钢结构厂房分为哪几种结构体系？——七大类体系详解与适用场景全解析

一、门式刚架轻钢结构体系

技术特征：采用变截面或等截面实腹刚架作为承重骨架，配合轻型檩条、墙梁及压型钢板围护系统，形成受力简单、传力路径明确的结构体系。其构件可实现标准化工厂加工，现场通过高强度螺栓快速装配，大幅缩短施工周期。

适用范围：单层工业厂房为主，适用于机械加工、仓储物流等对空间利用率要求较高的场所，典型跨度范围为12-36米。

设计规范：需严格遵循《钢结构设计标准》GB50017-2017、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015等标准，重点控制柱脚节点与梁柱连接节点的刚度设计。

二、钢框架结构体系

技术特征：由钢梁、钢柱通过刚性节点或半刚性节点连接形成空间框架，属于单重抗侧力体系。框架梁可采用轧制或焊接H型钢，节点连接方式包括栓接、焊接及栓焊混合三种类型。

适用范围：多层民用建筑与工业厂房，特别适用于电子设备制造、食品加工等楼层荷载较轻的行业。

特殊要求：在8度及以上高烈度地震区，需设置中心支撑或偏心支撑增强抗侧刚度。

三、钢框架-混凝土核心筒混合体系

结构组成：由外围钢框架（可采用钢管混凝土柱）与内部现浇混凝土核心筒组合而成。核心筒承担主要水平荷载，钢框架承担竖向荷载，形成双重抗侧力系统。

技术优势：充分发挥钢材抗拉与混凝土抗压的材料特性，显著提升建筑抗震性能，适用于150米以上的超高层工业建筑。

规范配套：除钢结构规范外，还需符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的要求。

四、空间网格结构体系

分类形式：包括网架、网壳、立体桁架等空间受力形态。网架结构以双向受力为主，网壳结构则呈现曲面空间传力特性。

节点技术：采用螺栓球节点、焊接空心球节点或相贯节点，杆件以圆形、矩形截面为主。

典型应用：飞机维修库、体育场馆等跨度超过60米的大空间建筑，最大可实现150米跨度无中间支承。

五、拱形钢结构体系

力学特性：通过合理拱轴曲线将竖向荷载转化为轴向压力，极大提升材料使用效率。

构造形式：分为三铰拱、两铰拱与无铰拱，其中两铰拱在工业厂房中应用最广泛。

适用场景：适用于需要较大内部净空的仓储设施、飞机库等，拱高通常取跨度的1/5-1/3。

六、轻型钢结构体系

材料特征：采用冷弯薄壁型钢、轻型H型钢等截面尺寸较小的钢材，围护系统多采用彩钢夹芯板等轻质材料。

经济性表现：用钢量可控制在25-50kg/m2，较传统钢结构节约用钢量25%-50%。

应用领域：临时建筑、小型作坊、农产品加工车间等荷载要求较低的场所。

七、特殊分类结构体系

按层数划分：

• 单层厂房：主要用于冶金、重型机械制造等行业，承重骨架全部或部分采用钢结构。
• 多层厂房：常见于轻工、电子、医药等行业，底层多布置原料加工区，顶层设装配车间。

按跨度配置：

• 单跨厂房：横向仅有两个支承点，结构简单。
• 多跨厂房：在横向上设置两个以上支承点，可分为等高多跨与不等高多跨形式。

全钢结构厂房：所有构件均由金属材料制作，包括柱脚锚栓、钢立柱、钢梁等，墙面屋面均采用彩钢金属板。这类建筑具有轻质高强、施工快速、可回收利用等突出优势，是目前世界上抗震性能最优异的建筑类型之一。