2024年3月26日发(作者：呼旭鹏)
毕业设计（论文）文献综述
土木工程
18米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计2
一、前言部分
传统工业建筑多采用砖混或钢筋砼框（排）架承重结构，配合大型屋面梁板屋盖和大型墙板
墙体围护结构，组成结构体系。体系重量大，工厂预制及现场施工技术复杂，施工周期长；受季
节性施工的影响，土建工程在很大程度上制约着工程项目的建设周期。但对以往已取得的成果进
行分析，仍然未能摆脱传统的砌体和钢筋砼结构所用材料和应用技术的束缚，因而也难以在实践
中取得更大的突破性进展。
门式刚架轻型结构体系是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。它是用等截
面或变截面的焊接H型钢作为梁柱，以冷弯薄壁型钢作 檩条、墙梁、墙柱。以彩钢板作为屋面
板及墙板，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要承重结构。再配以零件、扣件、门窗等形成
的比较完善的建筑体系。即门式刚架轻型结构体系。这种结构体系可以 在工厂批量生产。在现场
按要求拼装形成。能有效 地利用材料，构件尺寸小。自重轻，抗震性能好，施工 安装方便，建
设周期短，能够形成大空间、大跨度。具 有外表美观，适应性强，造价低、易维护等特点。
二、主题部分
1、历史背景
门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，
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同时经济效益好，使其得到了广泛的应用。在初期，这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪
60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发
展。
轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来，随着我国钢材
产量的增加和焊接H型钢的出现，压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产，特别是《门
式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施，轻型门式刚架结构得到迅速的发
展。目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览
厅及活动房屋、加层建筑等。
2、现状
（1）外国厂家的进入,新技术新产品的引进
1)1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上
海宝钢一期工程引进日本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年开始深训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
轻型钢结构厂房仑库。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库。随后沿海经济开发区也
陆续引进国外轻钢厂房仑库，这种建筑还可以用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建
筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。
3)1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司，1996年嘉定工厂建成投产。已在国
内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米。
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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，产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，为客户提供钢结构建筑系统，
提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。
上海宝成钢构是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑公司。宝
成钢构全套引进美国华普公司设计系统、建筑产品系统及生产流水线，具有集预制钢结构房屋销
售报价、设计制作、安装于一体的全套服务。
ASTRON建筑体系是美国卢森堡子公司在欧州质量最好的、用量最大的轻型钢结构建筑体
系。ASTRON建筑体系1994年进入中国，先后在北京、苏州等地建成十几项大工程。
台湾独资企业华胤公司1994年在厦门建厂，1996年在江苏昆山建厂，先后又在北京、上海、
东莞、西安、南京等地设立分公司和办事处。
而后进入我国的厂家还有美国贝伦钢结构建设有限公司；新加坡马来西亚和澳大利亚联合投
资的奥多上海钢制品公司；台资企业杭州新峰钢构公司等很多厂家。
（2）国内门式刚架轻型钢结构房屋的发展
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作成压
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,压型钢板及其成型生产线研究应用,获得了国家科技进步三等奖。
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仑库，
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首先用于商业部急需建设的国家棉花储备仑厍, 三年间在冀鲁豫三省四十多个地区,建设轻钢棉花
仑库300多栋，建筑面积达20多万平方米,该项目获得国家科技进步三等奖。1986年又承担了
商业部粮食基建西藏那曲地区国家粮食储备仑库的工程建设，得到西藏自治区和商业部的好评。
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改革开放的深入，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，新建工厂仑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、四新钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、成
都汇源、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。全国从事门式刚架轻型钢结构加工制作的厂家估计有500个左右，具有一定规模的50多家。
门式刚架轻型钢结构房屋的制作安装质量也逐步提高，建筑造型也越来越美观新颖，例如上海通
用公司的康桥和月浦工业园厂房，巴特勒承建的摩托罗拉天津工程，上海美建兴建的天津开发区
造币局厂房及北京一机床新厂房，湖南六建建设的长沙博世厂房等等都是行业的精品工程。
5)压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地，有的厂家己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、另配件连接件和密封材料的生产
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厂家和代理也很多，技术水平都在逐步提高。
3、发展方向
目前在门式刚架的设计中对结构布局和节点连接关系进行优化设计比较困难，还没有成熟的
方法和理论。在这一方面进行相关的优化是轻型门式刚架设计的发展趋势。
在教育方面，随着工程实践的不断深入，对于单层轻钢厂房的结构计算理论将进一步得到完
善，相关规范规程也将更加的完善
门式钢架由于重量轻，单位面积耗钢量小，工程造价与钢筋混凝土结构基本持平，在广大地
区迅猛发展，但制作与安装水平良莠不齐，在一定程度上使构件的加工与施工费用有所提高，门
式钢架的经济性没有充分发挥，故应该提高结构的加工和安装水平。为了使门式钢架适用于更多
的地区，加强结构的抗腐蚀研究，并开发出经济、实用且在结构表面涂刷后美观的防腐材料；对
外墙和屋面维护结构的研究，使用的维护材料应具有良好的保温、隔热性能，同时应厚度小，质
量轻。
三、总结部分
门式刚架轻型钢结构建筑经济性好，能有效 地利用材料，构件尺寸小，自重轻，抗震性能好，
施工 安装方便，建设周期短，能够形成大空间、大跨度，外表美观，适应性强，造价低、易维护
等特点。应用范围包括各类轻型工业厂房，体育场馆、娱乐场所等公共建筑，仓库及储运设施，
超市、零售和商业服务等。随着钢铁工业的发展，及防腐材料、保温材料的改进，施工质量的提
高，计算方法的完善，及社会的发展，门式钢架必将得到广泛的应用
四、主要参考文献
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2024年3月26日发(作者：呼旭鹏)
毕业设计（论文）文献综述
土木工程
18米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计2
一、前言部分
传统工业建筑多采用砖混或钢筋砼框（排）架承重结构，配合大型屋面梁板屋盖和大型墙板
墙体围护结构，组成结构体系。体系重量大，工厂预制及现场施工技术复杂，施工周期长；受季
节性施工的影响，土建工程在很大程度上制约着工程项目的建设周期。但对以往已取得的成果进
行分析，仍然未能摆脱传统的砌体和钢筋砼结构所用材料和应用技术的束缚，因而也难以在实践
中取得更大的突破性进展。
门式刚架轻型结构体系是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。它是用等截
面或变截面的焊接H型钢作为梁柱，以冷弯薄壁型钢作 檩条、墙梁、墙柱。以彩钢板作为屋面
板及墙板，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要承重结构。再配以零件、扣件、门窗等形成
的比较完善的建筑体系。即门式刚架轻型结构体系。这种结构体系可以 在工厂批量生产。在现场
按要求拼装形成。能有效 地利用材料，构件尺寸小。自重轻，抗震性能好，施工 安装方便，建
设周期短，能够形成大空间、大跨度。具 有外表美观，适应性强，造价低、易维护等特点。
二、主题部分
1、历史背景
门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，
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同时经济效益好，使其得到了广泛的应用。在初期，这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪
60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发
展。
轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来，随着我国钢材
产量的增加和焊接H型钢的出现，压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产，特别是《门
式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施，轻型门式刚架结构得到迅速的发
展。目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览
厅及活动房屋、加层建筑等。
2、现状
（1）外国厂家的进入,新技术新产品的引进
1)1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上
海宝钢一期工程引进日本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年开始深训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
轻型钢结构厂房仑库。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库。随后沿海经济开发区也
陆续引进国外轻钢厂房仑库，这种建筑还可以用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建
筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。
3)1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司，1996年嘉定工厂建成投产。已在国
内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米。
2
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，产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，为客户提供钢结构建筑系统，
提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。
上海宝成钢构是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑公司。宝
成钢构全套引进美国华普公司设计系统、建筑产品系统及生产流水线，具有集预制钢结构房屋销
售报价、设计制作、安装于一体的全套服务。
ASTRON建筑体系是美国卢森堡子公司在欧州质量最好的、用量最大的轻型钢结构建筑体
系。ASTRON建筑体系1994年进入中国，先后在北京、苏州等地建成十几项大工程。
台湾独资企业华胤公司1994年在厦门建厂，1996年在江苏昆山建厂，先后又在北京、上海、
东莞、西安、南京等地设立分公司和办事处。
而后进入我国的厂家还有美国贝伦钢结构建设有限公司；新加坡马来西亚和澳大利亚联合投
资的奥多上海钢制品公司；台资企业杭州新峰钢构公司等很多厂家。
（2）国内门式刚架轻型钢结构房屋的发展
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作成压
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,压型钢板及其成型生产线研究应用,获得了国家科技进步三等奖。
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仑库，
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首先用于商业部急需建设的国家棉花储备仑厍, 三年间在冀鲁豫三省四十多个地区,建设轻钢棉花
仑库300多栋，建筑面积达20多万平方米,该项目获得国家科技进步三等奖。1986年又承担了
商业部粮食基建西藏那曲地区国家粮食储备仑库的工程建设，得到西藏自治区和商业部的好评。
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改革开放的深入，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，新建工厂仑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、四新钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、成
都汇源、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。全国从事门式刚架轻型钢结构加工制作的厂家估计有500个左右，具有一定规模的50多家。
门式刚架轻型钢结构房屋的制作安装质量也逐步提高，建筑造型也越来越美观新颖，例如上海通
用公司的康桥和月浦工业园厂房，巴特勒承建的摩托罗拉天津工程，上海美建兴建的天津开发区
造币局厂房及北京一机床新厂房，湖南六建建设的长沙博世厂房等等都是行业的精品工程。
5)压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地，有的厂家己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、另配件连接件和密封材料的生产
4
厂家和代理也很多，技术水平都在逐步提高。
3、发展方向
目前在门式刚架的设计中对结构布局和节点连接关系进行优化设计比较困难，还没有成熟的
方法和理论。在这一方面进行相关的优化是轻型门式刚架设计的发展趋势。
在教育方面，随着工程实践的不断深入，对于单层轻钢厂房的结构计算理论将进一步得到完
善，相关规范规程也将更加的完善
门式钢架由于重量轻，单位面积耗钢量小，工程造价与钢筋混凝土结构基本持平，在广大地
区迅猛发展，但制作与安装水平良莠不齐，在一定程度上使构件的加工与施工费用有所提高，门
式钢架的经济性没有充分发挥，故应该提高结构的加工和安装水平。为了使门式钢架适用于更多
的地区，加强结构的抗腐蚀研究，并开发出经济、实用且在结构表面涂刷后美观的防腐材料；对
外墙和屋面维护结构的研究，使用的维护材料应具有良好的保温、隔热性能，同时应厚度小，质
量轻。
三、总结部分
门式刚架轻型钢结构建筑经济性好，能有效 地利用材料，构件尺寸小，自重轻，抗震性能好，
施工 安装方便，建设周期短，能够形成大空间、大跨度，外表美观，适应性强，造价低、易维护
等特点。应用范围包括各类轻型工业厂房，体育场馆、娱乐场所等公共建筑，仓库及储运设施，
超市、零售和商业服务等。随着钢铁工业的发展，及防腐材料、保温材料的改进，施工质量的提
高，计算方法的完善，及社会的发展，门式钢架必将得到广泛的应用
四、主要参考文献
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