不要錯過關於門式鋼架工業建築的知識普及
一般來說，門式鋼結構工業建築是一種 工業大廈 以鋼結構為主要承重體系。其設計核心在於以門式鋼架作為主要承重支撐，形狀像日常使用的門，結構簡單但穩固，足以支撐建築主體結構的重量。它也是一種常見的輕型結構，主要承重構件包括鋼樑和鋼柱，整體呈現門式鋼架工業建築典型的「門」字形佈局。
門式鋼結構工業建築的結構形式可依實際需求靈活調整。其中，輕型門式鋼結構工業建築非常適合 鋼結構廠房無需生產起重機，而重型起重機則是需要起重機運輸重型材料/設備的必備之選。在佈局方面，它們提供單跨、雙跨和多跨選項，並可配備簷口懸挑、附屬建築，甚至升級為多層鋼結構建築依專案需求，可進行個人化改造（例如：防雨簷口、小型輔助設施等）。
這些優勢使得門式鋼結構工業建築能夠完美契合建築業的需求。它們無需過多的支撐柱，無論是在放置工廠設備、儲存倉庫貨物或方便工人操作時，都避免了阻礙。此外，其關鍵部件可在工廠預製，並在現場組裝，這不僅縮短了門式鋼結構工業建築的建造週期，還能確保品質的一致性。此外，它們還具有強大的抗風、抗雪和抗震能力，確保了建築的長期穩定性。
如今，門式鋼結構工業建築不僅是工廠車間和大型倉儲場所的首選，也是商業場所、文化娛樂場所的可靠選擇。事實上，所有需要開放內部空間的項目都會優先考慮裝配式門式鋼結構工業建築，因為它們兼顧了功能性、效率和耐用性，這也是其在現代建築中廣受歡迎的關鍵原因。
輕鬆了解門式鋼架工業建築的組件和結構細節
門式鋼架工業廠房主要結構構件中，柱、梁可設計為實腹H型構件或格構構件。為減少用鋼量，這些構件也可依彎矩圖分配採用變截面。實腹構件用鋼量略大，但製造流程簡單，在門式鋼架工業廠房實際工程上廣泛應用。
門式鋼結構工業廠房的二次結構，屋面檁條、牆梁優先採用冷彎薄壁型鋼；廠房柱距超過12m時，採用桁架式檁條較為經濟。二次結構為受彎構件，透過螺栓與主剛架連接，承擔圍護結構荷載，並將荷載傳遞至主結構，同時提供側向支撐，增強門式鋼結構工業廠房主結構的整體穩定性。
門式鋼結構工業建築圍護系統的核心是圍護面板，通常採用輥壓成型的薄金屬板或其他輕質複合材料製成。這些面板透過特定的方法與二次結構連接，以承受風、雪、施工荷載等外部荷載。值得注意的是，圍護面板不僅受到二次結構的支撐，還能為二次結構提供側向支撐，在一定程度上增強了二次結構的穩定性。
而且，圍護結構與二次結構連接後，在其自身平面內形成較強的剪切剛度，即俗稱的“隔板效應”，這種效應使得平面受荷的門式鋼架工業建築具有一定的空間結構性能。
此外，門式鋼結構工業廠房的屋頂支撐和柱間支撐通常設計為受拉構件，優先採用預緊式十字圓鋼支撐。若結構中有5噸以上的吊車，則柱間支撐必須更換為角鋼或其他型鋼支撐。門式鋼結構工業廠房夾層結構部份的柱間支撐也應選用角鋼或其他型鋼支撐。
根據實際建築需求，不同尺寸的門式鋼架單元可排列組合，形成豐富多樣的結構形式，滿足各類單層建築的使用需求。常見的形式包括局部夾層、帶通風口或女兒牆、帶披屋、簷口挑簷等。門式鋼架還可設計為單坡、單脊雙坡多跨、多脊多坡多跨以及高低跨組合等。此外，某些場合也會使用框架式門式鋼架。
在門式鋼架的衍生結構形式中，也可依實際需求靈活佈置起重設備，同時可增加部分二層空間。
山牆門式剛架本質上也屬於多跨門式剛架的範疇，主要區別在於其中間柱，其截面方向與傳統門式剛架柱的截面方向旋轉了90度。
門式鋼結構工業建築鋼材選擇（依標準及常用等級）
門式剛架工業建築的鋼材選擇應依據中國國家標準 鋼結構設計規範 （GB 50017）和 輕型門式剛架房屋鋼結構技術規程 （GB 51022）。常用鋼種及應用場合如下：
Q235鋼材是最常用且經濟的選擇，其屈服強度為235N/mm²，具有良好的強度、延展性和焊接性，滿足大多數無吊車或小噸位吊車的門式剛架建築的要求；它不僅是主框架（梁、柱）的首選材料，也是次結構（檁條、牆梁）常用的鋼材；
Q355鋼（原Q345鋼）適用於較為關鍵的構件，屈服強度為355N/mm²，強度比Q235鋼高約36%。當結構跨距大、荷載重（如大噸位起重機）或柱距較大時，使用Q355鋼可有效減小構件截面尺寸，節省鋼材用量。雖然其單價略高，但綜合經濟性較好，常用於承受較大荷載的主框架（梁、柱）。
門式剛架很少使用Q390、Q420、Q460等高強度鋼材，僅在特大型工程、特殊重型起重機或極端荷載條件下才會考慮使用。整體而言，主框架（梁、柱）通常採用Q235B或Q355B鋼材，次結構（檁條、牆梁）通常採用Q235鋼材。
門式鋼架工業建築的實用佈局原則
門式鋼結構工業廠房的佈局遵循系統化的規劃邏輯，重點在於橫向剛架、縱向支撐、圍護體系和二次結構。具體如下：
- 側向剛架佈置（主要抗側力系統）： 橫向剛架作為門式鋼結構工業廠房的“骨架”，承擔全部垂直荷載和橫向荷載。跨度需根據生產線寬度、設備配置、物流通道等工藝要求確定，常見的經濟跨度為18~36m，更大跨度（如45m以上）在技術上可行，但需要進行經濟比較，有時採用桁架或牛腿結構更經濟。橫向剛架可佈置為單跨、雙跨或多跨。多跨佈置時，中間柱通常採用鉸接柱形式，並與梁鉸接，以簡化施工並節省材料。柱距（即剛架之間的距離）是影響用鋼量和經濟性的關鍵因素，常見的經濟柱距為6~9m，在無吊車或小噸位吊車的場合，廣泛採用7.5m或8m。增加柱距（如增加至12m）會顯著增加剛架樑和吊車樑的用鋼量，但會減少剛架和基礎的數量，需要綜合權衡，且檁條、牆樑的用鋼量也會相應增加。簷口高度由服務淨空、吊車軌道頂高及屋蓋結構高度決定；屋蓋坡度一般為5%～10%（約1/20～1/10），坡度過小不利於排水，坡度過大則會增加建築體量及鋼材消耗。
- 縱向支撐系統佈置（確保整體穩定性）： 縱向支撐體係是門式鋼結構廠房的“韌帶”，將各個橫向剛架連接成穩定的空間整體，以抵抗縱向荷載（如縱向風荷載、地震力、縱向吊車制動力等），並確保安裝過程中的穩定性。屋頂水平支撐佈置位置通常佈置在溫度段的端間（第一或第二間）和中間間，間隔一定距離（如≤60m）；對於較長的廠房，必須設定溫度伸縮縫，並在接頭兩側設置支撐。柱間支撐應與屋頂水平支撐佈置在同一間，形成強大的抗側力桁架體系，將荷載傳遞至基礎。佈置形式通常採用十字圓鋼（用花籃擰緊）或角鋼十字模板，其中圓鋼支撐重量輕、經濟，僅承受拉力（設計為受拉構件），是最常見的形式。當門洞較大或通道較大等部位無法設置交叉支撐時，可採用門式支撐。其核心作用是為剛架柱提供平面外支撐點，縮短剛架柱的有效長度，傳遞和抵抗縱向水平力，確保安裝過程中結構的整體穩定。
- 圍護體系及二次結構配置： 門式鋼結構房屋檁條和牆樑的佈置間距主要取決於屋面板和牆面板的強度和剛度，常用間距為1.5m。為減少檁條和牆樑的平面外有效長度，提高承載力，宜設置拉桿支撐體系（通常採用圓鋼），形成穩定的受力系統。山牆處設置抗風柱，用於承受由山牆牆板傳遞的風荷載，其頂端透過端板鉸接在剛架樑上，既能傳遞水平力，又能傳遞垂直力。
- 核心佈局流程概要： 門式鋼結構房屋的核心佈置流程遵循「需求導向→初步規劃→系統佈置→計算最佳化」的邏輯。首先，根據製程要求確定跨距、高度、吊車噸位、門位置等；然後初步確定經濟合理的柱距（如7.5m）和屋面坡度（如1/10）；其次，佈置橫向剛架，形成主要受力體系；然後設置縱向支撐，在端間及溫度段中間設置屋面支撐和空間柱間支撐，建造穩定的空間結構；隨後佈置。所有佈置最終均需利用結構計算軟體（如PKPM、YJK）進行建模、計算和最佳化，以確保滿足各項佈置原則。
門式鋼框架工業建築設計要點：抗震與防火
門式鋼結構工業廠房抗震設計首先要考慮整體佈局的合理性：廠房結構的品質和剛度必須均勻分佈，確保廠房在地震作用下均勻受力、協調變形，最大程度地降低因剛度不均勻而導致局部超載和結構破壞的風險。橫向結構設計宜採用剛架結構，或採用屋架與柱子形成一定固結的框架結構，充分利用鋼結構的承載性能，減少結構橫向變形，進一步提升抗震能力。
尤其要注意的是，門式鋼結構工業廠房的破壞大多源自於構件失穩，而非構件強度不足。因此，支撐體系的合理安排至關重要：科學設置柱間支撐、屋架水平支撐等構件，可以有效確保廠房結構的整體穩定，並防止構件在地震作用下失穩。此外，結構連接節點的設計必須嚴格控制，確保節點在結構構件達到完整截面之前不會發生破壞，使構件進入塑性工作狀態，充分吸收地震能量，從而最大限度地提高建築物的抗震性能。
門式鋼結構工業建築的核心優勢：高效率、自重、空間適應性
門式鋼結構工業建築之所以在工業領域受到青睞，源自於其多方面的實用優勢。首先是施工效率，這類建築的鋼結構構件可以在工廠批量生產，無需複雜的現場澆築作業；運送到施工現場，只需將構件組裝即可完成建築。整個流程簡潔高效，大大縮短了專案建置週期，協助企業更快投產。
在建築自重方面，門式鋼結構工業建築的優勢更為顯著，可減輕建築結構品質約30%。此特性在兩種情況下特別重要：一是地基承載力較低的地區，較輕微的結構自重可以減輕地基壓力，降低地基加強成本；二是抗震設防烈度較高的地區，較輕的結構可以減小地震作用下的慣性力，綜合經濟性遠優於傳統的鋼筋混凝土結構體系。
在空間利用率和功能適應性方面，門式鋼結構工業建築也表現出色。其經濟跨度通常在24米至30米之間，提供了充足的作業空間，滿足機械加工、物流倉儲等各類工業活動的大空間需求；同時，結構設計靈活性高，企業可根據實際生產需求，將結構調整為多層或多跨，甚至可以安裝起重機等專用工業設備，充分適應不同行業的生產場景。
防火設計：解決鋼材耐熱性不足，避免倒塌風險
門式鋼結構工業建築有一個明顯的弱點：鋼結構的耐火性差。鋼材的溫度一旦超過100℃，其性能就會隨著溫度的升高而逐漸改變：抗拉強度不斷降低，而塑性則不斷增加；當溫度達到500℃時，鋼材的強度會降到極低，無法支撐建築物的重量，最終可能導致鋼結構的倒塌。
因此，設計規範明確規定，當鋼結構表面溫度可能處於150℃以上的環境時，必須採取保溫防火措施。目前，業界最常用的解決方案是在鋼結構表面塗抹耐熱塗料——這些塗料在高溫環境下形成隔熱層，減緩鋼材溫升速度，為消防救援爭取時間，同時保護鋼材性能不至於快速劣化，有效避免建築倒塌的風險。