輕鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種以輕型鋼材為主要承重構(gòu)件的建筑形式，具有自重輕、施工速度快、造型美觀等優(yōu)點。
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一、結(jié)構(gòu)體系設(shè)計
承重體系選擇
門式剛架體系：適用于單層廠房、倉庫等，具有跨度大、構(gòu)造簡單的特點，梁柱節(jié)點多為剛接，可有效抵抗水平荷載。
框架體系：多層輕鋼結(jié)構(gòu)常用，通過梁柱組成框架承受豎向和水平荷載，需合理布置抗側(cè)力構(gòu)件（如支撐、剪力墻）。
支撐系統(tǒng)設(shè)計
水平支撐：布置在屋蓋和樓蓋處，增強結(jié)構(gòu)水平剛度，常用交叉式、門式支撐。
垂直支撐：設(shè)置在柱間，防止柱子平面外失穩(wěn)，一般位于溫度區(qū)段兩端或中部。
節(jié)點設(shè)計
節(jié)點應(yīng)保證強度、剛度和延性，常見節(jié)點形式包括剛接節(jié)點（如梁柱節(jié)點采用螺栓連接或焊接）、鉸接節(jié)點（如柱腳鉸接）。
節(jié)點構(gòu)造需便于加工和安裝，避免應(yīng)力集中。
二、荷載與內(nèi)力計算
荷載取值
永久荷載：包括結(jié)構(gòu)自重、圍護結(jié)構(gòu)重量等，輕鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，需精確計算。
可變荷載：如屋面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載，需根據(jù)建筑使用功能和所在地區(qū)規(guī)范取值（如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009）。
特殊荷載：若有吊車、設(shè)備等，需考慮其動力荷載和局部荷載影響。
內(nèi)力分析
采用空間結(jié)構(gòu)分析軟件（如 PKPM、SAP2000）進行計算，考慮結(jié)構(gòu)的整體受力和變形，重點關(guān)注構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性和剛度。
對風(fēng)荷載和地震作用敏感，需進行水平荷載作用下的內(nèi)力和位移驗算。
三、構(gòu)件設(shè)計
鋼梁設(shè)計
常用截面形式：H 型鋼、冷彎薄壁型鋼（如 C 型、Z 型），根據(jù)跨度和荷載選擇合適截面。
驗算內(nèi)容：強度、剛度（撓度）、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定，對于組合截面，需驗算腹板和翼緣的局部穩(wěn)定。
鋼柱設(shè)計
截面形式：H 型鋼、圓管、方管等，需考慮長細比影響，避免失穩(wěn)。
驗算內(nèi)容：抗壓強度、整體穩(wěn)定（彎曲失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)）、剛度，柱腳設(shè)計需滿足錨固和傳力要求。
檁條與墻梁設(shè)計
采用冷彎薄壁型鋼（C 型、Z 型），檁條間距根據(jù)屋面板材料確定，墻梁間距需考慮墻面材料的承載力。
驗算內(nèi)容：強度、剛度、整體穩(wěn)定和扭轉(zhuǎn)屈曲，檁條需考慮屋面坡度引起的扭矩。
四、圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計
屋面系統(tǒng)
材料選擇：彩鋼板、金屬保溫板等，需滿足防水、保溫、隔熱要求。
構(gòu)造設(shè)計：屋面坡度一般不小于 5%，設(shè)置天溝、落水口等排水設(shè)施，避免積水。
墻面系統(tǒng)
常用材料：彩鋼板、輕質(zhì)混凝土板、金屬幕墻等，需考慮墻面的美觀、隔音和防火性能。
連接方式：墻面材料通過連接件與墻梁固定，需保證連接牢固，防止風(fēng)荷載作用下脫落。
五、基礎(chǔ)設(shè)計
基礎(chǔ)形式
常用獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)，當(dāng)?shù)鼗休d力較低時可采用樁基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)設(shè)計需考慮結(jié)構(gòu)自重輕、水平荷載（風(fēng)、地震）影響大的特點，保證基礎(chǔ)的抗傾覆和抗滑移能力。
基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)連接
柱腳與基礎(chǔ)的連接分為鉸接和剛接，鉸接柱腳采用錨栓固定，剛接柱腳需考慮彎矩傳遞，錨栓布置需滿足計算要求。
六、防火與防腐設(shè)計
防火設(shè)計
根據(jù)建筑耐火等級要求，對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取防火保護措施，如涂刷防火涂料、包裹防火板等，確保構(gòu)件在火災(zāi)下的承載力維持時間。
防腐設(shè)計
鋼材表面進行除銹處理，涂刷防腐涂料（如底漆、中間漆、面漆），涂層厚度根據(jù)環(huán)境腐蝕等級確定，對于潮濕或腐蝕性環(huán)境，需加強防腐措施。
七、溫度變形與抗震設(shè)計
溫度區(qū)段劃分
當(dāng)建筑長度超過規(guī)范限值時，設(shè)置溫度伸縮縫，減少溫度變形引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
抗震設(shè)計
按所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度進行設(shè)計，通過合理布置支撐、控制結(jié)構(gòu)剛度均勻性等措施，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證 “小震不壞、中震可修、大震不倒”。
八、施工與安裝要求
構(gòu)件加工
構(gòu)件制作需符合設(shè)計精度要求，冷彎薄壁構(gòu)件需控制加工成型后的殘余應(yīng)力，焊接構(gòu)件需保證焊縫質(zhì)量。
現(xiàn)場安裝
制定合理的安裝順序，先安裝主要承重構(gòu)件，再安裝次構(gòu)件和圍護結(jié)構(gòu)，確保安裝過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免因安裝誤差導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)力改變。
九、經(jīng)濟性與美觀性
經(jīng)濟性
優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置，減少鋼材用量，選擇經(jīng)濟合理的構(gòu)件截面和節(jié)點形式，降低造價。
美觀性
結(jié)合建筑功能和造型要求，合理設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)外露部分的外觀，如屋面曲線、立面線條等，滿足建筑美觀需求。
