隨著人類社會的不斷髮展進步，人類對自身的居住環境要求也越來越高;高品質、高效、環保型的生產、生活場所就應運而生。輕型鋼結構建築就是得到廣泛認可，並得到迅猛發展的建築結構型式之一。本文分析了鋼結構設計及輕型鋼結構應用。
【關鍵詞】鋼結構設計;輕型鋼結構;應用;
近年來，輕型鋼結構在建築工程中得到了越來越廣泛的應用，例如在高層建築、大跨度公共建築中，都有輕型鋼結構設計的身影，它已成為一個城市現代建築的象徵。隨著現代輕型鋼結構設計水平提高，從而形式由單一的框架式發展到多元化，如肋玻結構形式、鋼桁架結構形式。
一、鋼結構設計
1.鋼結構形式與結構佈置。鋼結構在設計之前應該選擇合理的結構體系，合理的建築結構體系應該是剛柔相濟。鋼結構常用的結構體系有框架、平面(桁)架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式。在鋼結構設計的整個過程中都應該注重的是概念設計，所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確，並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時，它也是判斷計算機內力分析輸出資料可靠與否的主要依據。所以它在結構選型與佈置階段就尤其重要。對一些難以做出精確理性分析或規範未規定的問題，可依據從整體結構體系與分體系之間的破壞機理、力學關係、試驗現象、震害和工程經驗中獲得概念設計的思想，結構的佈置及細部措施應該從全域性的角度來確定控制。一般地說要剛度均勻，力學模型清晰簡便，層次清楚，條理分明，儘可能限制大荷載或移動荷載的影響範圍，控制構件的側移變形，保證結構具有足夠的抗彎和抗剪能力，使其結構傳力以最直接簡單的線路傳遞到基礎，柱間的抗側支撐的分佈應均勻，其形心要儘量靠近側向力(風震)的作用線，否則應考慮結構的扭轉。結構的抗側應有多道防線，比如有支撐框架結構，柱子至少應能單獨隨1/4的總水平力。
2.判定結構的合理性。要正確使用結構軟體，還應對其輸出結果做正確的判斷。比如評估各向週期、位移、應力、總剪力、變形特徵等。不同的軟體會有不同的適用條件和範圍，初學者應充分明瞭。工程師們不應該過分信任與依賴結構軟體。工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離，為了獲得實用的設計方法，有時會用誤差和較大的假定，但對這種誤差，會透過適用條件、概念及構造的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中，適用條件、概念及構造是比定量計算更重要的內容。
3.連線節點最佳化設計。鋼結構是由鋼板、型鋼透過必要的連線組成構件，各透過一定安裝而形成整體結構，連線部位應有足夠的強度、剛度、延性。所以連線節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一，鋼結構的連線方法可分為焊接、鉚接、普通螺栓連線、高強螺栓連線。在結構分析前，就應該對節點的形式有充分地思考與確定，應根據連線節點的位置及其所要求的強度、剛度合理地確定連線方式及節點細部構造和計算方法。常常出現的一種情況是，最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免，按傳力特性不同，節點分剛接、鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者，連線的不同對結構影響甚大。比如，有的剛接節點雖然隨彎矩沒有問題，但會產生較大轉動，不符合結構分析中的假定，會導致實際工程變形大於計算資料等的不利結果。連線節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法，初學者可偏安全選用前者。
二、輕型鋼結構應用
1.圍護結構。圍護結構雖然對工程起著非常重要的保障作用，但是其從根本上講，並不屬於影響房屋主體結構的部分。因此，為了減輕多層房屋鋼結構的自重，不給房屋增加額外的承載上的負擔，所以設計人員在輕型房屋剛結構的圍護結構的設計過程中會盡可能的採用輕質材料。一般情況下，多層房屋鋼結構的外牆牆體採用的輕質填充材料有：空心砌塊、加氣混凝土以及壓型鋼板加輕質保溫層組成的複合牆體等，另外，也有很多房屋外牆採用輕質美觀的玻璃幕牆結構，但是由於玻璃幕牆的成本較高，並不適用於普通的住宅小區進行推廣。而輕鋼結構房屋的內隔牆為了減重可採用空心砌塊、加氣混凝土等輕質填充牆或輕鋼龍骨石膏板，這些材料不僅能夠減重，還可以起到一定的輔助支援作用，但是缺點是隔聲和隔溫效果不好，所以，目前也有一些房屋建築中採用鋁合金框玻璃作隔斷，但是其侷限同玻璃幕牆一樣，並不適用於在住宅建築中大範圍的推廣和使用。
2.防火和防腐措施。中國的鋼結構的防火主要採用防火塗料、發泡防火漆和外包防火層三種方法進行。對於房屋中必須外露的鋼結構構件，如樓梯等，大多采用塗料和漆料塗刷的方式進行防火，一般情況下采用10～40mm厚的塗料，其耐火極限可達一點五至三個小時，而如果採用發泡漆進行防護，其耐火基線時間為一般只有半個小時，所以如無特殊建築要求，一般推薦採用防火塗料的方式。對房屋建築中一些不外漏的相對來講隱藏於結構內部的構件的防火，採用珍珠岩和蛭石防火噴塗或防火板是最為經濟有效的方法，一般情況下30～40mm厚的噴塗可實現一個半小時的耐火極限，與此同時，該噴塗材料還有一定的防腐能力，可以作為一種日常維護。另外，暴露於外的鋼構件的防火一般採用耐腐蝕塗料或油漆防腐進行，通常情況下，要塗刷兩次，因為耐腐蝕塗料由底漆和麵漆兩個部分組成，單獨塗刷底漆或者面漆無法達到良好的防腐和防火效果。值得注意的是，目前市面上的普通防腐塗料的有效期一般為十年至二十年左右，所以有關部門要做好備案，以便在材料過期和失效時能夠及時的重新塗刷。鍍鋅壓型鋼板的防火措施，主要以塗刷有機塗料為主，因為其本身具有一定防腐能力，在用於樓蓋時可藉助於防火塗料解決防腐問題，所以塗刷塗料主要目的在於增加其耐久年限。
隨著輕型鋼結構應用的日益廣泛，建築鋼結構專業人員應該為迅速扭轉當前不利於其發展的現狀作出更大的努力和貢獻。
轉自：江西禧福鋼結構 http://www.zgganggou.com/html/zixun/87.html
隨著人類社會的不斷髮展進步，人類對自身的居住環境要求也越來越高;高品質、高效、環保型的生產、生活場所就應運而生。輕型鋼結構建築就是得到廣泛認可，並得到迅猛發展的建築結構型式之一。本文分析了鋼結構設計及輕型鋼結構應用。
【關鍵詞】鋼結構設計;輕型鋼結構;應用;
近年來，輕型鋼結構在建築工程中得到了越來越廣泛的應用，例如在高層建築、大跨度公共建築中，都有輕型鋼結構設計的身影，它已成為一個城市現代建築的象徵。隨著現代輕型鋼結構設計水平提高，從而形式由單一的框架式發展到多元化，如肋玻結構形式、鋼桁架結構形式。
一、鋼結構設計
1.鋼結構形式與結構佈置。鋼結構在設計之前應該選擇合理的結構體系，合理的建築結構體系應該是剛柔相濟。鋼結構常用的結構體系有框架、平面(桁)架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式。在鋼結構設計的整個過程中都應該注重的是概念設計，所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確，並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時，它也是判斷計算機內力分析輸出資料可靠與否的主要依據。所以它在結構選型與佈置階段就尤其重要。對一些難以做出精確理性分析或規範未規定的問題，可依據從整體結構體系與分體系之間的破壞機理、力學關係、試驗現象、震害和工程經驗中獲得概念設計的思想，結構的佈置及細部措施應該從全域性的角度來確定控制。一般地說要剛度均勻，力學模型清晰簡便，層次清楚，條理分明，儘可能限制大荷載或移動荷載的影響範圍，控制構件的側移變形，保證結構具有足夠的抗彎和抗剪能力，使其結構傳力以最直接簡單的線路傳遞到基礎，柱間的抗側支撐的分佈應均勻，其形心要儘量靠近側向力(風震)的作用線，否則應考慮結構的扭轉。結構的抗側應有多道防線，比如有支撐框架結構，柱子至少應能單獨隨1/4的總水平力。
2.判定結構的合理性。要正確使用結構軟體，還應對其輸出結果做正確的判斷。比如評估各向週期、位移、應力、總剪力、變形特徵等。不同的軟體會有不同的適用條件和範圍，初學者應充分明瞭。工程師們不應該過分信任與依賴結構軟體。工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離，為了獲得實用的設計方法，有時會用誤差和較大的假定，但對這種誤差，會透過適用條件、概念及構造的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中，適用條件、概念及構造是比定量計算更重要的內容。
3.連線節點最佳化設計。鋼結構是由鋼板、型鋼透過必要的連線組成構件，各透過一定安裝而形成整體結構，連線部位應有足夠的強度、剛度、延性。所以連線節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一，鋼結構的連線方法可分為焊接、鉚接、普通螺栓連線、高強螺栓連線。在結構分析前，就應該對節點的形式有充分地思考與確定，應根據連線節點的位置及其所要求的強度、剛度合理地確定連線方式及節點細部構造和計算方法。常常出現的一種情況是，最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免，按傳力特性不同，節點分剛接、鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者，連線的不同對結構影響甚大。比如，有的剛接節點雖然隨彎矩沒有問題，但會產生較大轉動，不符合結構分析中的假定，會導致實際工程變形大於計算資料等的不利結果。連線節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法，初學者可偏安全選用前者。
二、輕型鋼結構應用
1.圍護結構。圍護結構雖然對工程起著非常重要的保障作用，但是其從根本上講，並不屬於影響房屋主體結構的部分。因此，為了減輕多層房屋鋼結構的自重，不給房屋增加額外的承載上的負擔，所以設計人員在輕型房屋剛結構的圍護結構的設計過程中會盡可能的採用輕質材料。一般情況下，多層房屋鋼結構的外牆牆體採用的輕質填充材料有：空心砌塊、加氣混凝土以及壓型鋼板加輕質保溫層組成的複合牆體等，另外，也有很多房屋外牆採用輕質美觀的玻璃幕牆結構，但是由於玻璃幕牆的成本較高，並不適用於普通的住宅小區進行推廣。而輕鋼結構房屋的內隔牆為了減重可採用空心砌塊、加氣混凝土等輕質填充牆或輕鋼龍骨石膏板，這些材料不僅能夠減重，還可以起到一定的輔助支援作用，但是缺點是隔聲和隔溫效果不好，所以，目前也有一些房屋建築中採用鋁合金框玻璃作隔斷，但是其侷限同玻璃幕牆一樣，並不適用於在住宅建築中大範圍的推廣和使用。
2.防火和防腐措施。中國的鋼結構的防火主要採用防火塗料、發泡防火漆和外包防火層三種方法進行。對於房屋中必須外露的鋼結構構件，如樓梯等，大多采用塗料和漆料塗刷的方式進行防火，一般情況下采用10～40mm厚的塗料，其耐火極限可達一點五至三個小時，而如果採用發泡漆進行防護，其耐火基線時間為一般只有半個小時，所以如無特殊建築要求，一般推薦採用防火塗料的方式。對房屋建築中一些不外漏的相對來講隱藏於結構內部的構件的防火，採用珍珠岩和蛭石防火噴塗或防火板是最為經濟有效的方法，一般情況下30～40mm厚的噴塗可實現一個半小時的耐火極限，與此同時，該噴塗材料還有一定的防腐能力，可以作為一種日常維護。另外，暴露於外的鋼構件的防火一般採用耐腐蝕塗料或油漆防腐進行，通常情況下，要塗刷兩次，因為耐腐蝕塗料由底漆和麵漆兩個部分組成，單獨塗刷底漆或者面漆無法達到良好的防腐和防火效果。值得注意的是，目前市面上的普通防腐塗料的有效期一般為十年至二十年左右，所以有關部門要做好備案，以便在材料過期和失效時能夠及時的重新塗刷。鍍鋅壓型鋼板的防火措施，主要以塗刷有機塗料為主，因為其本身具有一定防腐能力，在用於樓蓋時可藉助於防火塗料解決防腐問題，所以塗刷塗料主要目的在於增加其耐久年限。
隨著輕型鋼結構應用的日益廣泛，建築鋼結構專業人員應該為迅速扭轉當前不利於其發展的現狀作出更大的努力和貢獻。
轉自：江西禧福鋼結構 http://www.zgganggou.com/html/zixun/87.html