缘加1/6腹板高度毛截面对主轴y的回旋半径。

E.0.3 对上翼缘受面板约束的檩条，其下翼缘受压时的侧向弹簧刚度K应按下列公式计算：

   （E.0.3-1)

式中 e——荷载的偏心距，对Z型檩条为上翼缘罗定中心至腹板中心的距离a，对槽形檩条为上翼缘螺钉至截面弯心的距离f（表E.0.1）；
     h——檩条截面高度；
    h_d——檩条腹板展开宽度，对直腹板取h_d =h；
     t——檩条厚度；
    ν——泊桑比，取0.3；
    C_t——抗扭弹簧刚度，可取E.0.4的规定计算。

E.0.4 檩条抗扭弹簧刚度C_t可按下列公式计算：

式中 C_t1——面板与檩条连接的抗扭刚度（Nm/m/rad)；
     C_t2——与面板抗弯刚度相应的抗扭刚度（Nm/m/rad)；
       b——檩条的翼缘宽度（mm)；
    C₁₀₀——当b为100mm时面板与檩条连接的抗扭系数，每个波均连接时取2600，隔一个波连接时取1700；
      n——每米长度上檩条与面板连接的紧固件数（面板每个肋不得多于1个）；
      k——系数，单跨面板可取2，双跨以上面板可取4；
     l₁——每米宽度面板的有效截面惯性矩；
      s——檩条间距（m)。
     采用公式（E.0.4-3）时应符合下列条件：（1）紧固件连接的面板，单波翼缘宽度不得大于120mm； （2）面板的基板厚度不得小于0.66mm；（3）檩条紧固件至截面转动中心的距离a或b-a不得小于25mm(图E.0.4)。条抗扭弹簧刚度C可按下列公式计算：·

图E.0.4 紧固件至转动中心的距离

F.0.1 单面角焊缝（图F.0.1）应符合下列规定：
    （1） 单面角焊缝适用于仅承受剪力的焊缝；
    （2） 单面角焊缝仅可用于承受静态荷载和间接动态荷载的、非露天和不接触强腐蚀性介质的结构构件；
    （3） 焊脚尺寸、焊喉及最小根部熔深应达到表F.0.1的要求；
    （4） 经工艺评定合格的焊接参数、方法不得变更；
    （5） 柱与底板的连接，柱与牛腿的连接，梁端板的连接，吊车梁及支承局部悬挂荷载的吊架等，除非设计专门规定，不得采用单面角焊缝。

图F.0.1 单面角焊缝

一、为便于执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1 表示很严格，非这样做不可的：
      正面词采用“必须”；
      反面词采用“严禁”。
    2 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
      正面词采用“应”；
      反面词采用“不应”。
    3 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
      正面词采用“宜”或“可”；
      反面词采用“不宜”。

二、条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。非必须按所指定标准执行时，写法为“可参照……执行”。

CECS 102:2002

条文说明

1.0.2 当多层建筑的顶层为门式刚架轻型房屋钢结构时，其设计、制作和安装可参照本规程执行。此时应根据下部结构的具体情况，考虑其对顶层柱底位移的影响。
    悬挂式吊车的起重量通常不大于3t，当有需要并采取可靠技术措施时,起重量允许不大于5t。
    考虑到此种结构构件的截面较薄，因此不适用于有强侵蚀介质的环境。

1.0.3 本规程编制时，参照和吸取了多项国外先进标准和手册中有关轻型房屋结构设计、制作和安装的规定。主要参考的国外标准是欧洲协调标准《钢结构设计规范》（Eurocode 3-ENV 1993）、美国AISC《钢结构房屋荷载和抗力系数设计规范》（1993），国外手册是美国金属房屋制造协会MBMA《低层房屋体系手册》（1996）等。

3.1.4 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小，设计经验表明，当抗震设防烈度为7度时，一般不需做抗震验算；当为8度及以上时，横向刚架和纵向框架均需做抗震验算。当设有多于一层并与门式刚架相连接的附属建筑时，应进行抗震验算。
    《建筑抗震设计规范》GB 50011 考虑到轻型房屋钢结构的特点，在第9.2.1 条中指出，一般单层厂房钢结构的抗震规定“不适用于单层轻型钢结构厂房”。对轻型房屋钢结构，当由地震作用效应组合控制设计时，尚应针对轻型钢结构的特点采取相应的抗震构造措施。例如，构件之间的连接应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处的承载力，该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高，柱脚底板宜设抗剪键，并采取提高锚栓抗拔力的相应构造措施；支撑的连接应按支撑屈服承载力的1.2 倍设计等。

3.1.6 门式刚架轻型房屋钢结构符合高度不大于40m、以剪切变形为主和近似于单质点结构等条件，根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2 条，可以采用底部剪力法计算。根据该规范第8.2.2 条的条文说明，单层钢结构房屋的阻尼比取0.05。

3.1.8 有关净截面、有效净截面、有效截面和毛截面的定义，可参见冷弯薄壁型钢结构设计手册。

3.1.4 由于单层门式刚架轻型房屋钢结构的自重较小，设计经验表明，当抗震设防烈度为7度时，一般不需做抗震验算；当为8度及以上时，横向刚架和纵向框架均需做抗震验算。当设有多于一层并与门式刚架相连接的附属建筑时，应进行抗震验算。
    《建筑抗震设计规范》GB 50011 考虑到轻型房屋钢结构的特点，在第9.2.1 条中指出，一般单层厂房钢结构的抗震规定“不适用于单层轻型钢结构厂房”。对轻型房屋钢结构，当由地震作用效应组合控制设计时，尚应针对轻型钢结构的特点采取相应的抗震构造措施。例如，构件之间的连接应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处的承载力，该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高，柱脚底板宜设抗剪键，并采取提高锚栓抗拔力的相应构造措施；支撑的连接应按支撑屈服承载力的1.2 倍设计等。

3.1.6 门式刚架轻型房屋钢结构符合高度不大于40m、以剪切变形为主和近似于单质点结构等条件，根据《建筑抗震设计规范》第5.1.2 条，可以采用底部剪力法计算。根据该规范第8.2.2 条的条文说明，单层钢结构房屋的阻尼比取0.05。

3.1.8 有关净截面、有效净截面、有效截面和毛截面的定义，可参见冷弯薄壁型钢结构设计手册。

3.2.1 悬挂荷载应包括建筑给水、采暖、电气、通风、空调等系统悬挂于屋面结构下的管道和设备荷载。
    我国现行荷载规范规定，在不同情况下施工或检修荷载可取跨中集中荷载0.8kN或1.0kN。因轻型房屋屋面自重很小，故取施工或检修荷载为1.0kN。施工或检修荷载在设计刚架构件时不需考虑。

3.2.2 门式刚架轻型房屋钢结构的屋面一般采用压型钢板，自重很轻，故活荷载标准值应相对加大，以确保结构安全。对于受荷水平投影面积较大的刚架构件，则活荷载标准值可相对降低。一般说来，屋面构件计算时的活荷载取值大于刚架构件计算时的取值是合理的。

3.3.1 钢材选用
    2 因Q235A 级钢的含碳量不能保证焊接要求，故焊接结构不宜采用，只能用于非焊接结构。屋面板的钢材宜根据板型选用，故对其钢材牌号不作具体规定。

3.3.2 本规程采用的钢材强度设计值和焊缝强度设计值及表3.3.2- 2 和表3.3.2-3的表注，与现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 的规定一致。
    第6 款关于厚度小于4mm 的钢材或冷弯薄壁型钢的强度设计值降低的规定，以及冷弯薄壁型钢强度设计值考虑冷弯效应的规定，与现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的规定一致。

3.4.2 门式刚架轻型房屋钢结构的使用经验表明，原规程关于柱顶位移的限值，对设有桥式吊车的房屋数值偏大，对不设吊车的房屋也宜适当调整；原规程中竖向挠度限值缺少对有悬挂起重机的规定，而有吊顶且抹灰的情况在实际工程中尚未遇到，因此，作了相应修改和补充。对于跨度大于30m 的斜梁，宜起拱。
    研究表明，由于平板柱脚的嵌固性、围护结构的蒙皮效应以及结构空间作用等因素的影响，门式刚架柱顶的实际位移一般小于其设计值。对于铰接柱脚刚架，若按位移控制值设计，刚架柱顶实际位移仅为规定值的一半左右。

3.5.1 根据目前国内材料供应情况，檩条壁厚不宜小于1.5mm；根据我国目前制作和安装的一般水平，刚架构件的腹板厚度不宜小于4mm；由技术条件较好的企业制作，当有可靠的质量保证措施时，允许采用3mm。

3.5.2 轻型房屋钢结构受压构件的长细比，可比普通钢结构的规定适当放宽。表3.5.2-1 所列数值系参照国外的有关规定对GB 50017-2002 的规定值作了调整。

4.1.2 实践表明，多跨刚架采用双坡或单坡屋顶有利于屋面排水，在多雨地区宜采用这些形式。

4.1.5 当取屋面坡度小于1/20 时，应校核结构变形后雨水顺利排泄的能力。校核时应考虑安装误差、支座沉降、构件挠度、侧移和起拱的影响。

4.1.2 实践表明，多跨刚架采用双坡或单坡屋顶有利于屋面排水，在多雨地区宜采用这些形式。

4.1.5 当取屋面坡度小于1/20 时，应校核结构变形后雨水顺利排泄的能力。校核时应考虑安装误差、支座沉降、构件挠度、侧移和起拱的影响。

4.2.1 研究表明，按本条规定的刚架构件轴线与按构件实际重心线的计算结果相比，前者偏于安全。

4.2.2 门式刚架的边柱柱宽不等是常见的，例如，当采用山墙墙架时，以及双跨结构中部分刚架的中间柱被抽掉时。

4.5.2 结构柱网布置应满足使用要求，并考虑发展的可能性。当考虑扩建时，扩建端宜设门式刚架。
    1 端部不设支撑的开间，可按轴压力判断能否用檩条代替刚性系杆。刚性系杆的长细比应符合受压构件的规定。
    2 设置柱间支撑时不必考虑温度应力。无吊车时，柱间支撑间距是参考国外有关规定并结合我国实际情况采用的。有吊车时，型钢支撑的布置已考虑到减少温度应力，且构件间用螺栓连接，温度变形可由螺栓连接间隙和构件变形吸收。
    5 刚性系杆除了承受压力和传递纵向水平力外，在安装过程中可增加刚架的侧向刚度，保证安全。刚架侧向刚度偏柔时，加侧撑对安装有利，侧撑尺寸可按λ≤180 设置。

5.1.1 因变截面构件有可能在几个截面同时或接近同时出现塑性铰，故不宜利用塑性铰出现后的应力重分布。同时，变截面门式刚架构件的腹板经常用得很薄，截面发展塑性的潜力不大，因此规定内力计算采用弹性分析方法。

5.1.2 由于有关屋面板抗剪性能和板与构件螺栓连接性能的资料尚不充分，因此目前设计中不宜考虑应力蒙皮效应，但这并非限制利用蒙皮效应。
    考虑应力蒙皮效应只适用于面板为钢板的情况，此时屋面压型钢板可视为起应力蒙皮作用的膈板。膈板的作用是，通过其刚度和抗剪承载力来提高刚架结构的整体刚度和承载力。屋面板可按沿房屋全长伸展的深梁处理，用来承受平面内荷载并将其传至端部山墙或中间刚架。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。
    与此类似，外形为矩形的墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。
    当符合下列条件时，方可将面板视为结构的一部分进行应力蒙皮设计：
    ——面板除承担主要功能外，只能用作为抗剪膈板抵抗其平面内的位移；
    ——这种膈板必需有纵向边缘构件，以承受由于膈板作用引起的翼缘力；
    ——屋面板平面内的力，应通过支撑系统、其它蒙皮膈板或抗侧移方法传至基础；
    ——应采用适当的连接将膈板中的力传至主刚架，膈板应与起翼缘作用的边缘构件相连；
    ——面板作为受力构件处理时，不得将其随意拆除；
    ——对房屋的各项技术要求，均应考虑到该建筑物的设计利用了应力蒙皮作用。
    应力蒙皮膈板应主要用于抵抗风荷载、雪荷载和其它通过面板传递的荷载。它也可用来抵抗较小的瞬时荷载（如来自轻型轨道式吊车的荷载），但不能用于承受永久性外荷载。
    压型钢板考虑应力蒙皮作用的设计，应符合下列要求：
    ——在压型钢板端部应采用自攻螺钉、焊缝、螺栓或其它类型的紧固件穿过面板直接固定到支承构件上，例如，通过压型钢板的槽底固定，确保设计中假定的传力途径有效。
    ——相邻面板间的接缝应采用铆钉、自攻螺钉、焊缝或其它类型的紧固件固紧，紧固件的间距不得大于500mm。
    ——由紧固件至面板边缘和端部的距离，应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 的规定。
    ——面板上面积不大于3％的随机分布的小型孔口，可不作专门计算；面积占15％以下的孔口应作专门验算。当孔口面积更大时，应将其改变成较小孔口，以保证面板能起膈板作用。
    ——兼作应力蒙皮膈板的面板，首先应按其主要功能进行抗弯设计。为了确保其蒙皮性能，面板按蒙皮计算时的剪应力不得大于0.25 f。
    ——应力蒙皮膈板的抗剪能力是基于面板接缝间紧固件、面板与平行于波槽构件间紧固件或面板与端部构件间紧固件（当面板仅与纵向板边缘构件连接时）的最小抗撕裂强度。在剪力和风吸力同时作用下，连接的抗剪承载力应不低于实际抗撕裂承载力最小值的1.4 倍；在其它失效情况下，应不低于上述最小值的1.25 倍。

5.1.1 因变截面构件有可能在几个截面同时或接近同时出现塑性铰，故不宜利用塑性铰出现后的应力重分布。同时，变截面门式刚架构件的腹板经常用得很薄，截面发展塑性的潜力不大，因此规定内力计算采用弹性分析方法。

5.1.2 由于有关屋面板抗剪性能和板与构件螺栓连接性能的资料尚不充分，因此目前设计中不宜考虑应力蒙皮效应，但这并非限制利用蒙皮效应。
    考虑应力蒙皮效应只适用于面板为钢板的情况，此时屋面压型钢板可视为起应力蒙皮作用的膈板。膈板的作用是，通过其刚度和抗剪承载力来提高刚架结构的整体刚度和承载力。屋面板可按沿房屋全长伸展的深梁处理，用来承受平面内荷载并将其传至端部山墙或中间刚架。面板可视为承受平面内横向剪力的腹板，其边缘构件可视为翼缘，承受轴向拉力和压力。
    与此类似，外形为矩形的墙板也可按平面内受剪的支撑系统处理。
    当符合下列条件时，方可将面板视为结构的一部分进行应力蒙皮设计：
    ——面板除承担主要功能外，只能用作为抗剪膈板抵抗其平面内的位移；
    ——这种膈板必需有纵向边缘构件，以承受由于膈板作用引起的翼缘力；
    ——屋面板平面内的力，应通过支撑系统、其它蒙皮膈板或抗侧移方法传至基础；
    ——应采用适当的连接将膈板中的力传至主刚架，膈板应与起翼缘作用的边缘构件相连；
    ——面板作为受力构件处理时，不得将其随意拆除；
    ——对房屋的各项技术要求，均应考虑到该建筑物的设计利用了应力蒙皮作用。
    应力蒙皮膈板应主要用于抵抗风荷载、雪荷载和其它通过面板传递的荷载。它也可用来抵抗较小的瞬时荷载（如来自轻型轨道式吊车的荷载），但不能用于承受永久性外荷载。
    压型钢板考虑应力蒙皮作用的设计，应符合下列要求：
    ——在压型钢板端部应采用自攻螺钉、焊缝、螺栓或其它类型的紧固件穿过面板直接固定到支承构件上，例如，通过压型钢板的槽底固定，确保设计中假定的传力途径有效。
    ——相邻面板间的接缝应采用铆钉、自攻螺钉、焊缝或其它类型的紧固件固紧，紧固件的间距不得大于500mm。
    ——由紧固件至面板边缘和端部的距离，应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 的规定。
    ——面板上面积不大于3％的随机分布的小型孔口，可不作专门计算；面积占15％以下的孔口应作专门验算。当孔口面积更大时，应将其改变成较小孔口，以保证面板能起膈板作用。
    ——兼作应力蒙皮膈板的面板，首先应按其主要功能进行抗弯设计。为了确保其蒙皮性能，面板按蒙皮计算时的剪应力不得大于0.25 f。
    ——应力蒙皮膈板的抗剪能力是基于面板接缝间紧固件、面板与平行于波槽构件间紧固件或面板与端部构件间紧固件（当面板仅与纵向板边缘构件连接时）的最小抗撕裂强度。在剪力和风吸力同时作用下，连接的抗剪承载力应不低于实际抗撕裂承载力最小值的1.4 倍；在其它失效情况下，应不低于上述最小值的1.25 倍。

5.2.1～5.2.3 公式（5.2.1-1）和（5.2.1-2 ）是变截面刚架柱顶侧移的近似计算公式。计算表明，当柱为楔形构件时，用柱平均惯性矩代入此式算得的u值稍偏大，但相差不多。水平风荷载和吊车水平荷载换算到柱顶时所乘的系数，对不同情况有不同程度的近似。
    如柱顶侧移u 在荷载效应分析时一并求出，则无需使用近似公式（5.2.1-1）和（5.2.1-2 ）。

5.2.4 上下端均为铰接的摇摆柱不能提供侧向刚度，但对横梁起铰支点作用。

5.2.5 当多跨刚架中间柱与斜梁刚接时，其侧向刚度可以看作几个单跨刚架刚度之和。中间柱分属两个单跨刚架，惯性矩应各分一半。两柱惯性矩不同的单跨刚架，可以按本条的公式化为相同的等效惯性矩。

6.1.1 板件最大宽厚比和屈曲后强度利用
    1 工字形截面的翼缘不利用屈曲后强度，故其外伸宽厚比限值应为15√（235 / f_y） 。工字形截面的腹板可利用屈曲后强度，腹板宽厚比限值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 取250 √ （235 / f_y） 。在具体设计中，应按制造厂的技术条件采用适当的宽厚比。
    2 工字形截面考虑屈曲后强度的抗剪承载力计算方法很多。本条采用的是一种简化方法，其计算简便，计算结果属于下限。计算公式是参照欧洲规范Eurocode3-ENV 1993拟定的，略加修改。当腹板高度变化超过60mm／m 时，本款不适用，此时不宜利用屈后抗剪承载力。
    3、4 工字形截面考虑屈曲后强度的抗弯承载力和压弯承载力，由有效宽度法计算。参数λ_p的计算公式（6.1.1-3）来自 λ_p =√fp /σ_cr ，具有换算高厚比性质。ρ的计算公式参考了欧洲规范的规定，但考虑到门式刚架构件以承受弯矩为主，压力相对较小，故将腹板全部有效范围适当放宽。
    7 参数λ_w的计算公式（6.1.1-10）来自λ_w =√f_vy/τ_cr ，它也具有换算高厚比性质。f_vy为剪切屈服强度，即 f_y / √3 ；τ_cr 为弹性临界剪应力。利用此参数可使f_v的计算公式通用于不同的钢材牌号和不同尺寸的板幅。按本规程式（6.1.1-10）计算的λ_w值与按GB 50017 式（4.3.3-3d、e）计算的λ_s值不同，二者的区别在于分母中的系数37 和41。这是因为门式刚架的横梁端部剪力最大处往往弯矩也最大，因而不考虑翼缘对腹板提供的约束。GB 50017 的对象是简支梁，梁端剪力最大处弯矩很小，翼缘可对腹板起约束作用，约束系数取1.23，因而37√ 1.23 = 41。

6.1.2 刚架构件强度计算
    1、2 其中给出了当工字形截面兼承M、V 和兼承M、N、V 时考虑屈曲后强度的相关公式。建立公式的原则是：当剪力V 大于0.5V_d时，腹板所能承担的弯矩应乘以折减系数[1-(V/0.5V_d-1)²]。

6.1.3 变截面柱在刚架平面内的稳定计算。
    1 参照美国标准AISC《钢结构房屋荷载和抗力系数设计规范》（1993）的规定，楔形柱的稳定计算仍采用等截面压弯构件的相关公式，但作了一些必要的变动。在美国标准中未区分弯矩作用平面内和平面外的稳定，不能直接应用。根据我国所作的研究和美国AISC 1993 和1999 规范，也沿用本规程CECS 102：98 的规定，对于楔形柱，轴力项（式中第一项）以小头为准，而弯矩项（式中第二项）以大头为准，轴心受压稳定系数φ_xy和等效弯矩系数β_mx也各有特点。
    2 本条所列方法中，第一种方法适合于手算。表6.1.3 列出的系数μ_r系由现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002 附表A.1.1 的系数μ换算而成，即把该表的数值乘以0.85√I_co/I_c1 。0.85 是考虑图7.2.17a、b 所示柱脚实际上有一定转动约束，√I_co/I_c1则是将数值转换成以小头为准（即在公式6.1.3-1 中用N_o、A_eo），但查表时计算K₁ 仍采用大头的惯性矩I_c1。计算K₂ 时引进了换算长度系数φ以考虑斜梁截面变化。φ曲线取自G.C.Lee（李兆治）等人的著作。对于中间柱为摇摆柱的多跨刚架，中间柱不提供任何侧向刚度，但这些柱中的轴向力却有促使刚架失稳的作用，因此边柱的μ_r应乘以放大系数η。
    第二和第三种方法部适合于计算机计算。前者配合一阶计算程序，柱脚铰接者系数μ_r(公式6.1.3-7a)已乘了0.85 系数，与第一种方法一致；柱脚刚接者系数μ_r（公式6.1.3-7b）则用1.20 代替0.85，以考虑图7.2.17c 所示柱脚达不到完全嵌固。这两个计算公式系由横梁为水平构件的刚架导出，故不宜用于屋面坡度大于1：5 的刚架柱。第二种方法的放大系数η不同于第一种方法，原因是推导公式（6.1.3-7）时引进了考虑荷载-挠度效应的系数1.2，而摇摆柱没有荷载-挠度效应。
    摇摆柱应根据其两端连接构造的实际情况，进行合理设计。支承托架或托梁的框架柱不宜采用摇摆柱。
    3 对于有侧移的刚架，在侧移弯矩作用下楔形柱的情况比等截面柱更为不利，故β_mx应稍大于1.0。但是，柱弯矩实际上包括侧移弯矩和无侧移弯矩（假定刚架无侧移时，由横梁荷载引起的弯矩），而后一部分的β_mx小于1.0，因此本条规定β_mx仍取1.0。

6.1.4 变截面柱在刚架平面外的稳定计算
    1 变截面柱平面外稳定的相关公式（6.1.4-1 ）仍按GB 50018 规范以有效截面特性为准，不过对弯矩项增加了等效弯矩系数β_t 。β_t的取值参照AISC（1993）规范，略有改变。
    2 弯矩项的整体稳定系数φ_by引进了两个与楔率有关的计算长度系数μ_s和μ_w，二者分别对应于绕y 轴（截面弱轴）和绕Z轴（杆件纵轴）屈曲。这两个系数的计算公式取自美国AISC（1993）规范。

6.1.6 斜梁和隅撑的设计。
    1 当屋面坡度较大时，轴力对稳定性的影响在刚架平面内外都不容忽视。当屋面坡度较小时，可按GB 50018 的规定在刚架平面内按压弯构件计算其强度。
    2 斜梁轴力一般较小，在刚架平面内的计算长度可近似取竖向支承点间的距离。
    5 本条公式用于验算腹板在集中荷载下的屈皱，是参照欧洲规范Eurocode3-ENV 1993的规定加以简化和改写后拟定的。

6.1.1 板件最大宽厚比和屈曲后强度利用
    1 工字形截面的翼缘不利用屈曲后强度，故其外伸宽厚比限值应为15√（235 / f_y） 。工字形截面的腹板可利用屈曲后强度，腹板宽厚比限值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 取250 √ （235 / f_y） 。在具体设计中，应按制造厂的技术条件采用适当的宽厚比。
    2 工字形截面考虑屈曲后强度的抗剪承载力计算方法很多。本条采用的是一种简化方法，其计算简便，计算结果属于下限。计算公式是参照欧洲规范Eurocode3-ENV 1993拟定的，略加修改。当腹板高度变化超过60mm／m 时，本款不适用，此时不宜利用屈后抗剪承载力。
    3、4 工字形截面考虑屈曲后强度的抗弯承载力和压弯承载力，由有效宽度法计算。参数λ_p的计算公式（6.1.1-3）来自 λ_p =√fp /σ_cr ，具有换算高厚比性质。ρ的计算公式参考了欧洲规范的规定，但考虑到门式刚架构件以承受弯矩为主，压力相对较小，故将腹板全部有效范围适当放宽。
    7 参数λ_w的计算公式（6.1.1-10）来自λ_w =√f_vy/τ_cr ，它也具有换算高厚比性质。f_vy为剪切屈服强度，即 f_y / √3 ；τ_cr 为弹性临界剪应力。利用此参数可使f_v的计算公式通用于不同的钢材牌号和不同尺寸的板幅。按本规程式（6.1.1-10）计算的λ_w值与按GB 50017 式（4.3.3-3d、e）计算的λ_s值不同，二者的区别在于分母中的系数37 和41。这是因为门式刚架的横梁端部剪力最大处往往弯矩也最大，因而不考虑翼缘对腹板提供的约束。GB 50017 的对象是简支梁，梁端剪力最大处弯矩很小，翼缘可对腹板起约束作用，约束系数取1.23，因而37√ 1.23 = 41。

6.1.2 刚架构件强度计算
    1、2 其中给出了当工字形截面兼承M、V 和兼承M、N、V 时考虑屈曲后强度的相关公式。建立公式的原则是：当剪力V 大于0.5V_d时，腹板所能承担的弯矩应乘以折减系数[1-(V/0.5V_d-1)²]。

6.1.3 变截面柱在刚架平面内的稳定计算。
    1 参照美国标准AISC《钢结构房屋荷载和抗力系数设计规范》（1993）的规定，楔形柱的稳定计算仍采用等截面压弯构件的相关公式，但作了一些必要的变动。在美国标准中未区分弯矩作用平面内和平面外的稳定，不能直接应用。根据我国所作的研究和美国AISC 1993 和1999 规范，也沿用本规程CECS 102：98 的规定，对于楔形柱，轴力项（式中第一项）以小头为准，而弯矩项（式中第二项）以大头为准，轴心受压稳定系数φ_xy和等效弯矩系数β_mx也各有特点。
    2 本条所列方法中，第一种方法适合于手算。表6.1.3 列出的系数μ_r系由现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002 附表A.1.1 的系数μ换算而成，即把该表的数值乘以0.85√I_co/I_c1 。0.85 是考虑图7.2.17a、b 所示柱脚实际上有一定转动约束，√I_co/I_c1则是将数值转换成以小头为准（即在公式6.1.3-1 中用N_o、A_eo），但查表时计算K₁ 仍采用大头的惯性矩I_c1。计算K₂ 时引进了换算长度系数φ以考虑斜梁截面变化。φ曲线取自G.C.Lee（李兆治）等人的著作。对于中间柱为摇摆柱的多跨刚架，中间柱不提供任何侧向刚度，但这些柱中的轴向力却有促使刚架失稳的作用，因此边柱的μ_r应乘以放大系数η。
    第二和第三种方法部适合于计算机计算。前者配合一阶计算程序，柱脚铰接者系数μ_r(公式6.1.3-7a)已乘了0.85 系数，与第一种方法一致；柱脚刚接者系数μ_r（公式6.1.3-7b）则用1.20 代替0.85，以考虑图7.2.17c 所示柱脚达不到完全嵌固。这两个计算公式系由横梁为水平构件的刚架导出，故不宜用于屋面坡度大于1：5 的刚架柱。第二种方法的放大系数η不同于第一种方法，原因是推导公式（6.1.3-7）时引进了考虑荷载-挠度效应的系数1.2，而摇摆柱没有荷载-挠度效应。
    摇摆柱应根据其两端连接构造的实际情况，进行合理设计。支承托架或托梁的框架柱不宜采用摇摆柱。
    3 对于有侧移的刚架，在侧移弯矩作用下楔形柱的情况比等截面柱更为不利，故β_mx应稍大于1.0。但是，柱弯矩实际上包括侧移弯矩和无侧移弯矩（假定刚架无侧移时，由横梁荷载引起的弯矩），而后一部分的β_mx小于1.0，因此本条规定β_mx仍取1.0。

6.1.4 变截面柱在刚架平面外的稳定计算
    1 变截面柱平面外稳定的相关公式（6.1.4-1 ）仍按GB 50018 规范以有效截面特性为准，不过对弯矩项增加了等效弯矩系数β_t 。β_t的取值参照AISC（1993）规范，略有改变。
    2 弯矩项的整体稳定系数φ_by引进了两个与楔率有关的计算长度系数μ_s和μ_w，二者分别对应于绕y 轴（截面弱轴）和绕Z轴（杆件纵轴）屈曲。这两个系数的计算公式取自美国AISC（1993）规范。

6.1.6 斜梁和隅撑的设计。
    1 当屋面坡度较大时，轴力对稳定性的影响在刚架平面内外都不容忽视。当屋面坡度较小时，可按GB 50018 的规定在刚架平面内按压弯构件计算其强度。
    2 斜梁轴力一般较小，在刚架平面内的计算长度可近似取竖向支承点间的距离。
    5 本条公式用于验算腹板在集中荷载下的屈皱，是参照欧洲规范Eurocode3-ENV 1993的规定加以简化和改写后拟定的。

6.3.5 当Z形檩条主轴的倾角接近或大于屋面坡度时，檩条有可能向屋脊方向倾倒，此时需在檐口处设置斜拉条或在屋脊处设置斜撑杆。如有可靠的构造措施保证檩条不倾倒，可不设斜拉条。

6.3.6 屋面板与檩条的连接，每个肋中宜设置不多于1个螺钉。螺钉间距不宜大于300mm，也不宜大于两个肋的宽度（即至少每隔一个肋应设置一个）。当采用扣合式屋面板时，屋面板不能作为檩条的侧向支撑，因此如何设置拉条需根据檩条的稳定计算确定。

6.3.7 实腹檩条的计算。
    3 当设置拉杆或撑杆防止下翼缘失稳时，其间距一般不大于1.5m。

6.4.4 墙梁的计算
    1 因墙板自重至少有一部分直接传至基础，故可忽视其对墙梁的偏心作用。

6.5.2 当有条件时，可通过对屋盖水平支撑系统的整体分析确定支撑内力。

7.1.1 对接焊缝和角焊缝。
    根据同济大学所做的试验研究，T 形连接单面焊已列入上海市《轻型钢结构制作及安装验算规程》，并已在国内若干钢结构制作厂采用。本条特别强调在设备和其它技术条件具备时才能采用，并应符合本条的有关规定和附录F的要求，以确保焊缝和工程质量。

7.1.2 喇叭形焊缝的计算，系参考美国AISI 规范拟定的。试验表明,当板厚t≤4mm时，破坏将出现在钢板而不是焊缝上，故计算公式右侧采用了钢板的强度设计值。

7.1.1 对接焊缝和角焊缝。
    根据同济大学所做的试验研究，T 形连接单面焊已列入上海市《轻型钢结构制作及安装验算规程》，并已在国内若干钢结构制作厂采用。本条特别强调在设备和其它技术条件具备时才能采用，并应符合本条的有关规定和附录F的要求，以确保焊缝和工程质量。

7.1.2 喇叭形焊缝的计算，系参考美国AISI 规范拟定的。试验表明,当板厚t≤4mm时，破坏将出现在钢板而不是焊缝上，故计算公式右侧采用了钢板的强度设计值。

7.2.1 端板斜放可加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。端板竖放适用于局部等截面柱。

7.2.3 抗滑移系数0.3 是考虑涂刷防锈漆和不涂油漆的干净表面情况。端板厚度是根据端板屈服线发挥的承载力确定的，只有采用按规范施加预拉力的高强度螺栓，才可能出现上述屈服线。因此，在端板连接中，不得用普通螺栓代替高强度螺栓。

7.2.7 此处螺栓主要受拉而不是受剪，其作用方向与端板垂直。美国金属房屋制造商协会（MBMA）规定螺栓间距不得大于600mm，本条结合我国情况适当减小。

7.2.9 确定端板的厚度时，根据支承条件将端板划分为外伸板区、无加劲肋板区、两相邻边支承板区（其中，端板平齐式连接时将平齐边视为简支边，外伸式连接时才将该边视为固定边）和三边支承板区，然后分别计算各板区在其特定屈服模式下螺栓达极限拉力、板区材料达全截面屈服时的板厚。在此基础上，考虑到限制其塑性发展和保证安全性的需要，将螺栓极限拉力用抗拉承载力设计值代换，将板区材料的屈服强度用强度设计值代换，并取各板区厚度最大值作为所计算端板的厚度。这种端板厚度计算方法，大体上相当于塑性分析和弹性设计时得出的板厚，当允许端板发展部分塑性时，可将所得板厚乘以0.9。

7.2.10 参考高钢规程并考虑单层房屋的特点，将98 版表达式中的1.2 改为1.0。

7.2.13 檩条搭接可减小跨中弯距。支座处截面由于搭接而加强，可以满足较大的抗弯要求。因此，檩条搭接可减少构件用钢量。搭接长度和螺栓直径应保证檩条有必要的抗弯承载力。

7.2.14 研究表明，门式刚架的破坏首先是由于受压最大翼缘屈曲引起的，斜梁下翼缘与刚架柱内翼缘连接处是出现屈曲的关键部位，在该处附近设置隅撑十分重要。当因故不能设置时，应采取增大构件截面或设置刚性撑杆等有效的技术措施。

7.2.15 实践表明，不宜采用钢索作支撑，因钢索在拉力下易松弛。楔形垫块的作用是使螺栓的平垫圈在不同夹角下能与支撑杆件保持垂直。不宜在构件的翼缘上开孔连接支撑，以免削弱构件的承载力。

7.2.16 当屋面板和墙板采用带有少数较大突肋的板型时，墙板宜将突肋朝内，使墙面外观平整；屋面板宜将突肋朝外，以利排水。

7.2.18 当锚栓直径较大时，可在端部设置锚板锚固。

7.2.19 在较大风吸力作用下柱脚锚栓被拔起而导致房屋倒塌，这种情况时有发生。究其原因，是由于忽视锚栓抗拔力计算和设计所致，这次修订对此作出了专门规定。进行柱脚锚栓抗拔计算和设计时，与柱间支撑相连的柱要考虑支撑竖向分力的影响。

7.2.20 剪键应采用在刚架平面方向截面刚度较大的工字钢等垂直焊接于柱底板的底面，其截面和连接焊缝的抗剪承载力应进行计算。若抗剪键较高，需在基础表面做坑以便安装时将其插入，然后进行二次灌浆。抗剪键不应与基础表面的定位钢板接触。

8.1.1 由于在建筑工业行业产品标准《门式刚架轻型房屋钢构件》JG 144-2002 中对钢构件制作做出了具体规定，故本规程删去了原规程CECS 102 :98 中对钢构件制作的专门规定，仅保留了若干一般规定。

8.1.1 由于在建筑工业行业产品标准《门式刚架轻型房屋钢构件》JG 144-2002 中对钢构件制作做出了具体规定，故本规程删去了原规程CECS 102 :98 中对钢构件制作的专门规定，仅保留了若干一般规定。

8.2.5
    9 刚架在施工中应及时安装支撑并在必要时增设缆风绳固定。在工程中，由于这方面的疏忽而引起的工程事故较多，造成了较大损失，因此有必要加以强调。
    10 实践表明，对柱脚底板用图示调整螺母进行水平度校准后再行二次灌浆固定，对保证工程质量是非常必要的，应在实际工程中认真执行。用垫铁找平，不能保证柱脚底板达到必要的水平度，不建议采用。

8.2.6
    5 除本款的规定外，有的MBMA 会员单位取房屋端部屋面板端头搭接最大钉距为150mm，屋面板侧边合缝搭接最大钉距500mm，墙板侧边搭接最大钉距1000mm。这些做法可供参考。
    6 在檐口、角部、孔口周边等部位设置性能良好的泛水板和包边板，对房屋防水、外观和使用寿命有很大影响。过去很多企业对此忽视与缺少专门规定有关，这次作了补充。

8.2.7～8.2.9、8.2.11 与原规程相比，补充了关于支撑面、地脚螺栓、刚架柱、刚架斜梁、压型钢板安装允许偏差的规定，主要根据《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2002 的规定。

8.2.10 吊车梁安装的允许偏差MBMA有规定，但某些指标较我国现行标准宽。如吊车轨道的直线度允许偏差MBMA 规定为10mm，我国《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2002 规定为3mm；吊车轨道相邻梁高差MBMA 规定为3mm，我国规定为lmm；上承式吊车梁顶面高差MBMA 规定为10mm，我国规定为10mm（支座处）和15mm（其它处），且不大于l/1500；其余规定气我国规定基本一致。考虑到我国对轻型房屋钢结构的安装经验尚缺少总结，故一般均采用现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定。

A.0.1 轻型房屋钢结构的风荷载，是以我国现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 为基础确定的。计算这种房屋结构风荷载标准值时所需的风荷载体型系数，由于我国现有资料不完备，因此主要采用了美国金属房屋制造商协会MBMA《低层房屋体系手册》（1996）中有关小坡度房屋的规定。分析研究表明，当柱脚铰接且刚架的 l/h 小于2.3 和柱脚刚接且l/h 小于3.0（例如，檐口高度h 为8m，刚架跨度l分别小于18m 和24m）时，采用GB 50009 规定的风荷载体型系数进行刚架设计偏于安全；而在其它各种情况下，按GB 50009 规定的风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩，较按MBMA 规定的体型系数计算所得值低0～60％，即严重不安全。因此，本规程采用了MBMA 的规定值。
    MBMA 手册中关于风荷载的规定，是在有国际权威性的加拿大西安大略大学边界层风洞试验室，由美国钢铁研究会AISI、美国MBMA 和加拿大钢铁工业结构研究会SICC 等专业机构共同试验研究得出，是专门针对低层钢结构房屋的，内容全面且详尽，已为多国采用，并纳入了ISO 国际标准。
    MBMA 手册规定的风荷载体型系数必须与以50 年一遇的最大英里风速（mph）为基础的速度风压（psf）配套使用。因此转换到与我国荷载规范GB 50009 规定的以50 年一遇的10min 平均最大风速（m／s）为基础的基本风压（kN／m²）配套使用时，必须乘以1.4 的平均换算系数，此外，美国规范规定，在遇风组合时，结构构件设计的允许应力可提高1.33 倍。考虑到这两个因素的影响，引用MBMA 的体型系数后，我国的基本风压值应乘以综合调整系数1.05（即1.4/1.33）。
    关于阵风系数，荷载规范GB 50009 的说明中指出，“对于低矮房屋的围护结构，按本规范提供的阵风系数确定的风荷载，与某些国外规范专为低矮房屋制定的规定相比，有估计过高的可能。考虑到近地面湍流规律的复杂性，在取得更多资料以前，本规范暂不明确低矮房屋围护结构风荷载的具体规定，容许设计者参照国外对低矮房屋的边界层风洞试验资料或有关规定进行设计”。由于MBMA 手册中规定的风荷载体型系数已经包含了阵风效应，且是内、外压力的峰值组合，因此在本规程的公式（A.0.1）中不再考虑阵风系数。

A.0.2 本条给出了本规程所规定风荷载体型系数的适用条件。我国轻型房屋的屋面坡度一般较小，因此，本条中引用了MBMA 手册（1996）中屋面坡角不大于10°情况下的规定值。这次修订，补充了屋面檩条以及挑檐部分斜梁和檩条在有效受风面积小于10m²时风荷载体型系数的规定，并对MBMA 的公式进行了单位换算。
    须要注意，对于本规程未作规定的建筑类型和体型，如风荷载体型系数采用GB 50009 的规定值，则基本风压和阵风系数也应配套地采用相应的规定值。
    在这种低矮房屋的屋盖上，风荷载的作用方向与其它竖向活荷载的作用方向相反。当房屋所受的活荷载以风荷载为主时，在刚架截面荷载效应的最不利组合中，不应考虑与风荷载效应符号相反的其它活荷载效应。同样，当房屋所受活荷载以其它荷载为主时，与其它活荷载效应符号相反的风荷载效应不应进入截面荷载效应的最不利组合。
    这种房屋的屋面风吸力较大，檩条在风吸力作用下有可能产生下翼缘失稳，在设计时应予注意。

本附录所列截面形式和尺寸已列入国家标准GB 50018 的冷弯型钢系列。

本附录所列截面形式和尺寸已列入国家标准GB 50018 的冷弯型钢系列。

本条的规定引自George C.Lee，The Design of Single Story Rigid Frame，1981，MBMA。
对有侧移失稳的刚架，取右端为铰接的曲线，是认为门式刚架有侧移失稳时屋脊处为反弯点。

E.0.1 在风吸力作用下檩条下翼缘受压，其稳定性可按弹性地基梁的压杆计算；截面扭转和侧向弯曲的效应则按作用于下翼缘的侧向荷载计算。本条根据欧洲规范EC3-ENV1996 的规定对原条文作了修订，表达了檩条在风吸力作用下，上翼缘与面板连接时，下翼缘弯曲受压屈曲的承载力。
    当面板的基板厚度小于0.66mm 时，本附录不适用。

檩条计算例题：
    某公司仓库，长64m，宽60m。采用单跨门式刚架，双坡屋面，跨中设一摇摆柱，刚架柱距7.5m。边缘带檩距1.5m，檩条采用斜卷边Z形冷弯型钢Z180×2.5（图E-l），钢材采用Q235 钢，强度设计值f 为205N／mm²。基本风压为0.45kN／m²。檩条的跨中设两根拉条，夹芯板与檩条自重为0.20kN／m²。

已知檩条尺寸及有关参数如下：
b=70mm
h=180mm
c=20mm
t=2.5mm
θ=22.205°
I_x1 =4388350mm⁴
I_y =412080mm⁴
W_ex =46471mm³
腹板展开宽度h_d=h
E=2.06×10⁵N/mm²=2.06×10¹¹N/m²
ν=0.3
檩条下翼缘受压区长度l_o =7500mm
拉条间距 I_y =2500mm
檩距 s=1500mm
荷载偏心距e=b/2=35mm
屋面板截面惯性矩I₁ =2×10⁵mm⁴/m
檩条承受的线荷载