轻钢结构设计的几点问题

摘要：

 

　　

 轻钢结构的发展则更是如火如荼，特别在工业厂房的建设中则更为迅猛。从钢结构制

造加施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑，如上海市的钢结构制造和施工单位已由原来
的几十家一下子发展到现在的

400 多家，单上海的宝钢地区就有近百家的钢结构制造厂。大

好形势下，如何因势利导，抓好设计这是当前一个十分迫切的问题。本文拟就轻钢结构的优
点、材料选择和设计中的注意点及钢结构营销做一概略介绍，利于读者对轻钢结构有一个比
较全面的了解。

 

　　关键词：钢结构设计

 

  
　　

 1 设计步骤 

　　

  1.1 结构选型与结构布置 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",

它在结构选型与布置阶段尤其重要

. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可

依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得
的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。

 运用概念设计可以在早期

迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可
避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否
的主要依据。

 

��钢结构通常有框架、平面(桁)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 

其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决

,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的

稳定等。

 

��结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载

或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积
雪滑落（切线

50 度内需考虑雪载 ），

��结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性

质等综合考虑

.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范

围

,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力

(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱
子至少应能单独承受

1/4 的总水平力. 

��框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其

荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面
加大，减少了楼层净高

,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺

牲次梁保住主梁和柱子

. 

��1.2 预估截面 ��结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。

主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。

 

��钢梁可选择槽钢、轧制或焊接 H 型钢截

面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的

1/20~1/50 之间选择。翼缘宽度根据梁

间侧向支撑的间距按

l/b 限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢

迎。

 确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。 

�

�柱截面按长细比预估. 通常 50<λ<150, 简单选择值在 100 附近。根据轴心受压、双向受弯或
单向受弯的不同

,可选择钢管或 H 型钢截面等. 

�� 1.3 结构分析 ��目前钢结构实际设计

中

,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑 P-Δ,p-δ. 

��新近的一些有限元软件可以部

分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能

.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结

构都需要使用软件

: 

��典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形. ��简

单结构通过手算进行分析

. 

��复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析. ��1.4 

工程判定

 

��要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做\"工程判定\"。比如，评估各向

周期、总剪力、变形特征等。根据

\"工程判定\"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果. 

�

�不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力
学计算本身常有一定距离

, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误