钢结构工程结构体系

轻型钢结构工程方案一、概述轻型钢结构是指采用热轧或冷弯薄壁型钢材料，通过焊接、螺栓连接等组合成的结构体系。

它具有质量轻、安装方便、抗震性能好、可回收再利用等特点，因此在工程建设领域得到了广泛的应用。

本文将针对一座轻型钢结构建筑进行方案设计，并详细阐述主要的设计内容和计算方法。

二、建筑概况1. 建筑名称：XX轻型钢结构建筑2. 建筑功能：商业综合体3. 建筑面积：10000平方米4. 建筑层数：6层5. 设计标准：《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）三、结构形式本建筑采用轻型钢结构框架体系，结构体系如下：1. 主体结构：采用轻型钢骨架形式的框架结构，梁柱采用冷弯薄壁型钢材料。

2. 楼板结构：采用轻钢龙骨和夹芯板组合的方式。

3. 墙结构：采用轻型钢龙骨和轻质隔墙板组合的方式。

4. 屋面结构：采用夹芯板屋面结构。

四、抗震设计1. 抗震设防烈度：8度2. 设计地震烈度参数：取K=0.13. 设计基本风压：取0.48kN/m²4. 抗震等级：一类5. 设计水平地震力：分析计算后确定五、结构分析1. 结构计算模型：采用结构有限元软件建模进行分析2. 结构荷载：根据建筑功能、用途，按照国家规范确定各项设计荷载3. 结构受力分析：进行静力分析和动力响应谱分析4. 结构节点设计：结构连接节点采用焊接和螺栓连接，按照相关标准进行处理六、结构设计1. 框架结构设计：- 设计原则：按照抗震要求和受力要求进行结构抗震设计- 材料选型：根据受力要求和抗震要求选择相应的轻型钢材料- 截面尺寸：根据受力要求和抗震设防规定确定截面尺寸- 框架抗震设备：设置适当的抗震支撑装置和抗震加固措施2. 楼板结构设计：- 采用轻钢龙骨和夹芯板结构，根据荷载要求和使用要求确定龙骨和板材的规格和间距- 结构连接：采用合适的连接件，连接牢固可靠，保证结构稳定- 防火设计：采用防火材料对楼板结构进行防火处理3. 墙结构设计：- 采用轻型钢龙骨和轻质隔墙板组合的方式，根据受力要求和使用要求确定龙骨和隔墙板的规格和间距- 结构连接：采用合适的连接件，连接牢固可靠，保证结构稳定- 防火设计：采用防火材料对墙体结构进行防火处理4. 屋面结构设计：- 采用夹芯板屋面结构，根据荷载要求和使用要求确定夹芯板的规格和间距- 屋面防水设计：设置合适的防水层，保证屋面结构的防水性能七、相关设备和装修设计1. 设备安装：根据建筑功能和使用要求确定相关设备的安装位置和承重要求2. 装修设计：根据设计要求进行装修设计，保证装饰效果和结构安全性相协调八、总结本文针对一座轻型钢结构建筑进行了方案设计，并详细阐述了主要的设计内容和计算方法。

适用于较小屋 面坡度，常用 坡度为1:8～ 1:12。
THAN YOU 感谢聆听 授课人：孙煦东
钢屋盖的组成和形式
无檩屋盖
>屋面板常采用钢筋混凝土大型屋面板。 >当柱距较大时，可在柱间设置托架或中间屋架。 >屋面一般采用卷材防水。
钢屋盖的组成和形式
优点
构件的种类和 数量少，构造 简单，安装方 便，施工速度 快；
无檩屋盖
缺点
屋面自重大， 常需增大屋架 杆件和下部结 构的截面，对 抗震不利
应用
窗架和托架等构件
钢屋盖的组成和形式
有檩屋盖
>屋面材料常用压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等轻型材料。 >屋架的经济间距为4～6m。
钢屋盖的组成和形式
优点
有檩屋盖 缺点
重量轻、用料省、 运输安装方便。
构件数量多、 构造复杂、吊 装次数多。
应用
适用于较陡的 屋面坡度，以 便排水，常用 坡度为1:2～
建筑钢结构工程技术 屋盖的组 成和形式
钢屋盖的组成和形式
钢屋盖的组成和形式
组成。 根据屋面结构布置情 况的不同，可分为无檩体 系屋盖和有檩体系屋盖。
钢屋盖的组成和形式
屋盖结构
有檩体系 —— 由小型屋面板、檩条、屋架 及屋盖支撑所组成
由大型屋面板、屋架或屋面梁 无檩体系 —— 屋盖支撑组成，有时还包括有

22种常用装配式钢结构体系1. 框架结构体系1.1 单层钢框架体系1.1.1 典型独立钢框架1.1.2 砌体与钢框架结合体系1.1.3 钢框架与混凝土结合体系1.2 多层钢框架体系1.2.1 典型多层钢框架1.2.2 钢框架与混凝土楼板结合体系1.2.3 钢框架与复合楼板结合体系2. 钢筋混凝土框架体系2.1 刚架结构体系2.1.1 典型刚架结构体系2.1.2 剪力墙刚架结构体系2.1.3 硬碰撞刚架结构体系2.2 骨架-剪力墙结构体系2.2.1 典型骨架-剪力墙结构体系2.2.2 剪力墙与钢框架结合体系2.2.3 钢框架与剪力墙混合结构体系3. 钢混合体系3.1 钢-砌体混合结构体系3.1.1 典型钢-砌体混合结构体系3.1.2 钢框架与砌体结合体系3.1.3 钢框架与轻钢结构结合体系3.2 钢-混凝土复合结构体系3.2.1 典型钢-混凝土复合结构体系3.2.2 钢框架与混凝土柱结合体系3.2.3 钢框架与预应力混凝土结合体系4. 钢筋混凝土剪力墙体系4.1 常规剪力墙体系4.1.1 典型常规剪力墙体系4.1.2 钢筋混凝土剪力墙结构体系4.2 剪力墙-钢筋混凝土框架混合体系4.2.1 典型剪力墙-钢框架混合结构体系4.2.2 剪力墙与钢框架结合体系4.2.3 钢框架与剪力墙混合结构体系附件：1. 图纸-单层钢框架结构体系示意图2. 图纸-钢-砌体混合结构体系示意图3. 图纸-常规剪力墙体系示意图法律名词及注释：1. 钢结构：指由钢材构成的结构体系。

2. 混凝土：指由水泥、砂、石等原材料经过搅拌、浇筑、凝固而成的固体材料。

3. 剪力墙：指用于承受水平力的垂直墙体结构。

1. 门式钢架体系1.1 单层门式钢架体系1.1.1 典型单层门式钢架1.1.2 门式钢架与竖向结构结合体系1.1.3 门式钢架与屋面结合体系1.2 多层门式钢架体系1.2.1 典型多层门式钢架1.2.2 门式钢架与楼板结合体系1.2.3 门式钢架与复合楼板结合体系2. 钢屋盖结构体系2.1 轻型钢屋盖体系2.1.1 典型轻型钢屋盖2.1.2 轻型钢屋盖与屋面结合体系2.1.3 轻型钢屋盖与侧墙结合体系2.2 重型钢屋盖体系2.2.1 典型重型钢屋盖2.2.2 重型钢屋盖与屋面结合体系2.2.3 重型钢屋盖与侧墙结合体系3. 跨度大型钢结构体系3.1 大跨度桁架结构体系3.1.1 典型大跨度桁架结构体系3.1.2 大跨度桁架与支撑结构体系3.1.3 大跨度桁架与悬挑结构体系3.2 大跨度悬索结构体系3.2.1 典型大跨度悬索结构体系3.2.2 大跨度悬索结构与支撑结构体系3.2.3 大跨度悬索结构与桁架结构体系附件：1. 图纸-单层门式钢架结构体系示意图2. 图纸-轻型钢屋盖体系示意图3. 图纸-大跨度桁架结构体系示意图法律名词及注释：1. 门式钢架：指由门式钢材组成的框架结构。

2 1
l w1
N max 4 0.7 h f f
w f
2hf
跨度大，取大值
12
拼接角钢长度 L 2 lw1 10mm (40 ~ 60) cm 铲棱切肢削弱一般不超过截面积的15％ ，
r
(t+ h f +5)mm
对下弦，削弱部分由节点板承担，节点板与弦杆之间 的焊缝②受力为：
loy l
因拉杆少、本身刚度大、 嵌固弱，下端铰接
十字形截面和单角钢：lo 0.9 l 因屈曲时，沿斜截面，即不是平面内也不是平面外。 再分式：oy l1 ( 0.75 0.25 N 2 N1 ) l N1：较大压力 压正、拉负 N2：较小压力或拉力 N N N1段：lox l l1 平面内计算长度 9 N2段：lox 0.8 l
跨度小于等于24m。
2
缺点： 它的外形与均布荷载的弯矩图不相适应， 跨中M大，h大，杆力N小 内力分布不均 支座处M小，h更小，杆力N大 支座处，杆件间的夹角过小，节点难于处理。 改进 梯形屋架： 适用于坡度较为平缓的无檩屋盖，它的形状 与简支受弯构件的弯矩图接近，弦杆内力分 布均匀，可与柱铰接也可刚接。 无虚线时，腹杆体系为人字式 有虚线时，腹杆体系为再分式 单斜式
封 闭 结 合
150~200
非 封 闭 结 合
封 闭 结 合
l0 l
铰接
刚接
非 封 闭 结 合
内移尺寸
4
l0 l (300 ~ 400)
（柱宽） l0 l 2 （内移尺寸） l0 l 2
屋架高度：指跨中的最大高度。 跨中高度： h h 0 1 2 l i h0：屋架端部高度； i：坡度 0 三角形屋架 陡坡梯形屋架 铰接： h0＝ 0.5～1.0 m 1.8～2.1 m 缓坡梯形屋架 注意：实际是先确定跨中高度，后确定 h0 。 起拱：对跨度较大的桁架，在横向荷载作用下将产生很大 的挠度，有损外观并可能影响桁架的正常使用。宜采用起 拱，即预先给桁架一个向上的反挠度，以抵消桁架受荷后 产生的部分挠度。 三角形屋架 l ≥15m时，起拱。 梯形、平行弦屋架 l ≥24m时， 5 起拱。 起拱高度 l 500 ，且以5mm为模数