文档介绍：探讨轻钢结构设计中的若干问题
探讨轻钢结构设计中的若干问题
摘要:轻钢结构自身重量轻,基础的竖向荷载相对小,具有施工工期短、抗震性能好等特点,轻型房屋钢结构我国已经进行了广泛的应用,技术上取得了长足的进步,但是值得研究和需要提高的方面还有很多。只有充分理解轻钢结构设计的概念,才能设计出更为经济合理,而且安全可靠地轻钢结构。本文根据笔者工作实践,对轻钢结构的特点以及轻钢结构刚度及稳定设计、基础设计、支撑体系、檩条的计算分析以及节点连接等问题进行了探讨。
关键词:轻钢结构设计问题
中图分类号:TU392文献标识码: A
轻钢结构是指由钢材所组成主要构造的结构,其材质主要为钢材,安装方式为焊接或螺栓连接等。轻钢结构具有施工工期短、抗震性能好等特点,因此得到了广泛的应用和推广。但是目前国内专业的轻钢设计相对还少,在进行轻钢的结构设计过程中,很多设计人员往往沿用传统的钢结构概念,这样虽然保证了安全,但是造成了很大浪费,增加了建设投资。在轻型钢结构建筑的结构设计过程中如何把轻钢结构设计得更轻更安全,是设计人员所要考虑和探讨的问题。轻钢结构的建筑物相对于其他结构来说,主要有以下一些特点。
1、轻钢结构的特点
、轻钢结构适应了建筑的工业化生产需求
轻钢结构具有很多砖混结构和钢筋混凝土结构、框架结构等所不具有的优点。相对于砖混结构、钢筋混凝土结构等传统结构形式来说,轻钢结构具有轻便、精确、快速、成行方便等优点。轻钢结构的这些优点,适应了建筑的工业化生产需求,在建筑建设过程的运输、施工以及安装等过程中显得尤为方便。轻钢结构建筑物施工工期短、造价低、施工不受外界天气等影响,保证了工程工期和成本等要求。
、轻钢结构施工工期短
轻钢结构的所有构件,都可以通过工厂现场制作为成品,然后运输到施工现场直接进行拼接施工。这个特点同钢筋混凝土的结构相比,可以将建设工期缩短一半。因为缩短了施工周期,就能完全可以能够提前使用,这样对于投资来说也带来了极大的效益。同时,轻钢结构的夹心使用聚苯乙烯泡沫,而单板上采取加保温被的措施,所以在保温、隔热与隔音等方面具有明显优势。
、轻钢结构抗震性能好
轻钢结构由于材质的原因,是一种柔性极大的结构,且相对于钢筋混凝土结构来说自重较轻,具有较大的柔韧性,因而能够极其有效的降低地震的影响,是一种极利于抗震的结构,适应于在地震频繁的地区使用。但也正是由于其材质的原因,轻钢结构的防火性能差,发生火灾时极易被破坏,因此在设计过程中,要注意提高其消防等级。
2 刚度及稳定设计
刚度设计
有重级及多层框架的工作厂房的变形监控,《钢结构设计规范》中做了具体的要求。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对普通单层结构做出了明确的规定。适用性问题是结构变形所涵盖的问题,相对于安全性其考虑的并不深。笔者认为,单层钢结构厂房的变形在设计是可以放宽标准,变形控制的建筑中,放宽变形容许条件可以降低经济成本。通过比较已经建成的轻钢结构厂房,在檐口的高度小于 9m 的单层厂房,强度条件是唯一考虑的因素,刚度变形不在考虑范围。这种做法同美国标准一致。
稳定设计
在设计时,屋面梁柱外翼缘和上翼缘由檩条约束,但是轻钢结构屋面相对质量轻,内力的方向容易被风载荷改变,由此柱内翼缘和梁下翼缘都有受到