在设计厂房结构中，首要问题就是配合工艺要 求进柱网平面的布置。在传统的结构设计中，我国 习惯于将柱距模数定为 3 M，如 3 M、6 M、12 M 等， 其主要参考依据就是预制钢筋混凝土的工业厂房的 模制数，目前，很少有人专门针对门式刚架轻型钢 结构是否适应而进行研究。但是，从综合经济角度 来分析，柱距是否合理对设计的成功与否影响是相 当大的，主要体现在以下几个方面。
[Keywords] portal frame of light steel structure, industrial workshop, optimal spacing
对于刚架轻型钢结构而言，柱距的不合理，一 定会导致用钢量增加，从而导致工程成本的提升。 随着近年来我国负荷钢结构技术的发展，门式刚架 轻型钢结构因具有重量轻、用钢量低等特点，得到 了广泛的应用，大大提升了工程效益。因此，对门 式刚架轻型钢结构工业厂房最优柱距的研究分析有 其必要性。 一、 柱距合理选择
柱距（m） 12 15 18 24 30 36
根据以上数据分析与计算，得到结构计算简图，
如图 1 所示。
图 1 门式刚架轻型钢结构计算模型
在研究过程中，为了提高研究的可比性与可行
性，使得研究结果更具有普遍性意义，在这里，本
文还将以下参数加入计算中（见表 2）。
钢材 风载
吊车 荷载 雪荷
载
表 2 参数表 Q235-B F 钢
■ 陈 东 ■ Chen Dong
[摘 要] 本文主要从四个方面针对门式刚架轻型钢结构工 业厂房最优柱距进行了简单分析与探讨。
[关键词] 门式刚架轻型钢结构 工业厂房 最优柱距
[Abstract] This article explores and simply analyzes the optimal distance of light steel structure industrial building portal frame mainly from four aspects.
图 2 钢量的变化曲线 此外，钢结构模块选门式钢架设计，需要快速 建模，根据立面图确定刚架檐口高度，如有吊车应 根据吊车起吊高度和吊车参数确定牛腿高度，根据 平面图确定受荷面积，然后查荷载规范输入恒载、 活载、风载、吊车荷载等，设置好参数然后点结构 计算，查看计算结果如果超限了返回调整梁柱截面 再计算，最后进入施工图绘制阶段。 三、 结论分析 针对以上的案例分析，得出了以下相关性的结 论，具体如下。 首先，对门式刚架轻型钢结构体系而言，最为 主要的就是刚架用钢量，为此，在设计时，一定要 控制好钢用量。通常情况下，若是钢的跨度比较小 时，与总用钢量相比，刚架用量达到 50%以上，而 其它的用钢量只占到很小的一部分，比如柱间支撑、 墙架梁、屋面支撑等，在这样的情况下，必须要采 取有效的方法设计好门式钢架，以此来达到降低总 用钢量的目的，对工程实际具有很大的意义和作用。 其次，在以上案例中，由图 2 所示，可以发现 一个规律，随着柱距的不断增大，整个厂房的用钢 量也有所下降，尤其是对于用钢量较大的刚架而言。 同时，还可以清楚的看到，在柱距增加的过程中， 下降的幅度也逐渐开始趋于平缓。 第三，其它各项的用钢量均随柱距的增加而增 加，并且增幅较大，尤其是对于吊车而言。在设计 时，由于存在的柱距较大，为此，需要根据工程特 点和条件，采用格构形式的设计方法，其用钢量逐 渐占主要地位，并会最终超过刚架的用钢量。其次 是檩条，因长细比的要求，用钢量增加也较快。 第四，对于整个单层厂房，随着柱距的增加， 总用钢量的变化趋势呈现先减少后增加的发展状 态，比如厂房的上部结构。为此，根据其曲线情况 分析，可以知道，必定存在着一个最优柱距，从而 为工程设计钢量指标奠定基础。 总之，根据以上的曲线分析以及对综合用钢量 的各项分析表明，特定厂房用钢量的控制，通常最 优柱距应该控制在 6～8 m 的范围内，但是对于吊车 吨位以及跨度上的变化，柱距还是存在着很大的变 化的，比如在无吊车时，不仅总用钢量减小，而且
若是柱距在 9 m 以内，采用实腹式工形截面梁，提
高侧向稳定性，若是柱距在 9～18 m 之间，需要采
用制动析架体系来设计，这是因为使用的为较大的
翼缘。（2）要注意墙架梁和檩条的设计，若是其跨
度大于 9 m，由于规格的限制和经济因素，需要采用
桁架式处理，若是跨度小于 9 m，则可以选择冷弯薄
壁型钢，在具体的设计时，还要依据规范优化设计。
城市建筑┃建筑结构┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ARCHITECTURAL STRUCTURE
门式刚架轻型钢结构工业厂房最优柱距研究分析
Analysis of Portal Frame Light Steel Structure Industrial Woபைடு நூலகம்kshop on Optimal Spacing
第三，在工业厂房结构设计中，工程实际用钢 量还与构件的标准化程度、钢材规格和品种、钢材 供应用情况等密切相关，但在实际施工中，由于各 种方面的原因，采用非标准构件或者其它材料替代， 而使得钢用量大大增加，而构件的标准一旦脱离了 柱距模数，也就无从谈起。
因此，需要我们加强对柱距问题的研究，增强 柱距模数的合理性，使得门式刚架轻型钢结构设计 向着专业化、定型化和标准化的方向发展。 二、 工程实例分析
距，需确定其是否合理。为此，在这里我们以吊车
吨位和刚架跨度为主要分析变量，对厂房结构进行
分析，与此同时，利用相关的开发程序，对随着柱
距变化而钢量也随之变化的情况进行了系统的分析
与研究，具体见表 1 所示。
表 1 柱距变化时，钢量变化的情况表
跨度（m） 12 15 18 24 30 36
吊车吨位（t） 12 15 18 24 30 36
某一工业厂房，跨为 2×24 m，上面带有一个 2 ×（20+10）t 的吊车，而另一厂有两个车间，一个
单跨 15 m，带有一个 2 t 的吊车，一个车间跨为 2
×18 m，吊车 2×（3+5）t。根据以上的数据我们可
以知道，这三厂房不论是从吊车吨位，还是众跨度
上讲，都是存在着很大差别的，若是均采用 6 m 柱
基本风压值 0.35 kN/ m3，近仿取高度变化系数 为 1.0
吊车基本参数和基本参数依据小于 5～50
0.30 kN/ m3，屋面坡度 1:15，屋面积雪分布系 数 1.0
另外，在研究的过程中，需要注明的有几点。
（1）由于该厂房为中级制厂房，所用的吊车吨位相
对不大，因此，在设计时，一定要注意柱距问题，
首先，在门式刚架轻型钢结构设计中，评价其 设计成功或者优劣的一个重要指标就是设计所用钢 量，而柱距的大小决定着用钢量的多少，两者密切 相关。
其次，在传统的设计中，主要用到的是笨重的 预制钢筋混凝土，而现在主要是由轻质层面材料所 代替的，同时，结合现在的轻型墙体材料，使得传 统式业厂房发生了很大的改变，一改以往的深基、 重盖、胖柱的传统，通过预制钢筋混凝土，控制柱 距模数，加之以新模数化柱距的应用，使得钢量标 准得以降低。
（3）在计算用钢量时，是根据以往的经验，将构件
总用钢量用构件用钢量乘以 1.1～1.4 的放大系数
来取代，并没有对节点进行详细具体的设计。（4）
对于最危险截面的设计，全面考虑了其稳定后的最
大应力值，一般要求要达到设计值的 90%，以下就
是随着柱距的变化，门式刚架轻型钢结构厂房用钢
量的变化曲线，具体如图 2 所示。