轻钢结构设计总结

1、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

2、。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

3、）、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。第一节、建筑常用钢种简述优质碳素结构钢共31个牌号，其表示方法：以

4、平均含碳量（以0.01%为单位）、含锰量标注、脱氧程度代号组成。3、低合金高强度结构钢牌号、表示方法本钢种是在碳素钢基础上添加总量小于5%勺一种或多种合金元素 的钢材。合金元素有硅（5门、锰（Mn、钒（、铌（Nb、铬（Cr）、 镍（Ni）及稀有元素。低合金高强度结构钢均为镇静钢。参考规范低合金高强度结构钢GB/T 1591。牌号由钢材屈服强度 字母Q屈服强度值、质量等级符号三部分组成。屈服点（五个等级）：Q295MP、Q345MPQ390MPaQ420MP、Q460MPa质量等级：A、B、C、D E。 （以硫、磷等杂质含量由咼到底排列）例如：Q345B表示屈服强度不小于345M Pa质量等级为

5、B级的低合 金高强度结构钢。第二节、钢结构用钢钢结构用钢主要是热轧成形的板材和型钢。轻型钢结构中主要采用薄壁型 钢、圆钢和小角钢。钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢和低合金高强度结 构钢。1、热轧型钢钢结构常用的型钢截面：“工”、“H、“T”、“”、“/”。H T型钢具有多方面的优越性能，应用广泛，故简述之如下：参考规范： 热轧H型钢和部分T型钢GB/T11263-1998 H型钢分类：宽翼缘H型钢（HVV、中翼缘H型钢（HM、窄翼缘H型钢（HN。H型钢钢桩（HF）。T型钢分类： 宽翼缘T型钢 （TW、 中翼缘H型钢 （TM、 窄翼缘T型钢 （TN） 。1.4 H型钢和H型钢桩规格标记： 高度

6、HX宽度BX腹板宽度t1X翼缘厚度t2表示。例:H 340 X 250X 9X 141.5部分T型钢表示方法： 高度HX宽度BX腹板宽度t1X翼缘厚度t2表示。例:T248 X 199X 9X 142、冷弯薄壁型钢 分类：一是结构用冷弯空心型钢；二是通用冷弯开口型钢。后者作为轻型钢结构房屋檩条和墙梁的主要选材。冷弯开口型钢按照截面形状分为八种：冷弯等边角钢、冷弯不等边 角钢、冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边 槽钢、冷弯Z型钢、冷弯卷边Z型钢。3、棒材、管材和板材3.1棒材：六角钢、八角钢、扁钢、圆钢、方钢。 前两种作为螺栓的坯材；扁钢为扶梯、栅栏等房屋构件（规格：厚度X

7、宽度）；3.2钢管：热轧无缝钢管、焊接钢管。3.3板材：钢板、花纹钢板、建筑用压型钢板、彩色涂层钢板等。由于1.11.21.3规格表示方法：宽度X厚度X长度（mn）表示方法不统一 具体参照连续热镀锌钢板及钢带GBT2518-2004、彩色涂层钢板及钢带GBT 12754-2006。第三节、轻型钢结构房屋选材材料选择的一般规定1、参考规范规程：门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002）钢结构设计规范GB50017-20032、材料选用一般规定2.1用于承重的冷弯薄壁型钢、热轧型钢和钢板，应采用现行国家标准碳素结构钢（GB/T 700）规定的Q235钢和低合金高强度结构钢（GB/

8、T 1591）规定的Q345钢。2.2门式刚架、吊车梁和焊接檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及其以上等级的钢材。非焊接檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢。2.3门式刚架轻型钢结构房屋的墙梁和檩条多采用冷弯薄壁型钢，为使构件具有合理的承载力，截面的几何尺寸应满足宽厚比等方面的要求。2.4承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷 含量的合格保证，对焊接结构尚应具有含碳量的合格保证。焊接承重 构件以及非常重要的非焊接承重构件采用的钢材还应具有冷弯试验的 合格保证。对于特殊环境和工作条件下的构件， 如低温和承受动荷载， 还应具有冲击韧性等方面的要求。具体可遵守钢结构设计规

9、范执 行。第四章 结构设计基本原则、阶段和体系布置第一节结构设计基本原则（略）第二节结构设计阶段概述结构设计一般分为三个阶段：一是初步设计； 二是施工图设计；三是施工详图 设计。1、 初步设计在明确门式刚架这一基本结构形式下， 进行结构平面布置，空间处理, 节点连接构造的设计与处理。在结构平面布置中，主要确定柱距和跨度； 在空间处理中，主要完成屋面檩条体系布置、屋面横向水平支撑、刚性系 杆、墙骨架体系布置、柱间支撑等布置；节点设计和构件截面选择主要考 率当地的制造水平和施工技术状况。2、 施工图设计本阶段进行以下三个方面的工作： 一是结构内力分析；二是构件截面 校核和节点承载力的验算；三是施工

10、图绘制。2.1内力分析是在正确建立结构模型，如实输入荷载基础之上。因此，各 构件的内力、各个节点受力定义要准确。2.2构件截面校核以下内容：强度、变形、整体稳定、局部稳定。必要时 对受力集中处要进行验算（与普钢验算内容一致）。在钢结构中，稳 定往往是决定性因素，而稳定性与长细比有密切联系。节点承载力校 核是依据初步设计确定的节点构造进行承载力的验算。2.3施工图是构件制作、安装的技术资料和依据。一般包括图纸目录、结 构设计说明、结构平面布置图、结构立面图、结构剖面图、节点详图 等内容。在结构设计总说明中应注明结构设计使用年限、钢材牌号、 连接材料的型号和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其他附

11、属保 证。此外，还须注明焊缝形式、焊缝的质量等级、端面刨平顶紧的部 位及其对施工的要求。3、施工详图绘制施工详图主要是为了加工制造，而对结构图按照构件进行“拆”图， 施工图一般由钢结构制造企业来完成，也可由设计单位提供。施工详图 的绘制最主要任务是确保构件尺寸准确，为放样提供依据，同时还应注 意构件拼接位置的确定。第三节结构体系布置1、结构平面布置1.1纵向温度区段不大于300m横向温度区段不大于150m柱距6m9m经济柱距7.5m。1.2刚架的选型冈寸架的选型考虑跨度、数量、冈H架截面形状、所确定的屋面、墙面材料。多跨刚架对地基沉降比较敏感，中柱宜设置成等截面柱。1.3刚架材料和截面的初步确

12、定：主刚架一般采用Q235 Q345（居多）。斜梁截面高度：（1/201/55）Io；柱截面高度：（1/101/20）1。截面高宽比h/b=25，柱取大，梁端宜取小。h、b均以10mm为模数递增（减）。翼缘t不小于6mm且以2mn模数递增（减）； 腹板不小于4mm当腹板厚大于6mm以2mm模数递增（减）。将初 步选定的材料规格记录下来，便于查询。2、刚架的空间处理2.1屋面横向水平支撑体系布置屋面横向水平支撑一般布置于厂房两端，当两端布置不开时，可退后一个柱距。屋面横向水平支撑间距不大于60为保证水平力的传递，必须在屋脊处、刚架柱顶端各布置一道刚性系杆。交叉 水平支撑间也必须布置刚性系杆。在同

13、一坡度侧，刚性系杆和交叉 支撑须保证在同一平面上。屋盖水平支撑一般由交叉拉杆（带拉紧装置的圆钢）或压杆（角 钢）构成，交叉杆与竖杆夹角为30-60。当交叉杆为压杆时， 交叉点一定保证交叉于中点。冈性系杆采用钢管，也可采用双角钢。刚性系杆中心线与刚架_斜梁中心线对齐。2.2柱间支撑体系布置柱间支撑一般设置于建筑物中部。当建筑物较长时，可设置两道, 分别布置与1/3处。柱间支撑的间距：无吊车梁：30m50m有吊车梁：不超过60m主要是吊车梁对纵向力的传递起到有力的作用故）。柱间支撑一般设置成交叉型支撑， 其杆件可拉可压。当建筑高度h小于9m设置一层柱间支撑；当建筑高度大于9m且有吊车梁时， 设置两

14、层柱间支撑，并以吊车梁为水平压杆（可不设置水平压杆）， 在端部可不设置下层柱间支撑，以减少吊车梁的温度应力；当建筑高 度h大于9m且没有吊车梁时，需设置成双层柱间支撑，两层柱间支 撑之间须设置水平压杆（此杆必须为压杆）。当建筑物高度较低，跨度较小时，柱间支撑可采用带张紧装置的 圆钢做成交叉形状。当建筑物高大时，柱间支撑宜采用钢管。2.3隅撑隅撑分两种，一种布置在屋面，另一种布置在外墙面。前者作用 是保证刚架斜梁下翼缘的稳定性；后者是保证边刚架柱内翼缘的稳定 性。隅撑与檩条（或墙梁）的夹角不得小于35，通常可选用45。 隅撑选用角钢，参考角钢/40X 4/50X 4。隅撑与檩条（或墙梁） 的连接

15、采用螺栓连接，螺栓每端可选用一个M12通常隔跨布置。在PKPM中提供三种连接方式，第三中方式使用须谨慎，必须保证隅撑 与刚架斜梁下翼缘（刚架柱内翼缘）紧密连接。2.4屋面檩条体系布置2.4.1、 檩条的形式及截面檩条分为型钢檩条和组合式檩条。_型钢檩条简介：冷弯薄壁型钢：檩条和墙梁最为常用冷弯薄壁型钢（C型、Z型），但其厚度不得小于2mm（考虑腐蚀所确定下限），亦不能太厚，便 于加工。普通型钢（不常用）：常选择槽钢；轧制工字钢：用于重荷载、跨度大的情况；但一般仅作为次梁；角钢：一般很少使用。组合式檩条简介：此类檩条不常用，主要有实腹式、空腹式、格构式（跨度大于_ 10m），一般用于特殊情况。2

16、.4.2.檩条布置檩条水平间距为1m1.5m通常选择1.5m。在天窗、气楼处须 依据实际情况调整。屋脊处檩条：若无天窗、气楼，则每侧各离屋脊处200mm300mm间距尽可能小。为了便于固定纵向天沟，通常在刚架斜梁端部布置一道檩条， 但要保证其稳定性（设置撑杆、斜拉杆）。檩条跨度为6m9m当间距大于10m时，可考虑采用格构式、 双檩条或是高频焊接H型钢等。243檩托板：檩托板的高度通常选择为檩条高度的3/4，檩托板板厚通常为6mm板宽通常选择220mm檩条间隙10mm20mm檩条 通常高于刚架斜梁5mm10mr檩托板通常与刚架斜梁角焊，焊脚尺 寸6mm檩条与檩托板采用螺栓连接，每端选用两个M12

17、的即可。2.4.4.拉条、斜拉条、撑杆的设置拉条：檩跨小于4m可不设置；檩跨4m6m可于跨中设置一 道；檩跨6m9m于1/3跨处设置两道。拉条通常采用圆钢，直径 不小于10mm可参考选择22mm斜拉条、撑杆：布置在屋脊两侧，及屋面纵向两端，主要是为了避免因屋面板下滑，导致檩条双向受弯。屋脊两侧的斜拉条要与 刚架斜梁连接，使之有可靠的传力点。斜拉条截面同拉条，撑杆为 拉杆外套钢管，钢管规格可参考32mm200mm抗风柱柱顶构造：有两种方式：一是弹簧板连接（弹簧板厚6mm10n）m；二是螺栓连（螺栓孔为竖向长圆孔；螺栓不得拧紧，便于上下滑动）。这两中构造处理均将抗风柱柱顶与边刚架梁连接处理成铰接。 墙梁、拉条、斜拉条、撑杆设置同侧墙骨架。2.5.4门窗、雨棚构造参考压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造01J925-13、节点设计第五章 轻钢结构设计涉及的标准、规范、规程、图集红色为结构部分；绿色为建筑部分建筑结构可靠