钢框架结构的分类、应用及轻钢结构与普钢结构的设计差异

钢框架是指由框架在纵向和横向两个方向均受支撑，抵抗水平力的结构体系。钢框架的梁、柱多为刚性连接，根据是否设置支撑，可分为无支撑框架和有支撑框架两种形式。广泛应用于各类多层工业与民用建筑，俗称“普通钢结构”。门式刚架一般只承受风荷载、雪荷载、非可行走屋面的活荷载以及较小的吊车荷载。框架本身截面较小，构件较薄，一般可称为“轻型钢结构”。

“轻钢结构”与“普通钢结构”在设计上的差异主要体现在以下几个方面：

（1）荷载值不同，特别是屋面所受的风荷载和活荷载不同。尤其是坡屋面的纵、横向风荷载体型系数，根据坡屋面形式和不同地区而不同，且风吸力较大，与常规平屋面框架结构有明显区别。详细规定可参见《门式刚架轻型钢结构技术规范》GB51022-2015第4.2节的规定。

（2）设计对象和设计依据不同。“轻钢结构”主要依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022-2015、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002；而“普通钢结构”主要依据《钢结构设计标准》GB50017-2017、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（2016版）、《高层民用建筑钢结构技术规范》JGJ99-2015。

(3)计算分析方法不同，特别是计算长度系数的确定和局部稳定性计算。

（4）结构要求不同，如变形、长细比的控制值等。进行三维建模时，下部钢架、上部门式刚架结构在通用信息中选择“钢框架结构”。上部门式刚架结构可在特殊构件定义中指定为“门式钢梁”和“门式钢柱”，柱脚可根据需要设置为刚接或铰接（一般默认为刚接）。屋盖纵向刚接杆定义为两端铰接。

下部钢框架一般含有混凝土楼板及活荷载，受地震作用较大，应按《钢结构设计标准》GB 50017-2017进行设计。上部门式刚架屋面若为轻型屋面，且无人居住，地震作用不起控制作用，可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015进行设计。