內(nèi)容提要輕型鋼結(jié)構(gòu)是國(guó)內(nèi)外目前應(yīng)用和發(fā)展速度*快的新型結(jié)構(gòu)型式，廣泛用于各類(lèi)工業(yè)、公共和居住建筑，具有施工速度快、建筑造形美觀(guān)、用鋼量少、造價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧和總結(jié)，并對(duì)分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題提出了建議。
另外，輕鋼結(jié)構(gòu)還可取代磚石或木結(jié)構(gòu)，可回收，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展原則。但是作為一種科技含量高、技術(shù)新的應(yīng)用，對(duì)設(shè)計(jì)和施工人員素質(zhì)要求高，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)。加工和制作需建立專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)，先期投人大，結(jié)構(gòu)的防腐、防火問(wèn)題也需要專(zhuān)門(mén)處理。
國(guó)內(nèi)常用的輕鋼結(jié)構(gòu)承重體系包括：焊接門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)體系、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系、多層框架結(jié)構(gòu)體系、薄壁折皺拱殼屋面體系。對(duì)于無(wú)吊車(chē)的工業(yè)和民用建筑，輕型鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量一般為20~50kg/m2，主要取決于結(jié)構(gòu)形式、跨度、柱距和活荷載的大小。
預(yù)制裝配式輕鋼房屋建筑體系誕生于本世紀(jì)初，主要用于車(chē)庫(kù)，采用鋼波紋板屋面和墻面，20年代出現(xiàn)了定型化生產(chǎn)的廠(chǎng)房。二戰(zhàn)期間輕鋼房屋建筑迅速發(fā)展，多用于快速建設(shè)戰(zhàn)地飛機(jī)庫(kù)，戰(zhàn)后重建對(duì)工業(yè)廠(chǎng)房的大量需求，進(jìn)一步刺激了輕鋼房屋的發(fā)展。40年代出現(xiàn)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)，60年代開(kāi)始大量應(yīng)用彩色壓型板，Z型檁條、保溫墻板和屋面板。目前輕鋼結(jié)構(gòu)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要建筑結(jié)構(gòu)型式，例如，英國(guó)新建的非居住類(lèi)房屋建筑中，90%的單層和60%的多層房屋都采用輕鋼結(jié)構(gòu)。
美國(guó)低層非居住類(lèi)房屋建筑也以輕鋼房屋為主，1995年單體面積15000m2以下的單、雙層建筑中金屬房屋占65%，新建總面積達(dá)3500萬(wàn)m2，主要用于各類(lèi)廠(chǎng)房、商業(yè)建筑、公共建筑、農(nóng)業(yè)建筑等。美國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)體系的主要形式是門(mén)式剛架，在分析、設(shè)計(jì)理論和方法及制造工藝上已經(jīng)非常完善，并開(kāi)發(fā)了多種專(zhuān)利產(chǎn)品，其專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件可在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)、繪圖、工程量統(tǒng)計(jì)及工程報(bào)價(jià)，在制造上也實(shí)現(xiàn)了高度標(biāo)準(zhǔn)化、工廠(chǎng)化生產(chǎn)。
盡管歐州建筑市場(chǎng)衰退，但鋼結(jié)構(gòu)建筑工程量卻呈現(xiàn)逐年增加的勢(shì)態(tài)，年工程量已超過(guò)700萬(wàn)t.我國(guó)大面積應(yīng)用輕型鋼結(jié)構(gòu)從寶鋼工程開(kāi)始，引進(jìn)了采用壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)、以熱軋H型鋼作為主要承重結(jié)構(gòu)的新型工業(yè)廠(chǎng)房，80年代冶金建筑研究院等單位研究、開(kāi)發(fā)了輕鋼建筑成套技術(shù)，以及H型鋼、檁條、墻梁、壓型板、夾芯板、保溫板等配套生產(chǎn)線(xiàn)。90年代國(guó)外的輕鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家將整套的結(jié)構(gòu)體系推向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的輕鋼生產(chǎn)廠(chǎng)家、設(shè)計(jì)單位也開(kāi)始大面積推廣應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)的鋼產(chǎn)量已達(dá)1億t，普通碳素鋼質(zhì)量可靠，價(jià)格平穩(wěn)，供應(yīng)充足，鍍鋅及彩色鋼板性能優(yōu)良，在輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和安裝方面已積累了成功的經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)焊接、冷成型、壓型板等輕鋼生產(chǎn)線(xiàn)上100條，已經(jīng)制定了門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）和相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊(cè)26，并開(kāi)發(fā)了部分輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)軟件。國(guó)內(nèi)應(yīng)用*為廣泛的輕鋼結(jié)構(gòu)是門(mén)式剛架體系建筑和拱型波紋屋面，已建成的北京西郊機(jī)庫(kù)和大連儲(chǔ)備糧庫(kù)單層門(mén)式剛架跨度已達(dá)72m，蕪湖汽車(chē)零件公司的另一號(hào)廠(chǎng)房單體覆蓋面積超過(guò)7.5萬(wàn)m2.此外輕鋼住宅已成為輕鋼應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都在研究和開(kāi)發(fā)輕鋼住宅體系的成套技術(shù)。
輕型鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：1、新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)項(xiàng)目，特別是高新技術(shù)企業(yè)，為樹(shù)立企業(yè)形象，多采用輕鋼結(jié)構(gòu)；2、倉(cāng)儲(chǔ)（糧棉庫(kù)、車(chē)庫(kù)、儲(chǔ)備庫(kù)），配送轉(zhuǎn)運(yùn)中心（工業(yè)、商業(yè)）；3、各類(lèi)（小噸位吊車(chē)）輕型工業(yè)廠(chǎng)房；4、商場(chǎng)、展廳、體育館、候車(chē)室、飛機(jī)庫(kù)、攝影棚等大跨度公共建筑；5、多層住宅，多層工業(yè)廠(chǎng)房；6、學(xué)校、醫(yī)院、辦公、娛樂(lè)等多層公共建筑；7、超市、零售、百貨等商業(yè)建筑；8、舊建筑物改擴(kuò)建、翻修、加層。
二、輕型鋼結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)門(mén)式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用門(mén)式剛架為主承重結(jié)構(gòu)，壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，分析設(shè)計(jì)和制作安裝技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，已有多種定型成套體系。應(yīng)用范圍包括各類(lèi)輕型工業(yè)廠(chǎng)房，體育場(chǎng)館、娛樂(lè)場(chǎng)所、公共建筑，倉(cāng)庫(kù)及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，超市、零售和商業(yè)服務(wù)等，其合理跨度一般在18~36m之間。
門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)型式多樣，可以是單脊、多脊，單跨、多跨、高低跨，或單坡、雙坡、陡坡、緩坡、平坡、曲面屋面，跨內(nèi)也可設(shè)單個(gè)或多個(gè)搖擺柱。構(gòu)件多為工形截面，可采用等截面、變截面、加腋、實(shí)腹、空腹、格構(gòu)梁柱構(gòu)件。典型的結(jié)構(gòu)體系主要由基礎(chǔ)、主剛架、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、抗風(fēng)柱、屋面支撐、柱間支撐等組成。
門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88）、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB17-87）和門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）。梁柱構(gòu)件多采用焊接工形實(shí)腹截面，板厚一般在16mm以下，腹板高度較大，通過(guò)改變腹板高度實(shí)現(xiàn)變截面，可利用腹板的屈曲后強(qiáng)度，按有效截面特性計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。梁柱構(gòu)件形狀簡(jiǎn)單，便于采用工廠(chǎng)化加工技術(shù)。
門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)和斜梁的現(xiàn)場(chǎng)拼接節(jié)點(diǎn)常采用篼強(qiáng)度螺栓端板連接，可以是外伸式或平齊式，考慮到平齊式端板連接剛度較小，鑒于半剛性連接在我國(guó)還沒(méi)有合適的計(jì)算方法，建議采用外伸式端板連接，而且應(yīng)有足夠的端板厚度（20mm以上），以保證節(jié)點(diǎn)的剛度21，22門(mén)式剛架可以是剛接或鉸接柱腳，有吊車(chē)廠(chǎng)房宜采用剛接柱腳。
檁條或墻梁采用C或Z形冷彎薄壁型鋼鍍鋅檁條或黑檁條，檁（梁）距1.5~2.5m，多采用普通螺栓與主剛架連接，可采用簡(jiǎn)支或連續(xù)體系，檁條（墻梁）端部可加隅撐，既可提高檁條（墻梁）的承載力，加大檁條（墻梁）的跨度，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對(duì)風(fēng)荷載較大地區(qū)的開(kāi)敞（半開(kāi)敞）式建筑，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對(duì)風(fēng)荷載較大地區(qū)的開(kāi)敞（半開(kāi)敞）式建筑，應(yīng)考慮檁條及墻梁的負(fù)風(fēng)壓（反彎曲）工況計(jì)算=支撐的布置原則與普鋼廠(chǎng)房（屋架）類(lèi)似，屋面和柱間支撐常采用圓鋼拉桿，有吊車(chē)廠(chǎng)房的下柱支撐應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)。墻板、屋面板可采用單層或雙層夾心板，復(fù)合或單層板加保溫層，采用自攻螺栓或扣件連接。
多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系多層輕塑房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用焊接或熱軋H型鋼為主要承重框架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板組合樓蓋、輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔斷，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐提高側(cè)向穩(wěn)定性。歐美日等國(guó)二至八層辦公、公共或居住建筑的主要結(jié)構(gòu)形式為輕鋼框架、壓型鋼板組合樓蓋體系，用鋼量在40~50kg/m2左右，主要采用熱軋或焊接H型鋼梁柱或方、圓管構(gòu)件M.輕鋼結(jié)構(gòu)框架具有比鋼筋混凝土施工速度快的優(yōu)越性，而且采用組合樓蓋可保證鋼梁的整體穩(wěn)定性，提篼梁的剛度和承載力，但施工和安裝技術(shù)要求高，支撐可能會(huì)對(duì)使用有一定影響。
多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于住宅，多層工業(yè)廠(chǎng)房，學(xué)校'、醫(yī)院、辦公、娛樂(lè)等公共建筑，以及超市、零售、百貨等商業(yè)建筑，舊建筑加層、改擴(kuò)建等。柱距在6~ 12m之間，典型的多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系由基礎(chǔ)、框架梁柱、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、屋面支撐、柱間支撐、樓層次梁、壓型鋼板樓蓋等組成。承重結(jié)構(gòu)按平面框架或空間框架設(shè)計(jì)，必要時(shí)布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定性，減小側(cè)向位移，樓層采用主次梁體系，壓型鋼板組合樓蓋或預(yù)制板加現(xiàn)澆板疊合樓蓋，不上人屋面可采用檁條和壓型鋼板，內(nèi)墻為輕質(zhì)隔斷，外墻采用壓型鋼板或其它輕質(zhì)墻體結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)的一些多層廠(chǎng)房開(kāi)始采用上述結(jié)構(gòu)，而多層住宅體系的發(fā)展為多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供了巨大潛在市場(chǎng)。采用組合梁可實(shí)現(xiàn)提篼結(jié)構(gòu)剛度，減小結(jié)構(gòu)尺寸，增加建筑使用空間。腹板開(kāi)洞梁可為設(shè)備管道提供通行空間，但在孔洞周?chē)O(shè)加勁肋，提高抗剪能力。樓屋蓋次梁采用圓形或六邊形蜂窩梁，在不增加用鋼量的前提下可使梁高增加70%，組合桁架可使跨度進(jìn)一步加大。
多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88），中國(guó)工程建筑標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織編制的輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程正在報(bào)批中，按空間剛架分析設(shè)計(jì)，無(wú)柱間支撐按有側(cè)移框架設(shè)計(jì)，柱截面采用H形或箱形，梁為工形實(shí)腹梁，主梁和柱間剛接或鉸接，主次梁間宜鉸接；組合樓蓋可采用壓型鋼板或預(yù)制板疊合樓蓋。樓層梁宜按組合梁設(shè)計(jì)，栓釘?shù)瓤辜艏臄?shù)量和大小應(yīng)按受力要求布置，如不考慮組合作用，可按構(gòu)造要求由置栓釘?shù)瓤辜艏２捎梅涓C梁既能提篼截面利用率，也為設(shè)備管道提供通過(guò)空間，關(guān)于蜂窩梁的設(shè)計(jì)和計(jì)算，國(guó)內(nèi)尚無(wú)明確規(guī)定，但有國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究資料可供設(shè)計(jì)。柱間支撐、墻面支撐和屋面支撐傳遞吊車(chē)縱向力及應(yīng)按抗風(fēng)、抗震和構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。新型壓型鋼板肋組合樓蓋支承在梁的加寬下翼緣（Slimdek），梁肋之間可布置設(shè)備管道，梁板總體結(jié)構(gòu)高度僅300mm，也改善了梁的防火性能，但需要解決梁的抗扭設(shè)計(jì)問(wèn)題。
冷彎薄壁型鋼過(guò)去多用做屋面、隔斷和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單體構(gòu)件，如檁條、墻梁、山墻架，鋼屋架、桁架等，只有少量作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中、小跨門(mén)式剛架（無(wú)吊車(chē)），單、多層住宅，別墅，貨架等建筑中推廣應(yīng)用。由于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系多采用組合樓蓋，輕質(zhì)圍護(hù)和隔斷，現(xiàn)場(chǎng)施工干作業(yè)、全螺栓拼裝，具有安裝簡(jiǎn)便，搬運(yùn)重量輕、僅需小型起重設(shè)備等優(yōu)勢(shì)，在低層住宅方面具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＯ愀垡呀ǔ啥鄺澣坎捎酶邚?qiáng)鍍鋅冷彎薄壁型鋼的四~六層住宅，自重極輕、安裝簡(jiǎn)便⑵。英國(guó)生產(chǎn)的鍍鋅冷彎薄壁型鋼別墅，完全手工安裝，施工僅需一星期，并在牛津建成的三層住宅示范房中進(jìn)行了保溫、隔聲、溫濕度、耗能等建筑物理性能的長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)，以證明它的優(yōu)越性。冷彎薄壁型鋼住宅建設(shè)研究已列入歐洲的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，并陸續(xù)開(kāi)發(fā)了各類(lèi)樣品房，目前已進(jìn)人批量化商業(yè)生產(chǎn)階段。
鋼板或鍍鋅鋼板經(jīng)冷壓或冷彎而成，基本形狀為C形、Z形和方（矩）管型，并可形成各種折皺和卷邊、拼成I形或T形提高截面剛度和承載力?？颍▌偅┘芰汉椭刹捎秒pC或四C槽鋼組成I、T形截面。承重結(jié)構(gòu)為平面框架，布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定性，樓層采用主次梁體系，組合樓蓋。不上人屋面采用檁條和壓型鋼板，內(nèi)墻為輕質(zhì)隔斷，外墻采用輕質(zhì)保溫板。
冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)為冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB18-87），按平面或空間框架結(jié)構(gòu)分析，門(mén)式剛架多采用鉸接柱腳，框架梁柱連接多為鉸接或半剛接，次梁多為C型或Z型鋼。
冷彎薄壁型鋼在輕鋼住宅建筑中應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，主要采用鍍鋅C型鋼，并進(jìn)行了各種荷載條件下的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，通過(guò)建造樣品房，對(duì)樓（屋）蓋和墻板的振動(dòng)與隔聲、保溫與結(jié)露等建筑物理性能進(jìn)行了綜合測(cè)試。
薄壁鋼板拱殼屋面結(jié)構(gòu)體系大跨度金屬折皺拱形屋面是90年代初從美國(guó)引進(jìn)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是一種采用彩色鋼板現(xiàn)場(chǎng)滾壓成型的屋面結(jié)構(gòu)體系，具有無(wú)梁、無(wú)柱、無(wú)鉚釘螺栓，施工速度快，用鋼量省，集承重與圍護(hù)結(jié)構(gòu)于一體的優(yōu)勢(shì)，廣泛用于廠(chǎng)房、倉(cāng)儲(chǔ)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)和機(jī)庫(kù)建設(shè)，*大跨度可超過(guò)40m.在構(gòu)造處理方面也還存在著彩色壓型鋼板耐久性、鋼結(jié)構(gòu)防火和節(jié)點(diǎn)連接方面的問(wèn)題。國(guó)外在公共建筑中大量采用鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)用外露弧形構(gòu)件、蜂窩梁和鋼管結(jié)構(gòu)來(lái)表現(xiàn)建筑藝術(shù)，大面積采用保溫型玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)建筑物的通透性和自然采光率，符合節(jié)能和環(huán)保原則。
輕型鋼結(jié)構(gòu)由主、次結(jié)構(gòu)，屋面、墻面維護(hù)結(jié)構(gòu)等組合而，在建筑構(gòu)造處理、建筑配件選用等方面目前大￥由各生產(chǎn)廠(chǎng)家自行處理，其工程質(zhì)量往往難以保證。建筑構(gòu)造處理問(wèn)題，不僅牽扯建筑使用功能，而且如果處理不當(dāng)，還會(huì)影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)柱間支撐設(shè)置不當(dāng)，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)中倒塌的事故，應(yīng)盡快組織編制通用的輕型鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖集，以規(guī)范輕型鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理。
在加工、制作和安裝方面，除個(gè)別新建生產(chǎn)線(xiàn)外，大多數(shù)生產(chǎn)線(xiàn)工藝落后、加工精度低，施工單位良莠不齊，半路出家，缺少必要專(zhuān)用設(shè)備和技術(shù)培訓(xùn)，安裝工期和質(zhì)量都難以保證，工程事故時(shí)有發(fā)生，也無(wú)fe體現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)速度快的優(yōu)勢(shì)。歐洲國(guó)家已起動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)教育計(jì)劃，面向高等教育和職業(yè)教育，組織了20多個(gè)國(guó)家的400多位鋼結(jié)構(gòu)專(zhuān)家進(jìn)行編著，歷時(shí)六載，目前已有40多個(gè)國(guó)家引進(jìn)了這套教學(xué)資料。
輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和安裝是專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)工作，對(duì)從業(yè)人員的教育程度、專(zhuān)業(yè)水平和操作技能要求相當(dāng)高，并非普通工人經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)就能勝任，需要經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累才能勝任。我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)施工與驗(yàn)收規(guī)范不僅對(duì)制作和安裝工藝及質(zhì)量控制做出了明確規(guī)定，而且嚴(yán)格規(guī)定了對(duì)焊接人員的考核和資格認(rèn)證的要求。從事輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和安裝的人員和單位必須具備國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門(mén)和資質(zhì)認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的資質(zhì)證明，才能保證工程質(zhì)量，避免工程事故。
減少輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和安裝的中間環(huán)節(jié)是提高工程質(zhì)量，保證工期的重要措施，國(guó)外的輕鋼公司為客戶(hù)提供從工程可行性研究到項(xiàng)目后期維修的全方位服務(wù)。輕鋼結(jié)構(gòu)工程涉及的部門(mén)很多，一個(gè)項(xiàng)目的管理效率直接影響著工程的質(zhì)量和效益。
因此各部門(mén)間的信息交流、工藝配合和技術(shù)協(xié)調(diào)是保證項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)客戶(hù)的要求提供輕鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制作、安裝和維修實(shí)行工程總承包一條龍服務(wù)，根據(jù)工程的實(shí)際情況合理配備人力和設(shè)備資源，合理調(diào)配資金投人和利益收人，實(shí)行項(xiàng)目統(tǒng)一管理，在保證質(zhì)量和工期的前題下也可為公司帶來(lái)*佳的經(jīng)濟(jì)效益。
四、國(guó)內(nèi)輕型鋼結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)曾在70年代提倡過(guò)門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)，但受鋼材限制和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論約束，并未得到推廣。改革開(kāi)放以后，深圳上海等地率先引進(jìn)國(guó)外設(shè)計(jì)和制造的門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其十分輕巧，比按我們傳統(tǒng)的做法用鋼量少得多，從而逐漸擯棄了鋼結(jié)構(gòu)貴的觀(guān)念。
由于歷史的原因，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用于重型冶金廠(chǎng)房、大跨度橋梁和大跨度公共建筑，歸口管理部門(mén)也由原冶金工業(yè)部負(fù)責(zé)。隨著鋼結(jié)構(gòu)，特別是輕鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑中的大量應(yīng)用，作為主管的建設(shè)部也意識(shí)到必須規(guī)范建筑鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)和發(fā)展民用建筑鋼結(jié)構(gòu)，1996年在中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)下設(shè)立了建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)，鼓勵(lì)和推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，組織制定了輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程，2000年又成立了建設(shè)部與冶金局的鋼材應(yīng)用協(xié)調(diào)組，以指導(dǎo)、協(xié)調(diào)工程中鋼結(jié)構(gòu)及鋼材的應(yīng)用。
我國(guó)鋼產(chǎn)量已超過(guò)1億噸，建筑鋼材供應(yīng)充足。國(guó)家在政策方面鼓勵(lì)建筑行業(yè)積極采用鋼結(jié)構(gòu)。以促進(jìn)建筑市場(chǎng)的健康發(fā)展，緩解鋼材積壓，為冶金工業(yè)提供產(chǎn)品市場(chǎng)。在國(guó)外建筑行業(yè)以成為鋼材的主要消耗市場(chǎng)（20%近年來(lái)我國(guó)糧食和棉花大豐收，急需儲(chǔ)藏空間，興建鋼結(jié)構(gòu)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)有效途徑。新建的高新技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)，如現(xiàn)代化食品加工、輕紡、電子產(chǎn)品、制藥和高科技農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，對(duì)生產(chǎn)工作環(huán)境要求高，基本上都傾向于采用輕鋼結(jié)構(gòu)。另外港口和海關(guān)倉(cāng)庫(kù)，鐵路沿線(xiàn)的貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)，也逐步采用了輕型鋼結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在鋼材供應(yīng)充足，價(jià)格較低，輕鋼結(jié)構(gòu)已不再是造價(jià)比混凝土貴的結(jié)構(gòu)型式。其用鋼量一般在20~50kg/m2，綜合造價(jià)已和混凝土結(jié)構(gòu)持平，且多數(shù)情況下還低于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且有施工快、建筑美觀(guān)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。越來(lái)越多的建設(shè)單位已開(kāi)始認(rèn)識(shí)到輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，逐漸成為工業(yè)建筑**結(jié)構(gòu)型式，在多層民用建筑也已得到了認(rèn)同。
輕鋼住宅包括承重結(jié)構(gòu)體系、施工和安裝技術(shù)研究、新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系研究、承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接方法和相互作用研究。
輕鋼住宅體系研究的主要問(wèn)題是合理樓蓋和墻板體系研究應(yīng)用。有效的連接方式應(yīng)能體現(xiàn)于作業(yè)、施工速度快的優(yōu)勢(shì)，還要考慮外墻和屋面保溫隔聲，內(nèi)部裝修的方便與靈活等因素，需要開(kāi)發(fā)新型墻體材料以及篼效、節(jié)能環(huán)保的新型裝配式樓蓋體系。多層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中，*常用的為混凝土預(yù)制板與現(xiàn)澆樓蓋相結(jié)合的組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系，由于工業(yè)建筑一般無(wú)需精裝修，外露壓型鋼板不妨礙使用功能要求，公共建筑可以通過(guò)吊頂和外包把壓型鋼板隱藏在內(nèi)部，但是壓型鋼板作為住宅建筑的墻板和屋面板就不是一種合適的選擇。在平面布置上要求提供大開(kāi)間，便于住戶(hù)靈活分割，如何提高整體剛度，在不影響使用的前提下合理布置支撐體系也是需要解決的問(wèn)題。
此外為推動(dòng)我國(guó)輕鋼住宅體系的發(fā)展，發(fā)展形成專(zhuān)業(yè)化的輕型鋼結(jié)構(gòu)工程大型企業(yè)，完善硬件與軟件，建立品牌輕鋼房屋體系，形成商品化和規(guī)?；哉碱I(lǐng)市場(chǎng)。
輕鋼結(jié)構(gòu)屋面和墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下的整體穩(wěn)定性，已成為人們?nèi)諠u關(guān)注的技術(shù)難題。屋面板和檁條、墻板和墻梁相互作用分析，以及構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析的實(shí)用設(shè)計(jì)方法、節(jié)點(diǎn)半剛性的理論與試驗(yàn)研究，也是需要進(jìn)一步關(guān)注的課題。
多層建筑采用何種結(jié)構(gòu)體系以保證結(jié)構(gòu)整體剛度和抗震性能，如何考慮空間整體作用，也是尚未完全解決的難題。
隨著輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的日益廣泛，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)揮了越來(lái)越重的作用，國(guó)內(nèi)許多單位和設(shè)計(jì)部門(mén)都開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用和通用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。這些軟件具有三維建模、結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析、非線(xiàn)性穩(wěn)定分析、構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)、典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等功能，有些還可自動(dòng)生成結(jié)構(gòu)平立面圖和構(gòu)件施工圖、零件大樣和材料表等。國(guó)外的軟件公司也看好中國(guó)工程設(shè)計(jì)的潛在市場(chǎng)，大舉推銷(xiāo)各種漢化版的分析和設(shè)計(jì)軟件，各種軟件都配有型鋼截面庫(kù)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造庫(kù)，能與AutoCad自動(dòng)連接對(duì)施工圖進(jìn)行修改。
年目前的發(fā)展趨勢(shì)是使軟件的適用性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣，以便分析設(shè)計(jì)出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)型式。焊接和熱軋鋼結(jié)構(gòu)、冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)的混合應(yīng)用對(duì)設(shè)計(jì)軟件提出了更高的要求?，F(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)制作加工廠(chǎng)開(kāi)始采用計(jì)算機(jī)輔助集成制造技術(shù)，新的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制作一體化，軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域擴(kuò)展到工程的制作安裝，開(kāi)發(fā)人員不僅要熟悉鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，也要精通制作安裝的操作和運(yùn)行，開(kāi)發(fā)高效控制加工過(guò)程的軟件。
五、結(jié)束語(yǔ)輕型鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)已進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，已在工業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，輕鋼住宅已成為輕型鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的新領(lǐng)域和增長(zhǎng)點(diǎn)，但與國(guó)外的發(fā)展水平相比，無(wú)論是在建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是在制作安裝技術(shù)方面，我們都有很大差距，需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深人研究，需要對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，需要開(kāi)發(fā)新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)體系，使輕型鋼結(jié)構(gòu)真正成為綜合經(jīng)濟(jì)效益高、具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)體系。
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