1、1. 輕鋼結構的特點鋼結構一般分為普通鋼結構和輕鋼結構，它們之間并無明顯的界限。其計算規則都是一樣的。所謂輕鋼結構，一般是結構荷載較小，結構桿件也較小，構件壁厚較薄的一類結構，一般采用門式鋼架、屋架和網架為主要承重結構。正因為輕鋼結構上作用的荷載較小，所以，使得結構效應產生的內力一般較小，這就使得結構的強度往往不成問題，而由于構件斷面較小，截面慣性距較小，使得結構的剛度也隨著減小，結構的整體和局部穩定成為在設計中必須引起重視的主要問題。這就是輕鋼結構自己的特點。了解了這個特點，我們就可以采取相應的措施，比如可以采用增加支撐和拉條，以滿足桿件的長細比要求，增設加勁肋以滿足構件的局部穩定等。2.x

2、x 架結構的特點下面講一下我們常見的門式剛架結構。門式剛架輕型房屋，其結構一般由主骨架和支撐系統構成，主骨架包括： 1）主受力構件門式剛架； 2）墻架；3）檁條等；支撐系統包括：1）剛架柱之間的垂直支承；2）剛架梁之間的水平支撐； 3）剛性系桿、拉條；4）隅撐等；從以上的構成可以看出，支撐系統占有很大的比例，這也是輕鋼結構的特點。門式剛架房屋上作用的荷載一般有：豎向荷載（結構自重，雪荷載，積灰荷載，）和水平荷載（風荷載，吊車剎車力） ,還有地震荷載（水平和豎向）。由于輕鋼結構自重較輕，所以對地震的反應也較輕，這一點對抗震非常有利。 3. 門式剛架各構件的作用門式剛架，建筑物上的各種荷載主要由它

3、承擔并將其傳給基礎，剛架與基礎的連接有剛接和鉸接兩種形式，一般宜采用鉸接，當水平荷載較大，房屋高度較高或剛度要求較高時，也可采用剛接。剛架柱與斜梁為剛接。剛架的特點是平面內剛度較大而平面外剛度很小，這就決定了它在水平荷載作用時，可承擔平行與剛架平面的荷載，而對于垂直剛架平面的荷載卻無能為力。墻架，主要承擔墻體自重和作用于墻上的水平荷載（風荷載），并將其間接傳給主體結構。楝條，承擔屋面荷載，并將其傳給剛架。楝條還通過螺栓與每根剛架連接起來，與墻架梁一起與剛架形成空間結構。由于檁條和墻架梁之間都是由螺栓連接的，連接點近似于鉸接，又由于檁條和墻架梁的長細比都較大，在平行于房屋縱向荷載的作用下，其傳力

4、剛度有限，所以有必要在屋面的各剛架之間設置一定數量的剛性系桿。我們剛才說了，剛架平面外的剛度很小，這樣，我們必須設置剛架柱之間的柱間支撐和剛架梁之間的水平支撐，使其形成具有足夠剛度的結構；由于檁條和墻架的平面外剛度小，所以，有必要設置拉條（增加支撐），以減小在這個方向的長細比；對于剛架斜梁，一般是上翼緣受壓，下翼緣受拉，上弦由于檁條相連，一般不會出現失穩，但當屋面風荷載吸力作用時斜梁下翼緣有可能變號受壓從而 失穩，因此，設置隅撐就十分必要了。另外門式剛架與基礎是通過地腳螺栓連接的，當水平荷載作用形成的剪力較大時螺栓就要承擔這些剪力，我們一般不希望螺栓來承擔這部分剪力，在設計時我們也沒考慮它的作

5、用，而是設置剛架柱腳與基礎之間的剪力鍵來承擔這 部分剪力。4 .判斷結構是否適合用輕鋼結構是否為輕鋼，可以根據結構承受荷載的大小，以及結構類型來定的。 1、 樓、屋面結構體系：如果是鋼筋混凝土樓、屋面板，荷載較大就不能用輕鋼結構；5 、吊車荷載：如果有較大噸位的吊車就不符合輕鋼結構的要求；3 、結構體系：要是建筑物為多層，或是比較高的單層結構也不宜按輕鋼設計。6 .判斷結構是否適合用輕鋼結構門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程CECS10：2 2002 的適用范圍適用于主要承重結構為單跨或多跨實腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車或僅有起重量不大于20t的中、輕級工作制橋式吊車或3t?懸掛

6、式起重機的單層房屋鋼結構。7 .鋼材的分類1 、按建筑用途分類碳素結構鋼（普通及優質）、焊接結構用耐候鋼（耐大氣腐蝕鋼）、高耐候性結構鋼、橋梁用結構鋼。2、按化學成分的碳及合金元素分類碳素鋼：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼合金鋼：低合金鋼、中合金鋼及高合金鋼3、按化學成分的硫及磷含量分類普通鋼：SW 0.05% PW 0.045%;優質鋼：S< 0.045% PW 0.04%;高級優質鋼：S< 0.035% PW 0.03%4、按煉鋼爐爐種分類平爐鋼、氧氣頂吹轉爐鋼、堿性側吹轉爐鋼及電爐鋼。5、按澆注時脫氧程度及方法分類沸騰鋼、鎮靜鋼、半鎮靜鋼。7.Q235及Q345鋼的質量等級和保證項目

7、Q235鋼的質量等級分為A、B、C、D四級。1 、 Q235A 鋼號的力學性能保證項目：屈服點、抗拉強度及伸長率三項。2、Q235的B、C、D級鋼的力學性能保證項目：有屈服點、抗拉強度、伸長率、沖擊韌性、冷彎性能五項，其中沖擊韌性的試驗溫度，對B、C、D級鋼分別為200c 00C級200C,D級試驗溫度屬負溫 試驗。Q345鋼的質量等級分為A、 B、C、D、E五級。1 、 Q345A 鋼的力學保證項目：屈服點、抗拉強度、伸長率和冷彎性能四項。2、Q345的B、C、D、E級鋼的保證項目：有屈服點、抗拉強度、伸長率、沖擊韌性及冷彎性能五項，其中沖擊韌性的試驗溫度，對B、C、D、E級鋼分別為200c

8、 200C級400CQ E級試驗溫度屬負溫試驗。8.材料用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,?應采用現行國家標準碳素結構鋼GB/T 700規定的Q235和低合金高強度結構鋼GB/T 1591規定 的Q345鋼。門式剛架、吊車梁和焊接的楝條、墻梁等構件宜采用Q235B級或Q345A及以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構件可采用 Q235A 鋼。門式剛架輕型房屋的檁條和墻梁宜采用本規程附錄 B 規定的卷邊Z 形冷彎型鋼或附錄C規定的卷邊梢形冷彎型鋼。9 .優化目標在進行輕鋼結構設計時，應在確保結構安全的前提下，使結構的用鋼量最省、造價最低。這也就是我們采用優化設計方法的優化目標。而在實際設

9、計中，輕鋼結構的用鋼量和造價又是由結構桿件的截面尺寸決定的。因此,我們的優化目標可以直接簡化為如何選擇經濟合理的截面尺寸，使其在滿足強度、剛度、穩定性等要求的前提下，截面面積最小。10 .優化方法與網架鋼結構的優化方法相似，門式剛架結構的優化方法也采用漸近滿應力法，即門式剛架結構桿件通過多次計算分析選擇修改其截面尺寸，使其達到或盡量接近滿應力狀態，直到門式剛架結構的全部桿件的截面尺寸不需修改為止，使門式剛架結構的用鋼量最小，以達到造價最低的優化目標。構件截面尺寸的修改，也就是截面尺寸的優化，其方法是選取的截面尺寸力求其在平面、出平面兩個方向的截面抗彎抵抗力矩最大，而其截面面積最小，即在外荷載作

10、用下，截面尺寸的選擇既要能滿足強度、穩定驗算中構件材料的設計強度要求，又要使材料用量最省。11 .檁條的設計檁條的形式及特點1 、實腹式檁條：槽鋼檁條、高頻焊接輕型H 鋼檁條、卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條、卷邊Z 形冷彎薄壁型鋼檁條。2、空腹式檁條：由角鋼的上下弦和綴板焊接組成。3、格構式檁條：平面桁架式、空間桁架式、下撐式檁條。2 、截面高度實腹式楝條的截面高度H, 一般取跨度的；桁架式楝條的截面高度H, 一般取跨度的。2、截面寬度實腹式楝條的截面寬度B,由截面高度H所選的型鋼規格確定，空間桁架 式楝條上弦的總寬度B,取截面總高度的檁條荷載3 、 xx 荷載屋面材料重量、支撐及檁條結構自重2、活

11、荷載屋面均布活荷載、雪荷載、積灰荷載和風荷載，當采用壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布活荷載的標準值（按水平投影面積計算）應取0.50KN/m2。檁條的布置、連接與構造檁條在屋架（剛架）上的布置和擱置1 、為使屋架上弦桿不產生彎距，檁條宜位于屋架上弦節點處，當采用內天溝時，邊檁應盡量靠近天溝。2、實腹式檁條的截面均宜垂直于屋面坡面，對槽鋼和Z 型鋼檁條，宜將上翼緣肢尖（或卷邊）朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭距。3、桁架式檁條的上弦桿宜垂直于屋架上弦桿，而腹桿和下弦桿宜垂直于地面。4、脊檁方案：一般應采用雙檁方案，屋脊檁條可采用槽鋼、角鋼或圓鋼相連。檁條與屋面的連接檁條與屋面應可靠連接

12、，以保證屋面能起阻止檁條側向失穩和扭轉的作用，這對一般不需要驗算整體穩定性的實腹式檁條尤為重要。檁條與壓型鋼板屋面的連接，宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘。檁條與剛架的連接檁條端部與剛架的連接應能阻止檁條端部截面的扭轉，以增強其整體穩定性。1 、實腹式檁條與剛架的連接處可設置角鋼檁托，以防止檁條在支座處的扭轉變形和傾覆。檁條端部與檁托的連接螺栓應不少于 2 個，并沿檁條高度方向設置。螺栓直徑根據楝條的截面大小，取 M12M16。2、桁架式檁條一般用螺栓直接與屋架上弦連接檁條的拉條和撐竿1 、拉條的設置：檁條的拉條設置與是否主要和檁條的側向剛度有關，對于側向剛度較大的輕型H 型鋼鋼和空間桁架式檁條一般

13、可不設拉條。對于側向剛度較差的實腹時和平面桁架式檁條，為了減小檁條在安裝和使用階段的側向變形和扭轉，保證其整體穩定性，一般需在檁條間設置拉條，作為側向支撐點。當楝條跨度W4m<,可按計算要求確定是否需要設置拉條；當屋面坡度 i>,楝 條跨度>4時，宜在楝條的跨中位置設置一道拉條；當跨度> 6m時，宜在楝條 跨度三分點處各設一道拉條或撐竿，在檐口處還應設置斜拉條和撐竿。拉條的直徑為812mm,根據荷載和楝距大小取用。2、撐竿的設置檁條撐竿的作用主要是限制檐檁和天窗缺口處邊檁向上或向下兩個方向的側向彎曲。撐竿的長細比按壓桿要求 入w 220可采用鋼管、方管或角鋼做成。目前也

14、有采用鋼管內設拉條的做法，它的構造簡單。撐竿處應同時設置斜拉條。3、拉條和撐竿的連接斜拉條與檁條腹板的連接處一般應予彎折，彎折的直段長度不宜過大，以免受力后發生局部彎曲。斜拉條彎折點距腹板邊距宜為1015mm,如條件許可，斜拉條可不彎折，而采用斜墊板或角鋼連接。12 .屋面支撐與柱間支撐的大小如何定13 、支撐的作用主要是保證結構體系成為空間體系，有足夠的空間剛度，2、支撐所受力主要是風載和地震作用，溫度作用；3、計算支撐內力時一般假定節點為鉸接，并忽略偏心的影響，并且一般的支撐都是按拉桿考慮，所以，一般適宜雙向布置。1 . 屋面支撐屋面支撐受力較小，桿件截面通常可按容許長細比來選擇。交叉斜桿

15、和柔性細桿按拉桿設計，可采用單角鋼；非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按壓桿設計，可采用雙角鋼組成十字形或 T 形截面。當屋架跨度較大、房屋較高且基本風壓也較大時，桿件截面應按桁架體系計算出的內力確定。計算支撐桿件內力時，可假定在水平荷載作用下，交叉斜 桿中的壓桿退出工作，僅由拉桿受力。2 .柱間支撐對廠房來說：分為上層支撐和下層支撐上層支撐計算時，為避免由于支撐剛度過大而引起較大的溫度應力，支撐腹桿按柔性拉桿計算。交叉體系的下層支撐當吊車較小時一般用圓鋼，較大時通常采用角鋼或槽鋼。交叉斜桿常按拉桿設計，但為了提高廠房的縱向剛度， 當吊車較大時，應按壓桿設計。13 .隅撐的作用與設置隅撐的作用

16、主要是阻止梁的下翼緣及柱的內側翼緣失穩。并在設計計算中 作為減少梁柱的平面外計算長度的最不利側向支撐間的最大間距。隅撐之所以要設，是因為剛架斜梁的受力的變化。在恒荷載和活荷載等荷載組合作用下，一般的梁受力是上翼緣受壓，下翼緣受拉，這樣檁條與鋼梁的有效連接為梁上翼緣的穩定提供了可靠的支撐。所 以一般情況下梁的平面外計算長度取兩倍的檁條間距。上翼緣的穩定可以保 證。但是在受到風吸力荷載作用時時，下翼緣受壓，上翼緣受拉，這樣下翼緣的穩定性沒有可靠的平面外支撐，因此在梁的下翼緣上加設隅撐給鋼梁的下翼緣提供支撐。隅撐一邊與梁的下翼緣連接，一邊與檁條連接。隅撐的做法可以 詳見門式剛架的規范。14 .隅撐的作用與設置門剛6.1.6.4 條規定，當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必須在受壓翼緣側面布置隅撐作為斜梁的側向支撐，隅撐的另一端連接在檁條上。門剛6.4.4.3條規定，當外側設有壓型鋼板的實腹式剛架柱的內側翼緣受壓時，可沿內側翼緣設置成對的隅撐，作為柱的側向支承。隅撐應按軸心受壓構件設計15 .隅撐的作用與設置研究表明，門式剛架的破壞和倒塌在很多情況下是由受壓最大的翼緣屈曲引起的，而斜梁下翼緣與剛架柱的相交處壓應力最大，是結構的關鍵部位。本規程規定