名詞解釋
門式剛架為一種傳統的結構體系，該類結構的上部主構架包括剛架斜梁、剛架柱、支撐、檩條、系杆、山牆骨架等。門式剛架輕型房屋鋼結構具有受力簡單、傳力路徑明确、構件制作快捷、便于工廠化加工、施工周期短等特點，因此廣泛應用于工業、商業及文化娛樂公共設施等工業與民用建築中。門式剛架輕型房屋鋼結構起源于美國，經曆了近百年的發展，目前已成為設汁、制作與施工标準相對完善的一種結構體系。
門式剛架輕型房屋鋼結構可用于廠房、倉庫、超市、體育館、候車室、文化娛樂設施、貿易市場、流動性強的軍隊營房、民政方面抗災救災的重建居所、應急醫療場所等，範圍廣泛。
經濟性比較
輕闆剛架與其它傳統結構型式的經濟比較結論如下 （現有主要建築物，以各自最可靠的應用範圍内綜合造價為基礎，在常用跨度間劃分做比較 單位： 元/m2。單層工業廠房或 磚混 鋼筋混凝土框（排）架 輕闆剛架。庫房（檐高8m以内）。跨度 6 ---12m 800左右 600左右。12---24m 1000左右 1200左右 800左右。24m以上 1200以上 1500以上 不超1000。其它單層空間結構 鋼筋混凝土排架平面網架屋蓋 輕闆剛架（檐高8m以内）。跨度 15---30m 1200左右 800左右。30m以上 1500以上 不超1000
主要結構方案
承重結構主要結構方案
焊接實腹式I型截面門式剛架承重結構由剛架和基礎兩部分組成。這裡須着重指出的是，與傳統鋼結構體系在受力計算時傳力路徑明确相比，門式剛架承重結構體系的剛架、檩條（或牆梁）以及壓型鋼闆間通過可靠的連接和支撐相互依托，體系受力更趨向于空間化。門式剛架承重結構主要結構方案，按剛架型式分為無内柱淨跨結構和有内柱多跨連續結構兩類，前者跨距可達到48m，而後者之内柱連續跨距可達到30m。
應用時還可根據具體工程，采用單坡和多坡以及不等跨、高等多種型式。基礎型式多采用鋼筋混凝土獨立式基礎。根據建築對側向位移和變形的不同要求，從節約用鋼量的角度出發，可采用變截面梁柱、基礎鉸接結構方案或等截面柱變截面梁、基礎剛接結構方案。設計時應依實際情況，按最合理的剛架承重結構方案選用。
牆面圍護結構主要結構方案
組合屋面和牆面圍護結構的主要作用是：1）檩條和牆梁作為基本骨架與壓型鋼闆組合成屋面和牆面圍護結構，并參與結構受力。2）與支撐系統一起參與縱向傳力和空間協同作用。
檩條和牆梁目前主要的構件型式是采用C型或Z型薄壁型鋼，截面大小均要經受力計算後确定。C型截面與Z型截面相比，強弱軸的力學性能差異較大，且與剛架的連接多為螺栓鉸接，計算時須按簡支考慮（Z型截面間可通過可靠搭接實現剛接，從而可按連續梁計算）。門式剛架輕型房屋鋼結構計算時，風荷載作用面積應取垂直于風向的最大投影面積。
故從受力狀态、計算結果以及構造等角度看，後者更合理一些。所以除門窗洞口以及其它特殊節點處理需要外，應優先選用Z型截面。檩條與牆梁的間距，一般決定于壓型闆的闆型和規格，并須經過力學計算後确定。但從構造要求的角度上看，一般不超過1.5米。
彩色金屬壓型鋼闆，按工廠加工制作的成品型式，分成壓型闆單闆和複合闆兩類。單闆主要用于無保溫和隔熱要求的建築，依托其内側檩條或牆梁組合成屋面和牆面圍護結構。複合闆主要用于有保溫和隔熱要求的建築，按相應的施工和加工工藝，分成現場複合闆和工廠複合闆兩大系列。
工廠複合闆在工廠加工（包括加芯）成成品，現場組合安裝，依托其内側檩條或牆梁，組合成屋面或牆面圍護結構。采用此類複合闆現場工作量小，施工快捷，适合于規模較大和工期要求較緊的彩闆安裝項目。但設備資金投入量較大，須形成一定的經營規模。
現場複合闆在工廠加工成單闆，現場夾芯複合。屋面根據不同闆型，依托其内側有時甚至包括内部檩條，夾芯後組合成屋面結構。牆面複合闆則多利用牆梁作内檩，夾芯後組合成牆面圍護結構。現場複合施工周期較長，但設備資金投入量少，适合中小型經營規模，是目前沒有形成一定産業規模地區，最适用的彩闆安裝型式。複合闆的夾芯材料目前主要包括聚苯、聚胺酯泡沫、岩棉和玻璃棉等幾類。設計時應根據項目規模、建設周期要求、綜合技術水準以及地區産業發展狀況酌情選擇方案。
支撐系統主要結構方案
支撐系統的主要作用是：1）縱向剛性系杆傳遞縱向水平力。2）水平支撐形成局部剛域，抵抗在柱間和屋面梁間傳遞的水平力作用。3）隅撐的作用則為約束I型截面遠端翼緣闆，起到遠端翼緣闆平面内支座作用，避免形成局部屈曲；或出平面支點作用，減小翼緣闆的出平面計算長度，從而控制出平面穩定性。4）全部支撐系統與檩條或牆梁以及剛架一道組成空間體系，參與空間協同工作。剛性系杆構件主要選用型鋼和鋼管，與剛架通過螺栓鉸接，截面大小一般按壓杆穩定性要求或通過受力計算來決定。
設置主要考慮在剛架轉角和屋脊聯結處（其中屋脊處的剛性系杆，可由用于此處屋脊構造需要的，剛度較大的雙檩條及聯結所代替）。另外，剛性系杆的間距主要取決于剛架構件的出平面穩定性要求，一般應為：在剛架斜梁上12—18m之間，在剛架柱上約8m左右，否則應考慮在其間增設。強調一點的是，剛度較大的吊車梁等均可作為剛性系杆考慮。水平支撐主要分為拉杆支撐和壓杆支撐兩類（又稱拉力系統和壓力系統）。
拉力系統主要用于抵抗較小的水平力作用，和用于水平位移和變形要求不嚴格的建築，而後者則相反。兩者的界限參考上海地方輕鋼規程規定，為後者吊車噸位應大于5t。水平支撐設置的最佳位置應考慮在每個溫度單元居中設置，并要求屋面梁間和柱間水平支撐須設在同一開間，同時支撐間距按規程規定不應大于60m。另外，建築的端部第一或第二開間，以及溫度縫兩側開間，考慮空間協同作用的需要，也要設置水平支撐。
水平支撐的構件截面大小主要決定于縱向水平力作用，須經受力計算來确定。隅撐構造是連接于I型截面的遠端翼緣和檩條或牆梁之間，起I型截面遠端翼緣闆的闆件約束和平面外支點作用。隅撐設置主要在I型截面遠端翼緣闆的受壓區，間距應符合避免翼緣闆闆件屈曲的條件和剛架平面外穩定性計算要求，目前主要按構造要求設置，取間距3m左右。隅撐杆件截面型式多選用小型鋼，規格大小須經過受力計算來确定。
設計常見問題
吊車梁上翼緣寬度偏小，滿足軌道安裝尺寸要求，且存在使用幌動問題，此問題較普遍。吊車10噸以上時，吊車梁受壓翼緣的側向既不加強截面，也不設置水平掣動桁架，造成吊車幌動。某工程屋面坡度角40多度，采用荷載規範規定的體形系數，在大風中倒塌。門式剛架多跨不等高，或帶天窗多跨廠房，風荷載體形系數使用混亂。
廠房為砼柱，屋面梁為H形截面鋼梁，柱頂鉸接，不是門式剛架體系，卻按門式剛架設計。許多電算資料或手算資料不全，檩條、牆梁、牆架柱、柱間支撐，屋面支撐等，特别是節點連接，相當于部分未進行計算。檩條兼作橫向支撐桁架豎杆時，并未對其承載力和作為壓杆的長細比進行驗算。有的廠房檩間不設拉條，影響結構安全。個别工程将交叉支撐僅設在相鄰剛架間的邊柱附近，并未形成水平桁架；不能無條件地選用A級鋼材；絕大多數項目未進行柱腳底闆水平反力驗算。
有的廠房溫度區段内未形成獨立空間穩定的支撐體系，不能保證結構剛度。部分項目圖紙未注明焊縫形式和質量級别要求，質量無法保證。屋面橫向支撐和豎向支撐不設在同一柱距内，不能形成剛性空間塊體。有些項目剛架轉折處不設通長剛性系杆，檐口僅有普通檩條，不能保證房屋縱向剛度。
有的二層廠房，不進行整體分析，存在安全問題。有的端闆厚度小于16mm。廠房有吊車時，中柱采用搖擺柱。有的項目不設隅撐。抗風柱位置設置不當，未設在屋面水平支撐的節點處。未計算有柱間支撐的柱腳錨栓的上拔力。屋面支撐和柱連支撐連接節點無計算書。
設計規範
目前采用的是“門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程CECS102-2002”，在進行屋面檩條和牆面檩條設計過程中可參照“冷彎薄壁型鋼結構技術規範GB 50018-2002”，兩套規範在設計檩條的過程中的區别就在于：根據“冷彎薄壁型鋼結構技術規範GB 50018-2002”，當拉條位于遠端時，可以認為當檩條遠端翼緣受壓時，拉條起到平面外支撐，可減小檩條的計算長度。
