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1、第4卷第3期安徽水利水电职业技术学院学报Vol.4No.32004年9月JOURNALOFANHUITECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROELECTRICPOWERSep.2004轻钢结构特点及设计问题艾思平(合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽合肥 230601)摘 要:文章介绍当今轻钢结构的发展概况、特点和设计中的注意事项。关键词:轻钢结构;特点;设计要点中图分类号:TU392.5 文献标识码:A 文章编号:167126221(2004)0320037203Characteristicsanddesignofli
2、ghtsteelstructureAISi2ping(SchoolofCiviEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230601,China)Abstract:Thegeneralsituationofdevelopment,characteristicanddesignpointsoflightsteelstructureareintroduced.Keywords:lightsteelstructure;characteristics;designpoints近年来,我国钢结构的发展十分迅速,建设部已制定国家
3、建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要,力争“十五”期间我国建筑用钢量达到全国钢总产量3%,到2015年达6%。轻钢结构通常是指下列结构:冷弯薄壁型钢结构;热轧轻型钢结构;焊接或高频焊接轻型钢结构;轻型钢结构;板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱构成的钢结构。轻钢结构的发展很快,其工程建设量已4242从原来的100×10mö年,发展到现在的400×10mö年,涉及范围也从原来的单层工业厂房,发展到现在的多层工业厂房、办公楼和住宅等。本文拟就轻钢结构的特点、设计中要点进行介绍。1 轻钢结构特点1.1 轻钢结构与钢筋混凝土结构的比较(1)在大跨度结构中,轻钢结
4、构强度高、自重轻的优势可充分发挥。工程总造价比同类型钢筋混凝土结构低许多,具有明显的经济效益。(2)施工周期短。轻钢结构大部分可实行工厂自动化生产,现场主要采用螺栓拼装。一幢大中型厂房、仓库类建筑,从设计、制作、安装到竣工完成一般仅需2~4个月,与钢筋混凝土结构相比能大大地缩短施工期。收稿日期:2004203231作者简介:艾思平(1972-),女,安徽怀远人,安徽水利水电职业技术学院教师.©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.38 安徽水利水电职业技术学院学报
5、 第4卷(3)屋、墙面彩板颜色多种多样,可根据需要,设计出外形美观,色彩鲜艳,立面丰富,具有现代化气息的建筑。(4)房屋的拆迁及改、扩建方便,重复利用率高。1.2 轻钢结构与普通钢结构的比较轻钢结构与普通(传统)钢结构相比,除具有普通钢结构的自重较轻、材质均匀、应力计算准确、可靠、加工制造简单、工业化程度高、运输安装方便外,还有以下优点:(1)用钢量更省,主框架钢材可省10%~50%。(2)轻钢结构的设计制作和安装已形成工业产品化、系列化、标准化的运行模式,效率更高,质量也更有保证。(3)设计程序化,生产联网自动化。现在有许多比较成熟的轻钢结构设计
6、程序,如同济大学研制出的3D3S程序、建筑标准设计研究所开发的GFCAD、广厦建筑钢结构CAD等等。另外,一些厂家现在也已可以实现从设计到制作全过程计算机自动控制、联网生产。(4)柱底一般设计成铰接,节省了基础和钢框架的材料用量。由于轻钢结构的上述特点,而且随着近年来的防火、防腐钢结构产品的不断出现,使得它在工业厂房及民用设施中获得了广泛的应用。2 设计中应注意的几点问题2.1 在轻钢结构设计的整个过程中都应该强调“quot概念设计”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
7、计思想,从全局的角度确定控制结构的布置及细部构造措施;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,此外,不同的软件会有不同的适用条件。初学者应充分了解,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,但对这种误差,会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全。2.2 建立一体化设计理念(1)建筑结构设计一体化。传统钢结构建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计
8、的理念进行