簡述輕鋼結(jié)構(gòu)的特點

   一、輕鋼結(jié)構(gòu)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型鋼結(jié)構(gòu)；5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)。

  1、適用范圍根據(jù)我國目前情況來看，這種結(jié)構(gòu)由于用途廣，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形鋼，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(hù)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。

  2、主要優(yōu)點

  （1）施工周期短：輕鋼結(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45天至2個月，而若采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則需要8-12個月左右。

  （2）綜合經(jīng)濟(jì)效益好：施工周期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益；采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感；建筑物本身的自重輕，可以節(jié)省投資，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(dāng)廠房的跨度越大時，其優(yōu)勢更為明顯，這也是競爭的一大優(yōu)勢。

  （3）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。

  （4）宜于拆卸搬遷：一旦業(yè)主對所選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，而這是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。

  （5）有利于環(huán)保：輕鋼結(jié)構(gòu)與目前普遍使用的混凝土結(jié)構(gòu)相比，一是可干式施工，節(jié)約用水，施工占地少，產(chǎn)生的噪音小、粉塵少；二是由于自重減輕，基礎(chǔ)施工取土量少，對土地這一寶貴資源破壞??；三是大量減少混凝土和磚瓦的使用；四是建筑使用壽命到期，結(jié)構(gòu)拆除產(chǎn)生的固體垃圾少，廢鋼資源回收價格高。從目前來看，鋼結(jié)構(gòu)建筑是對城市環(huán)境影響最小的一種結(jié)構(gòu)之一，在西方已被廣泛采用，所以有"綠色建筑"之稱。

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。

　　當(dāng)然，輕型鋼結(jié)構(gòu)也有一些自身的不足之處。如耐火性、耐腐蝕性差等。因此對有較高耐火性要求的鋼結(jié)構(gòu)建筑和一些酸洗車間等結(jié)構(gòu)，用于鋼結(jié)構(gòu)防火和防腐蝕上的投入也相當(dāng)大。

　　二、材料選擇和設(shè)計中的注意事項輕鋼結(jié)構(gòu)作為普通鋼結(jié)構(gòu)的衍生結(jié)構(gòu)，其基本計算理論和后者基本相同。這里著重強(qiáng)調(diào)幾點：

　　1、在用材上應(yīng)優(yōu)先采用"H"形鋼，它受力合理，拼接方便，加工容易。對于承重結(jié)構(gòu)宜用Q235鋼或低合金鋼中的16Mn、15MnV或15MnV鋼，但需注意Q235-A鋼的含碳量不作為交貨條件，可焊性無保證，故不宜用作焊接結(jié)構(gòu)。對于板厚大于25mm的梁翼緣與柱，現(xiàn)場焊接的梁柱節(jié)點不宜用Q235-B.F，應(yīng)盡量選用Q235-B.F或Q235-B.b，對于特別重要結(jié)構(gòu)宜選用Q235-C或Q235-D。

　　2、對厚度為17-40mm的Q235鋼的設(shè)計指標(biāo)比現(xiàn)行GBJ17-88《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定值提高5Mpa（上海標(biāo)準(zhǔn)），焊縫強(qiáng)度也作了相應(yīng)調(diào)整。

　　3、考慮了技術(shù)進(jìn)步因素，將主要受力構(gòu)件的壁厚調(diào)小了，即在現(xiàn)行GBJ18-87《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中的主要受力構(gòu)件的壁厚不小于2mm調(diào)整為不小于1.5mm，框架梁柱構(gòu)件不小于3mm。

　　4、在風(fēng)荷載作用下，門式剛架的側(cè)移按GBJ18-87《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定為柱頂高度的1／150。但在這2個規(guī)程中均作了細(xì)化規(guī)定并作相應(yīng)調(diào)整，但具體數(shù)值不盡相同。設(shè)計者在使用時應(yīng)予以注意。

　　5、在設(shè)計剛架、屋架和檁條等時，應(yīng)考慮由風(fēng)吸力作用所引起構(gòu)件內(nèi)力變化的不利影響，此時永久荷載分項系數(shù)取為1.0。這一規(guī)定主要是考慮到當(dāng)設(shè)計的剛架、屋架、檁條在屋面材料較輕的情況下，若受風(fēng)吸力作用，構(gòu)件內(nèi)力將會變號，會出現(xiàn)拉桿變?yōu)閴簵U的情況。在內(nèi)力變號時永久荷載起減載作用，若仍將永久荷載分項系數(shù)取為1.2，則會造成結(jié)構(gòu)可靠度的降低，導(dǎo)致不安全因素。