关于轻型钢结构设计的一些想法

   摘要：随着我国社会经济的快速发展，在一些工业和民用建筑中轻型钢结构的应用，深
受人们的青睐。钢结构行业以其质量好、造价低、自重轻、施工周期短、可再利用、利润丰厚等
六大优势，吸引了一大批企业进入该行业。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，
我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。本文对轻型钢结构设计方面进行了相关的研究
与论述。

 

　　关键词：轻型钢结构

 设计 抗风柱 

　　

 

　　随着建筑钢结构技术的迅速发展和机械化程度的日益提高，轻型金属板材及其配套的
门式刚架等系列轻型钢结构已得到了较为广泛的应用。与此同时，建筑钢材、连接技术及加
工、安装技术也进一步达到了系列配套的要求。然而，当今钢结构专业队伍素质良莠不齐，
时有

“家庭作坊”式的钢结构队伍充斥其中，对一般钢结构加工及安装知识了解甚少，致使

在一些工程中发生工程质量隐患和质量事故。加强钢结构专业队伍素质的提高，已成为一项
紧迫的任务。

 

　　

1、荷载 

　　一般情况下，单层轻型钢结构的风荷载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规
程》（

ECS102：2002）取用被认为是安全的，对于对风荷载较为敏感且有吊车的建筑应引

起高度的重视。比较《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（

ECS102：2002）和《建筑结构荷

载规范》（

GB50009-2001）两本规范计算所得风荷载效应，不能简单从两本规范的体型系

数上进行比较，应将两者的弯矩组合设计值进行比较，选择比较合理的结果作为刚架截面
设计的依据。对于檐口、雨篷和屋面局部凸出部分的风荷载的取值应按《建筑结构荷载规范》
（

GB500 09-2 001）第 7.3.3 的取值来验算。设计中恒荷载应按实际情况进行取值，不能偏

小，也不应任意加大。恒荷载偏小引起结构不安全，这是大家都知道的，故一般情况下极少
出现这种情况。而任意加大恒荷载同样会引起结构的不安全，在风荷载参与组合的情况下，
由于风荷载的作用方向一般与屋面荷载作用方向相反在风荷载工况下框架梁常出现上部翼
缘受拉、下翼缘受压的情况，不按实际情况任意加大恒荷载反而会偏于不安全。

 

　　

2、屋面板及檩条设计 

　　屋面板和檩条的设计，现在通常是檩条等间距布置，檩条对屋面板是等跨支座，例如
跨度

15m 以上的刚架多为双坡，每坡屋面板在 7．5m 以上。根据檩条布置，屋面板多按 5

跨等跨连续梁设计，其结果是屋面板端跨的跨中弯矩比中跨的跨中弯矩大很多，按端跨跨
中弯矩选用屋面板，则中跨屋面板不能充分发挥作用。对檩条的线荷载又以屋面板的第二支
座反力为依据，第二支座反力是

5 跨连续板中反力最大的支座，以此反力设计檩条，此时

只有屋面板第二支座的檩条能充分发挥作用，中跨支座檩条承载力富裕很多，不能充分发
挥作用。

 

　　为此建议檩条采用不等跨布置，檩条的布置在屋面板端跨处间距减少而中跨处间距放
大使屋面板的端跨弯矩和中间跨弯矩比较接近，或由于檩条不等跨布置使屋面板支座反力
比较接近，这样能充分发挥屋面系统的材料性能，降低单位用钢量，降低造价。一般工程的
屋面系统用钢量占总用钢量的比例较大，所以这样处理效果较好。檩条采用不等跨布置，相
应的檩托布置不等距，檩条拉杆长度也会不等，只要认真施工，是可以满足设计要求的。

 

　　

3、柱间支撑设计 

　　关于柱间支撑的设置，一些轻型钢结构厂房中的柱间支撑多为角钢剪刀撑，每一肢均
同时满足受压和受拉的长细比要求，因此设计的柱间支撑截面较大。轻型钢结构厂房的墙体
围护结构多为压型钢板加保温材料，对厂房的柱顶位移限值放得很宽，并且吊车吨位不超