鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)及其適用范圍
　　
　　所謂輕鋼結(jié)構(gòu)通常是指由下列鋼材所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)：①冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu);②熱軋輕型鋼結(jié)構(gòu);③焊接或高頻焊接輕型鋼結(jié)構(gòu);④輕型鋼管結(jié)構(gòu);⑤板壁較薄的焊接組合梁及焊接組合柱而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
　　
　　一.適用范圍
　　
　　根據(jù)我國目前情況來看，這種結(jié)構(gòu)由于其用度廣、優(yōu)勢明顯，已大量應(yīng)用于單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構(gòu)件等。對單層工業(yè)廠房而言，通常以H型鋼，采用焊接連接作為梁柱，以C形或Z形輕鋼板作檁條，屋蓋系統(tǒng)或樓面系統(tǒng)用壓型彩色鋼板作面層，上面可澆混凝土，壓型鋼板既可作為鋼筋，必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護也可采用單層或夾層壓型鋼板，夾層板內(nèi)部可充填各種保溫層。
　　
　　二.主要優(yōu)點
　　
　�、攀┕ぶ芷诙蹋狠p鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場拼接安裝，對一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房僅需45d至2個月，而若采用鋼筋混凝土建筑則要8～12個月左右。
　　
　�、凭C合經(jīng)濟效益好：由于施工周期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益;更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，美觀華麗，改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感;因為建筑物本身的自重輕，一般情況下不需要做樁基，可以節(jié)省投資;由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后，使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面，經(jīng)兩除兩烘加工而成，耐久性也較好，根據(jù)目前我國的市場價格，輕鋼結(jié)構(gòu)的造價已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當廠房的跨度越大時，其優(yōu)勢更為明顯，這也是它賴以競爭的一大優(yōu)勢。
　　
　　⑶抗震性能好：由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度，極有利于抗震。我國是一個多地震區(qū)國家，在地震區(qū)建筑中應(yīng)多多推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，必可大大減少地震災(zāi)害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓(xùn)應(yīng)予記起。目前，天津市已正式啟動輕鋼結(jié)構(gòu)住宅。
　　
　�、纫擞诓鹦栋徇w：一旦業(yè)主對所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化，則整個建筑可在很短時間內(nèi)拆遷，損失極小，而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。
　　
　　正是由于輕鋼結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點，而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，已較好地解決了輕鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性差的缺點，使得它在工業(yè)廠房以及民用設(shè)施中獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　
　　鋼結(jié)構(gòu)一般分為普通鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)，它們之間并無明顯的界限。其計算規(guī)則都是一樣的。所謂輕鋼結(jié)構(gòu)，一般是結(jié)構(gòu)荷載較小，結(jié)構(gòu)桿件也較小，構(gòu)件壁厚較薄的一類結(jié)構(gòu)，一般采用門式鋼架、屋架和網(wǎng)架為主要承重結(jié)構(gòu)。正因為輕鋼結(jié)構(gòu)上作用的荷載較小，所以，使得結(jié)構(gòu)效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)力一般較小，這就使得結(jié)構(gòu)的強度往往不成問題，而由于構(gòu)件斷面較小，截面慣性距較小，使得結(jié)構(gòu)的剛度也隨著減小，結(jié)構(gòu)的整體和局部穩(wěn)定成為在設(shè)計中必須引起重視的主要問題。這就是輕鋼結(jié)構(gòu)自己的特點。了解了這個特點，我們就可以采取相應(yīng)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(shè)加勁肋以滿足構(gòu)件的局部穩(wěn)定等。
　　
　　A.門式剛架結(jié)構(gòu)的特點
　　
　　下面講一下我們常見的門式剛架結(jié)構(gòu)。門式剛架輕型房屋，其結(jié)構(gòu)一般由主骨架和支撐系統(tǒng)構(gòu)成，主骨架包括：1)主受力構(gòu)件-門式剛架;2)墻架;3)檁條等;支撐系統(tǒng)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(gòu)成可以看出，支撐系統(tǒng)占有很大的比例，這也是輕鋼結(jié)構(gòu)的特點。
　　
　　門式剛架房屋上作用的荷載一般有：豎向荷載(結(jié)構(gòu)自重，雪荷載，積灰荷載，)和水平荷載(風(fēng)荷載，吊車剎車力),還有地震荷載(水平和豎向)。由于輕鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，所以對地震的反應(yīng)也較輕，這一點對抗震非常有利。
　　
　　B.判斷結(jié)構(gòu)是否適合用輕鋼結(jié)構(gòu)
　　
　　是否為輕鋼，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)承受荷載的大小，以及結(jié)構(gòu)類型來定的。1、樓、屋面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu);2、吊車荷載：如果有較大噸位的吊車就不符合輕鋼結(jié)構(gòu)的要求;3、結(jié)構(gòu)體系：要是建筑物為多層，或是比較高的單層結(jié)構(gòu)也不宜按輕鋼設(shè)計。
　　
　　C.《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002的適用范圍
　　
　　適用于主要承重結(jié)構(gòu)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懸掛式起重機的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)。
　　
　　D.門式剛架各構(gòu)件的作用
　　
　　門式剛架，建筑物上的各種荷載主要由它承擔并將其傳給基礎(chǔ)，剛架與基礎(chǔ)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(nèi)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(fēng)荷載)，并將其間接傳給主體結(jié)構(gòu)。
　　
　　檁條，承擔屋面荷載，并將其傳給剛架。檁條還通過螺栓與每榀剛架連接起來，與墻架梁一起與剛架形成空間結(jié)構(gòu)。
　　
　　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，其傳力剛度有限，所以有必要在屋面的各剛架之間設(shè)置一定數(shù)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(shè)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(jié)構(gòu);由于檁條和墻架的平面外剛度小，所以，有必要設(shè)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(xiàn)失穩(wěn)，但當屋面風(fēng)荷載吸力作用時斜梁下翼緣有可能變號受壓從而失穩(wěn)，因此，設(shè)置隅撐就十分必要了。