钢结构设计范文

导语：如何才能写好一篇钢结构设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词钢结构;用钢量;刚度;稳定性;耐火保护层

中图分类号TU2文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0095-01

随着我国城市化进程加快及钢产量快速提高,钢结构在建筑结构的应用日益广泛,钢结构设计队伍逐步扩大。特别是近年建筑行业的高速发展和原材料匮乏,长期在多层建筑领域占统治地位的粘土砖逐渐退出历史舞台。但与此同时,钢结构建设资源的合理利用及可持续发展问题日益突出。

当前,制约我国钢结构建筑发展的主要因素是:钢结构建筑的造价高于钢筋混凝土结构。因此,在满足钢结构建筑规范的前提下,对钢结构建筑进行优化设计,减少结构用钢量,降低工程造价有重要意义。

1钢结构概述

1.1钢结构的含义及特点

钢结构是由型钢和钢板等组成的结构,形式多样:桁架、框架、网架、门刚等等;各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

钢结构的特点:钢材的组织结构均匀,接近于各向同性匀质体,因而钢结构的理论计算结果比较符合实际受力情况;钢材强度和弹性模量也高,因此与同强度才来相比,体积轻便:钢结构塑性和韧性好、适宜于承受振动和冲击荷载;钢结构便于机械化制造,精确度较高,安装方便,是工程结构中工业化程度最高的一种结构;施工较快,可尽快地发挥投资的经济效益。钢结构的密封性较好,但耐锈蚀性和耐火性较差,需采取防腐防锈及防火措施。

1.2钢结构的适用范围

基于以上优点,钢结构通常用于跨度大、高度大、荷载大、动力作用大的各种工程结构中,如工业厂房的承重骨架和吊车梁、大跨度的屋盖结构、高层建筑的骨架、大跨度的桥梁、起重机结构、塔架和桅杆结构、石油化工设备的框架、工作平台和海洋采油平台、管道支架、水工闸门等;也常用于可装拆搬迁的结构,如临时性展览馆、建筑工地用房、混凝土模板等。轻型钢结构常用于小跨度轻屋面的各类房屋、自动化高架仓库等。此外,容器结构、炉体结构和大直径管道等也常用钢材制成。

2影响钢结构用钢量的主要因素

在钢结构设计中,影响用钢量的因素主要有以下三点:

1)刚度条件。一般来讲,设计时要求变形越小则用钢量越大。变形与构件的长度密切相关,即与工程结构的高度、跨度、柱距等方面有关。如单层轻钢结构厂房若控制跨度≤30m、檐口高度≤9m、柱距≤9m,则用钢量一般是比较节省的。

2)整体稳定条件。过去传统钢结构设计往往采用拉压杆体系解决稳定性,现在设计中则较多采用拉杆体系支撑,现行的国家标准该问题规定不明,部分设计人员对结构件间在互相连接作用下约束效果考虑不够,易造成了为增加稳定性而加宽构件翼缘,使得实际用钢量比设计所需有所增加。笔者认为:设计时应适当考虑构件的相互约束(如设计刚架梁时考虑檩条对梁的约束),就可以把为解决整体稳定而多用的钢材节省下来。

3)局部稳定条件。国标GBJl7-88《钢结构设计规范》用于轻钢结构设计是偏于安全的。国家标准CECSl02:98《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》及上海、北京等地制订的有关轻钢结构设计方面的技术规程在刚度和稳定性条件等方面也未作出具体规定,设计时,我们应综合考虑其结构安全性和用钢量,来确定结构设计。

3基于轻钢结构设计的具体过程

3.1刚度设计

国标GBJl7-88《钢结构设计规范》对多层框架和有重级工作制吊车的厂房变形控制的要求作了较明确的规定。对普通单层结构,国标CECSl02:98《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》做出了具体的规定。

结构变形主要涉及到适用性的问题,一般对结构的安全性涉及并不太深。而单层轻钢结构屋面一般是不上人的。笔者认为,设计时对单层轻钢结构厂房的变形控制是可以适当放宽的。放宽变形对于那些主要由变形控制的建筑有非常重要的经济意义。根据上海市已建成投入使用的轻钢结构单层厂房、仓库等实践经验,对于檐口高度不超过9m的单层轻钢厂房,设计时可以只考虑强度条件,而不必考虑刚度变形要求。这种做法与欧美等国标准的规定也是比较接近的。

3.2整体稳定设计

3.2.1框架构件设计

整体稳定系数计算公式:

式中:――梁整体稳定系数;

――梁整体稳定等效弯矩系数;

――梁侧向支撑点间对接弱轴的长细比;

――按受压纤维确定的梁毛截面抗矩;

――梁毛截面面积;

――梁截面全高;

――梁受压翼缘厚。

由上式(1)可知,构件整体稳定承载能力与成反比。由于与受压翼缘的自由长度成正比,故解决整体稳定最经济有效的办法是对受弯构件的受压翼缘增加侧向支撑以减少。因为在轻钢结构设计中,由于檩条彩板屋盖结构的檩条的侧向支撑作用(檩条间距一般为l200-1500mm),梁的整体稳定往往有保证。这样就可以不必为整体稳定而加宽翼缘,增加用钢量。

设计时还应注意,檩条只能约束屋面梁上翼缘和柱外翼缘。但是由于轻钢结构屋面往往较轻,风荷的改变往往会改变内力的方向,因此梁下翼缘及柱内翼缘也都存在受压的可能。对于这种情况,设计时通过设置隅撑来解决。隅撑连接梁下翼缘(或柱内翼缘)与檩条,使之形成侧向约束,来解决梁下翼缘(或柱内翼缘)的整体稳定。

3.2.2檩条设计

采用Z型、C型檩条时,设计成搭接的连续性檩条而成为连续梁计算模式比以简支梁为模式的效果好。因为连续梁模式比简支梁模式的刚度大,稳定性优于简支梁。在笔者查阅的欧美等国钢结构图纸与技术中,他们计算稳定的自由长度取值是连续梁跨中反弯点之间的长度。这比我国现在一般取的自由长度要小,因此稳定性也优于简支梁。接照连续梁模式设计成的檩条,其檩条的拼接处一般都在跨度的五分之一处。

3.3局部稳定设计

据弹性理论,四边简支板的临界剪应力为:

由式(2)知:板的局部失稳临界剪应力与(h/tw)2成反比,故h/tw越小越好,设计时为了节省钢材就须增大h/tw值以提高构件的抗弯模量。这时解决局部失稳往往可以不必增大腹板厚tw,一般是通过设加劲肋的方法来解决。在国标CBJl7-88《钢结构设计规范》中,h/tw ≥ 80设加劲肋的规定就是基于临界剪应力与抗剪屈服应力相等定出的。这个规定对于普通钢结构是合适的。但对于轻钢结构,因为荷载较小,往往剪应力也很小,要远远低于抗剪屈服应力。在低剪应力下,即使h/tw ≥ 80也不会产生局部失稳现象。因此,设计时若剪应力未达屈服剪应力,可不设加劲肋,这一点在轻钢设计中可适时考虑

3.4焊缝设计

在设计规范中受力焊缝已有明确的规定。此处所讲的焊缝指的是梁、柱腹板与翼缘板之间的焊缝。因为这些焊缝在轻钢结构的制作中占了绝大部分的焊接工作。梁柱腹板与翼缘之间的焊缝主要是传递翼缘与腹板之间的剪应力。翼缘与腹板之间剪力很小,因此所需焊缝亦可很小。在美国钢结构施工图中,这些焊缝的处理广泛地采用了单面焊缝,这使得焊接工作量大大地减少了。用自动焊机的生产能力提高了一倍左右。国内未能采用单面焊缝原因大致有:①目前国内大多数轻钢结构生产厂家还没有解决单面焊缝的非对称变形;②长期以来设计人员已形成习惯。笔者认为,若解决非对称变形问题,对梁翼缘与腹板之间的焊缝可以使用单面焊。至于那些受力大的重要部位仍须双面焊,如吊车梁、牛腿等。

4钢结构耐火保护层设计

钢结构或钢构件存在耐火性能差会导致严重的安全隐患,这使得完善和充实钢结构规范中的防火设计显得愈来愈迫切。

现有的研究结果表明,经过保护后构件的升温规律除时间滞后外,其温度场分布规律与未保护时相同。因此,耐火保护层的厚度计算可采用如下假设:在要求的耐火极限时间内,使被保护的构件吸收的热量及钢表皮所达到的温度与未保护时构件的耐火极限内构件中吸收的热量及钢表皮所达到的临界温度相等。对于钢构件的防火保护层厚度可根据国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的附录7“钢构件防火保护层厚度计算”。

受保护的钢结构的耐火性能受其保护方式、保护材料类型及其厚度、施工质量等影响。不同的钢结构保护材料具有不同的特性和用性,选用时应根据保护结构的形式、环境条件、建筑内主动消防设施情况、当地消防管理水平等具体情况,通过经济分析综合确定。要保护这些保护方法在火灾时发挥预定功能,还应加强施工中产品质量、施工质量和日常维护管理的控制。采用水泥砂浆保护时,由于其附着力差且容易开裂剥落,在施工时建议采用钢结构外加焊钢丝网,再在钢丝网上进行抹水泥砂浆或高压喷枪喷射水泥砂浆成型。

参考文献

[1]薛发.钢结构住宅的发展现状与前景[J].工程建设与设计,2004,03.

[2]龚政,许君.轻钢结构在房屋加层中的应用[J].安徽建筑,2005,03.

[3]张永生,钱礼平.浅谈多层钢框架工业厂房的设计[J].安徽建筑,2008,06.

[4]夏维明.钢结构稳定设计的探讨[J].安徽建筑,2008,03.

[5]吴云.多层钢结构住宅体系及技术性分析[J].甘肃科技, 2007,02.

[6]李茂华,侯建国.国内外钢结构设计规范关于角焊缝的限值及计算方法比较[J].钢结构,2005,01.

[7]吴云.高烈度地区多层钢结构住宅的计算分析[J].甘肃科技,2007,03.

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【关键词】 稳定；刚度；整体思维

1.教学现状

《钢结构设计》是房屋建筑工程领域的一门主要的专业课程，其任务是通过本课程的学习获得必须具备的关于钢结构材料、设什、施工等方面的基本概念、基本理论，并通过一定的实践课程配合，使同学掌握一定的解决钢结构工程实际问题的能力，为今后从事钢结构施工、侧造和一般钢结构的设计、施工和监理等生产实践工作打下坚实的基础。包含了《钢结构设计原理》和《钢结构设计》、《钢结构课程设计》三部分。随着钢结构优点的逐渐凸显，使得我国钢结构设计成为热点学科和结构设计发展趋势，所以学好钢结构设计、促进钢结构设计的发展成为土木工程专业毕业生的责任和使命。但从目前高校土木教学和学生反馈看，《钢结构设计》属于很难掌握的一门学科，很多学生由于教材中抽象的理论、繁冗的推导公式、艰难的计算而对课程失去兴趣导致学习效果很差，且不愿意从事相关工作。基于此，本文剖析其原因并找出对策，以期加强学生对课程的认识。

2.存在问题的分析和解决办法

若想学好《钢结构设计》，必须做到以下几点：

2.1 打好力学基础，建立合理知识体系

学习《钢结构原理》的时候，应抓住材料—连接—构件强度、刚度—构件稳定（整体稳定和局部稳定）这条主线。《钢结构设计》的先修课程有《材料力学》、《结构力学》，钢结构强度、刚度计算和钢结构连接等章节中用到的知识并不复杂，但是稳定问题则需要较好的力学功底，而稳定问题的基础知识出现在《材料力学》和《结构力学》教材的后半部分，部分学校由于课时有限讲的不深入甚至不讲就进入了钢结构的稳定部分学习，这样学生肯定会感觉有跳跃性、听不懂就成为必然。所以建议学生在学习钢结构稳定部分之前先学习巩固力学有关稳定部分的基本知识。

2.2 建立整体思维，熟悉设计流程

在原理部分掌握了各种受力构件之后，就进入了整体结构的学习，有钢屋架、钢网架、门式刚架、多层钢结构房屋、高层钢结构房屋等，不同高校会依据课时安排有所取舍。这部分的特点是把构件组合成结构整体，需要整体考虑。同时钢结构设计也具有建筑结构设计的一般特点，即按照荷载统计（包括恒载，活载，风荷载，地震力等）—内力组合分析—截面设计的思路进行，这也是软件所遵循的程序。

2.3 加强课程设计的学习

课程设计是专业培养方案中的重要一环，此环节若能有所加强，将能达到事半功倍的效果。钢结构的课程设计有多种形式，如门式刚架、多高层钢结构房屋的设计、网架的设计、钢屋架的设计等，不同高校会依据教学的情况进行相应安排。从设计方式上，学生可手工作图，也可计算机辅助设计，但从社会需求来看，建议让学生手算，然后电算校核。例如做钢屋架的设计，可以让学生手算内力及选取截面并进行校核并进行焊缝的连接计算，同时用PKPM软件中STS进行电算设计、出图，相互比较后才会有收获。

2.4 增强学生学习兴趣，增加实地参观机会，教学实践相统一

“兴趣是最好的老师”，《钢结构设计》教学中教师要努力提高学生的学习兴趣，提高学生学习的使命感和紧迫感。

在钢结构学习中，学生存在的主要问题是抽象感，所授内容完全存在于在想象之外，这给钢结构学习带来极大不便，同时也降低了学生的学习兴趣。所以建议有条件的学校联系钢结构实习基地供学生参观学习，去钢结构厂参观钢结构生产工艺及生产流程，就近参观一些代表性的钢结构工程，以促进钢结构知识的理解学习。没有条件的就多找些钢结构模型或图片以给予学生直观的理解。

3．教学建议

3.1 钢结构宜保证足够学时，尤其是原理部分。钢结构的内容量并不少于钢筋混凝土结构，但是国内高校对于钢筋混凝土的课时量一般是比较充足的，但对钢结构的课时量则偏少。有了一定的充足教学课时，才能保证钢结构课程教学体系的完善和学生知识的搭建。

3.2 应适当增加稳定基础知识的补充和巩固。

3.3 适当把理论教学与钢结构规范相结合，让学生知识更全面。

3.4 可以在土木工程类本科毕业设计中增加钢结构选题，设计从建筑图到施工图，从手算到电算，让学生建立完整的钢结构设计体系。

参考文献

［1］ 周俐俐.钢结构课程设计指南［M］.北京：中国水利水电出版社,2006

［2］ 中华人民共和国建设部.钢结构设计规范［M］.北京: 中国建筑工业出版社,2007

［3］ 陈绍蕃.钢结构［M］.北京: 中国建筑工业出版社,2007

［4］ 夏志斌.钢结构原理与设计［M］.北京: 中国建筑工业出版社,2004

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关键词：钢结构，设计，节能

一、前言

随着我国钢产量的快速增长，经济的不断发展，对绿色环保型建筑的不断要求，钢材应用于建筑主体结构是历史所趋，用钢政策由限制用钢到合理用钢再到积极用钢，我国钢结构产业化进程正在加速发展，发展以标准化、系列化、通用化， 以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的现代化体制。有不少项目都是结构建筑方案新颖，结构受力合理，节省钢材，符合我国国情的好作品。但也应该指出，当前一些重大项目都由国外设计，其中不少项目结构方案不够合理，用钢量太大，造价惊人，不符合中国国情。面对当前大批工程上马，我们的设计体制、设计理念、设计水平、设计质量、设计人员素质还远远不能适应，还有许多亟待解决的问题。

二、钢结构的建筑设计问题

1．钢结构设计的建筑表现

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程，是建筑创作的难点之一，也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。其核心是要以精致的节点和精细的加工来体现高超的建筑技艺， 以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。

2．钢结构建筑的细部设计

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其优良的质量。在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，值得提倡。

3．钢结构建筑的防火设计

钢结构是不耐火的结构。钢结构在火灾烈焰下，构件温度迅速升高，而钢材的屈服强度和弹性模量却急剧下降，结构变形迅速增大，最终导致结构倒塌。美国“9•1 1事件” 中世贸大厦的倒塌就形象地说明了这个问题。为此，需要对钢结构中的梁、柱、支撑等承重构件和组合楼盖体系的压型钢板作防火处理，常见的钢结构有防火板包裹，防火喷涂，复合防火等。目前应用最多、是工业最方便的是喷涂防火涂料。

4．钢结构建筑的防腐设计

钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀，必然会生锈老化，其自身承载力会下降，建筑的美观也会受影响。因此防腐问题也是需要解决的常见问题， 目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。但是目前的防腐技术最多能保证2O年左右，对于常规设计基准期为5O年的建筑而言，后期第二次防腐处理是相当困难的，尤其是一些前期隐蔽工程。所以钢结构防腐需要一次彻底的技术革新。

5．钢结构建筑的保温设计

钢结构建筑的“热桥”和“冷桥”问题相对突出，而目前对此解决办法有两种较为有效：①研制、优化保温材料的构造，提高建筑热环境性能。可运用高效节能玻璃，硅气凝胶，新型节能墙体材料，达到节能的目的。②防止保温材料凝结水外保温和中间保温作法，可防止保温材料由于蒸汽的渗透积累而受潮。

6．钢结构建筑的隔声设计

噪声与建筑密不可分，噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。可以在外墙使用隔声性能较好的材料或结构，如砖、混凝土、纸面石膏板墙等，观察部分使用隔声窗，进出部分使用隔声门或吸声通道等。

三、钢结构的结构设计问题

1．钢结构的稳定设计

稳定性是钢结构设计中的一个突出问题， 在各种类型的钢结构设计中， 都会遇到稳定问题。钢结构中的稳定问题也是钢结构设计中亟待解决的主要问题， 一旦出现钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失， 甚至会造成人员的伤亡， 这方面的教训也很多。所以我们在钢结构设计中， 一定要把好这一关。目前， 钢结构中出现的失稳事故大多是由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚， 对如何保证结构稳定缺少明确的认识， 造成结构设计中出现不应有的薄弱部位。因此， 在设计中应该明确钢结构稳定的一些基本概念， 才能更好地处理钢结构的稳定问题。

2．围护结构中檩条的设计

檩条通常是风荷载工况起控制作用，设计时常忽略验算风吸力作用下的稳定，导致大风时很容易失稳破坏。为了保证风吸力作用下的整体稳定，通常在檩条之间设置拉条。计算中已考虑拉条的作用而施工图中忽略了布置拉条或拉条布置不当都将导致檩条失稳破坏。正确的拉条布置位置是根据计算结果在檩条上下翼缘附近，在上下稳定均需要拉条约束时，在实际工程设计中有些设计者对屋面或墙架最上端檩条的侧向支撑， 如拉条、斜拉条、撑杆能正确设置， 但对中间墙面或屋面， 如门窗洞口、屋面风机开孔处、屋面天窗(采光窗)等处， 经常只设拉条， 而漏设斜拉条和撑杆等， 根本无法将拉条上的拉力传至承重结构上。其根本原因是对拉条、斜拉条、撑杆的传力作用及途径不清楚， 同时也是对规范条文只知其然， 不知其所以然， 从而给围护结构的设计带来安全隐患。

3．隅撑的设计

设置隅撑是保证梁柱构件整体稳定的主要措施，隅撑间距是梁柱计算时确定的，大小规格也需通过计算确定。若因特殊原因不能设置隅撑， 应采取可靠措施保证梁柱翼缘不会因失稳而屈曲，否则存在安全隐患。所以在轻钢结构和多高层框架结构的一些关键部位均要设计隅撑。

4．柱脚的锚栓设计

规范规定，钢结构柱脚锚栓按承受拉力计算，水平力由柱脚底板与混凝土的摩擦或设置底板抗剪键来承受，锚栓不得承受水平力。目前设计师一般按设计软件的信息设计抗剪件，基本能保证规范要求，但是对于抗剪件的设计和计算却缺乏相应的规定。另外，对有些承受拉力柱脚的锚栓设计目前也没有相应的设计规定。

四、钢结构的图纸设计质量

1．设计项目层层转包造成设计质量下降当前各大设计院任务重，而且在钢结构设计人员的储备不足，而钢结构部分却是费工费力收费低，不愿意承接钢结构设计任务，往往委托专业钢结构公司设计，而大部分钢结构专业公司没有设计资质，存在买图签的现象。另外，设计人员水平参差不齐，经专家审查后发现，设计方案、计算模型、抗震设计理念都存在很多问题。

2．施工图深度不够

设计院将自己的设计任务转嫁给加工企业，造成质量下降。不少设计单位钢结构的设计水平比较低，对关键技术不进行研究，对所设计的成果心中没底，只给出“构件布置图”就算完成了任务，而有些布置图只是一个简单的单线条图，对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”。而“全焊接节点”在高烈度地震区使用是有安全隐患的。虽然，国家规定钢结构图纸分两阶段设计，施工图在设计院，加工详图在加工厂，但是由于施工图的深度不够，往往导致加工图纸拆图困难且达不到原设计的要求。

3．设计与施工不能很好衔接

一些设计人员出于经济利益，整天埋在办公室的图纸堆里，理论脱离实际，不深入现场，不了解施工，不清楚自己的设计方案能否施工。严重者会给施工带来极大困难，总的造价大量增加。往往导致工程边施工边变更，最后变更图纸比原设计图纸都多。

五、结语

当前，我国钢结构发展的形势很好， 目前应大力加强和提高各级设计人员的设计水平，做到理论与实践相结合。应充分发挥各高等院校、学术团体等作用，举办钢结构技术讲座、规范设计等，加以促进我国钢结构的蓬勃发展。通过几年的工程实践，笔者有以下几点建议：

(1)认真学习技术规范，不仅要熟悉规范的条文，还要切实理解条文原理及其应用条件：

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关键词：蒙古包；荷载；类门架；节点设计；支撑系统；空间体系

中图分类号： TU973+.257 文献标识码： A

1. 工程概况

2009年，我院承担了某石灰石公司年产50万吨石灰石生产线的设计任务。这个项目主要是石灰石的破碎、输送及储存。石灰石经过一次破碎后，通过皮带机输送至直径50米、高20米的蒙古包储存库中，通过帐篷库下的地沟输送至二次破碎、筛分车间、二次破碎完成后，再经皮带输送至钢仓进行不同粒径分类储存。蒙古包顶部有皮带下料装置，下部是2.5米高的混凝土挡料墙。

2. 荷载分析

2.1 荷载取值

恒载：0.50KN/m2 ；

活载：0.50KN/m2 ；考虑活载的不利布置。

雪载：0.30KN/m2 ；活载取值为雪载标准值和活荷载的较大值；

风载：基本风压0.45KN/m2 ，地面粗糙度为B类。

地震作用：抗震设防烈度6度（0.05g），设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.40S.

施工阶段与使用阶段的温差：±30ºC温度作用。

2.2 参数分析与取值

2.2.1 风荷载体型系数

体型系数0.4（迎风面），-0.5（背风面）。

2.2.2 高度系数取值：1.25

2.2.3 荷载组合，门市刚架结构内力计算主要考虑9种荷载组合：

1） 、荷载基本组合

a.1.0恒载+1.4x0.7活载;

b.1.2恒载+1.4活载;

c.1.2恒载+1.载.

d.1.2恒载+1.4活载+0.6x1.载;

e.1.2恒载+0.5x1.4活载+1.3地震荷载。

2)、 荷载标准组合：

a.恒载+活载

b.恒载+风载;

c.恒载+风载+0.7活载。

d.恒载+活载+地震荷载

3.空间建模

在设计前期阶段深入调查研究、充分掌握第一性资料的基础上，对帐篷库的设计方案进行了反复比较，究竟采用什么样的模型呢？通过同事间不断讨论、反复论证，最终选择了类似拱的门式刚架与支撑构成的空间体系。这个帐篷库由12个类似拱的门架通过支撑组成。

4.结构分析

4.1 计算软件

结构分析采用同济大学3D3S 10.1空间任意结构模块。按照上述荷载及工况组合，对结构进行整体分析。

4.2 结构杆件参数

1）结构杆件计算长度

根据GB 50017-2003《钢结构设计规范》，横梁平面内计算长度系数取1.0，平面外计算长度取3m；柱平面内计算长度系数取0.7,平面外计算长度均取2.6m。

2）杆件长细比：受压构件的长细比不宜大于130（235/fy）1/2.且钢结构构件的长细比不宜大于180.

3） 应力比控制：杆件应力比控制在0.85，最后结果取全刚接节点结果的包络。

4） 挠度控制：梁的挠度不大于L/240(L为杆件长度)，结构最大跨度为26.5米；柱顶位移不大于柱高的1/240。

5）腹板高厚比不大于250（235/fy）1/2；

翼缘高厚比不大于15（235/fy）1/2；翼缘厚度比腹板厚度至少大2mm。

5．强度、稳定性分析

由强度、稳定性分析结果可以看出：该结构的稳定性及极限承载能力均满足要求。

6. 节点及支座设计

由3D3S软件进行结构计算后，得出基础计算文件，根据文件的支座反力，计算出基础大小。由于帐篷库下面是2.5米高的圆形混凝土挡料墙，门式刚架的柱脚正好固定于此。因为柱脚作用着较大的水平推力，宜将柱脚设计成刚接，其目的就是为了增加厂房的整体刚度，使位移不超过允许值。

7.支撑系统

在类门架的钢结构房屋中，支撑系统是至关重要的。它之间关系到整个体系的安全。斜柱的支撑系统主要包括横向支撑、纵向支撑、系杆。支撑系统和主体结构组成了稳定的结构体系，保证了结构的空间工作，提高整体刚度，承担和传递水平风荷载、地震作用等，将水平荷载传给基础。并为钢架柱在平面外提供了可靠的支撑。

支撑与构件的夹角在30º~60º之间，最好接近45º.柱间支撑的形式多种多样，多为交叉形的支撑。可由各种型钢制成，例如圆钢、角钢、H型钢、工字型钢及圆钢管等等。为了便于施工，本图选用圆钢管，因为圆钢管支撑无论从受力性能、抗腐蚀能力、连接是否方便等方面都明显的优于其它型钢支撑。而且从价格上来说，焊接钢管价格低廉，与普通角钢价格相差无几，在同等重量的前提下，圆钢管比角钢组成的支撑要优越的多。

8.施工中应该注意的问题

不论是铰接柱脚还是刚接柱脚，刚架在水平荷载和竖向荷载作用下在柱脚都产生水力，柱脚采用锚栓与基础连接在一起。根据GB 50017-2003《钢结构设计规范》规定：”柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水力，此水力由底板与混凝土基础间的摩擦力（摩擦系数可取0.4）或设置抗剪键承受”。

刚架柱脚底板水平度差，锚栓不易铅直。必须在刚架和支撑等配件安装就位，通过下部调整螺母调平，并经检测和校正尺寸确认无误后，对柱脚底板和基础顶面之间的空隙采用二次灌浆料填实。二次灌浆料通常采用比基础混凝土基础的强度等级提高一级的无收缩细石混凝土或者灌浆料。二次灌浆的预留空间，对刚性柱脚一般为50~100mm。

9.结 语

由上述分析可得，对于钢结构帐篷库，设计中应注意以下问题：

1)、确定计算模型非常重要，它是整个结构计算的关键。类似拱的门式刚架空间体系，不仅为帐篷库的设计提供了一种新的设计思路，而且施工简单方便，施工周期大大缩短。

2）、对于空间体系来说，支撑系统非常重要。它关系到整个体系的安全。

3）、对于库顶有上部结构的帐篷库：上部结构力求结构简单、受力明确。传递荷载时，能够直接作用于下部主体受力结构，做到传力明确。

4）、梁柱连接节点、柱与基础的连接设计要与计算模型相符，同时满足构造上的要求。

参考文献：

［1］沈世钊.大跨空间结构理论研究和工程实践. 中国工程科学,2001,3(3);34-41.

［2］《特种钢结构设计与施工》.张荣山 著.中国建筑工业出版社,2004.

［3］中国工程建设标准化协会标准.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102：2002）.

［4］国家标准.建筑结构荷载规范（GB 50009-2001,2006年版）

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关键词：钢结构；厂房；结构设计

Abstract: combining with a production workshop chongqing steel plant design simple introduction to this kind of plant the structural design features, from the main load, the main structure layout analyzed the heavy steel structure plant structure design, puts forward the heavy steel structure plant structure design problems should be paid attention to.

Keywords: steel structure; Workshop; Structure design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

在工业建筑中，钢结构以其独特的性能被广泛采用，为满足生产需要，跨度大、高度大以及大吨位行车重型钢结构厂房不断涌现。随着钢结构的发展，重型钢结构厂房在工业建筑中的比重越来越大，主要领域用于冶金、机械、船舶等工业建筑。本文结合浙江宁波地区某生产车间的结构设计，重点介绍重型钢结构厂房结构特点及结构设计中一些注意事项和要点，供类似设计中参考。

1重型钢结构厂房结构特点

重型钢结构厂房结构相对于轻型门式剐架结构具有以下特点：

1.1结构用钢量大。该类厂房柱距、跨度、高度一般较大。且吊车工作级别、荷载较大，因此导致构件超长、超宽、超重现象，用钢量一般超过60kg/m2。由于该类厂房结构构件重量较重，且上部荷载较大，相应基础费用也较高，同时地震反应也较为敏感。

1.2轴网布置不规则。受工艺条件限制，厂房柱距一般为9~12m，局部柱距由于抽柱，柱距达到24m甚至更大。

1.3结构整体刚度要求高。因吊车冲击荷载对结构的影响，在结构的纵向及横向应提高结构整体刚度，以减小整体结构的震动。

1.4节点构造复杂。节点设计应考虑超大、超宽、超重构件的制造、运输、安装的工艺要求，并满足抗震构造措施及刚性假定的规定。

2结构设计

结构设计按《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等相关规范设计。

2．1主要荷载

厂房结构所受到的荷载主要有竖向荷载：包括结构自重、吊车竖向荷载、屋面活荷载及走道板活荷载；水平荷载：包括风荷载、厂房积灰荷载，吊车水平荷载、地震荷载等。上述荷载中除一般轻型屋面自重按0.50kN/m2输入外，其它结构自重由程序自动计算。风荷载按《建筑结构荷载规范》选用风荷载体形系数后，由程序自动布置。屋面活荷载取0.3kN/m2，屋面积灰荷载在水平投影面，距高炉中心50m内取1.0kN/m2，距高炉中心50~100m时取0.5 kN/m2，走道板活荷载取2.0kN/m2。基本风压0.4 kN/m2。吊车荷载按照厂家提供的数据进行输入。

2．2主要结构布置

排架柱为单阶柱，上阶柱采用工字型实腹焊接截面柱。下阶柱除承受上柱荷载外，还需承受吨位较大的吊车荷载，如果采用实腹工字型截面柱．则柱截面会很大，不经济，下柱采用格构式钢管混凝土柱设计方案。充分利用了钢管和混凝土两种材料的力学性能，减少了柱子截面尺寸，且外形美观。肩梁采用单腹壁肩梁。

2．3屋面斜梁设计

(1)挠度控制：屋面斜梁挠度限值按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A规定，[Vt]

(2)腹板高厚比控制：当屋面梁轴力相对较小时。可按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)4.3.1款规定，承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合粱宜考虑腹板屈曲后强度，并满足第4.4节相关要求。考虑腹板屈曲后强度的屋面斜梁腹板可以设计的较薄，且无需设置中间横向加劲板，但考虑到腹板的焊接变形往往难以得到保证，因此重型钢结构厂房的屋面斜梁腹板厚度不宣设计过薄，一般最小取6.0mm，且h/t不大于150。

2．4柱子系统设计

排架柱以边柱为例。如图1所示。

钢柱为单阶柱。上柱采用实腹式柱，下柱采用格构式钢管混凝土柱。钢管材料选用Q345B钢，管内用C45混凝土填充，缀条采用空心钢管。浇灌混凝土的孔开在肩梁以下，孔径约200mm，可在工厂开孔，但不宜将孔板割掉，以免杂物掉进管内．待管内混凝土被振捣密实并达设计强度的50％以后，方可焊接孔板。钢管中混凝土应采用压力灌浆法浇筑，为使管内混凝土密实，在肩梁上翼缘板各开有直径为30mm的泄气孔:，灌浆时应振捣密实，直到泄气孔冒浆为止。钢管中的混凝土必须在吊车及墙架系统安装前浇灌，待混凝土强度达到70％以上，方能安装吊车及墙架系统。下柱长15.18m，在柱脚处和下柱的中部分别设置了一道横隔(横隔间距不宜大于柱长边的9倍和8m)。

柱脚采用插入式柱脚。

肩梁采用单壁式肩梁，腹板高度为1800mm。与钢管相交的加劲做成一块整板，下柱的钢管切口，将加劲板插入钢管的切口内，这样的构造做法使吊车梁传来的竖向荷载有效的传递至下部钢管混凝土柱内，提高了节点的整体受力性能。

图1：排架柱

2.5柱间支撑设计

为保证厂房的纵向刚度和空间刚度，承受山墙风力、吊车纵向刹车荷载、温度应力和地震作用，沿厂房纵向设置上、下柱间支撑。下柱柱间支撑设两道，原则上应该布置在温度区段中间三分之一处，但是工艺要求，有些位置不能布置柱间支撑，将其位置做适当的调整以满足工艺要求。上柱支撑设四道，上柱支撑除在设有下柱支撑的柱间布置外，在温度区段的两端另设两道。

2．6吊车梁与柱的连接

吊车梁下翼缘与柱的连接，一般采用普通螺栓固定。吊车梁上翼缘与柱的连接通常采用板铰连接，因为板铰连接的纵向约束效应小，适用于重级工作制吊车梁，板铰及其连接应能保证传递梁端最大水力．铰板孔径较栓径大1mm，其加工应按照精制螺栓要求进行，铰板栓孔的受力方向端距不得小于1.5d。由于吊车的起重量较大，在吊车梁的高度中部增设与排架柱相连的垂直隔板，此隔板为构造加强，无需计算。

3厂房各系统设计中应特别注意的问题

3.1铰接屋架上承及下承做法对柱的影响

上承式屋架优点：屋架支座处传力好。屋架在安装时的稳定性好,而且基本上可不必考虑屋架受力后弦杆弹性伸长的影响。上弦在竖向荷载作用下的压缩变形可补偿屋架下挠时(坡度变直时)支座向外的位移。其总位移量的消长情况与屋面坡度有关,当屋面坡度i≥1/6,柱顶仍将向外推移。当i≤1/10柱顶非但不会向外推移，甚至有向里移动的可能，这个优点在多跨厂房中更为重要。

上承式屋架缺点:上承屋架端支座底部至端节点中心的距离较大,约为下承式屋架的2~3倍。因此,在柱顶水平剪力作用下对支座节点的偏心弯矩较大,设计时应引起注意。一般可采取以下两种方式解决:①采用侧接法与柱顶相连,以减少甚至消除偏心弯矩;②在与支座节点相连的屋架杆件设计中,考虑此偏心弯矩的影响,下承式屋架做法优缺点正好与上承式相反。

3.2柱

柱截面选用时,为了经济,宜优先选用钢管混凝土柱或型钢格构柱。为了经济,在工艺允许的情况下可增加纵向系杆,以减小厂房柱的平面外计算长度。

3.3柱间支撑

支撑杆件采用单拉杆设计或一拉一压杆件设计,应根据受力大小及杆件长度确定。目前流行采用单杆既在前后片杆件之间不打缀条设计,便于中间穿行管道、钢梯及参观走道。

3.4吊车梁系统

国标图集与钢结构设计规范对吊车梁中间加劲肋板与上翼缘的焊缝处的要求不同(钢结构设计规范要求刨平顶紧后焊接,国标图集仅采用焊缝)，建议采用刨平顶紧后焊接。平板支座处加劲肋国标图集中是上下刨平顶紧,为了便于施工,建议改为上端坡口焊,下端刨平顶紧后焊接。

结语

随着我国工业建设的发展，尤其是沿海、沿江地区冶金、机械、船舶及海洋工程类建设项目，由于生产工艺的需要以及建设用地的允许 ,建造大跨度和大面积的钢结构厂房越来越多 ,而随着我国钢产量的增加和建筑设计、 施工技术的不断进步 ,这种需求得到满足也变得越来越容易。设计人员要熟悉规范，灵活把握，使得工程结构设计更加经济合理。

参考文献

[1]钢结构设计手册编委会．钢结构设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004．

[2]GB 50017--2003钢结构设计规范[S]．

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关键词：重型钢结构厂房；结构设计；横向框架；纵向刚度；柱的计算

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

引言

重型钢厂房具有承载能力较强，整体刚度及抗震性能好，耐热，钢构件便于制作、运输及安装，厂房的建造周期短等优点。近年来，在冶金、机械制造、造船、火力发电、飞机制造等行业普遍应用。这类结构的显著特点是跨度大，高度大，吨位大，有些厂房的跨度可达30m，高度达60m，吊车起重量高达1200t，耗钢量很大。随着我国钢材产量、品种的日益增加，以及综合考虑制造、运输、安装等多种因素，钢结构厂房的应用会更加广泛。

1.工程概况

某重型钢结构厂房用于单层船体高跨车间，其建筑总面积约为33690㎡，形状规则，呈长方形，檐高为26.5m，结构总高度为28.3m，车间纵向长度约为231m，横向长度约为144m。该车间为4跨，高度和宽度均一样，跨度为36m，高度为28.3m，配备为30~200t不等的桥式吊车，柱间距均为12m。本工程厂房上部结构采用钢结构，屋面为网架结构，基础形式采用预应力静压管桩基础，取粉细砂层或粉细砂与粉质粘土交互层为桩基持力层。该结构的厂房平面布置图及剖面图分别如图1和图2所示。本工程很有代表性，因为该车间尺寸均为国内少见，为此本文针对此次钢结构设计中的一些特殊之处，谈谈自己的做法和体会，望能为类似工程提供参考。

图1 平面布置图

图2 横向剖面图

2.结构设计与分析

（1）设计基本参数

本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度 0.05g，地震分组第一组，建筑场地类别 III 类，按 6度采取抗震构造措施，建筑场地不考虑地基土液化，地面粗糙程度B类，建筑结构安全等级为二级，建筑结构合理使用年限为50年 (屋面15年)，屋面活荷载为0.35kN/㎡，屋面恒荷载为0.3kN/㎡，风荷载为0.505kN/㎡，吊车选用软钩吊车，工作级别均为A5，荷载组合按规范来确定，钢柱材料采用Q345b和Q235b两种形式。

（2）结构布置

厂房的结构布置要综合考虑工艺、结构、经济和建筑模数标准化的要求。从结构要求方面考虑，为保证厂房的正常使用，使房屋具有足够的横向刚度，本工程将柱布置在同一横向轴线上。同时，以所有柱列的间距均为相等的布置方式（柱间距为12m）。这时厂房横向刚度最大，屋盖和支撑系统布置最为简洁，本工程吊车梁的跨度均为相等，保证结构构件达到最大限度的定型化和标准化。从经济角度考虑，柱的纵向间距的大小对结构重量影响很大。加大柱距，柱的数量及重量减少，但会使布置在柱距间的屋盖结构、吊车梁和托架的重量增加。最适宜的柱距与柱上的荷载及柱高有密切关系。屋面支撑选用角钢支撑，纵向屋盖支撑按照通长设置，为了提供厂房整体刚度，将纵向支撑与横向支撑组成一个封闭体系；厂房在屋檐、屋脊、转折处以及相应位置通长设置刚性系杆。

（3）横向框架的计算简化

本单层厂房框架由柱和屋架组成，各框架之间由屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵向构件相互连接在一起，故框架实际上是一个空间工作的结构。当框架受荷载后，通过纵向构件的联系作用，将部分荷载传递到相邻不受载的框架上去，从而减少了直接受载框架的负担。在这种情况下，以大型钢筋混凝土屋面板和屋盖纵向水平支撑的刚度最大，传力较可靠。但空间结构的计算工作繁重，且大型屋面板与屋架的焊接质量也常常不能完全保障，本工程中将框架分解为平面计算单元，即假定各计算单元之间是相互独立的，同一计算单元中的屋盖为一刚性体，使各点侧位移相等。在计算中不考虑屋盖上的天窗架和檩条、厂房内的吊车桥架、吊车梁系统、平台、墙架构件等参与框架的共同工作。

（4）厂房纵向刚度的计算简化

厂房的纵向刚度主要由柱间支撑和其他纵向框架结构来保证。由于本工程属于重型，因此设有重级工作制吊车的厂房柱，在吊车梁或吊车桁架的顶面标高处，由一台最大吊车纵向水平荷载标准值(不乘动力系数)所产生的计算位移值，不应超过柱的纵向水平位移容许值。柱的纵向水平容许位移值应控制为H/4000，其中H为自柱脚底面至吊车梁或吊车桁架顶面的高度。计算柱的纵向位移时，我们做了下列的假定：1)仅考虑柱间支撑或其他纵向框架的刚度，而忽略柱刚度的影响；2)当纵向水平构件(如吊车梁系统结构、墙架等)的截面较大时，忽略其轴向变形的影响；3)计算十字形交叉支撑时，仅考虑拉杆受力而压杆不受力，支撑与柱的连接节点为铰接；4)吊车纵向水平荷载分配在温度区段内所有柱间支撑或纵向框架上。

（5）柱的计算

本工程的框架柱均为压弯构件，在计算时，应进行截面强度计算、框架平面内和框架平面外的稳定性计算。其中格构式柱还应进行整体稳定计算、分肢的强度和稳定计算以及缀件的设计。此外还须核算截面受压部分的局部稳定。经计算本工程的柱尺寸采用200*200mm。

（6）计算结果

本工程选用中国建筑科学研究院出版的PKPM系列软件进行重型钢结构建模、内力计算以及结果分析。同时用同济创迪钢结构系统电脑辅助设计软件3D3S 11.0和冶金部建筑研究总院的PS2000对设计结果进行校核。整个设计过程均按照国家现行规范设计，柱子和梁等构件的应力均能满足设计规范的要求，厂房的主要节点荷载位移和地震位移均能满足规范的变形要求（如图3）。

图3 吊车水平荷载和地震位移

3.钢结构设计的体会和需注意的问题

（1）支撑杆件的设计

平面屋架本身在屋架平面外的侧向刚度和稳定性则很差，受到水平荷载后极易产生较大的变形，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统屋架的横向和纵向水平支撑都是平行弦桁架，屋架或托架的弦杆均可兼作支撑桁架的弦杆，斜腹杆一般采用十字交叉式，斜腹杆和弦杆的交角在30°~60°之间。通常横向水平支撑节点间的距离为屋架上弦节间距离的2～4倍，纵向水平支撑的宽度取屋架端节间的长度，一般为6m左右。

（2）温度缝

温度变化将引起结构的变形，使结构产生温度应力，并可能导致墙和屋面的破坏。故当厂房平面尺寸很大时，为避免产生过大的温度应力，应在厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。围护结构可根据具体情况参照有关规范单独设置温度缝。无桥式吊车厂房的柱间支撑和有桥式吊车厂房在吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑，宜对称布置于温度区段中部。当不对称布置时，上述柱间支撑的中点(两道柱间支撑时为两支撑距离的中点)至温度区段端部的距离，不宜大于表中纵向温度区段长度的60％。

（3）柱脚构造

在实腹式柱中均采用整体式柱脚，而在格构式柱中则可采用分离式柱脚或整体式柱脚。但一般格构式柱由于两分肢的距离较大，采用整体式柱脚所耗费的钢材较多，故在大多数的情况下宜采用分离式柱脚。为了使柱所承受的荷载安全地传递到基础中，柱脚要有适当的整体刚度，各部分的板件要有足够的强度和可靠的连接。

4.结束语

由于重型钢结构具有自重轻、性能好、环保、施工速度快、劳动强度小、工厂化程度高等优点，越来越多的厂房采用此种形式，而混凝土结构厂房也慢慢的被取代了，本工程于2012年初开始施工，在2013年3月初投入使用，经过试运行，业主对该工程的设计和施工很满意，而实际情况也证明本工程设计效果良好。

参考文献：

[1]周瑞．某重型钢结构工业厂房结构设计 [J]．建筑结构，2010，（04）：30-31.

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关键词：钢结构厂房的普及、钢结构厂房结构设计与分析

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

钢结构厂房的普及及原因

钢结构厂房的普及

走在大街小巷，穿行于城市之间，越来越多的钢结构厂房会映入眼帘，传统的砖瓦结构厂房数量越来越少，这些足以说明钢结构厂房的普及度之大，它已经成为了投资建厂的首选。

钢结构厂房受欢迎的原因

钢结构厂房抗震能力强

在现在这个社会，地震频发，企业要想永葆生机，首先要未雨绸缪，预防地震的袭击。而建设钢结构厂房就是首选。汶川地震期间，一些土砖结构的瓦房经不住地震的破坏，基本都坍塌了，而钢结构的厂房完好无损，这足以说明钢结构厂房抗震能力之强。

钢结构厂房容易拆卸，节省人力物力，非常方便

当企业不能维持发展时，钢结构厂房容易拆除，节省人力物力，能更好的支持企业转型。

钢结构厂房建造方便

传统的建造方式既麻烦又费力耗时，而钢结构厂房的建造非常方便，节省人力物力与时间，成为了建厂的首选。

二、钢结构厂房的结构设计分析

撑体系是钢结构厂房的重要组成部分。

该支撑体系包括刚性系杆、屋盖支撑、柱间支撑和隅撑。

刚性系杆在刚架转折处。

众所周知，钢架转折处对整栋建筑物的支撑起着至关重要的作用。因此刚性系秆应设置在钢架转折处。而刚性系杆的设置原则是：沿房屋全长设置刚性系杆。

（2屋盖支撑应设置在柱间支撑的开间

使用设有驾驶室且起重量大于一定标准的桥式吊车，在屋盖边缘设纵向支撑，屋盖支撑用符合要求的的圆钢。

（3柱间支撑一般做成交叉支撑。

下柱有门洞时，最好不要设交叉支撑，取而代之的是设立人字撑，柱间支撑夹角应控制在十度到五十度之间。有吊车时，下柱支撑用双角钢，上柱支撑用单角钢；无吊车时柱间支撑用符合一定要求的圆钢

张紧。这样才能均衡各部分的压力，使钢架结构的厂房稳固。

柱脚的设计

一般说来，钢结构柱脚分露出式柱脚和埋入式柱脚。刚接的为埋入式，其内力（包括竖向力、水平力和弯矩）均由钢筋混凝土基础直接承受，钢柱底脚埋入深度需满足锚固长度要求，露出式柱脚具有维修安装方便、建设速度快等优点，因此在轻钢结构中常被采用。露出式柱脚分铰接柱脚和刚接柱脚两种。本设计中无吊车的刚架柱和抗风柱采用平板式铰接柱脚，有桥式吊车的刚架柱采用带加劲

肋的刚接柱脚。柱脚底板的厚度和面积大小由计算确定。柱脚锚栓承受刚架柱弯矩在柱脚底板与基础间的拉力，同时作为安装过程中的临时固定之用。锚栓的直径由计算确定，同时按构造不宜小于-# %% 。计算柱脚锚栓的受拉承载力时，应该采用螺纹处的有效截面面积。

钢架的结点设计分析

（1）柱脚的设计要求

钢结构基础型式的选择应根据建筑物所在地的工程地质情况和建筑物上部结构型式等几个方面综合考虑。由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独证基础为主。若地质条件较差，考虑采用条形基础，遇到不良地质情况，可考虑采用桩基础。一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。

（2）钢结构柱脚刚接、铰接的实现是柱脚根据能否抵抗弯矩

在实际工程中，绝对刚接或绝对铰接都应该是一种半刚接半铰接状态。刚接和铰接柱脚关键在于锚栓布置，铰接柱脚一般采用两个锚栓，刚接柱脚一般采用四个或四个以卜．锚栓连接。如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚。例如有吊车荷载的情况，吊车荷载是动力倚载，对侧移比较敏感，而且侧移过人会造成吊车卡轨现象，此时应将桂脚没计成刚接柱脚；

（3）钢结构柱脚的计算与构造刚接柱脚和铰接柱脚的传力

杵脚的基础上增加了弯矩的作用效果。柱脚锚栓在钢结构中作用非常重要，在施丁中应严格控制其预埋质量。只有这样，才能保证安装的顺序和安装质量。

3 梁柱连接节点的设计要求

节点的刚度要求和延性要求

如果发生强烈地震，它们将进入弹塑性阶段。与节点相连接的构件节点域及附近的梁端和柱端将产生弹塑性变形，节点刚度明显降低，艰载能力也有所减小。在此情况下，为使节点仍具有较好的性能，必须控制节点的刚度。防止节点出现过大的变形。如果一个结构或构件，屈服后的弹塑性变形能力很大，则延性好，不易发生脆性破坏；反之，如果屈服后的弹龌性变形能力小，则延性差。容易发牛脆性破坏。对于节点的延性要求，主要是对临近节力；对于节点核心Ⅸ并不要求很大的延性，而要求有很大的强度和刚度。以保证在梁端塑性铰出现之前不发生节点核心区的弯曲破坏和剪切破坏。

）节点设计中的端板设计

钢架的梁梓连接一般都做成刚性的，通常通过端板和高强度螺栓将梁、柱结合成整体。刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等截面柱；当怪向衙载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有利作用。如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式。端板，眵放比端板平放有更高的承载力和节点刚度，但端板竖放对螺栓受力不利，其破坏形式往往是螺栓先破坏，螺栓直径不宜小于端板厚度。使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效减少节点板的变形。不同端板厚度节点承载力差别较大，端板越厚。节点承载力越大。

（3）应注意的问题

我们知道，节点构造连接形式对螺栓的受力状态影响也较大，因此要用不同的设计模型来计算，而且随着技术的进步，传统的方法已不适合了，我们必须不断的创新。

钢结构厂房中的节点设计

钢结构梁柱节点域是指弯剪共同作用下应力情况比较复杂的节点区域，在水平倚载作用下，侧移将会产生，这将导致节点的变动。刚架轻型房屋钢结构梁柱腹板的宽厚比较大，节点域剪切变形明硅，当端板厚度能满足强度设计要求时，整个加载过程巾端板的相对张开变形很小，端板和螺栓的变形对节点转角贡献较小，节点的转角主要由节点域的剪切变形引起。从节点刚度这点考虑，有必要在节点域设置斜向加劲肋，有利于提高节点刚度，减小节点剪切变形对褴个刚架变形的不利影响。

规范合理地确定连接节点的形式

连接节点的连接方式、细部构造，遵循的原则有：

① 在节点处内力传递简捷明确，安全可靠。

②确保连接节点有足够的强度和刚度。

当有抗震设防的要求时，节点的承载力应按有关规定大于杆件(梁、柱、斜杆)的承载力。 除此之外，连接节点应该足经济合理的。

一切设计应合理经济，这样才能更好的创造价值，钢结构厂房的设计才符合规范。

结束语

随着经济的发展，刚架结构的发展势头将会很好，它的优点多多，因此得到了大多数人的青睐，一方面，在工程中得到了越来越广泛的应用。另一方面，科学技术的进步给我们带了新的挑战，这就要求科研和生产部门，努力工作，锐意进取，使钢结构厂房的研究设计、建造安装能力得到质的提高和发展，从而更好的促进该结构更快的发展。

参考文献

1.李星荣;魏才昂;丁峙崐;李和华:钢结构连接节点设计手册,2005

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Abstract: Development of modern industrial automation, rapid development of economic and technological development zone all over the country, founding industrial plants can not meet the requirements of production process and equipment, new urban planning involves the overall relocation of industrial enterprises, in the new industrial park, new light and heavy steel structure factory building of steel structure are springing up. Combination of engineering practice, from the steel structure design of a more detailed description of the design concept and combining engineering instance of summing up the Chongqing steel factory building, is for informational purposes only.

关键词：轻钢与重钢；选用的规范；重钢厂房的常规设计

Keywords: light steel and chongqing steel; Choose standard; Chongqing steel plant of conventional design

中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：

轻型钢结构设计规程（上海市标准）是这样来区分轻钢和普钢的： 轻型钢结构房屋没有严格的定义，一般可用主要受力构件的截面组成来区分。 因此以下的结构都可称为轻型钢结构： （1）由冷弯薄壁型钢做成的结构；

（2）由热轧轻型型钢做成的结构； （3）由焊接和高频焊接轻型型钢组成的结构；

（4）由圆管、方管、矩形管等做成的结构； （5）由薄钢板焊成的构件做成的结构； （6）由以上各种构件组合做成的结构。

判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断： （1）厂房行车起吊重量：大于等于25吨，可以认为为重钢结构了。

（2）每平米用钢量：大于等于50KG/M2，可认为是重钢结构。 （3）、主要构件钢板厚度：大于等于10MM，轻钢结构用的较少。 另外，还有一些参考值：如每平米造价，最大构件重量，最大跨度，结构形式，檐高等，以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据，当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。但有一些我们可以较肯定的说是重钢：如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心，高层或超高层钢结构。 实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说，为区别轻型房屋钢结构，也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广，可以包含各种钢结构，不管荷载大小，甚至包括轻型钢结构的许多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容，而且范围只局限在单层门式刚架。 轻钢也是一个比较含糊的名词，一般可以有两种理解。一种是现行《钢结构设计规范》（GBJ50017－2002）中“圆钢、小角钢的轻型钢结构”，是指用圆钢和小于L45＊4和L56＊36＊4的角钢制作的轻型钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构，现已基本上不大采用，所以这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向去掉。另一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式刚架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。既然前一种已经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种。 由此可见，轻钢与普钢之分不在结构本身的轻重，而在所承受的围护材料的轻重，而在结构设计概念上还是一致的。 以某钢结构工程为例，仅供参考。

1工程概况

本厂房位于辽宁省铁岭市经济技术开发区，宽84m，长408.5m，总面积为34314m2。主厂房为4跨21m钢结构厂房，柱距6m，纵向设置温度伸缩缝。边跨各设有2台16 t吊车；第二跨的1-14轴设有1台25t；17-54轴设有2台32t吊车；第三跨为双层吊车,上部32t吊车，下部20t吊车；第四跨各设有2台16 t吊车；

2主厂房的结构形式

主厂房横向采用框架体系，纵向设置柱间支撑。在框架结构中，边柱为实腹工字型柱；中列柱下段柱为格构柱，上段柱焊接工字型柱；屋面梁为焊接工字型梁。檩条为Z型连续檩条，间距为1.5m。在高低跨处檩条局部加强，防止雪堆积的破坏。屋面支撑采用角钢支撑，且设有通常纵向水平撑，与横向水平撑形成封闭体系，使厂房整体刚度得到加强。水平撑与梁腹板相连，同时在相连位置设有压杆。屋面梁下翼缘的侧向稳定通过设置隅撑来保证。吊车梁为焊接工字形截面，简支，采用突缘支座。山墙风柱下端铰接于地面；上端通过竖向长椭圆孔与屋面梁连接，这样既可以保证水平力的传递，又能满足竖向变形的需要。

3设计特点

3.1格构柱+分离柱

该工程局部为双层吊车，上部为32t吊车，下部为20t吊车。经过综合考虑采用格构柱+分离柱方案：格构柱肢用于承担屋面荷载、风荷载、下部吊车横向水平荷载和上部吊车荷载等；分离柱肢仅承担下部吊车的竖向荷载，它们各自单独受力。双肢之间通过水平工字形柱连接，分离柱肢在框架平面内的稳定性依靠连在格构柱肢上的水平连接件来保证，在框架平面外的稳定通过设在分离柱肢之间的纵向交叉支撑来解决。由于吊车梁为突缘式支座，独立柱肢可以按轴心受压构件进行计算。在框架平面内的计算长度为水平连接件之间的距离，平面外计算长度为0.7H(H为独立柱肢高度，柱脚为插入式柱脚)。

3.2变截面屋面梁

本工程将变截面屋面梁运用到大吨位吊车厂房中。由于屋面采用轻型彩钢板，屋面荷载较小，跨度也不大，故采用变截面实腹梁。与传统的钢屋架、网架等结构形式相比，用钢量基本相同，制作简单，外观简洁明快，且可以很容易地和钢柱刚接，形成刚框架。在变截面屋面梁计算时应考虑轴向力的不利影响，但《钢结构设计规范》中无法考虑该不利因素，且《钢结构设计规范》也未给出楔形梁的计算公式。因此在按《钢结构设计规范》计算完成后，应采用轻型门式技术规程进行复算。按抗震规范进行屋面梁设计时，梁的腹板将会非常的厚，用钢量将大大的增加。设计中通过加设肋板的方法来改变腹板的高厚比，把腹板做薄，从而达到节约钢材的目的。

3.4防扭支撑

当柱伸出牛腿，而吊车梁无制动结构时，柱会出现受扭的问题。针对这一问题，在设有下柱撑的柱间，与牛腿等高的平面内设置支撑梁，隅撑将牛腿与支撑梁相连，保证从吊车梁上传来的纵向力能够可靠的传递到柱间支撑，且使柱不出现受扭状况。见图4

4. 典型节点构造

4.1插入式柱脚

在单层厂房设计中，刚接柱脚的用钢量比较多，其耗钢量约为整个柱重的5%~20%。为了便于制作、节约钢材，采用插入式柱脚，柱端直接插入钢筋混凝土杯形基础的杯口中，埋置深度按《钢结构设计规范》取值。为了便于安装和浇筑混凝土，在柱底板处设置通气孔，在±0.000处的横隔板上开设灌浆孔。

4.2吊车梁连接节点

吊车梁为焊接工字形截面，采用突缘式支座，简支于牛腿或肩梁上。突缘支座相对于平板支座而言，支座反力更接近于牛腿和吊车肢的中心，减小偏心对牛腿和吊车肢的不利影响。为了保证吊车梁与计算假定相符合，在相邻的梁上翼缘分别用相互独立的水平连接板与上柱连接，且在连接板的端部只用一颗螺栓连接；吊车梁之间的纵向连接在梁端高度中下部加设调整填板并用螺栓连接。

5结论

设计中采用下段柱为格构柱，上段柱为焊接工字型柱，屋面梁为焊接工字型梁的框架形式，外观轻巧美观、综合经济指标较好。局部双层吊车，采用格构柱+分离柱方案，较以往的双阶格构柱方案有所改变，而且传力清晰明确；在有下柱撑柱间的牛腿处设置防扭支撑来解决柱子受扭问题。为相似工程的设计提供了新的解决思路。该工程为采用轻型围护材料的大型钢结构厂房，不适用于门式刚架，需按“普钢”控制，按结构用料属于重钢，但是实际上该工程属于轻钢钢结构房屋。

参考文献

[1] 《全国民用建筑工程技术技术措施-结构》2003

[2] 赵熙元《建筑结构设计手册》

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关键词：建筑；钢结构；设计

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

钢结构以其独有的特点在目前建筑行业发挥着独特的作用，主要有质轻高强、抗震性能优越、施工周期短、综合效益高、与计算力学假定基本相似、塑性和韧性好、气密性和水密性好、工业化程度高、属于绿色环保建筑等优点，缺点主要是不耐锈蚀和耐热不耐火及工程造价高等方面。目前，钢结构建筑已逐渐成为一种较为普遍的建筑结构形式，在工业、民用建筑中都得到了较广泛的运用。

1 建筑钢结构的设计理论

1.1 结构布置的依据

钢结构的设计应该从经济和物理两个角度进行判断，一方面，钢结构用于施工建设过程中需要保证其经济成本相对较低，提高用户的接受程度，另一方面为了保证钢结构的施工质量，需要提高钢结构的物理学受力能力，具体体现在结构布局一定要根据体系特征、荷载分布情况及其性质进行综合考虑。一般情况下，如果刚度均匀，力学模型清晰，应尽可能地限制大荷载以及移动荷载的影响范围。让它以最直接的线路传递到墓础。而特别需要注意的是，柱间抗侧支撑的分布一定要均匀，共形心要尽可能的向风震的作用线靠近，不然就要考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。

1.2 结构分析和工程判定

当代建筑通过计算机软件系统的结构分析技术改变了传统的结构分析方法，提高了分析工作的工作效率，同时也提高了分析数据的高度准确性，但是我们应该注意到，由于实际施工中的突发因素较多，地质情况等及其复杂，软件分析的结果需要结合相应的人工实地考察结果，只有这样结构分析才能够具有可操作性。另外，工程判定工作也可以通过计算机网络技术进行结构建模，通过模型建立分析建筑施工的优势和劣势，并集中对劣势采取相应的措施进行弥补。

2 建筑钢结构设计的思路和步骤

为了保证钢结构设计的科学性，需要设计工作者严格按照既定的设计步骤进行操作，并注意不同环节的细节工作落实。

2.1钢结构的形式与布置

钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。每个形式都有其各自的特点，在我们选型的时候要结合具体情况充分考虑他们的特点。虽然钢结构形式多种多样，但是施工没有固定的规律和标准可循，设计人员需要对建筑施工的实际情况和周边环境做客观的分析，进而综合考量，最终确定最优方案。

2.2 图纸的编制

图纸是建筑施工的蓝本，因此，为了保证钢结构施工建设的质量，设计工作人员必须对图纸进行科学的设计，并对图纸进行繁复的操作性判断，组织专业素质好，工作经验丰富的设计团队进行全体的图纸最终确定。

3 建筑钢结构的稳定性设计

3.1钢结构设计原则

钢结构之所以能够在全球范围内得到广泛的利用，首先是由于其具有高度的稳定性能。但是近年来钢结构的失稳现象也时常发生，造成了群众的恐慌，通过数据的调查和案例分析，我们总结失稳现象一方面是由于设计人员专业知识水平低，施工设计经验不足，在设计之初没有充分的考量施工的综合情况，导致设计原稿不合理；另一方面，由于钢结构的广泛应用，科研人员不断推出新型的构造模式，而施工人员为了追求建筑施工的新颖，在没有对该技术进行熟练掌握的同时就进行了施工建设，施工经验不足。为了保证钢结构的稳定性能，组要做好如下三项工作：

第一，在进行结构布置时，必须从整个体系和组成部分的稳定性要求出发，进行全面考虑。

第二，结构计算简图和实际计算方法所依据的简图必须相一致，这对框架结构的稳定计算起着十分重要的作用。

第三，整体结构的细部构造和构件的稳定计算，两者必须相互配合，达到统一。

4 建筑钢结构的抗火设计

火灾是建筑物常见的一种突发事故，处理不当可能造成重大的经济财产损失和人身伤亡，而建筑钢结构设计从安全性出发需要进行全面的抗火设计。

4.1基于试验的抗火设计

基于试验的抗火设计是指对构件的保护层厚度由试验确定或者推算得来。以往的抗火设计工作实验数据不能保证准确性，首先，实验的火灾温度与实际的火灾温度存在较大的差异，所以在试验中能够承购的抗火设计在实际工作中不能实现，其次，试验中没有考虑到不同的建筑结构之间共同合作的功效，实验考虑因素欠缺，出现了超强度的浪费性抗火设计。总之，由于抗火实验工作的欠缺，传统的抗火设计工作不能得到有效地落实。

4.2 基于构件计算的抗火设计

抗火设计工作比较复杂，对于构件计算环节的抗火设计理念应该做到如下几点：

一是采用确定的防火措施，设定一定的防火空间被覆厚度；二是在确定防火措施下，计算出构件在耐火极限条件下的内部温度；三是采用在高温条件下的钢材料参数，就算出构件在外荷载和温度作用下的内力；四是进行构件的耐火承载极限状态的验算；五是若最初设定的防火被覆厚度不合适，那么就要调整防火被覆厚度，然后重复以上步骤。

4.3基于结构性能的抗火设计

火灾发生时可能导致整体建筑物的结构坍塌，因此，对于建筑物的钢结构防火设计，需要从建筑的结构性能出发，具体工作需要从以下几个环节进行落实：

一是结构的整体在火灾中的作用。一般认为，柱在保证结构整体不倒塌中起着最为重要的作用。基于这一理论，为了提高钢结构的抗火灾能力，设计人员仅需要对房梁的性能进行改良，同时也必须对建筑内部柱子抗火性能进行改善。

二是塑性理论的应用。设计人员需要对传统的设计工作进行全面的分析和处理，并考虑在火灾发生时刚性结构的形状变化曲线，并针对曲线的变化形势进行相应的防范措施。

三是计算机模拟以及有限元法。在火灾中，通过热辐射、热传导以及热对流方式形成的复杂温度场会使结构受热膨胀，而温度场的非定常性导致难以精确的考虑理论分析，再加上试验费用的昂贵，使得计算机模拟成为当下的一个热点研究。

由于火灾的发生原因比较复杂，既有客观因素，也不排除主观因素，因此，上述的防范措施并不能对所有火灾进行防范，工作人员需要在实际的工作中进行具体的调整。

5 建筑钢结构的抗震设计

我国的沿海城市处于地震的多发区，地震对建筑物的损坏情况比较常见，因此，钢结构设计需要充分考虑其抗震性能，同时，对于地震多发区和地震少发区，抗震的设计应该进行相应的调整。

为了提高钢结构设计的抗震能力，需要设计人员做好如下三个环节：

一是选择有利于抗震的场地。不同的地质条件在同一区域的抗震能力不同，因此，对于地震高发区，应该适当地选择抗震性能相对强的地点。

二是结构的总体布置要合理。在抗震设计中，要求设计的钢结构建筑力求形状规则和结构对称，以免造成质量中心和刚度中心的严重偏离；在楼层平面内，抗震结构的刚度和承载能力应均匀分布，并且持续、均匀地沿结构坚向。

三是抗震结构体系的合理选择。抗震设计工作之初，设计人员应该对以往的地震情况进行数据的分析和汇总，根据常见地震发生形式，合理的选择抗震结构体系。

6 结束语

未来钢结构将成为建筑施工的一项重要手段，施工建筑人员为了保证刚结构的稳定性和安全性，需要从设计层面进行详细的规划和设计，只要设计合理，并保证其施工质量，未来的钢结构将可能取代混凝土的施工建设。

参考文献：

[1] 郭东海.钢结构稳定设计的探讨[J].黑龙江科技信息,2011,(23).

[2] 关广军,汝明.钢结构设计简单步骤和设计思路[J].今日科苑,2009,(08).

[3] 龚海龙,侯舒兰.钢结构稳定性设计的研究与分析[J].科技传播,2010,(13).

篇10

关键词：轻钢机构 结构设计 设计理念

中图分类号：TU318文献标识码： A

引言

钢结构作为绿色产品，许多大型项目都采用钢结构工程，上海金茂大厦、鸟巢国家体育馆、首都国际机场这一系列建筑物的成功建造，标志着建筑钢结构正向高层重型发展轻钢结构建筑低碳、节能、环保、抗震，符合新形势下生态建筑的理念，但是，轻钢结构构件手工作业较多，制作精度要求很高，施工难度较大，加强建筑施工的质量控制成为保障建筑质量的重要手段。

一、轻钢结构设计一体化设计理念

1、建筑结构设计一体化

传统钢结构建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计的理念进行设计，而轻钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件，得以使设计程序实现建筑结构一体化设计，即建筑设计完成与结构设计同时完成。目前，国外知名的设计公司都是遵循这样一条理念，而国内的大多数设计院较为保守，其建筑设计按传统设计方式进行，一方面很难完整地表现其建筑风格，另一方面也破坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色[1]。

2、围护系统与主体结构设计一体化

国内设计项目基本做法是，主体结构的设计、围护行设计，为保证建筑整体安装的精确度，如在两柱之间安装轻质墙板，有必要执行建筑模数制。

3、配件系统与整体建筑系统设计一体化

在安装时或基本保证安装结束的时候，应该是地面上没有多余的配件，建筑上也没有缺少的配件。而实际施工种却是少配件，或者多配件。因为配件系统的设计与整个建筑系统的设计不统一的结果。这里需要考虑配件标准化的问题

二、轻钢机构截面优化设计理念

1、轻钢结构建筑设计，降低其用钢量是设计的主要任务之一，但这就使得结构分析和构件计算变得复杂化。在门式钢架中，常规是采用轻型焊接变截面工形柱和分段变截面工形梁并利用腹板屈曲后强度来完成这一目标

2、截面优化的实现方法有两种:

2.2.1最优化理论

把问题归结为一个单目标规划问题，优化的目标函数是用钢量最少或造价最低，各种设计条件如结构反应（应力、位移等)的允许范围等都可作为约束条件，用数学规划的理论来寻求最优解或最满意解;

2.2.2穷举法

即把各种合理的构件截面形式都进行计算比较，在满足设计要求的情况下，以用钢量最少或造价最低为控制条件，得到满意的截面尺寸。实际上，完全用最优化理论来实现截面优化设计有一定的复杂性，还需要进一步实践。另外用穷举法解决截面优化问题时，多因素决定了计算次数随构件数增加而呈指数关系增加，故当刚架构件较多时，要花费很长的计算时间。所以实际上当设计者确定了结构形式后，比较简单易行的方法是按照构件的内力来调整截面尺寸，试算确定重量最小的截面，从而进行变化构件的截面来适应内力变化以达到节约钢材的目的。这种方法不但计算次数少，而且可以人工干预截面优化范围，快速地得到比较理想的截面尺寸。由于截面优化设计的计算量大[2]，采用软件计算是广大设计人员的首要选择。大部分设计软件在截面优化设计计算基本应遵循以下的步骤:

a定义设计限值，定义强度、稳定及变形限值；

b确定截面优化范围，这一步骤应由程序对定义的范围进行校核，当这个范围不合理时(最小截面满足或最大截面不够)，程序会给出提不，直到优化范围合理；

c进行截面优化，进行截面优化计算；

d.查看优化结果，虽然因程序不同，但基本软件的计算结果包括以下几种形式:结果文件(基本包括有输出设计限值，初始截面参数及其计算出的强度、稳定、变形结果，总重量输出优化后的截面参数，强度、稳定、变形计算结果，总重量)；截面显不(图形输出优化后的截面参数))；应力显不(图形输出强度、稳定计算结果))；局部放大(查看关键部位的节点分析情况)。在程序给出优化后重量最小的截面后，设计人员可参考这此截面信息，由人机交互输人截面参数并做适当调整，然后执行数据检查，最后完成结构计算和并利用截面参数绘制施工图。

三、施工过程中轻钢结构安装的质量控制

轻钢结构的安装是整个建筑施工的关键阶段，包括了结构组装、吊装、调整、固定等环节。安装内容则包括了主构件的安装、次构件的安装以及围护结构的安装。

1、主构件的安装

钢柱和钢梁是轻钢结构建筑的主体构件。安装时一般采用吊装的方法。吊装钢柱的方法主要有滑行法、旋转法以及递送法。吊装时最重要的是要保证柱脚地板和基础间隙要水平，先要初校好垂直度，然后用缆风绳或者千斤顶、调整杆等进行复校，保证安装到位在安装钢梁时，先要对钢柱的标准间距与标高进行复核，并在吊装的过程中用经纬仪进行校止，有偏差要随时纠止。吊装之前在主钢梁上安装扶手杆或者扶手绳，主梁吊装到位之后用安装的扶手杆或者绳子固定好，以保证施工安全。无论是钢柱还是钢梁，在进行吊装前都要进行试吊并检查构件，在确保安全的情况下止式吊装高强度螺栓是轻钢结构主构件的主要连接方式，安装前要认真检查螺栓质量，包括螺栓的型号、批次等要符合设计要求并清理好接头摩擦而。安装时要按自由穿入，禁}卜强行敲打、气割扩孔。然后用普通扳手进行初拧，终拧，对于大型节点在初拧、终拧之间还要进行复拧，复拧的扭矩等于初拧的扭矩，保证结合板紧贴摩擦而，最后再使用扭矩扳手紧固，紧固要保证100%达到扭矩值。在进行高强度螺栓的安装时，要对扭矩进行校止，不能出现欠拧、漏拧的现象，安装结束后的一小时、二十四小时之后还需要对扭矩进行检查，扭矩偏差要在合理范围之内[3]。

2、次构件的安装

轻钢结构建筑的次构件主要指的是连系梁、支撑、拉杆、擦条等。擦条安装时一是要注意擦条的方向，第一排与第二排要相对，第二排以上则与屋脊方向一致。二是要注意擦条伸出的长度，结构线和轴线要有明显的区别，三是安装时要注意螺栓孔的位置，避免影响屋而板的安装

3、围护结构的安装

轻钢结构建筑的围护件主要指封闭件。封闭件包括屋而板、保温板、采光板、屋脊板以及内外墙板等，封闭件的安装前必须对轻钢结构屋而和擦条进行验收检查，并对进场材料进行检查，必须要符合设计要求和国家有关标准。封闭件安装时要注意接头的位置，连接件、密封件等不要错用。

4、轻钢结构的涂装

结构表而清理除锈的质量直接关系到涂层质量的好坏，在所有结构件制作、安装结束之后，需要对钢结构表而进行处理，将焊渣、灰浆、油污等清除，然后进行除锈工艺，涂装一般分两步进行，第一步是底漆涂装。底漆涂装时要控制好油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时要进行充分的搅拌，保证油漆的色泽、粘度足够均匀。第二层的涂装，涂刷方向与第一遍涂刷的方向垂直，使得漆膜厚度均匀。待底漆表面干之后就可以进行而漆的涂装。由于建筑钢结构底漆与而漆涂装之间时间一般间隔较长，在涂装而漆前就还需要对底漆进行清理，对于底漆缺少的部位要先补漆。

结束语

钢材是己知的最易回收的生态材料之一，轻钢结构建筑具有良好的抗震、防风、隔音以及保暖性能，发展轻钢结构建筑是建筑钢材应用的新趋势。我国基础设施、能源开发、物流等行业都需要建设大量的轻钢结构建筑。随养科技的发展，大而积的轻钢结构建筑的民用住宅也将得到发展，这就需要做好轻钢结构建筑的质量控制，保障建筑的质量和安全性。

参考文献

[1]. 刘彦艳.浅谈建筑结构概念设计[J].科技风.2009(13)122-123