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摘要：自从改革开放以来，各种建筑设计方案不断出炉，轻钢建筑在这一过程中就是十分典型的一种，轻钢建筑的类型使用了轻质的高效隔热防护材料和轻型高效钢材，有着良好的应用特性，不仅外表美观，适用性强，而且适用性很强。轻钢建筑设计的过程中，重点要素有很多，具体分析建筑的稳定性和强度至关重要，文章就此进行分析。
关键字：轻钢建筑；结构方案；结构设计
1轻钢结构建筑的优点
轻钢建筑一般指承受相对较小的外加荷载，采用较小的构件截面尺寸，结构自重较轻的钢结构。轻钢住宅结构是以经济型材构件，包括冷弯型钢，热轧或焊接H型钢、T型钢，焊接成无缝钢管及其组合构件作为住宅承重骨架，以轻型墙体材料作为围护结构所构成。轻型墙体材料有压型钢板及其组合板材、PC板、蒸压轻质加气混凝土板(ALC板)及稻草板等重量轻，保温防火隔热性能好、防火效果佳的轻质材料。与传统的建筑结构相比，轻钢结构建筑的优点有：其一，建筑空间布置灵活，能满足不同住户对住宅的多种功能要求；其二，采用材料轻质高强、抗震性能好、安全性高；其三，可以实现住宅建设的工业化和产业化；其四，施工方便快捷，建设周期短；其五，符合国家环保和可持续发展的要求；其六，综合经济效益好。
2轻钢建筑的结构方案
2.1轻钢建筑的分类
轻钢建筑指两层或两层以下的轻型建筑，主要有实腹式门式刚架或排架，也可采用格构式构件。
图1刚架示意图
其中，各榀刚架靠墙梁、檩条和各类支撑连接，共同构成空间的承力，下图为排架结构和实腹实门式钢架的基本结构图。
门式刚架轻型建筑是我国当前最常见和最受欢迎的轻钢建筑形式，在国内低层金属建筑中占垄断地位，也是人们通常印象中的轻钢建筑。门式刚架可布置为柱底铰接、柱底刚接、单跨、多跨、高低跨、屋面单坡、多坡、无夹层、有夹层等结构形式，不受尺寸限制，布局灵活，使用空间大。低层轻钢建筑的主结构、次结构、支撑体系、维护体系形成一个空间三维的承力体系而共同工作，空间刚度好，适宜于建造工业厂房、商业楼、综合楼、仓库、机库、候车室等大空间建筑。
为12层及12层以下的居住建筑、高度小于24m的公共建筑和高度小于20m工业厂房、抗震设防烈度为6~8度的乙类及丙类的钢结构建筑。目前，多层轻钢住宅尚处于开发研究阶段，公共建筑，如工业厂房类和综合楼类多层轻钢建筑则较为常见。多层轻钢建筑适宜采用三维框架体系，亦可以采用平面刚架体系，采用平面钢架体系需要加强各榀刚架的连接与支撑。轻钢建筑自重轻，自振周期较长，对地震作用不敏感，但框架体系侧向刚度较小，须设置各种侧向支撑，或结合电梯井的布置，采用抗剪绗架结构、抗剪网架墙体、抗剪钢板剪力墙、钢混剪力墙体系等，确保对结构水平位移的严格控制。多层轻钢建筑主要选用高频焊接和热轧-型钢、普通或轻型热轧型钢、冷弯薄壁型钢、薄钢板焊接件等构件。
2.2轻钢建筑的楼面结构
多层轻钢建筑的楼板或门式刚架低层轻钢建筑的夹层楼板必须有足够的刚度、强度和整体稳定性，同时宜采用技术和构造措施减轻楼板自重，提高施工速度。常用的楼板有如下形式：钢筋混凝土平板楼盖、预应力平板楼盖、梁板式楼盖、压型钢板组合楼盖。
2.3支撑体系
门式刚架结构需要采用各种可靠的支撑结构，以加强结构的整体和局部稳定性并保证力的可靠传递。支撑形式主要有:其一，对角支撑，设置于屋面、侧墙以及端墙，用于抵抗风力和吊车荷载，采用两端带螺纹的抗拉圆钢或钢缆，亦可采用角钢。
其二，隅撑，刚架受压翼缘的平面外刚度较小，采用角钢连接主刚架受压翼缘和围梁或檩条，防止受压翼缘平面外局部失稳。
其三，特殊支撑，当侧墙或屋顶不允许设对角支撑时，以及当有吊车时为了提供更可靠的支撑，可采用管撑和门式支撑等特殊支撑。
多层框架结构体系的侧向刚度较弱，为了抵抗水平地震作用，减小层间错移，应在墙体内布置槽钢或角钢结构的垂直支撑，并按拉杆进行设计。为了门窗开洞的方便，或满足特别需要，支撑的形式可以灵活采用，如X型、单斜杆型、K型、M型、W型、V型、人型支撑等。
3常见设计注意要点及设计解决
3.1设置屋盖支撑
间构架的管状或其他形状的连接构件称为轻钢结构屋盖撑杆，即屋盖支撑。钢结构里没有“撑杆”这个构件名称，而是叫做“支撑”、“系杆”，只有柱间支撑、上弦水平(剪刀)支撑、下弦水平(剪刀)支撑、屋架垂直支撑、系杆等。屋盖支撑中，隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、梁与擦、柱与攘之间的支撑杆，又称为屋面隅撑。墙面上的叫墙隅撑，屋面上的叫屋面隅撑，也有部分人提出其为连接钢梁和攘条的接近45度方向斜撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板)。隅撑与钢架构件腹板的夹角不宜大于45度。这些支撑结构都是为了保持主构件的稳定而设置的，属于轻钢结构中的辅助构件。压杆、撑杆、套管是支撑构件中受压的杆件，套管是拉条加上国管。拉条通常只能布里于受拉处，从而实现攘条侧向稳定的保持作用，与此同时还藉要在局部位里处设置能承受受压攘条的支撑，也就是拉条配合套管完成。隅撑位于框架梁的端部，通常具有反向弯矩，就是梁上翼缘受拉、下翼缘受压，为了保证框架梁下冀缘的受压稳定，必须设置隅撑；为了保证平面构件形成整体，能够抵抗水平力设置的支撑体系就必须在轻钢结构屋面设里水平支撑，而柱间支撑就相当于设置在柱子间的“水平”支撑。
3.2设置拉条构件
轻钢结构中的拉条构件就是钢结构骨架之间的圆钢螺杆，主要包括系杆、上弦水平支撑、下弦水平支撑、斜十字形杆等等。制备拉条构件的材料一般为Q235线材，直径最为常见的主要有M1O，M12两种类型。拉条属于轻钢结构攘条的平面外支承点，所以拉条所受到的拉力主要是攘条所承受的水平荷载。拉条布置应考虑风荷载影响，按实际受力计算拉条截面，并满足构造要求。从使用材料的角度来讲，隅撑一般多为角钢制作，而拉条一般多为圆钢制作；如果从受力的角度来讲，隅撑既能受拉也能受压，但是拉条仅能受拉，不能承受压力作用；如果从使用部位来讲，隅撑为斜梁受压区下缘平面外的稳定，而拉条具有两个方面的作用，一方面是攘条间稳定要求，另一方面是梁间、柱间的平面外稳定要求。
结束语
现在有关科技的发展速度相当快，轻钢建筑的应用也逐渐广泛了起来，轻钢建筑由于其良好的应用特性和较好的适用范围，能够有效的满足社会发展和城镇化建设的需求，从根本上提高人们的生活质量水平的同事促进可持续发展过程，进而促进建筑行业的发展。文章针对性的分析了轻钢建筑实际进行结构设计的过程中一些具体要求以及优化设计的策略。
参考文献
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