门式钢架、排架、网架结构那种更适合建厂房

对于无吊车或吊车起重量不超过5吨，跨度小于15m，柱顶标高不超过7.5m的小型单层厂房，可以采用砖墙、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土屋面梁或屋架的砖混结构，此种厂房目前已很少应用；当吊车起重量超过150吨，跨度大于36m，则应采用钢柱、钢屋架轻钢屋面结构，这种厂房自重轻，跨度大，施工周期短，但造价较高，被广泛用于大跨度或重型厂房。除上述两种情况以外的大部分单层厂房，都可以采用混凝土柱、钢屋架（屋面梁）轻钢屋面结构。这类结构具有钢结构跨度较大，施工周期短的优点，造价却比全钢结构要低。对于吊车吨位不大于20吨的轻、中级工作制的单层厂房，改传统式钢筋混凝土柱、钢屋架（屋面梁）承重的排架结构体系为门式刚架体系，可节省钢材，降低造价，加快设计制作安装进度。

随着空间结构理论的发展，20世纪90年代初期，空间网格结构屋盖体系在工业单层厂房中开始应用。空间网架结构作为一种空间体系，由于空间理论相对于平面体系计算理论较为先进，且构件设计是按满应力理念以及多数程序均能按网架自重最小重量为目标函数进行设计，从而使不同跨度的网架结构屋盖用钢量较为合理。网架的空间刚度大、整体性好、抗震能力强。网架结构的自重轻，钢材用量省，既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋。

门式刚架结构与排架结构的比较

刚架由于横梁与立柱整体刚性连接，节点是刚性节点，能够承受并传递弯矩，这样就减少了横梁中的跨中弯矩峰值。排架由于横梁与立柱为铰接，节点为铰接点，所以在均布荷载作用下，横梁的弯矩图与简支梁相同，跨中弯矩峰值较刚架大得多。并且刚架一般由直杆组成，制作方便，应此，在实际工程中应用非常广泛。门式刚架工厂化程度高，施工周期短，钢结构制作简便，因门式刚架的梁、柱等基本构件均在加工厂定型制作，在现场按要求拼装而成，加快了施工进度，建设周期缩短，比钢筋混凝土排架结构工期至少缩短60%以上，对于一般规模较小的工业厂房门式刚架仅需40天至60天，而采用钢筋混凝土排架结构，则需8～10个月。所以轻型门式刚架结构在施工周期上站很大优势，符合工业化发展要求与需求，在当前以及以后都会快速发展，在建筑中会得到广泛运用，具有很好的发展潜力。

网架结构与门式刚架结构的比较

网架结构是由诸多杆件按一定规律组成的高次超静定空间结构，由于杆件之间的相互支撑作用，网架的空间刚度大、整体性好、抗震能力强。网架结构的自重轻，钢材用量省，既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋；同时也适用于各种平面的建筑，如矩形、圆形、多边形。另外，网架结构节点及杆件比较单一，适宜工厂化生产，为提高工程质量、进度提供了有利的条件和保证。虽然网架结构适用于大、中跨度、大空间结构体系，但只有房屋跨度较大(36m以上)、柱距较大(24m以上)，且建筑平面尺寸长短边之比接近于l或不超过2时比较经济。其次，网架高度一般为短边跨度的1／13～1／17，其腹杆与弦杆的夹角为35°～60°。所以网架的高度较大，占空间较大。再次，由于网架结构的节点多、杆件多，现场施工较门式刚架结构复杂，安装精确度要求高，费用较高。又由于杆件较多，杆件表面积就多，这样就会导致防腐涂料及防火涂料的数量就比门式刚架方案要多。另外，支承网架的柱子一般为钢筋混凝土柱，其施工较慢。又由于有些厂房屋面下要悬挂单梁起重机，若采用网架结构则起重机的轨道布置要受网架下弦球节点位置的限制，工艺布置灵活性受到一定限制。而门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其形式繁多，有单跨、双跨或多跨的单(双)坡门式刚架。门式刚架实腹式刚架斜梁的截面高度一般为跨度的1／30～1／45，构件的截面高度较小，可以降低房屋的高度，从而有效地利用建筑空间，厂房内感观比较宽敞，节约工程造价。

由于门式刚架结构构件较网架结构数量少，则构件的防腐、防火及后期维护的费用也较网架结构低。某些厂房由于工艺布置的要求，中柱的柱距往往要求较大。如边柱柱距为8m，中柱柱距为16m或24m。由于门式刚架一般均为单向布置，所以需要在中柱抽柱处设置托梁，用来支撑门式刚架的斜梁。但如果托梁的跨度太大(跨度>24m)，则托梁的截面较大，用钢量也较大。这时，柱网双方向的尺寸比较接近(如：30mx30m)时，则采用网架结构会比较经济。