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　　自进入20世纪90年代以来，我国钢结构建筑的发展十分迅速，特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成，为钢结构在我国的发展揭开了新的一页。如世界第三高的ξ上海88层、高420m的金茂大厦业已竣工，现已投入运营。据称世界第一高度的上海浦东环球金融中心，95层高460m，建筑面积♂为31万m2，现正在加紧建设中。由外商投资的大连总统大厦，正在加紧筹建之中，共95层，据称建成后★其高度将名列世界前茅。

　　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∑∑，抓好设计和施工质量，这是当前一个十分迫切的问题「。本文拟就轻钢结构的优点①、材料选择和设计中的注意点、塑性设计及腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应等作一概略介绍，利于读者对轻钢结构有←一个比较全面的了解。

　　轻钢结构行业及其适用范围

　　所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构：①冷弯薄壁型●钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻╲型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。

　　一.适用范围

　　根据我〒国目前情况来看，这种结构由于其用度广、优势明显，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承☆重构件等。对单层工业厂房而言，通常以H型钢，采用焊』接连接作为梁柱，以C形或Z形轻钢板作檩条，屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时也可以再配钢※筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板，夹层板内部可充填各种保温层。

　　二.主要优点

　　⑴施工周期短：轻钢结构的最大优↘点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房∏仅需45d至2个月，而若采用钢筋混凝土建筑则要8～12个月左右。

　　⑵综合经济效益好：由于施工周期短，可以♂提前投入使用，提前获取投资效益;更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板，美观华丽，改善了周边环境的动态感;因为★建筑物本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节↓省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后，使保温、隔热和隔章等效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面，经两〓除两烘加工而成，耐久性也较好，根据目前我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构，当厂房的跨度越ζ　大时，其优势更为明显，这也是它赖以竞争的一大【优势。

　　⑶抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗◇震。我国是一个多地震区国家，在地震区建筑中应多多推广应用钢结构，必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的︽惨痛教训应予记起。目前，天津市已正式启动轻钢结构住宅。

　　⑷宜于拆〖卸搬迁：一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化，则整个建筑可在很短时间内拆迁，损失极小，而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的。

　　正是由于轻※钢结构的诸多优点，而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中▅获得了广泛的应用。

　　钢⊙结构一般分为普通钢结构和轻钢结构，它们之间并无明显的界限。其计算规则都是一样的。所谓轻钢结构，一般是结构荷①载较小，结构杆件也较小，构件壁厚较薄的一类结构，一般采用门式钢架、屋架和网架为主→要承重结构。正因为轻钢结构上作用的荷载较小，所以，使得结构效应产生的内♀力一般较小，这就使得结构的强度往往不成问题，而由于构件断面较小，截面惯性距较小，使得结构※的刚度也随着减小，结构的整体和局部稳定成为在设计中必须引起重视的主要问题。这就是轻钢结构自己的特点。了解了这个特点，我们就︾可以采取相应的措施，比如可以采用增加支撑和拉条，以满足杆〗件的长细比要求，增设加劲肋以满足构件的局部稳定等。

　　A.门式刚架结构的特点

　　下面讲一下我们常见的门式刚架结构。门式刚架轻型房¤屋，其结构一般由主骨架和支撑系统构成，主骨架包括：1)主受力构件-门式刚架;2)墙架;3)檩条等;支撑系统◤包括：1)刚架柱之间的垂直支承;2)刚架梁之间的水平支■撑;3)刚性系杆、拉条;4)隅撑等;

　　从以上的构成可以看出，支撑系统占有很大的比例，这也是轻钢结构的特点。

　　门式刚架房屋上作ω用的荷载一般有：竖向荷载(结构自重，雪荷载，积灰荷载，)和水╳平荷载(风荷载，吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。由于№轻钢结构自重较轻，所以对地震的反应也较轻，这一点对抗□　震非常有利。

　　B.判断结构是否适合用轻钢结构

　　是否为轻钢，可以根据结构承受荷载的大小，以及→结构类型来定的。1、楼、屋面结构体系：如果是钢筋混凝土楼、屋面板，荷载较大就不能用轻钢结构;2、吊车荷载：如果有较大吨位的吊车就不▽符合轻钢结构的要求;3、结构体系：要是建筑物为多▲层，或是比较高的单层结构也不宜按轻钢设计。

　　C.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002的适用范围

　　适用于主要承重结构为单跨『或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或仅有起重量不大于20t的中、轻级工作制桥式吊车或3t悬挂式起重机∑　的单层房屋钢结构。

　　D.门式刚架各构件的作用

　　门式刚架，建筑物上的各种▓荷载主要由它承担并将其传给基础，刚架与基础的连接有●刚接和铰接两种形式，一般宜采用铰接，当●水平荷载较大，房屋高度较高或刚度要求较高时，也可采用刚接。刚架柱与斜梁为刚接。刚架的特点是平面内刚度＠较大而平面外刚度很小，这就∮决定了它在水平荷载作用时，可承担平行与刚架平面的荷载，而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。

　　墙架，主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载(风荷载)，并将其间接传给主◥体结构。

　　檩条，承担屋面荷载，并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来，与墙架梁一起与刚架形成空间结构。

　　由于檩条和墙架梁之间ぷ都是由螺栓连接的，连接点近似于╳铰接，又由于檩条和墙架梁的长细比都较大，在平行于房屋纵向荷载的作用下，其传力刚度有限≡，所以有必要在屋面的各刚架之间设置一定数∩量的刚性系杆。我们刚才说了，刚架平面外的刚度很小，这样，我们必须设置刚架柱之间的柱间支撑和刚架＠ 梁之间的水平支撑，使其形成具有足够刚度的结构;

　　由于檩条和墙架的平面外刚度小，所以，有必要设置拉条(增加支撑)，以减小在这个方◢向的长细比;

　　对于刚架斜梁，一般是上翼缘受压▽▽，下翼缘受拉，上弦由于檩条相连，一般不会出现失稳，但当屋面风荷载吸力︻作用时斜梁下翼缘有可能变号受压从而失稳，因此，设置隅撑就十分必要了。

　　另外门式刚架与基础是通过地脚螺栓连接的，当水平荷载作用形成的剪力较大时螺栓就要承担这些剪力，我们一般不希望螺栓来承担这部分剪力，在设计时我们也没△考虑它的作用，而是设置刚架柱脚与基础之间的剪力键来承担这部分剪力。