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【摘 要】在工业设计中，门式刚架是常见的结构形式。由于其结构形式简单、单位用钢量少、施工方便等有点，使其得到广泛的应用。在门式刚架广泛应用的过程里，出现过很多施工及使用阶段的事故，其经济性和安全性也一直存在着很大的矛盾。门式刚架的计算受到很多因素的影响，不仅包括结构构件计算的强度、稳定等，还包括与所选计算模型和条件相符合的构造设置及措施。相同的布置可以有不同的计算方法选择，不同的计算方法对结果影响很大。根据不同的具体条件在安全、合理的前提下，努力使用鋼量得到控制，取得良好的经济效果。计算模型的确定经常由工艺条件来决定，一般包括面积、吊车等。很多时候，对于工艺设备很少的检修、仓库类的单体建筑来说，工艺的因素并不是严格不变的，其有很大的可调整性，如：相同的面积可以选择不同的长宽比；相同吨位的吊车可以选择电动葫芦、双梁悬挂或桥式吊车等等。为了满足相同的使用功能的要求，可以有不同的布置方案。如果通过简单的计算、分析对比，使非结构专业人员对影响门式刚架的主要经济因素做到有所了解，将会对从初始阶段的设计有一个良好的开始。
【关键词】门式刚架；钢结构；用钢量
绪论
门式刚架在工业项目中应用广泛，其经济性在相类似的条件下容易做出对比，很多非结构人员根据跨度、高度、吊车吨位等也比较容易有一个具体的客观数据做参考。结构人员在进行门式刚架的设计时，经常会遇到非结构专业人员或领导对钢结构用钢量和截面大小的质疑。这其中固然有个体结构设计人员经验、能力等的不同，但具体的设计资料及条件的影响往往看似差别不大，实际确起着重大的影响。比如相同的跨度、高度、吊车吨位，单梁、双梁、桥式等不同形式，不同的作用位置等，钢架的计算结果会相差很大。
一、 门式刚架简介
门式刚架结构包括基础部分、钢架及抗风柱、吊车系统、支撑系统、檩条及墙梁、屋面板及墙板。各部分的作用受力明确，传力直接；构件制作统一标准，便于工厂加工和施工安装；不同的材料可以适用不同的环境条件，适用性强。
基础部分一般更多与实际项目的地质条件相关；屋面板及墙面板在平面面积相同的结构中，用量的差别并不是很大，不起主要的作用，更大的差别在于满足不用的防腐、保温等功能时所选择材料的不同；剩余的部分形成门式刚架用钢量的组成因素：刚架、抗风柱、吊车系统、支撑系统、檩条、墙梁等。
二、 门式刚架各部分用钢量分析
因为在组成用钢量的几个因素中，支撑系统和抗风柱的影响很小，两者本来的总用钢量就不大，布置上又都有一定的要求和限制。因此这两部分在设计的经济性分析时可以不作为需要考虑的主要因素。
檩条和墙梁两项一般仅仅是作为维护结构的屋面板和墙面板的支持构件，但是其在建筑四周和顶部均需要大面积密集的布置，因此在钢结构的用钢量上是非常重要的一环。同时，檩条和墙梁的可变因素中跨度是主要的一个影响因素：跨度小时，需要的檩条和墙梁截面减小，平米用钢量降低；反之跨度较大时，檩条和墙梁截面增大，且需要布置一定的拉条及撑杆等杆件，因此平米用钢量增加。需要说明的是，檩条增大或减小时，其间距也可以增大或减小，但是并不能起到决定性的作用，因其间距受限的因素较多：屋脊和檐口两侧均需要布置，同时受到屋面板和墙面板的强度限制。因此一般状况下，檩条和墙梁本身的用钢量随跨度减小而减小，随跨度增加而增加。
吊车系统在轻钢门式刚架中一般仅为吊车梁：其为竖向受力构件，也为水平向受力构件，两方向通过挡车板和构件截面自身可以起到制动作用。对于分析不同的吊车形式对用钢量的影响，不能仅仅分析桥式吊车时的吊车梁+轨道梁和悬挂吊车的轨道梁两者的用钢量，同时还需要综合考虑有吊车梁与没有吊车梁时钢架本身的用钢量。尽管吊车系统的构件比较少，但是在轻型门式刚架的轻薄构件中，其轨道和吊车梁的重量还是很可观的，占据了比较大的比例，且其重要性相对也较大。一般状况下，吊车系统本身的用钢量也随跨度减小而减小，随跨度增加而增加。
刚架本身的用钢量是整个厂房用钢量的主要部分。刚架间距增大时，单个刚架本身的重量增加，个数减少；刚架间距减小时，单个刚架本身的重量减少，个数增加。同时，刚架间距的增大和减小还对应着檩条、墙梁、吊车梁、悬挂轨道等重量的增减。因此，刚架的合理间距需要考虑很多方面的因素。对于确定的体量和吊车设备的厂房而言，刚架的间距对用钢量起着决定性的作用。由工程经验可以知道，轻钢厂房的柱距在6～9米之间较为合理。当柱距小于6米时，刚架的平米用钢量增加太大；当柱距大于9米时，檩条、墙梁、吊车梁的用钢量增加太大。刚架的跨度一般由使用条件来确定，当其他条件确定时，经济跨度主要与厂房的高度有关系：因为刚架是整体受力，钢梁和钢柱的受力是互相协调的，因此经济的跨度会随着厂房的高度而改变。
要想定量的描述各部分的用钢量是很难做到的，因为具体厂房的情况千差万别，每一个因素都可能对一部分甚至全部都产生影响。根据个人设计的一些已有经验，钢材材质设定为Q235，无吊车厂房高度8米左右，常规跨度12～36米（跨度一般由工艺及总图专业确定），常规柱距6～9米，大致的用钢量为：刚架12～20千克每平米；檩条及墙梁8～15千克每平米；支撑系统和抗风柱等其它5千克每平米左右。由于刚架和檩条、墙梁一般不同时为最大或最小，因此上述条件的厂房用钢量在30千克每平米左右，一般在25～35千克每平米之间。
对于有吊车的厂房，因为吊车的吨位及形式均不相同，因此用钢量的增加也有很大的差别。一般轻型门式钢架的吊车不大，以5t桥式吊车，轨道底标高6米为例，其余部分同上一段无吊车的情况。其中，吊车对檩条、墙梁、抗风柱均无影响；支撑系统中屋面支撑无影响，柱间支撑由于吊车梁上、下分成了上柱支撑和下柱支撑，但柱间支撑一般由长细比控制，因此用钢量的增加有限，可以忽略不计；对刚架的用钢量增加大概为1～4千克每平米，一般也比较小；用钢量增加最大的部分为吊车梁系统，其中主要为：吊车梁、轨道，增加大概为10～15千克每平米。如果采用悬挂吊车，对比桥式吊车，因为作用点的关系，一般刚架会有较大的用钢量增加，但是吊车梁和轨道两者简化为轨道梁，如果是单梁将会减少更多的用钢量。 三、影响各部分用钢量的主要因素
尽管国标有各种图集，可以供我们设计参考和直接使用，但是对于一种特定的情况，国标图集的做法只能说是安全的，但却未必是最经济的。实际的设计过程中，还是需要结构设计人员对设计的各个相关因素充分掌握，依据不同的条件进行分析，找到与条件相符合的最优结构计算及结构布置的方案。
1、计算方面
（1）选用合适的计算规范及原则
由《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102：2002（以下简称《轻钢规程》）的总则中1.0.2可知其适用范围为：主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式钢架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构。在上述的范围内，每个“、”号之内的“或”字前后的条件满足其一即可；每个“、”号之内的“和”字前后的条件需要同时满足；几个“、”均需要同时满足才符合要求。而《钢结构设计规范》GB50017-2003是满足所有钢结构设计的普通的要求，没有什么限制。
两者在计算的控制因素上基本是一致的，但一般在满足《轻钢规范》的条件下，一般可以按轻钢规范计算。《轻钢规程》有自己的风荷载取值计算的依据，其在以下方面的相对的计算限制较宽松：柱顶位移限值、受弯构件挠度与跨度比限值、受压构件及受拉构件的长细比限值。正是由于在风荷载及控制因素上的不同，《轻钢规程》计算出的结果一般更加经济，所计算出的构件板厚一般更加薄。同时正是由于杆件较薄，《轻钢规程》中明确指出：不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。
（2） 合理的结构布置
门式钢架的各部分系统受力明确，大的结构布置并没有什么不同。不过每个设计人员的设计思路还是会有所不同，所作的施工图纸也会不同。在实际施工中，
结构布置阶段往往需要考虑下面所叙述的主要因素。
刚架基本形式的确定：常规意义上门式刚架是柱脚铰接，梁柱刚接的结构形式。但在实际中，它也有很多的转化形式：柱脚刚接、梁中部铰接等形式。刚架基本形式的确定主要由使用要求和地质条件确定。荷载比较小的状况下，可以选择铰接柱脚，其节点简单，安装方便，但受水平力较大时相应的变形大。
当风荷载荷载较大，体型较高，或者有桥式吊车作用时，对结构的变形要求较高，需要做成柱脚刚接以减少变形。刚接柱脚能发挥多少作用需要看地质的状况。当地基土比较差时，其不能很好的抵抗变形，为基础提供足够的反力，此时需要加大基础或采取其他的处理。刚接柱脚的基础对地基沉降或变形的更加敏感一些，会使计算平面内刚架的应力重分布，因此一般最好进行变形的计算。如果基础的变形不能控制或费用太高，厂房的使用要求又比较低时，需要考虑柱脚铰接、钢梁中部也做成铰接的形式，如图a所示。这种做法可以有效地避免沉降带来的影响，不产生应力的重新分布，使结构可以在安全的条件下满足基本的使用功能。
图示a
柱间距的确定：柱间距的确定除了常规的上部用钢量的考虑外，还要考虑到基础方因素。当场地情况良好，基础工程量不大时，一般可从6～9米的柱距中选择；当场地情况不好，需要做桩基础或其他处理时，因轻钢结构的钢结构造价并不高，基础工程量及造价占比很大，此时需要做上、下部结构总体的分析，柱间距甚至可以突破常规9米的限制。
支撑形式的确定：支撑的布置一般按照相应的要求布置在规定的位置即可，出现变化的一般为屋面支撑、柱间支撑截面形式的选择和系杆的设置。对于屋面支撑，当风荷载和地震作用产生的作用于支撑的力不大时可以用圆钢，连接采用花兰螺丝张紧；屋面支撑的系杆在受力不大时，可以考虑用檩条代替，此时的檩条需满足按压弯构件的计算要求。柱间支撑在受力较小时同样可以采用圆钢和花兰螺丝的形式。当地震烈度较高、或者有吊车、或者风荷载较大时，一半需要选用双角钢截面组合或者其他型钢。
（3） 选用合理的计算参数
结构布置及截面选型结束之后就进入到各个分块的计算当中，在这个过程中需要根据情况选择计算参数。
刚架的计算参数：一般需要考虑的主要有钢梁、钢柱的平面外计算长度和计算所用的规范及与所用规范相适应的荷载和控制参数。所用规范在上文已经大概分析过；钢柱的平面外计算长度依据柱间支撑、刚性系杆、吊车梁等平面外的支撐布置情况确定；钢梁的平面外计算长度一般依据屋面檩条的隅撑间距确定，但当屋面荷载较大，或屋面梁上有悬挂吊车荷载时，需按屋面支撑和刚性系杆的布置来确定。
抗风柱的计算参数：设计上一般使其单纯受弯为主，构造简单，受力明确。计算上一般有不同选择的同样是平面外计算长度这个参数。抗风柱很多设计人员选择通长的范围为平面外计算高度。个人认为抗风柱设计为单纯的受弯构件，且墙面构件的重要性和事故率几乎没有，一般的山墙墙面檩条的隅撑完全可以保证抗风柱平面外稳定，平面外计算长度可按照隅撑间距来布置。
吊车系统的计算参数：桥式吊车依据相应规范和软件的计算要求即可。但当为悬挂吊车时，吊车荷载的考虑比较复杂：因为在软件中的吊车荷载并没有悬挂吊车这个选项。从安全角度上考虑，一般可以直接把吊车荷载以活荷载的形式输入。如果是双轨悬挂吊车，可以考虑每个集中荷载作用点不同的受力状况，以分组互斥荷载输入：
①左悬挂点荷载大+右悬挂点荷载小
②左悬挂点荷载=右右悬挂点荷载
③左悬挂点荷载小+右悬挂点荷载大。
悬挂吊车的钢梁、钢柱一般比较大，这是其受力特点决定的。按照上述输入吊车荷载的方式计算，由于吊车荷载和活荷载两种荷载类型均以直接累加成活荷载计算，没有进行两种荷载的组合：活荷载+吊车荷载>（活荷载+组合值系数×吊车荷载）或（组合值系数×活荷载+吊车荷载）。这导致计算结果更加偏于安全。个人认为在有必要的条件下，可以在荷载输入前手算两者组合的值，以此输入计算模型，得到更经济的结果。 檩条、墙梁的计算参数：檩条及墙梁的计算参数大体相同，主要为稳定性选择的问题。PKPM软件计算中，“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳”的理解：一般状况下檩条与屋面板的链接满足图集或规范的要求都可以达到；“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”的理解：单层非保温钢板、保温夹芯板等均不能保证此条，个人认为复合保温板及有装修要求的内饰面板，当内板与檩条有可靠的连接时，可以达到此条稳定性的要求。对于墙梁的稳定性的选项要求，也与檩条一致。
（4）与计算参数相对应的构造要求
在计算参数确定时，相应的构造要求实际上就已经确定下来了。比如我们计算所选的为《轻钢规程》，那么其节点形式、螺栓布置、脊檩连接、隅撑布置区域等也均应按照《轻钢规程》确定。
2、非计算方面
计算方面的问题一般均由结构专业来考虑即可，有些如墙面板、屋面板等影响计算的因素需和相关专业确定。但是其他设计到平面、设备（吊车）等相关的因素时，主要为工艺专业和总图专业相关来确定。这是的确定对后期的计算有非常大的影响，如在最初的可以选择的方案中确定好有利于经济性的大方向，对后期的结构设计将非常有利。
（1）平面布置
厂房的立面高度一般由使用情况决定，平面一般有一定的可选择性。在这种情况下，厂房的跨度以18～24米更为合理，此时的用钢量较其他跨度会更经济。轻钢房屋的布置还尽量要远离烟囱等灰尘较大的建筑，避免发生过多的积灰未能及时清理时，在遇到雨水状况下压塌屋面等状况。
（2）吊车形式选择
吊车设备的选择和工艺的使用要求有关，但也并不是确定不变的。从上述分析中我们知道，《轻钢规范》所计算的用钢量更省，因此在初步选择吊车时，吊车设备尽量满足《轻钢规范》中吊车的使用条件：3t悬挂式吊车或不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车。如果悬挂吊车大于3t，那么就需要按照《钢结构设计规范》进行计算；或者吊车吨位大于20t或者工作级别为A6～A8的桥式吊车均超出《轻钢规范》的要求。在吊车中，双梁悬挂吊车是最差的选择：一般均超出《轻钢规范》的要求，作用点位置高，刚架用量增加大，且双轨道梁所需用钢量也比较大。
结束语
要想使轻钢房屋达到最好的经济效果，需要结构设计人员对设计的各个环节均有清晰地认识，对不同的场地、维护材料、结构构件、结构体系等均能分析其不同点及其对结构计算的影响。同时还需要其他专业相配合，在设计的全过程中进行控制，才能取得最好的效果。
参考文献：
[1] GB50017-2003.鋼结构设计规范[S]
[2] CECS 102：2002.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].
[3] 钢结构设计手册编辑委员会.钢结构设计手册[M].第三版.北京：中国建筑工业出版社，2004
【关键词】门式刚架；钢结构；用钢量
绪论
门式刚架在工业项目中应用广泛，其经济性在相类似的条件下容易做出对比，很多非结构人员根据跨度、高度、吊车吨位等也比较容易有一个具体的客观数据做参考。结构人员在进行门式刚架的设计时，经常会遇到非结构专业人员或领导对钢结构用钢量和截面大小的质疑。这其中固然有个体结构设计人员经验、能力等的不同，但具体的设计资料及条件的影响往往看似差别不大，实际确起着重大的影响。比如相同的跨度、高度、吊车吨位，单梁、双梁、桥式等不同形式，不同的作用位置等，钢架的计算结果会相差很大。
一、 门式刚架简介
门式刚架结构包括基础部分、钢架及抗风柱、吊车系统、支撑系统、檩条及墙梁、屋面板及墙板。各部分的作用受力明确，传力直接；构件制作统一标准，便于工厂加工和施工安装；不同的材料可以适用不同的环境条件，适用性强。
基础部分一般更多与实际项目的地质条件相关；屋面板及墙面板在平面面积相同的结构中，用量的差别并不是很大，不起主要的作用，更大的差别在于满足不用的防腐、保温等功能时所选择材料的不同；剩余的部分形成门式刚架用钢量的组成因素：刚架、抗风柱、吊车系统、支撑系统、檩条、墙梁等。
二、 门式刚架各部分用钢量分析
因为在组成用钢量的几个因素中，支撑系统和抗风柱的影响很小，两者本来的总用钢量就不大，布置上又都有一定的要求和限制。因此这两部分在设计的经济性分析时可以不作为需要考虑的主要因素。
檩条和墙梁两项一般仅仅是作为维护结构的屋面板和墙面板的支持构件，但是其在建筑四周和顶部均需要大面积密集的布置，因此在钢结构的用钢量上是非常重要的一环。同时，檩条和墙梁的可变因素中跨度是主要的一个影响因素：跨度小时，需要的檩条和墙梁截面减小，平米用钢量降低；反之跨度较大时，檩条和墙梁截面增大，且需要布置一定的拉条及撑杆等杆件，因此平米用钢量增加。需要说明的是，檩条增大或减小时，其间距也可以增大或减小，但是并不能起到决定性的作用，因其间距受限的因素较多：屋脊和檐口两侧均需要布置，同时受到屋面板和墙面板的强度限制。因此一般状况下，檩条和墙梁本身的用钢量随跨度减小而减小，随跨度增加而增加。
吊车系统在轻钢门式刚架中一般仅为吊车梁：其为竖向受力构件，也为水平向受力构件，两方向通过挡车板和构件截面自身可以起到制动作用。对于分析不同的吊车形式对用钢量的影响，不能仅仅分析桥式吊车时的吊车梁+轨道梁和悬挂吊车的轨道梁两者的用钢量，同时还需要综合考虑有吊车梁与没有吊车梁时钢架本身的用钢量。尽管吊车系统的构件比较少，但是在轻型门式刚架的轻薄构件中，其轨道和吊车梁的重量还是很可观的，占据了比较大的比例，且其重要性相对也较大。一般状况下，吊车系统本身的用钢量也随跨度减小而减小，随跨度增加而增加。
刚架本身的用钢量是整个厂房用钢量的主要部分。刚架间距增大时，单个刚架本身的重量增加，个数减少；刚架间距减小时，单个刚架本身的重量减少，个数增加。同时，刚架间距的增大和减小还对应着檩条、墙梁、吊车梁、悬挂轨道等重量的增减。因此，刚架的合理间距需要考虑很多方面的因素。对于确定的体量和吊车设备的厂房而言，刚架的间距对用钢量起着决定性的作用。由工程经验可以知道，轻钢厂房的柱距在6～9米之间较为合理。当柱距小于6米时，刚架的平米用钢量增加太大；当柱距大于9米时，檩条、墙梁、吊车梁的用钢量增加太大。刚架的跨度一般由使用条件来确定，当其他条件确定时，经济跨度主要与厂房的高度有关系：因为刚架是整体受力，钢梁和钢柱的受力是互相协调的，因此经济的跨度会随着厂房的高度而改变。
要想定量的描述各部分的用钢量是很难做到的，因为具体厂房的情况千差万别，每一个因素都可能对一部分甚至全部都产生影响。根据个人设计的一些已有经验，钢材材质设定为Q235，无吊车厂房高度8米左右，常规跨度12～36米（跨度一般由工艺及总图专业确定），常规柱距6～9米，大致的用钢量为：刚架12～20千克每平米；檩条及墙梁8～15千克每平米；支撑系统和抗风柱等其它5千克每平米左右。由于刚架和檩条、墙梁一般不同时为最大或最小，因此上述条件的厂房用钢量在30千克每平米左右，一般在25～35千克每平米之间。
对于有吊车的厂房，因为吊车的吨位及形式均不相同，因此用钢量的增加也有很大的差别。一般轻型门式钢架的吊车不大，以5t桥式吊车，轨道底标高6米为例，其余部分同上一段无吊车的情况。其中，吊车对檩条、墙梁、抗风柱均无影响；支撑系统中屋面支撑无影响，柱间支撑由于吊车梁上、下分成了上柱支撑和下柱支撑，但柱间支撑一般由长细比控制，因此用钢量的增加有限，可以忽略不计；对刚架的用钢量增加大概为1～4千克每平米，一般也比较小；用钢量增加最大的部分为吊车梁系统，其中主要为：吊车梁、轨道，增加大概为10～15千克每平米。如果采用悬挂吊车，对比桥式吊车，因为作用点的关系，一般刚架会有较大的用钢量增加，但是吊车梁和轨道两者简化为轨道梁，如果是单梁将会减少更多的用钢量。 三、影响各部分用钢量的主要因素
尽管国标有各种图集，可以供我们设计参考和直接使用，但是对于一种特定的情况，国标图集的做法只能说是安全的，但却未必是最经济的。实际的设计过程中，还是需要结构设计人员对设计的各个相关因素充分掌握，依据不同的条件进行分析，找到与条件相符合的最优结构计算及结构布置的方案。
1、计算方面
（1）选用合适的计算规范及原则
由《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102：2002（以下简称《轻钢规程》）的总则中1.0.2可知其适用范围为：主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式钢架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构。在上述的范围内，每个“、”号之内的“或”字前后的条件满足其一即可；每个“、”号之内的“和”字前后的条件需要同时满足；几个“、”均需要同时满足才符合要求。而《钢结构设计规范》GB50017-2003是满足所有钢结构设计的普通的要求，没有什么限制。
两者在计算的控制因素上基本是一致的，但一般在满足《轻钢规范》的条件下，一般可以按轻钢规范计算。《轻钢规程》有自己的风荷载取值计算的依据，其在以下方面的相对的计算限制较宽松：柱顶位移限值、受弯构件挠度与跨度比限值、受压构件及受拉构件的长细比限值。正是由于在风荷载及控制因素上的不同，《轻钢规程》计算出的结果一般更加经济，所计算出的构件板厚一般更加薄。同时正是由于杆件较薄，《轻钢规程》中明确指出：不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。
（2） 合理的结构布置
门式钢架的各部分系统受力明确，大的结构布置并没有什么不同。不过每个设计人员的设计思路还是会有所不同，所作的施工图纸也会不同。在实际施工中，
结构布置阶段往往需要考虑下面所叙述的主要因素。
刚架基本形式的确定：常规意义上门式刚架是柱脚铰接，梁柱刚接的结构形式。但在实际中，它也有很多的转化形式：柱脚刚接、梁中部铰接等形式。刚架基本形式的确定主要由使用要求和地质条件确定。荷载比较小的状况下，可以选择铰接柱脚，其节点简单，安装方便，但受水平力较大时相应的变形大。
当风荷载荷载较大，体型较高，或者有桥式吊车作用时，对结构的变形要求较高，需要做成柱脚刚接以减少变形。刚接柱脚能发挥多少作用需要看地质的状况。当地基土比较差时，其不能很好的抵抗变形，为基础提供足够的反力，此时需要加大基础或采取其他的处理。刚接柱脚的基础对地基沉降或变形的更加敏感一些，会使计算平面内刚架的应力重分布，因此一般最好进行变形的计算。如果基础的变形不能控制或费用太高，厂房的使用要求又比较低时，需要考虑柱脚铰接、钢梁中部也做成铰接的形式，如图a所示。这种做法可以有效地避免沉降带来的影响，不产生应力的重新分布，使结构可以在安全的条件下满足基本的使用功能。
图示a
柱间距的确定：柱间距的确定除了常规的上部用钢量的考虑外，还要考虑到基础方因素。当场地情况良好，基础工程量不大时，一般可从6～9米的柱距中选择；当场地情况不好，需要做桩基础或其他处理时，因轻钢结构的钢结构造价并不高，基础工程量及造价占比很大，此时需要做上、下部结构总体的分析，柱间距甚至可以突破常规9米的限制。
支撑形式的确定：支撑的布置一般按照相应的要求布置在规定的位置即可，出现变化的一般为屋面支撑、柱间支撑截面形式的选择和系杆的设置。对于屋面支撑，当风荷载和地震作用产生的作用于支撑的力不大时可以用圆钢，连接采用花兰螺丝张紧；屋面支撑的系杆在受力不大时，可以考虑用檩条代替，此时的檩条需满足按压弯构件的计算要求。柱间支撑在受力较小时同样可以采用圆钢和花兰螺丝的形式。当地震烈度较高、或者有吊车、或者风荷载较大时，一半需要选用双角钢截面组合或者其他型钢。
（3） 选用合理的计算参数
结构布置及截面选型结束之后就进入到各个分块的计算当中，在这个过程中需要根据情况选择计算参数。
刚架的计算参数：一般需要考虑的主要有钢梁、钢柱的平面外计算长度和计算所用的规范及与所用规范相适应的荷载和控制参数。所用规范在上文已经大概分析过；钢柱的平面外计算长度依据柱间支撑、刚性系杆、吊车梁等平面外的支撐布置情况确定；钢梁的平面外计算长度一般依据屋面檩条的隅撑间距确定，但当屋面荷载较大，或屋面梁上有悬挂吊车荷载时，需按屋面支撑和刚性系杆的布置来确定。
抗风柱的计算参数：设计上一般使其单纯受弯为主，构造简单，受力明确。计算上一般有不同选择的同样是平面外计算长度这个参数。抗风柱很多设计人员选择通长的范围为平面外计算高度。个人认为抗风柱设计为单纯的受弯构件，且墙面构件的重要性和事故率几乎没有，一般的山墙墙面檩条的隅撑完全可以保证抗风柱平面外稳定，平面外计算长度可按照隅撑间距来布置。
吊车系统的计算参数：桥式吊车依据相应规范和软件的计算要求即可。但当为悬挂吊车时，吊车荷载的考虑比较复杂：因为在软件中的吊车荷载并没有悬挂吊车这个选项。从安全角度上考虑，一般可以直接把吊车荷载以活荷载的形式输入。如果是双轨悬挂吊车，可以考虑每个集中荷载作用点不同的受力状况，以分组互斥荷载输入：
①左悬挂点荷载大+右悬挂点荷载小
②左悬挂点荷载=右右悬挂点荷载
③左悬挂点荷载小+右悬挂点荷载大。
悬挂吊车的钢梁、钢柱一般比较大，这是其受力特点决定的。按照上述输入吊车荷载的方式计算，由于吊车荷载和活荷载两种荷载类型均以直接累加成活荷载计算，没有进行两种荷载的组合：活荷载+吊车荷载>（活荷载+组合值系数×吊车荷载）或（组合值系数×活荷载+吊车荷载）。这导致计算结果更加偏于安全。个人认为在有必要的条件下，可以在荷载输入前手算两者组合的值，以此输入计算模型，得到更经济的结果。 檩条、墙梁的计算参数：檩条及墙梁的计算参数大体相同，主要为稳定性选择的问题。PKPM软件计算中，“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳”的理解：一般状况下檩条与屋面板的链接满足图集或规范的要求都可以达到；“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”的理解：单层非保温钢板、保温夹芯板等均不能保证此条，个人认为复合保温板及有装修要求的内饰面板，当内板与檩条有可靠的连接时，可以达到此条稳定性的要求。对于墙梁的稳定性的选项要求，也与檩条一致。
（4）与计算参数相对应的构造要求
在计算参数确定时，相应的构造要求实际上就已经确定下来了。比如我们计算所选的为《轻钢规程》，那么其节点形式、螺栓布置、脊檩连接、隅撑布置区域等也均应按照《轻钢规程》确定。
2、非计算方面
计算方面的问题一般均由结构专业来考虑即可，有些如墙面板、屋面板等影响计算的因素需和相关专业确定。但是其他设计到平面、设备（吊车）等相关的因素时，主要为工艺专业和总图专业相关来确定。这是的确定对后期的计算有非常大的影响，如在最初的可以选择的方案中确定好有利于经济性的大方向，对后期的结构设计将非常有利。
（1）平面布置
厂房的立面高度一般由使用情况决定，平面一般有一定的可选择性。在这种情况下，厂房的跨度以18～24米更为合理，此时的用钢量较其他跨度会更经济。轻钢房屋的布置还尽量要远离烟囱等灰尘较大的建筑，避免发生过多的积灰未能及时清理时，在遇到雨水状况下压塌屋面等状况。
（2）吊车形式选择
吊车设备的选择和工艺的使用要求有关，但也并不是确定不变的。从上述分析中我们知道，《轻钢规范》所计算的用钢量更省，因此在初步选择吊车时，吊车设备尽量满足《轻钢规范》中吊车的使用条件：3t悬挂式吊车或不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车。如果悬挂吊车大于3t，那么就需要按照《钢结构设计规范》进行计算；或者吊车吨位大于20t或者工作级别为A6～A8的桥式吊车均超出《轻钢规范》的要求。在吊车中，双梁悬挂吊车是最差的选择：一般均超出《轻钢规范》的要求，作用点位置高，刚架用量增加大，且双轨道梁所需用钢量也比较大。
结束语
要想使轻钢房屋达到最好的经济效果，需要结构设计人员对设计的各个环节均有清晰地认识，对不同的场地、维护材料、结构构件、结构体系等均能分析其不同点及其对结构计算的影响。同时还需要其他专业相配合，在设计的全过程中进行控制，才能取得最好的效果。
参考文献：
[1] GB50017-2003.鋼结构设计规范[S]
[2] CECS 102：2002.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].
[3] 钢结构设计手册编辑委员会.钢结构设计手册[M].第三版.北京：中国建筑工业出版社，2004