轻钢结构设计解析

第一章绪论

1．1 钢结构的应用范围

随着我国经济、技术的迅速发展和进步，钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构，如工业建筑、文化体育建筑、城市现代化建筑及城乡住宅建设等。从钢材的力学特性和环境保护方面来看，钢材是目前最理想的建筑材料；从经济性方面考虑，虽然我国的钢产量在逐年提高，钢材市场的供应有所改善，但由于国民经济各部门都需要用钢材，因此，钢材在我国仍是一种比较贵重的建筑材料，必须合理应用。

在房屋建筑中，以下情况宜采用钢结构。

1．工业厂房钢结构

包括各类工业厂房，特别是重型厂房。重型厂房是指设有起重量很大(100t以上)或运行非常频繁(重级工作制)的吊车的厂房，以及直接承受很大振动荷载或受振动荷载影响很大的厂房。例如，冶炼厂的平炉车间、热轧车间、混铁炉车间；重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水压机车间；造船厂的船体车间；飞机制造厂的装配车间等。

2．大跨度房屋钢结构

随着结构跨度增大，结构自重对结构设计的影响迅速增加。由于钢结构具有强度高、自重轻的优点，用于大跨度结构时具有明显的经济效果。属于大跨度结构的有体育馆、展览馆、影剧院、大型交易市场、飞机库、火车站等。其结构体系主要有网架结构、悬索结构、拱式结构、预应力钢结构等。

3．高层及多层建筑

钢结构由于结构自重轻、构件体积小、装配化程度高，对高层建筑特别有利。因此，在高层建筑，特别是超高层建筑中，宜采用钢结构或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的组合结构。

近年来，在12—16层的小高层和6～8层的多层建筑中也采用钢结构，钢结构还可用于多层工业厂房，如炼油工业中采用的多层多跨钢框架等。

4．轻型钢结构

轻型钢结构是由弯曲薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢、圆钢等组成的结构。屋面和墙体常用压型钢板等轻质材料。由于轻型钢结构具有建造速度快，用钢量省、综合经济效益好等优点，适用于吊车吨位不大于20t的中、小跨度厂房、仓库及中、小型体育馆等太空间民用建筑。此外，由于轻型钢结构装拆方便，宜用于需要拆迁的临时结构。

5. 塔椽结构

塔桅结构包括电视塔、微波塔、无线电桅杆、高压输电塔、石油钻井塔、化工排气塔、导航塔及火箭发射塔(见图1．1)等，一般均宜采用钢结构。

6．板壳结构

板壳结构包括大型储气柜、储液库等要求密闭的容器及大直径高压输油管、输气管等。另外，还有高炉的炉壳、轮船的船体等均应采用钢结构。

7．桥梁结构

钢结构一般用于跨度大于40m的各种形式的大、中跨度桥梁。

8．移动式结构

移动式结构包括桥式起重机、塔式起重机、龙门式起重机、缆式起重机、装卸桥等起重运输机械及水工闸门、升船机等金属结构。

第二章单层厂房结构与普通钢屋盖

2．1 单层厂房钢结构的组成

钢结构单层工业厂房是工业与民用建筑中应用钢结构较多的建筑物。厂房结构是由屋盖(屋面板、檩条、天窗、屋架或梁、托架)、柱、吊车梁(包括制动梁或制动桁架)、墙架、各种支撑和基础等构件组合而成的空间刚性骨架(见图2．1)，承受作用在厂房结构亡的各种荷载和作用，是整个建筑物的承重骨架。

这些构件按其所起作用可组成下列体系：

1．横向框架

横向平面框架由柱和横梁组成，横向平面框架基本上承受厂房结构的全部竖向荷载和横向水平荷载，包括全部建筑物重量(屋盖、墙、结构自重等)、屋面雪荷载和其他活荷

载、吊车竖向荷载和横向水平制动力、横向风荷载、横向地震作用等，并将这些荷载传到基础上。横梁通常是桁架式的(即屋架)，轻屋面和跨度较小时也町采用实腹式的。

2. 屋盖结构

屋盖结构由懔条、天窗架、屋架、托架和屋盖支撑所构成，承受屋面荷载。

3．支撑体系

支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑，其作用是将单独的平面框架连成空间体系，从而保证了结构的刚度和稳定，同时也承受纵向风力和吊车的纵向制动力。

4．吊车梁和制动梁(制动桁架)

厂房中常设置桥式吊车，其竖向和水平荷载由吊车梁承受。吊车梁两端支撑寸：柱的变截面平台

或牛腿上。在吊车梁上翼缘平面内，通常沿水平方向设置制动梁或制动桁架，以便有效地将吊车的横向水平制动力传递到相邻的柱上。

5．墙架

墙架一般由墙架梁和墙架柱(也称抗风柱)等组成，用以承受墙重和墙面风荷载。当墙为自承重砖墙时只承受墙面风荷载，而全部墙重则传到底部搁置在相邻柱基础的钢筋混凝土基础梁上或专设的墙基础上。对纵向柱距较小的侧墙，只设墙架梁；对山墙和纵向柱距较大的侧墙则需加设墙架柱作为墙架梁的支承。墙架柱下端设基础，上端连于屋盖上弦或下弦水平支撑的节点上。

厂房钢结构的钢材用量指标和各类构件所占比重大致如表2．1所示。其中厂房单位面积钢材用量指标是评定设计经济合理性的一项重要指标。

为了改善厂房结构设计的技术经济指标，应该对整个厂房建筑和结构进行合理规划。规划时首先应使厂房满足工艺和使用要求，并能适应今后可能生产过程的变动和发展。规划的主要内容是确定车间的平面和高度方向的主要尺寸和控制标高，布置柱网，确定变形缝的位置和做法，并选择主要承重结构(横向平面框架、纵向平面框架、屋盖结构、吊车梁结构等)体系、布置和形式等。

规划时应充分考虑设计标准化、生产工厂化、施工机械化的要求，以提高建筑工业化。

第三章轻钢结构设计

轻钢结构主要是指以轻型冷弯薄壁型钢，轻型焊接和高频焊接型钢，薄钢板、薄壁钢管，轻型热轧钢及其以上各种构件拼接、焊接而成的组合构件等为主要受力构件，大量采用轻质围护材料的单层和多层轻型钢结构建筑。

与传统的混凝土结构和普通钢结构相比，轻型钢结构具有很多优越性。自重轻是轻型钢结构最显著的特点。其承重结构采用轻型焊接H型钢、冷弯薄壁型钢，这种型钢的截面形状可以按照实际受力情况和使用特点:轻型钢屋面系统的用钢量一般为8～15kg／m^2，单层轻钢仓库的用钢量一般为16—30kg／m^2，接近甚至低于在相同条件下钢筋混凝土结构的用钢量，工程资料表明：1．0 t钢结构可减少7．0 t混凝土用量，可节约大量木材、水泥及其他建筑材料。因此，轻钢结构可大幅度降低结构自重，一般轻钢结构自重约为同类普通钢结构的1/3~1/2，钢筋混凝土结构的1/30~1/10，房屋±部结构重量的减轻大大降低了基础工程的材料用量及工程量。对于地基承载力较低的地区，这个优点更加突出。轻钢结构还有加工制造简单、工业化程度高、运输及安装方便等优点，而且不消耗木材，可工厂化预制、可拼装、可拆卸，以及建筑工期短、投资回收快、有利于环境保护等综合优势。近年来，轻钢结构得到了迅速的发展。

门式刚架结构是轻钢建筑应用最为广泛的一种结构形式(见图3．1)。轻型门式刚架结构体系始于美国。在日本和欧洲，轻型门式刚架结构体系的应用也较多。

美国最初的轻型门式刚架结构用于建造兵营和一般的小型工业厂房。随着新型建筑材料的出现、加工设备的不断改善及设计形式的多样化，轻型门式刚架结构体系渐渐普及到大型工业厂房、商业建筑、

交通设施等结构中，实现了设计分析、出图的程序化(如大型通用化设计软件包Loseke Building Software)；构件加工、安装施工、经营管理一体化流程。其中美国的Butler公司(Butler Manufacturing Company)和ABC公司(American Building Company)在这方面工作最为突出。他们具有经营、科研、设计、加工、运输、售前售后服务等整体运作系统。—项10000m^2建筑面积的单层工业厂房，从设计到钢结构制作、屋面墙面金属板压型，全部完成的周期为两个月。Butler公司以门式刚架结构作为结构体系的基本单元，进行组合和延伸，发展了大跨度系统、Landmark系统、三角托梁系统、多层建筑系统、特殊型建筑系统等结构体系。ABC公司除了轻钢产品外，还生产各种隐藏式金属压型板，用于墙面和屋面。由于厂房结构定型化，规范化，可以采用计算机对整个厂房的各种构件进行优化设计。

美国轻型门式刚架结构体系主要用在商业(如仓库、小卖店、事务所、银行、车库)、制造业(如制造上场、仓库)和文化娱乐业(如学校、教堂、娱乐、福利设施)等。

在口本，轻型门式刚架结构体系有两种类型：第一种类型是闩本自身发展起来的，已实现了构件标准化、定型化、装配化，经营管理、设计、生产、施工、售后服务系统化；第二种类型是1989年以来，由美国引进的轻钢结构体系的基础上发展起来的。日本工程界目前正就550MPa级钢材大断面Z型冷弯薄壁型钢檩条及墙梁、高强度螺栓在椭圆孔处的受力状态等几个方面进行研究。

我国轻型门式刚架结构体系起步较晚，是在引进国外的相关材料和软件的基础上发展起来的。近年来，随着压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产得以实现，轻型门式刚架结构体系得到了较为广泛的推广，主要应用于工业厂房(可布置悬挂吊车、中轻级工作制桥式吊车、重级工作制吊车的起重量分别不超过5t、10t和20t)、机库、候车室、码头建筑、超市、仓库、农贸市场、饮食娱乐用房、体育设施以及各种临时性建筑。工程应用的发展推动了该种体系在我国的设计、成型一体化进程。许多大型钢结构公司都增加了轻型门式刚架结构体系的生产线。程序化设计已经取代手工设计，采用国外设计软件逐渐采用我国自行编制的设计软件所替代。为了适应轻型门式刚架结构体系迅速兴起的市场需求，我国工程建设标准化协会发布了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》)(CECS 102：2002)，该规程为

我国轻型门式刚架结构体系的实际、生产、施工提供了依据。

3．1 轻钢结构常用建筑材料

1，彩色涂层钢板

彩色涂层钢板是指由保护性和装饰性的有机涂料或薄膜连续涂覆于钢或铝带表面制成的预涂层冶金产品。它主要是由金属基板、化学转化膜和有机涂层三部分组成，有机涂层可配置各种色彩，并可借助印花、压花技术制成多种图案花纹。可取代传统的油漆装饰。

目前国际上建筑用彩板的基板种类主要有：热镀锌钢板、热镀锌合金化钢板、热镀铝

第四章多、高层钢结构设计

4．1 多、高层钢结构的特点与结构体系

4．1．1 多、高层钢结构的特点

现代高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来的，是商业化、工业化和城市化的结果。而科学技术的进步、轻质高强材料的出现及机械化、电气化、计算机在建筑中的广泛应用等，又为高层建筑的发展提供了物质和技术条件。在发达国家，大多数高层建筑采用钢结构。在我国，随着高层建筑建造高度的增加，已开始采用高层钢结构。

多、高层建筑钢结构的发展已有100多年的历史。世界上第一幢高层钢结构是美国芝加哥的家庭保险公司人楼(10层，高55m)，建于1884年。20世纪开始，钢结构高层建筑在美国大量建成，最具代表性的几幢高层钢结构如建于1931年的102层、高381m的纽约帝国大厦；建于1974年的110层、高443m的芝加哥西尔斯大厦等，均为当时世界最高。

我国多、高层建筑钢结构自20肚纪80年代中期起步，随后在北京、上海、深圳、大连等地陆续建成广大量的多、高层建筑钢结构。较具代表性的几幢钢结构如28层、高94米的北京长富宫中心饭店，是钢框架结构体系；71层、高294m的深圳地王大厦，是钢筋混凝土核心筒—外钢框架结构体系；60层、高208m的北京京广中心，是钢框架—带钢边框的钢筋混凝土剪力墙结构体系；44层、高144m的上海希尔顿饭店，是钢筋混凝土核心筒—外钢框架结构体系；91层、高365m的上海金茂大厦，是钢筋混凝土核心筒—外钢骨混凝土结构体系等。1998年底，我国正式颁布了《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99—98)，为我国高层建筑钢结构的迅速发展提供了技术保障。

高层建筑采用钢结构具有良好的力学性能和综合经济效益，其特点主要表现在：

1)自重轻。钢材的抗拉、抗压、抗剪强度高，因而钢结构构件结构断面小、自重轻。采用钢结构承重骨架，可比钢筋混凝上结构减轻自重约1/3以上。结构自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载也相应减少，在地质条件较差地区，可以降低基础造价。

2)抗震性能好。钢材良好的弹塑性性能，可使承重骨架及节点等在地震作用下具有良好的延性。此外，钢结构白重轻也可显著减少地震作用，一般情况下，地震作用可减少40％左右。

3)有效使用面积高。钢结构的结构断面小，因而结构占地面积小，同时还可适当降低建筑层高。与同类钢筋混凝上高层结构相比，可相应增加建筑使用面积约4％。

4)建造速度快。钢结构的构件一般在工厂制造，现场安装，因而可提供较宽敞的现场施工作业面。钢梁和钢柱的安装、钢筋混凝土核心筒的浇注及组合楼盖的施工等可实施平行立体交叉作业。与同类钢筋混凝土高层结构相比，一般可缩短建设周期约1/4~1/3。

5)防火性能差。不加耐火防护的钢结构构什，其严均耐火时限约15min左右，明显低

于钢筋混凝土结构。故当有防火要求时，钢构件表面必须用专门的防火涂料防护，以满足《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95)的要求。

4．1．2 多、高层钢结构的结构体系

在高层建筑中，抵抗水平力成为设计的主要矛盾。因此，抗侧力结构体系的确定和设计成为结构设计的关键问题。高层建筑中基本的抗侧力单元是框架、剪力墙、框筒及支撑。

常用的高层建筑钢结构的结构体系主要有：框架结构体系、框架—支撑(剪力墙板)结构体系及简

体体系。钢结构房屋的最大高度不应超过表4．1的规定，高宽比的限值不应超过表4．2的规定。

1，框架结构体系

纯框架结构一般适用于层数不超过30层的高层钢鲒构，见图4．1。框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向，均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。

框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间。需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。如果采用轻质隔墙和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。

框架结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大延性，自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好。

但框架结构的抗侧刚度小，侧向位移大。框架结构的侧移由两部分组成：第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。柱和梁都有反弯点，形成侧向变形。框架下部的梁、柱内力大，层间变形也大，愈到上部层间变形愈小，使整个结构呈现剪切型变形。第二部分侧移由柱的轴向变形产生。在水平荷载作用下，柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。这种侧移在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小，使整个结构呈现弯曲型变形。框架结构中第一部分侧移是主要的；随着建筑高度加大，第二部分变形比例逐渐加大，但合成以后框架仍然呈现剪切型变形特征。

框架因梁柱节点腹板较薄，节点域将产生较大剪切变形，从而使框架侧移增大。

水平荷载作用下，钢框架因截面尺寸较小，侧移值较大，其上的竖向荷载作用于几何

第五章平板网架结构设计

5．1 网架结构的特点

我国自从1964年建成第一幢平板形网架结构——上海师范学院球类房屋盖(平面尺寸31. 4mX40．5m的正放四角锥网架)以来，据不完全统计，至2001年底，全国已建成各种大、中、小跨度网架、网壳结构约13 500幢，覆盖建筑面积近2000万m^2，这在世界上列首位。其中12％为网壳结构，约1600幢；2001年的年增长幅度约1500幢，280万m^2。网架结构广泛用于体育场馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、候车(船)厅、飞机库、工业车间和仓库等建筑中。如1966年建成的首都体育馆，平面尺寸为99mX112．2m，长期是我国矩形平面跨度最大的网架结构。2000年建成的沈阳博览中心(室内足球场)，平面尺寸144mX204m，成为我国跨度最大、单体覆盖建筑面积最大的网架结构。又如1 975年建成的上海体育馆，直径llOm，挑檐7．5m，是当前我国圆形平面跨度最大的网架结构。1996年建成的首都四机位机库，平面尺寸90mX(153+163)m，采用了三层网架，开口边和中轴线处则选用四层构造的立体桁架，成为目前国内及亚洲最大的机库网架。再如援外工程中1980年建成的巴基斯坦伊斯兰堡体育馆，平面尺寸93．6m见方，四柱支承，采用顶升法施工，顶升时包括自重、屋面、吊顶等总重量共计1050t，是我国整体顶升、总重量最大的网架结构之一。由瑞士赫尔佐格—德梅隆建筑事务所与中国建筑设计研究院联合体提出的鸟巢形国家体育场是2008年北京奥运会的中标方案，其屋盖主体结构实际上是两向不规则斜交的平面桁架系组成的332．3mX 296．4m椭圆平面网架结构。网架外形呈微弯形双曲抛物面，周边支承在不等高的24根立体桁架柱上，最高点高度68．5m，最低点高度42．8m，每榀桁架与约为140mX 70m长椭圆内环相切或接近相切，外形像鸟巢，不妨称之为鸟巢形网架(见图5．1)。这是当前在设计、施工的世界上最大跨度的网架结构。我国在多跨大柱距的工业厂房和车间中，自20世纪80年代初开始采用网架结构，其建筑覆盖面积至今已有约500万m^2，是国际上在工业厂房中采用网架最多的国家。如1984年建成的北京燕山石化公司东风化工厂地毯车间，柱网为18m~18m，覆盖建筑面积近4万m^2。云南五溪烟厂成片的工业厂房网架达12万m^2。上海江南造船厂一车间，跨度60m，采用三层网架，是目前工业厂房中跨度最大的网架。

当前，除大中城市的大、中跨度建筑中较多地采用网架结构外，一千明显特点是，中小城市，边远地区，甚至一些县城、乡镇，在中、小跨度的公共民用建筑和工业建筑中，也都在采用网架结构。与此同时，在多层和高层建筑中，也已建成了一批网架楼盖结构。可以这样说，现在全国每个省、市、白治区和人部分城市、地区都能白行设计、施丁网架结构，技术水平普遍得到了提高；专门生产网架杆件和节点的厂家或公司已发展到近100家，生产任务相当饱满，还承担和出口了一批国外网架工程。

国外网架结构的应用以西欧、北美、日本诸国最多。这些国家的一个共同特点是，普遍选用各自

的标准单元、定型节点，按各种规格在工厂大量成批生产，并将产品储存堆放在公司专门的仓库中，以备用户大批订货采用。国外网架结构节点体系主要有：英国的诺达斯(NODUS)体系、空间板(SPACE DECK)体系，法国的平屋顶(UNIBA T)体系、斯费罗巴特(SPHEROBA T)体系，德国的米罗(MERO)体系、克鲁普蒙泰(KRUPPMONTAI-)体系，加拿大的三级型(TRIODETIC)体系，日本的DAIMOND、NS体系，澳大利亚的HARLEY体系和俄罗斯的嵌楔式(HIIII)体系等。当前，世界上最大的网架结构是巴西圣保罗展览中心的屋盖结构，平面尺寸260mX 260m，为正放四角锥铝管网架，共有杆件41 800根，25个支点，采用地面总拼、提升到14hi设计标高就位的施工方法。最大的单跨四柱支承网架结构为1978年建成的瑞士苏黎世克洛腾机场喷气机库的屋盖结构，它是一座三层的干板形网架，平面尺寸为125mXl28m，采用4台液压千斤顶顶升至标高24m就位，顶升时的网架重为3600t，当顶到2．5m标高后，安装天花板及3台10t吊车，此时总重量共达5300t。覆盖建筑面积最大的双向多跨大柱距网架是德国杜赛尔多夫展览大厅屋盖，由114个单元网架组成，每个单元的千面尺寸为30mX 30m，建筑面积共为102 600mz，最近又扩建了50 000多平方米，总建筑面积达156 000m^2。英国伯明翰国立展览中心屋盖，采用93个单元为30mX 30m网架，覆盖建筑面积也相当可观，为83 700m^2。

国内、外大量的工程实践说明，网架结构已成为大跨度空间结构中应用最为广泛的结构形式之一。它之所以获得如此快的发展和如此广泛的应用，除了计算机技术的进步为之提供有利条件外，主要是由于网架结构是一种受力性能很好的空间结构体系，并具有以下优越性：

1)省钢材。网架系三维受力结构，较平面结构节省材料，网架结构比传统的钢结构节省20％～30％的用钢量，如采用轻屋面经济效果将会更显著。如天津科学宫礼堂1Sm X21m，网架用钢量为6．26kg ／m^2，河南中原机械厂冲压车间18m X 60m，网架用钢量为6．76 kg／m^2；连云港集装箱厂集装箱车间(3X 37m)X 204m、(227)X156m，网架用钢量18 kg／m^2。

2)应用范围广。网架结构不仅用于中小跨度的工业民用建筑，如工业厂房、俱乐部，食堂、会议室等，而更适用于大跨结构的公共建筑如体育馆等。首都体育馆(99 mX112．2m)共11 000m^2，耗钢量65ke／m^2。上海体育馆(柱内直径110m，共9500m^2)，耗钢量47kg／m^2。近几年来采用最多的是大柱网的工业厂房，柱网从12m X12m到36m X36m，面积从几千m^2到十几万m^2，它既适用于周边支承，也适用于三边支承一边开口，或两边支承两边开口，或四点及多点支承，网架结构还适于局部增加集中荷载。

3)便于管道安装。网架结构的上下弦之间是由一定规律的腹杆所组成，雨水管道、空调管道、工艺管道均可在上下弦之间的空间穿过，这样可以降低层高，降低造价，获得良好的经济效果。

4)抗震性能好。网架结构整体空间刚度大，稳定性能及抗震性能好，安全储备高，对于承受集中荷载，非对称荷载、局部超载、地基不均匀沉陷等均为有利。网格尺寸小，上弦便于设置轻屋面，下弦便于设置悬挂吊车，也可在两个方向设置悬挂吊车，国内一般常用

第六章钢结构设计软件介绍

6．1 钢结构设计软STS

6．1．1 STS的基本功能特点

钢结构CAD软件STS是PKPM系列的一个模块，既能独立运行，又可以与PKPM其他模块数据共享，可以完成钢结构的模型输入、优化设计、结构计算、连接节点设计与施工图辅助设计。它具有如下特点：

1)专业钢结构一体化CAD软件，可完成钢结构的模型输入，结构计算，强度和稳定性验算，节点设计，以及绘制施工图。

2)可以设计多、高层钢框架，轻钢门式刚架，钢桁架，钢支架，钢排架，以及钢—混凝土混合结构。软件自动化程度高，易学易用。

3)施上图包括多高层钢框架，轻钢门式刚架，钢桁架，钢支架，钢排架柱、吊车梁等。节点类型丰富，全部可以自动设计。施工图有构件图和节点详图，可达到施工详图的深度。

4)截面类型有70多种，包括各类型钢截面、焊接截面、实腹式组合截面、格构式组合截面等截面类型。程序自带型钢库，包含了世界各国的标准型钢。

5)空间建模可以接口TAT、SATWE或PMSAP完成钢结构空间计算和应力验算，也可以由空间建模数据形成平面框架、连梁数据文件进行钢结构平面计算和应力验算。可以分别接空间、平面计算结果进行节点设计和绘图。

6)平面建模灵活方便，框架、桁架、门式刚架快速建模，各种荷载类型全面，吊车荷载(包括抽柱排架吊车荷载)地震参数等数据交互输入。

7)轻钢门式刚架，刚桁架的截面优化设计，以结构重量最轻为目标函数。

8)钢结构平面杆系计算程序可以设计“单拉杆件”，完成平面杆系钢结构的内力分析，位移和梁挠度的计算活荷不利布置，荷载效应自动组合，可采用《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102；2002)等标准进行杆件的强度和稳定性验算。

9)STS工具箱提供了常用的一些钢结构基本构件的设计与施工图，包含吊车梁计算与施工图，檩条(包含连续檩条)、墙梁、隅撑、屋面支撑、柱间支撑计算与施工图，抗风柱计算，连接节点计算，组合梁计算、蜂窝梁计算，简支梁计算，钢梯施工图等程序模块。

10)可以进行复杂的空间结构建模及分析，可以完成复杂的空间杆系结构(如空间桁架、塔架等)的模型分析。

6．1．2 STS的主菜单

STS的包含的功能模块有：门式刚架、框架、桁架、支架、框排架、工具箱及其他结构。各模块的主要功能如下：

1．门式刚架结构

用于门式刚架结构类型的三维模型的输入，屋面、墙面的设计，钢材统汁和报价；门式刚架二维模型的输入，截面优化，结构计算，节点设计和施工图绘制。

门式刚架可以采用三维模型输入的方法。执行本模块的1～5是用三维模型输入的方法输入门式刚架结构整体模型，布置屋面、墙面构件，统计用钢量和报价，可以在布置图中点取檩条、墙梁、隅撑、屋面支撑、柱间支撑等构件单独进行计算或绘图。对于三维模型，可以通过形成PK文件菜单，形成任意一轴线的二维刚架模型，采用平面杆系结构分析，用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102：2002)规程来验算。

也可以直接采用二维模型输入方法。执行菜单A建立二维门式刚架模型，完成截面优化，结构分析计算，节点设计和施工图。

2．框架结构

用于多、高层框架结构类型的三维模型输入，为TAT、SATWE或PMSAP三维汁算提供建模数据，可以接三维计算软件的设计内力完成全楼节点的连接设计，绘制节点施工图、构件施工详图、平面、立面布置图和结构三维模型图，还可以进行框架二维模型的输入、构件计算、节点设汁和施工图绘制。

三维框架节点设计可以单独修改各节点的连接螺栓直径、连接方式等参数，做到各个节点可以有不同的设计参数和连接方式，对节点设计结果可以进行修改和重新归并，设计结果文件详细地输出了节点计算的过程和校核结果。

三维框架施工图部分可以绘制节点施工图、构件施工详图、结构平面和立面布置图，提供的实际结构三维模型图可以从各个角度观察节点的实际连接形式和效果，可以精确的统计整个结构最终的用钢量，绘制钢材订货表和高强度螺栓表。

3．桁架结构

用于桁架结构类型的二维模型的输入、截面优化、结构计算、节点设计和施工图绘制，人机交互桁架纵向垂直支撑、屋面水平支撑施工图，可以绘制纵向垂直支撑、屋面水平支撑的施工图。

4．支架结构

用于支架结构类型的二维模型的输入、结果计算、节点设计和施工图绘制。

5．排架结构

用于排架、框排架结构的二维模型的输入，结构计算。可以进行实腹式组合截面、钢管混凝土截面等复杂截面的输入。对于焊接H形截面柱，可以进行牛腿设计和柱脚设计，绘制排架柱施工图。

6．工具箱

包括檩条，墙梁，隅撑，吊车梁计算和施工图绘制，吊车梁平面布置与节点图，屋面支撑。

第七章钢结构的制作、安装与防护

7．1 钢结构制作的主要工序

由于钢材的强度高，硬度大，对钢结构的制造精度要求较高，因而钢结构构件的制造必须在具有专门机械设备的金属结构制造厂中进行。

钢结构的制造从钢材进厂到构件出厂，一般要经过生产准备、零件加工、装配和油漆装运等一系列上序。因而金属结构制造厂通常由钢材仓库和准备车间，放样间、零件加上车间、半成品仓库、装配车间和油漆装运车间等组成。在钢材仓库和准备车间内进行材料验收、分类存放，并在供料前进行矫正。在放样间根据施工图制成实际尺寸的样板，以供加工车间号料用。在加下车间进行号料、切割、制孔、边缘加工和弯曲等上序并送入中间仓库存放。在装配车间进行装配，焊接，铆前扩孔，铆接，铣端和钻安装孔等工序。在整个制造过程中，必须及时对零件或构件进行矫正，以满足设计要求。在装配，焊接及铆接过程中，必须对结构进行全面的技术枪查和验收。验收合格的构什或运输单元送到油漆装运车间进行油漆和编号，然后运往安装工地。

从各工序所费的平均劳动量来看，对焊接结构最费工的工序足切割，装配和焊接；它们几乎占其全部劳动量的60％以上，在设计时构件应尽量采用焊接，但应尽量减少焊缝总量，构件间的连接应尽量采用高强度螺栓连接，以提高钢结构的制造和安装质量，节约钢材和降低钢结构的制造费用。7．1．1 一般要求

1)钢结构的制作和安装必须根据施工图进行，并应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205—2001)的规定。对钢结构和焊接，应符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJsl—2002)的规定。对高层钢结构应符合现行《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—98)的规定。

2)施工图应按设计单位提供的设计图及技术要求编制。如需要修改设汁图时，必须取得原设计单位同意，并签署设计变更文件。

3)钢结构的制作和安装单位在施工前，应按设计文件和施工图要求编制工艺流程和安装的施工组织设计(或施工方案)，并认真贯彻执行。

4)在制作和安装过程中，应严格按工序检验，合格后，下道工序方能施工。

5)钢结构的制作和安装上作，应遵守国家现行的劳动保护和安全技术等方面的有关规定。

6)钢材应附有质量保证书，并符合设计文件的要求。如对钢材的质量有疑义时，应抽样检验，其结果符合国家标准的规定和设计文件的要求时方可采用。

7)钢材表面锈蚀、麻点或划痕的深度不得大于该钢材厚度负偏差值的一半；断口处如有分层缺陷，应会同有关部门研究处理。

8)连接材料(焊条、焊丝、焊剂、高强度螺栓、圆铸头焊钉、精制螺栓、普通螺栓等)和涂料(底漆及面漆等)均应附有质量保证书，并符合设计文件的要求和国家标准的规定。

9)严禁使用药皮脱落或炸芯生锈的焊条，受潮结块或已熔烧过的焊剂及锈蚀、碰伤或混批的高强度螺栓。

7．1．2 钢结构制作的主要工序

钢结构制造的各工序简述如下。

1．钢材矫正

从轧钢厂运到钢结构制造厂的钢材，常因长途运输，装卸不慎而产生较大的变形，主要表现为线材的弯曲和板材的起拱、翘曲等，给加上造成田难，影响制造的精度。为保证制作精度，减少构件初弯

曲对承载力的影响，在加工前必须进行矫正使之平直。

钢材的变形矫正有手上、机械和热加工三种方法。手工矫正是以锤击的方法使金属粒子发生位移重新排列而达到矫正的目的，一般仅用于尺寸较小构件的局部变形的矫正；机械矫正法是利用机械施力给变形部位的作用，迫使钢材反向变形与原变形相抵，来达到矫直轧平的目的。机械矫正有拉力机、压力机和辊压机三种，分别用于不同材料的矫正，如表7．1所示。钢结构加工厂一般采用辊床对大型钢板进行矫正，其上作简图见图7．1；槽钢和工字钢一般用水平直弯机矫正，工作简图见图7．2。热加工矫正是利用可燃气体(乙炔)与助燃气体(氧气)混合燃烧所释放出的热量使钢材变形部位升温(至1000℃左右)，从而使钢材变形得到矫正。

轻钢结构设计理念思路

浅谈轻钢结构的设计理念及思路 [摘要] 结合笔者近几年的工作经验，以轻钢结构设计为研究对象，对一些关键问题提出了一些看法并进行了简要分析。从纵横向温度缝、结构布置方案、支撑设置、拉条设置、拉条节点等几方面进行分析和讨论。本文又对同一问题的不同解决方案进行了经济性比较，力争使结构达到安全和经济的统一。 [关键词] 轻钢结构、结构设计、钢结构的防护、建筑设计、支撑 中图分类号：tu392.5 文献标识码：a文章编号： abstract: combined with the author in recent years working experience, with light steel structure design as the research object, some key problems and put forward some ideas and briefly analyzes. from the horizontal and vertical temperature joint, structural layout, support setting, brace node set, several aspects are analyzed and discussed. in this paper and the same problem in different solutions compared to the economy, and strive to make the structure safe and economic unity. key words: light steel structure, structure design, the corrosion protection of steel structures, building design, support 1 轻钢结构建筑系统

浅谈轻钢结构厂房优化设计

浅谈轻钢结构厂房优化设计 内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。 主题词：轻钢厂房优化设计经济效益 轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。 下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设

计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。 一、工程概况 青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。 本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。 二、厂房优化设计采取的措施 结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计： 1、结构体系的选择 在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢

轻型钢结构建筑论文：浅谈轻型钢结构建筑

轻型钢结构建筑论文：浅谈轻型钢结构建筑【摘要】近些年来，随着国民经济发展，轻型钢结构建筑以其外形美观，施工进度快，符合环保及综合造价低等优势，在工业及民用建筑得到广泛应用。近年来轻型钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大，目前，我国轻型钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。 【关键词】轻钢架构；应用发展；问题；发展建议 1.轻型钢结构的应用 1.1低层轻型钢建筑方面 低层轻钢建筑，指两层以下（含两层）的轻钢房屋建筑，主要采用实腹式或格构式门式平面钢架结构体系。 目前国内轻钢结构低层建筑主要应用有：工业厂房、机库、候车室、码头建筑、超市、农贸市场、饮食娱乐用房、体育设施以及各种临时性建筑。我国已建成的门式钢架轻钢结构房屋有800多万平方米，而且以每年约100万平方米的速度增加。 1.2多层轻钢建筑方面 多层轻钢建筑是另一种很有发展前途的建筑形式，一般可定义10层以下的住宅；总高度低于24米的公共建筑，楼面荷载小于8kn/m2的工业厂房。这类建筑多采用三维框架

架构体系，亦可采用平面钢架结构体系。 国内多层轻钢建筑主要有：住宅、多层工业厂房、学校、医院、办公、娱乐等公共建筑，超市、零售、百货等商业建筑，旧建筑加层，改扩建等。 2.我国轻钢结构的发展现状 钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用。 2.1改革开放20年来，我国轻钢结构得到飞速发展，取得了一定的成果。我国钢产量已跃居世界首位，2007年钢产量达4 9亿吨。长期短缺的各种尺寸热轧h型钢、t型钢、原钢板、冷弯薄壁型钢和彩色涂层钢板等问题不复存在，为轻钢结构发展创造了物质基础。 2.2国家和地方制定了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》、《轻钢结构设计规程》，这些对普通钢结构设计规范中的许多限制进行了适当的放松和放宽，接近国外同类规范的水平。

钢结构设计 学习指南

学习指南 1、课程的重要性和学习目标 本课程是土木工程专业的一门重要的专业课，是一门理论和实际结合较强的课程。通过本课程的学习，在钢结构基本原理的基础上掌握常用钢结构的设计计算方法，为今后从事钢结构设计、施工与安装等奠定坚实的基础，养成基本的工程设计能力。 2、前导课程 材料力学、结构力学、房屋建筑学、土力学与地基基础、建筑结构与选型、荷载与结构设计方法、建筑施工、建筑结构CAD、工程抗震、钢结构基本原理。 3、后续课程 后续课程为钢结构课程设计、钢结构毕业设计实践教学环节，通过课程学习掌握钢结构构件及整体结构的内力计算及组合、杆件验算、节点计算、钢结构图纸绘制及表达，具备从事钢结构设计的基本素质和能力。 4、必要学习工具 绘图工具：AutoCAD； 计算分析工具：Ansys、Sap、Abaqus； 设计工具：PKPM、MTS、天正等建筑、结构分析软件。 5、课程能力点 在学习“钢结构基本原理”的基础上，走向应用阶段，即通过本课程的学习，系统地掌握钢结构的基本计算方法和应用技能，具备进行轻型门式刚架结构、重型单层工业厂房钢结构、多层房屋钢结构及高层房屋钢结构等设计计算的能力，了解相关的设计依据、成果及施工验收等知识，同时也为从事建筑钢结构制造、安装及施工管理打下必要的基础。 6、学习方法 以规范为依据，以教材为基础，借助课堂和网络资源，结合理论课、案例实训课及已完成的实习实践环节，认真做好预习、复习、作业、阅读等课外学习，积极参与课堂或课下讨论、科技创新活动、结构设计大赛等活动，提高综合应用能力。

7、与课程相关的国家标准及图集 [1] 钢结构设计规范GB 50017-2003.北京：中国计划出版社，2003 [2] 建筑结构荷载规范GB 50009-2012.北京：中国建筑工业出版社，2012 [3] 建筑抗震设计规范GB 50011-2010. 北京：中国建筑工业出版社，2010 [4] 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002. 北京：中国计划出版社，2002 [5] 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102：2002. 北京：中国计划出版社，2003 [6] 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98. 北京：中国建筑工业出版社，1998 [7] 钢结构工程施工质量验收规范GB50205_2001.北京：中国建筑工业出版社，2002 [8] 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81-2002. 北京：中国建筑工业出版社，2002 [9] 12m实腹式钢吊车梁-轻级工作制05G514-1 [10] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-2 [11] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-3 [12] 12m实腹式钢吊车梁-重级工作制05G514-4 [13] 单层房屋钢结构节点构造详图(工字型截面钢柱柱脚连接)06SG529-1 [14] 吊车轨道联结及车挡05G525 [15] 多高层民用建筑钢结构节点构造详图01(04)SG519 [16] 钢吊车梁(H型钢_工作级别A1-A5)08SG520-3 [17] 钢结构建筑构造图集CDI02J [18] 钢抗风柱10SG533 [19] 钢梯02J401 [20] 轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）06SG515-1 [21] 轻型屋面梯形钢屋架（剖分T型钢）06SG515-2 [22] 轻型屋面梯形钢屋架01SG515 [23] 梯形钢屋架05G511 [24] 柱间支撑05G-336 [25] 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造01J925-1 [26] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(上册).北京：北京：中国建筑工业出版社，2004 [27] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(下册).北京：北京：中国建筑工业出版社，2004

浅谈钢结构工业厂房的抗震设计

浅谈钢结构工业厂房的抗震设计 陈将奇 昊华工程有限公司，北京，100143 【摘要】钢结构抗震设计工作不是单纯的依靠建筑工程，还需要对土地地基以及钢结构做好性能着手工作，考虑好构件的特点性能以及部件的深度要求，只有做好地基的设计、构件的处理，才可以有效的提高钢结构抗震性能。 【关键词】钢结构工业厂房抗震设计 前言 钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重小、制作简便、施工工期短、节能环保等优点。随着经济的发展，单层钢结构厂房在工业建筑中得到广泛应用。采用单层工业厂房，生产工艺流程相对简洁，地面上可以放置较重的机器设备和产品，内部生产运输容易组织。但是在强烈地震作用下厂房有局部破坏、甚至倒塌现象的事故发生。 一、做好钢结构地形设计 1、选择好钢结构的场地 为了有效的提高建筑场地的质量，做好地基抗击地震能量，需要在钢结构厂房设计方面做好以下几个方面： （1）选择薄的场地覆盖层 钢结构厂房由于其自身具有良好的刚柔性特点，而根据世界上多次地震，数次实验可知，在厚土地层上，地震对钢结构危害较重，而薄的场地覆盖层对钢结构的影响较小，因此，在进行场地选择时，优先选择薄的场地覆盖层。 （2）选择坚实的场地土壤 在建设钢结构厂房方面，场地土壤的刚度大的话，抵抗地震性能要比场地土壤刚度小的好，即场地刚强度小，震害指数大，因此，为了减少钢结构的厂房土地破坏程度，在建设中，应选择场地土壤坚实，土地广阔平坦，并且具有较大的剪切波速的坚实坚硬场地，有利于提高钢结构厂房抵抗地震的性能。 （3）避免产生共振现象 发生地震现象时，如果地震震动周期与建筑物一致或者建筑物的震动周期与地震周期接近，很容易导致地震发生时，产生共振现象。因此，在钢结构厂房设

21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计【开题报告】

毕业论文开题报告 土木工程 21米跨度门式刚架轻型房屋钢结构设计 一、选题的背景、意义 1、历史背景 门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，同时经济效益好，使其得到了广泛的应用。在初期，这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发展。 轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来，随着我国钢材产量的增加和焊接H型钢的出现，压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产，特别是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施，轻型门式刚架结构得到迅速的发展。目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。 2、现状 1、外国厂家的进入,新技术新产品的引进 1). 1979年上海水产路仑库引进日本S60压型钢板成型机并用于厂房仑库的屋面，1980年上海宝钢一期工程引进日本W550、V115N压型钢板成型机，并在一期工程屋面墙面围护结构应用近60万平方米，是80年代初首次用量最大的工程。 2).1983年开始深训经济开发区蛇口工业区大量引进英国、美国、澳洲和日本等国门式刚架轻型钢结构厂房仑库。引进澳大利亚预应力门式格构型轻型钢结构仑库。随后沿海经济开发区也陆续引进国外轻钢厂房仑库，这种建筑还可以用于物流仑储、超市、批发市埸农贸市场等商业建筑；用于体育埸馆及展示场；用于办公楼等多层建筑。 3).1994年美国公司投资创建上海美建钢结构有限公司，1996年嘉定工厂建成投产。已在国内承建大中型项目500多个，建筑面积达580多万平方米。 1994年美国美联钢结构有限公司(U.S.A.公司)和美国宏宇建筑有限公司在中国建成工程数十项，产品设计、制造技术和管理软件全部从美国U.S.A.公司引进，为客户提供钢结构建筑系统，提供从房屋设计、制作到安装的完善服务。 上海宝成钢构是1993年宝钢集团投资控股，台湾理成工业公司参股的钢结构建筑

轻钢结构设计知识讲解

轻钢结构设计

第一章绪论 1．1 钢结构的应用范围 随着我国经济、技术的迅速发展和进步，钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构，如工业建筑、文化体育建筑、城市现代化建筑及城乡住宅建设等。从钢材的力学特性和环境保护方面来看，钢材是目前最理想的建筑材料；从经济性方面考虑，虽然我国的钢产量在逐年提高，钢材市场的供应有所改善，但由于国民经济各部门都需要用钢材，因此，钢材在我国仍是一种比较贵重的建筑材料，必须合理应用。 在房屋建筑中，以下情况宜采用钢结构。 1．工业厂房钢结构 包括各类工业厂房，特别是重型厂房。重型厂房是指设有起重量很大(100t以上)或运行非常频繁(重级工作制)的吊车的厂房，以及直接承受很大振动荷载或受振动荷载影响很大的厂房。例如，冶炼厂的平炉车间、热轧车间、混铁炉车间；重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水压机车间；造船厂的船体车间；飞机制造厂的装配车间等。 2．大跨度房屋钢结构 随着结构跨度增大，结构自重对结构设计的影响迅速增加。由于钢结构具有强度高、自重轻的优点，用于大跨度结构时具有明显的经济效果。属于大跨度结构的有体育馆、展览馆、影剧院、大型交易市场、飞机库、火车站等。其结构体系主要有网架结构、悬索结构、拱式结构、预应力钢结构等。 3．高层及多层建筑 钢结构由于结构自重轻、构件体积小、装配化程度高，对高层建筑特别有利。因此，在高层建筑，特别是超高层建筑中，宜采用钢结构或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的组合结构。

近年来，在12—16层的小高层和6～8层的多层建筑中也采用钢结构，钢结构还可用于多层工业厂房，如炼油工业中采用的多层多跨钢框架等。 4．轻型钢结构 轻型钢结构是由弯曲薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢、圆钢等组成的结构。屋面和墙体常用压型钢板等轻质材料。由于轻型钢结构具有建造速度快，用钢量省、综合经济效益好等优点，适用于吊车吨位不大于20t的中、小跨度厂房、仓库及中、小型体育馆等太空间民用建筑。此外，由于轻型钢结构装拆方便，宜用于需要拆迁的临时结构。 5. 塔椽结构 塔桅结构包括电视塔、微波塔、无线电桅杆、高压输电塔、石油钻井塔、化工排气塔、导航塔及火箭发射塔(见图1．1)等，一般均宜采用钢结构。 6．板壳结构 板壳结构包括大型储气柜、储液库等要求密闭的容器及大直径高压输油管、输气管等。另外，还有高炉的炉壳、轮船的船体等均应采用钢结构。 7．桥梁结构 钢结构一般用于跨度大于40m的各种形式的大、中跨度桥梁。 8．移动式结构 移动式结构包括桥式起重机、塔式起重机、龙门式起重机、缆式起重机、装卸桥等起重运输机械及水工闸门、升船机等金属结构。 第二章单层厂房结构与普通钢屋盖 2．1 单层厂房钢结构的组成

简易轻钢结构厂房

简易轻钢结构厂房 轻钢厂房是一种以轻钢为骨架，以夹芯板为围护材料，以标准模数系列进行空间合，构件采用螺栓连接，全新概念的环保经济型轻钢厂房。可方便快捷地进行组装和拆卸，实现了临时建筑的通用标准化，树立了环保节能、快捷高效的建筑理念，使临时房屋进入了一个系列化开发、集成化生产、配套化供应、可库存和可多次周转使用的定型产品领域。 钢结构安装程序 钢柱安装→ 柱间支撑安装→ 钢吊车梁临时就位→ 屋面梁、屋面支撑→ 钢吊车梁等校正固定→维护结构安装。 简易轻钢结构厂房安装工艺要求： (1)、冬天运输堆存钢结构时，必需采取防滑措施。构件堆放园地必需平整坚实，无水坑、地面无结冰。统一型号构件叠放时，必需包管构件的水平度，垫块必需在统一铅直线上，防止构件溜滑。 (2)、钢结构安装前除按通例检查外，尚须根据负温度条件对构件质量进行详细复验。凡是在建造中漏检和运输堆放中造成的构件变形等,偏差大于规定影响安装质量时,必需在地面进行修理、矫正.切合预设要乞降标准规定后方能起吊安装。 ⑶、绑扎、起吊钢构件的钢索与钩件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员使用的挂梯、校正用的卡具、绳索必需绑扎牢固。直接使用吊环、吊耳起吊构件时要检查吊环、吊

耳毗连焊缝有没有损伤。 (4)、在负温度下安装构件，要编制钢构件安装挨次图表，动工中严酷按照规定挨次安装。平面上应从修建物的中心逐步向周围扩展安装，立面上宜从下部逐件往上安装。 ⑸、钢结构的烧焊工作要编制烧焊工艺。在一节柱的一层构件安装、校正栓接并预留焊缝收缩量后，平面上从结构中心开始向周围对称扩展烧焊。严禁在结构外圈向中心烧焊，一个构件的两端不得同时进行烧焊。 (6)、构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清除洁净，但不得损伤涂层。 ⑺、在负温度下安装钢结构的专用机具应按负温度要求进行查验。 ⑻、在负温度下安装钢结构时，柱子、主梁、支撑等大构件安装后应立即进行校正.校正后立即进行永久固定。当天安装的构件，要形成空间稳定体系，包管钢结构的安装质量和结构的安全。 (9)、高强螺栓接头安装时，构件的摩擦面必需洁净，不得有积雪、结冰，不得雨淋，接触泥土、油污等脏物。 (10)、多层钢结构安装时，楼面上堆放的荷载必需限定，动工活荷载、积雪、结冰的重量不得超过钢梁和楼板的承载能力。 (11)、栓钉烧焊前，应根据负温度值的大小，对烧焊电流、烧焊时间等参数进行标定，包管栓钉在负温度下的烧焊质量。

钢结构设计任务书2016

钢结构原理与设计课程设计任务书 一、题目：普通梯形钢屋架设计 二、设计资料（由老师分组确定） 某厂房总长度90M，跨度根据不同班级及学号从附表1中取，纵向柱距6m。 1.结构形式:梯形钢屋架。屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。 3.屋盖结构及荷载 无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值值根据不同学号按附表取。施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载取0.6 KN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.4KN/m2 保温层（根据学号按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板1.45KN/m2 三、设计内容 1．课程设计计算书 包括如下内容的全部设计和计算过程：

①屋盖支撑、檩条布置的示意图 ②设计荷载统计 ③檩条设计及验算过程 ④屋架杆件几何尺寸、内力的计算过程及结果 ⑤屋架杆件截面计算过程及结果,屋架节点计算过程及结果 2．钢屋架施工详图 绘制2#施工图，屋架轴线比例1：20或1：30，相应构件比例为1：10或1：15，内容包括： ①屋架简图，左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及超拱度。 ②屋架正面图，上、下弦平面图（有二个比例）。 ③侧面图，剖面图及零件详图。 ④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。 ⑤材料表。 ⑥说明 四、设计要求 1.计算书须按规范要求完成，插图应用按一定比例绘制，做到眉目清晰，文图配合，表明表、图号；要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。 2.图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T 50105—2001）》的要求；绘制钢屋架施工图，其中包括屋架简图、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。施工图1～2张（2号）。 要求图面清楚整洁，线条粗细分明，尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致。 3.屋架跨度、保温层及积灰荷载取值见附表所示。请学生按附表2将自己的取值填入设计任务书中。

浅谈钢结构工业厂房设计及施工问题分析 田娇

浅谈钢结构工业厂房设计及施工问题分析田娇 发表时间：2018-07-24T13:43:36.133Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第6期作者：田娇高栋逄俊杰[导读] 本文将分析钢结构厂房设计与施工问题，旨在为提升钢结构厂房建设质量提供有益参考。 中冶焦耐（大连）工程技术有限公司辽宁大连 116085 摘要：近年来，在国民经济高速发展的背景下，建筑工程行业取得了显著发展成就，钢结构具有施工速度快、强度高和自重轻的显著优势，钢结构工业厂房在建筑行业得到了广泛应用。设计与施工环节是影响钢结构工业厂房质量的最关键因素，因此，本文将分析钢结构厂房设计与施工问题，旨在为提升钢结构厂房建设质量提供有益参考。关键词：钢结构工业厂房；设计；施工 随着科学技术的进步和建筑行业的快速发展，钢结构工业厂房在我国得到了广泛应用，有效规避了传统混凝土工业厂房高成本、施工周期长的弊端，实现了建筑行业的突破。相对于住宅等其他建筑而言，工业厂房的要求比较特殊，钢结构工业厂房不仅仅能够满足工业使用需求，而且还具有相应的抗震能力，钢结构工业厂房的材料设备能够实现重复利用，起到节省成本和环境保护的良好作用。钢结构工业厂房是科学技术快速发展的产物，具有一定的时代感和革新性，必将在未来的厂房建设中得到更加广泛的应用。 一、钢结构工业厂房设计时的注意事项 1.防火与隔热设计 众所周知，钢材温度超过一定限额时，其可塑性会得到大大提升，极易发生钢材弯曲现象，一旦温度超过500℃，钢材就具有断裂坍塌的风险，因此，做好防火隔热设计工作是增强钢结构厂房安全性的有效手段。相关设计人员要严格按照国家建筑防火设计规范标准划分危险等级，采取科学有效的防火措施保障钢结构厂房的安全性，如根据建筑耐火等级要求，在钢结构上涂装防火耐高温涂料，也可以在钢结构厂房外部包裹一层具有良好耐火性的材料，保障钢结构达到相应的耐火等级，同时还需对钢架构厂房划分防火分区，并科学设计疏散通道的位置与大小，避免产生重大的人身事故和财产损失。 2.抗震设计 在设计钢结构工业厂房时，针对地震烈度大于或等于6度的地区，需要设计防震缝来避免地震对房屋产生破坏。防震缝要从基础顶面断开并贯穿建筑物全高，房屋立面高差在6m以上亦或是有错层且楼板高差较大时，要对防震缝进行科学调整，在钢结构厂房高度大于15m 时，建筑物边缘与防震缝中间的距离要达到150mm。总之，防震缝需要按照建筑物的高度做出科学合理的设计，严格根据钢结构厂房的抗震规范要求，采用冲击韧性好的钢材，为提升钢结构厂房建设质量奠定良好基础。 3.温度伸缩缝设计 与传统混凝土建筑对比而言，钢结构自身的独特特性导致其对温度变化更加敏感，在外界温度发生变化时，钢结构发生变形的可能性较大，温差和材质等因素共同决定了钢结构的变形程度。若是钢结构厂房有着很大的平面尺度，横向与纵向位置都需要设置温度伸缩缝，一般情况下设计人员会采取双柱的方式，若是横向温度伸缩缝，就需要在框架梁与檀条连接处采取椭圆孔滑动或者槽钢夹板活动的方式来设计，针对纵向温度伸缩缝，可以在钢结构屋架支座位置处设计滚动支座，以此来实现温度伸缩缝的设计。 4.屋盖支撑系统与屋面设计 柱网布置、厂房高度和跨度、屋盖结构、吊车吨位等要素是设计屋盖支撑系统需要考虑的重要内容，一般情况下，垂直支撑机构是屋盖结构必须要设计的，还需要在屋架上弦与天窗架上弦设计上弦支撑结构，在钢结构厂房屋架间距大于12m或者内部需要使用较大振动设备时，就需要设计相应的纵向水平支撑结构。设计人员通常会采取两种方式设计屋面：其一，复合柔性钢屋面系统，系统由屋面彩钢板内板、隔汽层、防水层与保温层共同构成，一般不会受到温度变化的影响，但是需要大量的成本支出；其二，双色彩色压型钢板内夹保温棉，这是应用范围最广的屋面设计方式，但是极易受到温度变化的影响，热胀冷缩现象极为严重。 二、提升钢结构工业厂房施工质量的措施 1.选择符合使用要求的钢结构材料 钢结构材料的质量直接影响着钢结构工业厂房的建设质量，是保障钢结构厂房安全性与稳定性的关键，施工单位要根据设计方案和规范要求，采购高质量的钢结构材料，并需要建材供应商提供合格的检测报告，甚至微小的螺栓都要严格把关，确保所有零件的质量都满足使用要求，并利用辅助吊车来检验钢结构材料的承载能力。与此同时，施工人员也需要具有相应的操作能力和丰富的工作经验，切实避免不必要安全问题的产生。 2.增强涂层作业的科学性 针对钢结构工业厂房进行涂层作业时，温度会直接影响钢结构的整体工程质量，5—40摄氏度是进行涂层作业的合理温度，一旦温度大于40摄氏度就需要停止涂层作业工作，这是由于温度高于40摄氏度时，在对钢结构表面进行刷漆时，极易产生一些气泡，这样就会显著降低漆膜的附着力，在温度小于5摄氏度时，可以采用低温涂层材料进行涂层作业，以此来保障钢结构涂层作业的效果。 3.合理开展吊装与码放工作 因为钢结构构件较大，一般施工单位会采取拼装后的整体吊装模式来进行施工，保障钢梁稳定性是促使吊装工作安全进行的关键。吊装需要从柱间支撑跨开始安装，针对端部截面误差较大的吊车梁底部要及时给予调整垫板，通过螺栓把吊车梁与制动板有效连接，并利用焊接的方法来固定，保持焊缝的干净。与此同时，合理码放钢结构构件也是提升厂房质量的有效方式，科学设计吊装次序，把最后吊装的构件放置在厂房外部，H型钢件需要立放，支点位置要设计在构件端部的1/7处，增强钢件码放的稳定性。 三、结论 总而言之，在建筑技术不断发展的新时期，钢结构已经逐步在工业厂房建筑领域得到了广泛应用，在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。相关设计与施工人员要积极研究钢结构厂房设计与施工过程中的问题，努力促使先进的建筑技术在实际的设计与施工工作中得到应用，不断提升钢结构厂房的建设质量，推动社会经济健康发展。

轻钢结构设计总结

轻钢结构设计总结（有用的着的下载) 轻钢结构总结 第一章、轻钢结构的特点及分类 一、门式刚架特点（在设计时需注意的事项） 1、主要承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架； 2、屋盖采用压型钢板屋面和冷弯薄壁型钢檩条，有时采用轧制槽钢或工字钢 檩条（现在很少采用）。 3、外墙面采用压型钢板屋面和冷弯薄壁型钢墙梁，在外墙板接近地面处，为 防止其锈蚀，可从地面砌筑1米高度左右的墙体（此做法不一定经济，尤其在软土地区）。 4、屋面和墙体可采用轻质保温隔热层。 5、建筑物内一般无桥式吊车或有不超过20t的A1~A5工作级别的桥式吊车或 是3t悬挂式吊车。 6、屋面水平支撑系统的交叉拉杆和柱间支撑可采用圆钢，但应带拉紧装置。 二、门式刚架的分类（简略） 1、按跨度数量分类： 单跨、双跨、多跨 第二章、轻型钢结构房屋材料选择 第一节、建筑常用钢种简述 土木工程常用金属材料主要是建筑钢材和铝合金。建筑钢材分为钢结构用钢和钢筋混凝土用钢。前者主要是型钢和钢板；后者主要是钢筋、钢丝、钢绞线等。建筑钢材的原料刚多为碳素刚和低合金钢。 1、碳素结构钢的牌号、表示方法 参考规范《碳素结构钢》GB/T 700，牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法四部分组成。 屈服点（共五种）：195MPa、215MPa、235MPa、255MPa、275MPa。 质量等级：A、B、C、D。（以硫、磷等杂质含量由高到底排列） 脱氧方法：F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）。其中b（半镇静钢）在新规范中已经取消。 例如：Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。 随着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性下降，冷弯性能逐渐变差。同一牌号内的质量等级越高，钢材质量越好，例如 Q235C级优于Q235A级。 2、优质碳素结构钢 （轻钢结构主要构件不采用此钢种，故略述） 优质碳素结构钢大部分为镇静钢，对有害杂质含量控制严格，质量稳定综合性能好，但成本较高。优质碳素钢分为普通含锰量（0.35~0.80%）和较高含锰量（0.70~1.20%）两大组。

浅谈轻钢结构工程施工要点(优.选)

浅谈轻钢结构工程施工要点 摘要：如何做好轻钢结构工程，笔者以经历过的几个轻钢结构工程为例，对轻钢结构工程在准备阶段（包含图纸审核、市场 了解、对比规范、找出重点等）、工厂制作（设置制作质量 控制点、现场制作控制工序等）、现场安装施工（设置安装 质量控制点、现场安装控制工序、重点难点分析及处理措施 等）等方面的施工经验进行小结，浅谈轻钢结构工程施工的 施工要点。 关键词：项目实施；轻钢结构；施工 1 引言 门式刚架轻型房屋钢结构工程(轻钢结构工程)因其施工快、经济、方便，目前被广泛用于单层厂房、仓库和首层改造工程（设置夹层）中。如何做好轻钢结构工程，笔者以经历过的几个轻钢结构工程为例，对轻钢结构工程在准备阶段（包含图纸审核、市场了解、对比规范、找出重点等）、工厂制作（设置质量控制点、现场制作控制工序等）、现场施工（设置质量控制点、现场安装控制工序、重点难点分析及处理措施等）等方面的施工经验进行小结，浅谈轻钢结构工程施工的施工要点。 2 轻钢结构准备阶段的工作要点 2.1 认真审图市场调研 2.1.1 钢柱与钢梁节点：第一，弄清节点是高强螺栓刚接接头还是高强螺栓铰接接头；第二，弄清钢柱与钢梁连接高强螺栓的数量、

排列方式。 2.1.2 预埋安装：以钢柱基预埋地脚螺栓安装大样图为例说明，一 般设计人员会在地脚螺栓的大样图上标明丝扣长度，但是，一般设计标明的长度仅是压在钢柱底板上2个螺栓加外露3~5丝扣长度，而实际施工当中，为了精确控制钢柱底板标高，在钢柱底板下加了1个螺栓来控制标高，所以预埋螺栓的实际丝扣长度应是设计丝扣长度+50㎜。（这个问题如存在，应在图纸会审上提出，经设计确认） 2.1.3 构造措施：钢柱、钢梁加肋钢板的间距，一般设计对加肋钢板的间距没有标明，相关规范也找不到依据，所以都是施工单位凭经验去做，尤其在钢梁上两块钢板连接处（薄弱部位），焊缝两侧应有加肋钢板，所以如果设计没有写明加肋钢板的构造措施（如加肋钢板间距）应在图纸会审上提出，经设计、甲方、监理、施工等四方确认后实施。 2.1.4 材料选型：对设计选用材料（主材）应进行市场调查，笔者监 理过一工程，楼层板（压型金属板）设计选用yx—75—230—690（1）—0.8厚型，这种板市场上没有卖，只有类似楼层板kc—3w—76—780—0.8厚型出售，如能事先对材料选型问题进行预控，就能避免因材料变更而引起的工期延期，保证工程如期、顺利完工。 2.2 对比规范找出重点 2.2.1 相关规范、规程（施工阶段）主要有：

浅谈钢结构工业厂房的特点及施工

浅谈钢结构工业厂房的特点及施工 发表时间：2018-04-02T15:08:49.633Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：张营[导读] 本文浅谈了有关钢结构工业厂房的特点及施工。 沈阳沈飞旭达建筑安装工程有限责任公司 110034 摘要：近些年，随着科技的不断进步，经济的迅猛发展，钢结构工程在建筑施工领域得到了广泛的发展和应用，尤其体现在钢结构工业厂房方面的大力推广。钢结构工业厂房因其可工厂化加工，施工速度快，取材方便，节能环保，重量轻，跨度大，抗震性能好，可再利用等诸多优点，得到了业内人士的广泛好评和认可。本文浅谈了有关钢结构工业厂房的特点及施工。关键词：钢结构，工业厂房，特点，施工 钢结构厂房是指：采用钢板和热轧、冷弯或焊接型材，通过连接件连接而成的能够承受和传递荷载的国际流行的门式钢架轻钢结构体系形式。钢结构厂房主要用于不承受大荷载的建筑体系，是采用轻型H型钢焊接或轧制做成门形钢架支撑，C型、Z型冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁等，用彩色压型单层钢板或轻质夹芯保温板作为屋面、墙面等的围护结构，并用高强螺栓、普通螺栓或自攻螺丝等连接件和其它密封材料组装起来的门式钢架钢结构体系。目前，钢结构厂房广泛应用于工业厂房。 一、钢结构工业厂房的特点 1、与钢筋混凝土结构相比，钢结构厂房具有如下几个优点：⑴钢结构构件可以实现工厂化加工，批量生产，钢结构工业厂房安装快捷，施工速度快，施工方法简单、灵活、易操作，可以大大缩短施工周期，且施工不受季节影响；⑵有效减少建筑垃圾的产生和对环境的污染，钢结构厂房拆装方便，建筑材料可重复利用，且能够拉动其他新型建材行业的发展；⑶钢结构构件自重轻，钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30% ~ 50%，钢结构厂房强度大，空间大，跨度大，整体刚性好，变形能力强，抗冲击性好，抗震性能好，结构使用寿命长； ⑷钢结构占用面积小，使用面积大，结构布局灵活，在使用过程中易于改造，调整相对容易，施工灵活方便，且钢结构厂房密封性能好。 2、钢结构厂房也有其自身的缺点：⑴防火性能差，与钢筋混凝土结构相比，没有混凝土和水泥等的隔绝，一旦发生火灾，后果非常严重，当周围环境温度达到600℃的时候，钢结构就基本失去其全部的强度和刚度，因此钢结构厂房的消防系统设施尤为重要；⑵耐腐蚀性能差，由于钢构件长期暴露在空气中，钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁，造成的锈蚀能够引起集中应力，从而危害钢结构建筑工程的使用安全，减短钢结构建筑的使用寿命，因此必须对钢结构建筑进行有效的防腐措施，以确保其使用时间。 尽管钢结构工程存在着一定缺点，但由于钢结构工程相比于砖混类、钢筋混凝土类结构工程在建筑节能、环保、高效、经济、工厂化生产等诸多方面仍具有明显的优势，因此也越来越多的被建筑设计应用，市场前景广阔。 二、钢结构工业厂房的施工 与钢筋混凝土结构施工不同，钢结构工业厂房的钢构件加工可实现工厂化批量生产，对于能批量加工的部件，应由专业钢结构厂家加工制作，制作完成后运输到工地进行现场安装。由此，钢结构工业厂房施工可分为两部分：1、工厂生产；2、现场安装。下面对钢结构工业厂房在制作和安装方面存在的常见问题进行分析。 1、放样、制作。钢结构厂房施工制作的第一道工序就是放样，放样尺寸正确可减少之后各道工序的累积误差，保证工程质量。放样前必须先熟悉图纸，核对图纸各部件的尺寸有无错误，并检查与土建施工和其他安装工程是否有矛盾，核对无误后，按照1：1的比例画出各构件的尺寸及真实图形。样板制作后，须在上面标注图号、零件名称、数量、位置等信息，方便保管和校核。制作样板时，还应注意预留增加余量，以防下料不当造成废品，保证产品质量。 2、样板的拼接。样板拼接应按图纸的质量要求完成，下料时应考虑到切割焊缝所需要的余量，切割缝宽通常为2-3mm，焊缝余量的长度应放15-35mm，焊接前还应除去切割时所留下的锈蚀、油渍等污物，严格按照工艺要求开坡口，必要时应采取一些措施，以保证焊接质量。 3、构件组立。翼腹板对接焊焊缝应注意错开210mm以上，组立时须确保腹板中心线的垂直度偏差，以满足埋弧焊的需要。 4、钢结构制孔。制孔采用钢模钻孔，各种钻孔应全部采用钻床钻孔，以提升各种效率。制孔钢结构安装时预留的A、B级螺栓孔应具有H12的精度，且孔壁表面粗糙度Ra应不大于12.5μm，如若螺栓孔的允许偏差超过上述标准，不得用钢块填塞，应采用与母材料性质相匹配的焊条补焊后，再重新制孔。 5、基础预埋件。基础中预埋的螺栓是质量控制的重点，每个螺栓或每组螺栓之间的高度间距偏差，直接影响工程的整体质量，螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，应用经纬仪将螺栓组进行精确的定位，再进行下一道工序施工。 6、柱、梁的安装。在安装钢柱、梁时，主要检查柱底板下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和偏移，梁的垂直、平直、弯曲，螺栓的拧紧程度及摩擦面清理验收合格后，方可起吊。 7、高强螺栓。使用前应检查螺栓的合格证和复试检验单，安装过程中叠板接触面要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不大于0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不能用工具扩孔敲打，不能强行穿入。高强螺栓不能代替普通螺栓使用，螺栓须按一个方向拧紧，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。 8、钢屋架。由于其侧向刚度较差，安装前需进行吊装稳定性验算，稳定性不足应进行临时吊装加固，通常在钢屋架上、下弦处绑扎木杆加固。若吊装机械性能允许，可采用扩大拼装的方法对屋面系统结构进行组合吊装，即是在地面上将两榀屋架及其上的檩条、支撑、天窗架等构件拼装成整体后一次吊装。 9、围护结构。彩色压型钢板进场后，要对其进行检查，复核施工安装有关的钢构件的安装精确度，清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物等，涂刷防锈漆、防火涂料等。安装彩板时，应按照墙面顺序进行排版，从墙面的一侧开始施工，螺钉固定，墙板接缝处要做好防水密封处理。 参考文献 [1]陈禄如.中国钢结构的发展和问题.钢结构2006（1）

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 （一)判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有 较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住 宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 （二）结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 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。（无论结构软件 如何强大，扎实的结构概念和力学分析，及可靠的手算能力，才是过 硬的素质。）钢结构通常有框架、平面(木行)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。屋面上雪

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），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨 量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节 点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选 择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用 钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为 了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src 柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。 对抗震不利。（把受力单元尽可能的向结构外围布置，是充分利用材 料性能的关键，就像中空的竹子一样，所以外强内弱很重要。） 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。 （三）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。

探析钢结构厂房设计的要点

探析钢结构厂房设计的要点 发表时间：2017-10-16T18:19:08.100Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：林杜 [导读] 摘要：当前钢结构在建筑领域已经成为了一种重要的结构形式，同时通过科学合理钢结构厂房的设计施工可以有效提高建设经济效益。尽管采用这种结构的厂房优点很多，比如它的重量比较轻、施工的速度很快、抗震性能极好，还具有环保的优点。 中国轻工业广州工程有限公司 510180 摘要：当前钢结构在建筑领域已经成为了一种重要的结构形式，同时通过科学合理钢结构厂房的设计施工可以有效提高建设经济效益。尽管采用这种结构的厂房优点很多，比如它的重量比较轻、施工的速度很快、抗震性能极好，还具有环保的优点。但是它也存在很多的问题，比如说它比较容易腐蚀、防火性比较差等。所以，在设计时要对这些因素进行全面的分析。本文主要分析探究钢结构厂房设计的要点。 关键词：钢结构；厂房设计；要点 引言： 随着经济科技的不断发展，厂房工程多以钢结构为框架梁柱的建筑结构，因其各种优点，目前已取得较为广泛的应用。工业厂房钢结构的设计对于实现厂房的经济价值、利用水平都至关重要，是在钢结构厂房处于主流背景下的一个需要深入探讨的话题。 1、钢结构厂房的优势 1.1施工操作简单灵活。传统厂房施工的过程中主要通过钢筋混凝土完成对结构主体的建设，在施工过程中施工周期较长，施工操作难度较大，这在很大程度上制约了厂房建设效果。钢结构厂房在施工的过程中对钢结构厂房构件进行优化，提高了构件的批量化生产效果，有效提高了施工速度，大大方便了构件的安装。 1.2钢结构与混凝土结构相比，混凝土结构具有较为复杂的建筑工艺，且不具备较强的防震能力，而钢结构因自重轻，不但能够弥补这些缺陷，还可以有效降低了地基承载力。 1.3钢结构系统通常会应用具有较高强度的材料，而钢结构厂房因投资成本不高，且拆迁便利，所以可以反复回收利用，避免了材料的浪费，对环境起到很好的保护作用。钢结构厂房建筑施工结构以绿色环保理念为主，将绿色建筑贯穿到了厂房建设的全过程。 2、钢结构厂房的特点 2.1钢结构厂房的跨度比较大，厂房使用的柱子通常比较高。众所周知，生产厂房属于生产企业的重要基础设施，所以其产品的体积与重童等一般情况下比较大。但是钢结构的体积与质量却较好的满足了这一要求，其重量比较轻，体积也不是很大。 2.2由于产品较重且外形尺寸较大。因此作用在钢结构厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用，要求厂房的结构构件要有足够的承载能力。 3、钢结构厂房设计的要点分析 3.1节点设计 节点设计的原则首先是安全，其次是经济，并且应该与施工安装水平相一致。在厂房中最重要的节点是框架与柱的连接节点。按连接的转动刚度和连接构造之间的关系划分为刚性连接，柔性连接和半刚性连接。 目前用的最多的节点是刚性连接和柔性连接，半刚性连接使用的较少。对于节点的安全性，通常包含强度和延性两个方面。延性好的节点在地震作用下的变形能力强，不会发生脆性破坏，是一种理想的节点形式。半刚性连接节点，尚没有适当的计算模型应用受到了限制。柔性连接能传递轴力、剪力和很小的弯矩，可以近似看成是铰接。刚性连接节点大体上有三种类型：全焊接连接、栓焊混合连接和全螺栓连接。全焊接连接的节点，梁的翼缘和腹板全部采用焊缝连接在柱子上。通常情况下，翼缘必须采用开剖口的熔透焊缝连接，腹板可以采用开剖口的熔透焊缝，也可以采用角焊缝连接。 3.2立面设计 在立面设计中有四个基本特点依次是规模、线条、色彩、变化。钢结构厂房和钢筋混凝土结构厂房相比，线条是呈现轻钢结构建筑风格最独特的特征。传统的钢筋混凝土结构厂房由于屋面设置采光效果不理想，在设计时通常设计大量的采光窗，而大量的采光窗会破坏墙面的线条造型，钢结构厂房则不会受此困扰。轻钢结构屋面则大量使用屋面采光板，不仅采光均匀，而且不会破坏墙面的线条造型，既适用又美观，目前非常适合联合型厂房，顺便也解决了厂房的通风问题。 钢结构厂房的立面设计主要由工艺布置来决定的，立面要求简洁恢弘，同时简单统一突出重点。设计师们往往为了突出厂房结构的重点，会在厂房入口、外天沟或者收边泛水的地方使用跳跃性色彩和冷色调，起到画龙点睛的作用，勾勒出钢结构厂房体态轻盈、色彩丰富，给人耳目一新的感觉。 3.3钢结构厂房的防腐设计 钢结构如果暴露在大气中很快就会腐蚀，不仅会减小钢结构厂房构件的截面，还会引起钢构件的局部出现锈坑，破坏其表面结构，在一定程度上构成了厂房的安全隐患，所以在钢结构厂房的设计过程中要提高对其构件的防锈蚀问题的关注，为了提高厂房结构的稳定性和安全性，要综合考虑分析厂房周围的环境以及侵蚀介质的状况，在材料选择、工艺以及总图布置方面采取积极有效的预防和应对措施。 在钢结构表面涂刷防锈防腐涂料能够有效防止结构表面的锈蚀，因为金属表面产生锈蚀的主要原因是保护层透气，所以要使防腐涂层达到电阻大、附着力强、疏水性好以及涂层足够厚的要求，对氧气、水蒸气以及氯离子的侵蚀起到良好的屏蔽作用，在自然大气介质作用下的厂房室内的钢结构，涂刷的防锈防腐涂料的厚度要达到100μm，要求涂两道面漆，两道底漆；而对于在工业大气介质作用下的露天钢结构，涂刷的防锈防腐涂料的厚度约为150μm ～ 200μm；此外，对酸环境中的钢结构要涂刷氯磺化防酸漆，用高于C20的混凝土包裹钢柱柱脚在地面以下的部分，要求它的保护层的厚度要大于50mm。 3.4抗震性设计 在对钢结构厂房做抗震设计时应注意： 3.4.1在厂房建设前要充分考虑加强其结构的抗震性，以应对复杂多变的地质变化，虽然钢材在重力刚性等条件上有抗震的优势，但在总体布置方面也要力求安全最大化，要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，使其受到外力作用时，可以将作用力均匀抵消，这样就不会加剧作用力在刚性弱的地方聚积，给安全造成威胁，同时要多采用刚架和横向结构，利用钢结构的受力性减少横向结构变