房屋钢结构设计论文大全11篇

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Abstract: This paper combine with the new portal frame light house steel technical regulations discussed portal frame design in a number of issues.Key words: building construction; portal frame structure; design

中图分类号：TU209 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

门式刚架轻型房屋自重轻，用钢省，造价低；抗震性能好，在抗震设防烈度为7度及以下地区不考虑抗震设计；可跨越较大跨度；制作简单，施工周期短且不需要大型施工机具；形式美观有现代感，能充分满足使用要求。广泛应用于具有轻型屋盖和轻型外墙；刚架跨度不大于36米，檐口高度不大于15米；无吊车或起重量不大于20吨的A1~A5工作级别吊车的单层房屋钢结构。

1. 门式刚架结构平面布置

1.1门式刚架轻型房屋结构的温度区段长度：纵向温度区段不大于300米；横向温度区段不大于150米。

当需要设置横向伸缩缝时，可用两种做法：一种简单但比较昂贵的处理办法是在伸缩缝处采用双刚架，刚架的间距以保证柱脚底板不相碰为依据。以双刚架为界，结构两边各自具有独立的檩条、支撑和维护板系统，其中屋面板和墙面板使用可伸缩的连接件相连。在纵向伸缩缝处需要设置防火墙的情况下，这种处理方法是必须的。

另一种方法较为经济，具体办法是：在伸缩缝处只设置一榀刚架，而在伸缩缝处的檩条上，设置椭圆长孔来吸收该点的热位移。

1.2单层门式刚架的跨度，一般情况下以跨度为21~30米时比较经济。

1.3刚架的合理间距

刚架的用钢量一般来说随其间距额度增大而减小，但吊车梁，檩条，墙梁的用钢量则随刚架间距的增大而增大。对于无桥式吊车的单层门式刚架轻型房屋，刚架间距以6~9米为宜；通常，大跨度刚架宜采用大间距，跨度与间距的比一般以3.5~5为宜。对于有10吨以上吊车或较大的悬挂荷载的单层门式刚架轻型房屋，刚架间距以6米为宜。

2.门式刚架轻型房屋钢结构形式

2.1在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙面和冷弯薄壁型钢墙梁。住刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性，由与檩条和墙梁相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。

2.2根据跨度，高度和荷载不同，门式刚架的梁，柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字形单轴对称或双轴对称截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度做成楔形。结构构件在一个安装单元内一般不改变翼缘截面，当必要时，可改变翼缘厚度；邻接的运输单元可采用不同的翼缘截面，两单元相邻截面高度宜相等。

2.3门式刚架的柱脚多铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚锚栓。当用于工业厂房且有5吨以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。对于有桥式吊车的房屋，中柱不宜采用摇摆柱。

2.4门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取较大值。

3. 基础形式的选择

基础应根据建筑物所在地的工程地质情况和建筑物上部结构型式等几个方面综合考虑，对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，又上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主。若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到不良地质情况，可考虑采用桩基础。钢架柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹（C15、C20混凝土即可，保护层厚度不应小于50mm），并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时，柱脚底面应高出地面不小于100mm。钢架柱脚与基础连接的预埋螺栓不应采用冷拔钢筋，应采用Q235钢或Q345钢。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。

4. 支撑体系的布置

在每个温度区段或分区建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

柱间支撑宜于屋盖横向水平支撑布置在同一开间，以组成几何不变体系。如不能布置在同一开间，则应加设刚性系杆传力。各道支撑的间距，当无吊车时宜取30~45米。有吊车时，可在适当加大支撑间距的同时提高支撑的刚度，一般宜设在温度区段中部，或当温度区段较长时设在三分点处，且间距不宜大于60米。

当建筑宽度大于60米时，在内柱列宜适当增加柱间支撑，当不能设置交叉支撑时，可设置纵向刚架或刚架式门式支撑。

当有驾驶室的吊车吨位大于15吨时，应在屋盖边缘设置纵向水平支撑。

当无吊车且檐口高度不大于9米时，宜仅设单层柱间支撑；当檐口高度大于9米时，可根据支撑的夹角设置双层柱间支撑。交叉支撑与水平夹角以45度为佳，不宜大于55度。有吊车时，应以吊车梁兼做纵向系杆设置上下两层柱间支撑，端开间可不设置下层支撑以减少吊车梁的温度应力。所有横向支撑纵向支撑均应与屋盖梁天窗架等构件及纵向杆系组成几何不变的桁架形式。

5. 钢材质量等级和焊缝质量等级

门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B、Q345B及以上等级的碳素结构钢和低合金高强度结构钢，质量等级为A级的钢材不适宜做焊接连接的构件。原因是这种类型的钢材不保证焊接要求的含碳量限值，不保证冲击韧性和延性。比如檩条，不焊接，用普通螺栓连接，可采用Q235A。根据构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况确定焊缝等级。通常板材的等强对接焊缝(梁柱端板的对接焊缝)、梁上受拉、受弯的对接焊缝应采用剖口全熔透对接焊缝，其焊缝质量等级为一、二级，其它角焊缝因其应力集中较严重，内部探伤困难，其质量等级一般只能是三级。

6. 梁柱连接节点

少数设计的门式刚架，想节省钢材，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，但混凝土是一种脆性材料，虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力，但在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很差，在外力作用下很容易松动和破坏。所以此时梁柱只能铰接，不能刚接。有些设计，在门式刚架设计好之后，又根据业主要求将钢柱换成砼柱，而梁截面不变,是不可行的。由于连接不同，构件内力也不同，有的工程斜梁很细，就是这个原因造成的。

门式刚架斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板横放和端板斜放三种形式。端板竖放适用于局部等截面柱。当竖向荷载起控制作用时，将端板横放可减少节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点受力的有力作用。如果节点弯矩很大，可采用端板斜放形式，加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。端板拼接连接形式有外伸式和平齐式两种情况，端板外伸式节点受力合理，承载力高于平齐式节点，因此应尽量采取外伸式端板连接，同时应在结点板外伸部分设置加劲肋，使靠近受拉翼缘两侧的螺栓受力均匀，接近一致，提高节点的抗剪能力，有效减少节点板的变形。

7. 拉条和撑杆

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中图分类号：TU2文献标识码： A

前言

在进行建筑钢结构设计的时候，会受到很多因素的影响，建筑钢结构在设计的时候，要满足建筑的要求，不能对建筑设计进行破坏，同时钢结构设计的能力范围也是建筑设计的上限，就是建筑设计不能超出钢结构设计的能力范围，在安全和合理方面要达到要求，建筑设计是否能够得到实现离不开钢结构设计。

一、钢结构设计遵循的原则

1. 保证结构的整体性。钢结构的整体性，能保障建筑耐用的年限增加，且残值率为 0. 2，设计者必须明确各类外力从作用点到基础的传递路径和传递过程产生的效应，有关构件如何既分工又协同的工作。

2.设计必须体现计算和构造的一致性。根据房屋建筑的荷载特点及其力学行为，尤其是对地震荷载的反应，都要达到预期的效果。

3.钢结构住宅一般不超过 12 层，否则不规则的布置在地震时容易遭到损坏。

二、建筑钢结构设计应注意的问题

1.钢结构的选型和布置

高层建筑钢结构体系一般分为四类，通常情况下是根据其侧力不同来划分的。在实际的工作中，钢结构的设计主要是概念设计，应该综合考虑建筑的条件、荷载能力、使用功能、制作安装、材料使用等影响因素，选择抗震或抗火性能良好的切实可行的结构体系。还要通过钢材结构的优势、细节、力学关系的对比来实际考察。另外，钢结构的布置要依据体系的特点以及具体使用情况和性质综合考虑。通常情况下，既要保证钢结构的刚度，又要确保钢结构的受力分布均匀，还要最大限度减少建筑的扭转效应，保证各层的抗侧力强度。在施工的时候，要满足建筑的各项使用功能和要求。

2. 钢结构稳定性设计应注意的问题

随着计算机技术的飞速发展，钢结构设计中已大量运用计算机辅助设计，市面上针对钢结构设计的商用软件也涌现了很多。钢结构设计人员通过软件对荷载进行布置，结构稳定性计算、强度计算则交由计算机自动完成。在进行稳定性计算的时候，为简化计算，通常的做法是将结构的标高按一定规范转化成相应荷载进行设计，其余部分计算也是交由计算机完成。

2.1目前，随着科技的发展，钢结构稳定性研究有了较大进展，但是仍然存在一些问题

1）目前，在网壳结构稳定性的研究中，用的最广泛的工具为梁-柱单元理论，但该理论难以表现轴力的大小跟弯矩的耦合效应。为此，有学者致力于该理论的修正工作。

2）在进行大跨度结构设计时，通常采取的做法是把整体稳定和局部稳定统一考虑，取稳定安全系数。在这一做法中，没有反应整体稳定和局部稳定的内在联系。设计者不能知其然而不知其所以然，对于这些影响钢结构稳定性的因素要搞清来源，要了解其分类。

3）物理、几何不确定性。包括极限应力、材料的弹性模量、切变模量等；构件的长宽比、截面形状、受力状态、截面面积和尺寸。

4）统计的不确定性。统计原理基于大量的数据支撑，从而建立相应的数据函数模型。由于工程中数据的获得存在一定难度，就会导致统计信息的缺乏，产生不确定性。

5）模型的不确定性。在进行结构的分析之前，需要在相应的假设基础上，利用边界条件等条件建立数学模型。由于前提假设的缺陷和人类现阶段理论的不完整性，往往造成所建立的模型存在不确定性。

以上所述都是影响钢结构稳定性的随机因素，钢结构设计理论的发展离不开我们对这些因素的研究。

2.2钢结构稳定性设计经验

1）受弯钢构件的板件局部稳定，可以通过几种方式实现：①限制板件宽厚比，在发生屈曲破坏前使构件达到极限承载力；②使板件在构件发生破坏前发生屈曲破坏，在利用其屈曲后的状态来提高整个构件的承载能力；③对量的局部失稳情况，通过设置加筋肋加以解决。

2）轴心受压构件和压弯构件局部稳定的控制方式。翼缘尺寸和腹板高度要做好计算，以此控制轴心受压构件和压弯构件局部稳定；若遇到圆管截面的受压构件，则可以通过控制外径与壁厚之比来实现。

3.楼面结构设计

在建筑施工中，使用的施工材料不同，会导致建筑在使用的时候也是不同的，钢结构的房屋和混凝土结构的房屋在温度伸缩缝区段长度上是有很大的差别的。通常混凝土结构的温度伸缩缝是较短的。钢结构框架的房屋在进行楼板施工的时候，通常会采用现浇混凝土施工的方式来进行施工，这样是为了避免在施工中出现楼板开裂的情况，在进行施工的时候可以在混凝土结构中预留温度伸缩缝。在进行施工的时候，采用设置后浇带施工也是可以减小混凝土温度变化出现裂缝的有效措施。在楼板施工中使用压型钢板进行施工也是可以的，但是一定要满足构造的要求，同时在钢梁上要进行焊接。同时在进行施工时，连接措施也是保证混凝土和压型钢板可以顺利进行施工的重要保证。在进行施工的时候，很多的压型钢板在规格上具有一定的限制，因此在施工中要根据施工的具体情况来决定是否使用。

4.网架结构的计算

设计人员在进行设计的时候，通常是将网架结构设计和下部结构设计分开来计算的。在进行计算的时候，要先假定网架支座的刚度是无穷大的，而且要假定所有的支座在刚度上都是相同的，然后进行下部结构的计算。但是在实际的工作中，下部结构的形式通常都是以住或者是梁的形式体现的，这种结构形式在刚度上非常有限的，通常刚度也是存在着很大差异的。网架结构的设计可以避免工程施工中出现过多的事故，同时也是为了更好的保证建筑在使用的时候不出现事故。网架结构在计算的时候对钢材的选择也是非常重要的，同时在选择钢材的时候一定要保证钢材的弹性非常好。

三、钢结构计算长度系数的确定

对于一些大跨空间结构杆件的计算长度系数取值，目前研究领域没有明确规定，更缺乏计算方法的支持。因而在实际工程中，钢结构计算长度系数往往较难计算。笔者在实际工作中发现，反弯点法可以较准确地确定计算长度系数，使设计工作便捷。具体方法如下。

竖向荷载为主时，在框架分析得到的弯矩图里，框架柱脚弯矩和柱顶的弯矩方向是相反的，一正一负经过零，零点位置叫反弯点，反弯点都位于柱中点附近。反弯点法是一种手工计算的简化近似计算方法之一种，适用于规则框架。就是利用这个（反弯点都位于柱中点附近）特性，设每层柱子中点弯矩为零，把多层框架截成每层的计算简图来计算。由于约束条件是多种多样的，有时很难在变形曲线上表示出反弯点之间的距离。反弯点法主要包括以下几个步骤：反弯点位置的确定；柱的侧移刚度的确定；各柱剪力的分配；柱端弯矩的计算；梁端弯矩的计算；梁的剪力的计算。

结束语

在建筑工程中，结构设计是非常重要的组成部分，是进行建筑工程施工的重要保证。在进行钢结构设计的时候，要对不同的钢结构设计出现的问题进行分析，使以后的钢结构设计工作可以得到更好的发展。

参考文献

[1] 郑宝磊；山西首幢高层钢结构公寓设计与整体计算分析 [D]；太原理工大学；2011.

[2] 吴星；多高层钢结构立体停车库整体稳定性能研究 [D]；湖南大学；2010.

[3] 张娟娟；甘肃省泾川县某高层钢结构仿古塔的弹塑性分析 [D]；太原理工大学；2012.

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国务院文件明确提出:发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。为推动我国钢结构住宅的快速发展，满足人民群众对钢结构住房的需求,推进住宅产业现代化,中国钢结构协会住宅钢结构分会成立,并陆续召开了多次住宅钢结构研讨会,各地投入大量人力探索我国钢结构住宅的发展途径,并试验性的建造了钢结构住宅。新型的钢结构住宅逐渐展现在人们面前。就我们国家的情况，钢结构住宅必将有一个快速发展。

1.钢结构的特点

钢结构的特点与钢材的特点相联系，那就是强度高,因此,钢结构自重轻,承载力高，钢材的塑性和韧性好,因而钢结构对动荷载的适应性强,使钢结构住宅具有大空间和布置灵活的特点。钢结构和传统的混凝土结构相比较钢材的强度为235N/mm2(A3),是混凝土强度的11倍;钢材材质均匀,而混凝土的材质不均匀;尤其是混凝土的抗拉强度非常低,所以普通混凝土适筋梁的承载力设计阶段均为带裂缝工作阶段;钢材的容重为7850kg/m3,是混凝土容重的3.28倍;钢材的弹性模量为206×103N/mm2,而混凝土,比如C30的混凝土变形模量为29.5×103N/mm2。因此,钢结构住宅自重比传统住宅结构要轻30%,构件小,便于工业化制作、运输、安装和现场装配,大大降低了基础施工的强度,施工场地也大为缩小,工期相对比传统住宅缩短约40%左右,开发商更容易降低市场风险。从建造市场、客户终端市场和外围市场来看,都利于钢结构住宅的未来发展。

2.钢结构的设计原理

住宅建筑中的钢结构一般指的是轻钢结构,大致可分为两类,即:以冷弯薄壁型钢为承重构件的轻钢龙骨建筑体系和以轻型钢梁、钢柱为承重体系的轻钢框架建筑体系。如:取代格构式截面的H型钢和用于楼盖层中可代替模板和抗拉钢筋作用的亚型钢板的应用;结合跨度、高度和结构形式,选用网架、悬索、预应力钢结构的应用;组合梁的应用,混凝土板和钢梁在构造上形成整体,共同抗弯,充分发挥混凝土板的受压和钢梁的受拉作用;钢管混凝土柱,受纵向压力作用时,钢管的应力状态为异号应力场(纵向、径向受压,环向受拉),纵向应力比单向受力时屈服强度低,塑性好;混凝土处于三向受压状态,承载力比单向受压棱柱体强度高,且极限变形大大增加,塑性提高,同时由于钢管的约束又大大提高了混凝土的承载力。相对于其它材料结构,钢结构的实际受力状态符合力学计算的假设状态,计算结果可靠,使用更安全,而且抗震性能好。

3.钢结构在我国的应用

钢结构在我国的应用最早见于上世纪九十年代初，1994年11月建于上海北蔡的8层钢结构住宅,采用的就是冷弯成型矩形钢管砼和U形冷弯薄壁组合梁组成框架,外墙采用稻草板。建造该试验住宅的上海现代房地产公司,1999年还在新疆和上海分别建造了8层和5层钢结构住宅,并试用错列桁架体系的结构形式,使小开间取得了大开间的效果,引起了各界的重视。免费论文。期间较为引人注目的有长沙远大公司,他们在1999年建成了8层H型钢框架、压型钢板组合结构、配合整体浴室、中央空调等先进设备的集成住宅,全部工期为3个月结构,2个月装修,充分体现了预制、集成、装配的特色,展现了钢结构住宅的良好前景。

20世纪80年代中期,随着我国改革开放的深入,工业化的轻钢别墅也进入我国,先后从日本引进几百栋轻钢结构低层别墅。之后几年又从澳洲、加拿大引进了轻钢龙骨住宅体系构件在国内组装。免费论文。随着国家《建设领域推广应用新技术管理规定》和《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的出台,鼓励新技术、新体系的应用, 在理论上疏通了对钢结构住宅的发展限制。相关规范和标准的出台,为钢结构住宅在我国的发展奠定了基础。现在中国的钢产量已跃居世界第一位,钢结构在住宅中的应用必将有一个大的发展。

4.钢结构住宅在我国快速发展应解决的问题

钢结构住宅的快速发展，抛弃了原来难以逆转的混凝土,采用可重复利用的建材,减少了对自然的破坏，而且施工场地小,对环境的破坏也少，如果大规模采用钢结构,将很大程度上减少灰尘污染，符合可持续发展战略。但是,我们也要看到到当前存在着几个制约我国钢结构住宅发展的问题。一是价格高的问题。我国的钢产量虽有较大提高,但人均产量仍然较少,钢材在我国国民经济中仍属较贵重材料,相比较而言,混凝土价格要比钢材价格低。二是设计力量薄弱。设计中采用钢结构时,应注意结构的功能要求是否属于钢结构的合理应用范围。较高的承载力使钢结构设计时,要考虑以不适合继续承载的巨大变形为结构设计的极限状态准则。钢结构存在着许多节点,每个垫板、螺丝、焊缝都需要精确计算,各专业必须一次到位。因此,钢结构的设计比混凝土结构设计要复杂,钢结构的图纸量也远多于钢筋混凝土结构。三是钢结构生产体系还未形成,市场比较混乱，只有进行大规模生产,才能体现出钢结构的优越性。免费论文。同时,钢结构住宅采用的复合材料在国内还没有大规模生产,复合材料的选择余地很小。此外,目前进入国内的钢结构生产商很多,产品的标准、价格和质量都不统一,而国家尚没有统一的标准来制约,使得开发商、设计师还很茫然。四是钢结构的使用年限。砖石混凝土号称永不损坏,钢结构不行,一般使用寿命只有50年。一想到自己要买的房子不能住一辈子,这会阻止一部分客户的购买欲望。其实,砖石结构房屋的使用也很少超过50年,而且,随着保险业的发展,房屋寿命问题应该很容易解决。

5.结束语 钢结构住宅与钢筋混泥土等住宅相比具有抗震、环保等诸多优点，是世界各国倡导，我们国家提倡和人们所迫切需要的，这些年经过实际应用也得到了人们的认同，随着现代科学技术的高速发展以及人们对住宅的功能齐全、使用方便、居住舒适、安全节能、有益健康等方面的要求,钢结构住宅在我国必将有一个飞跃式的发展。

参考文献：

[1]建筑科学.

[2]建筑材料研究.

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一、轻钢住宅在我国的发展

我国轻型钢结构经过20多年的发展历史，虽然起步并不晚，主要由于经济与技术、观念意识、设计技术规范的原因使得多层轻钢住宅的发展受到制约及限制，我国建筑中采用钢结构设计的比例还不到5％。

近几年，国家加强了对钢结构住宅的政策指导和支持，钢结构住宅技术日益发展，已经具备了发展钢结构住宅的条件。由于采用“工厂化制造，现场安装”的施工方式，大大缩短了建筑周期，而且抗震性能好，免除了烧砖烧瓦对土地的破坏。

目前我国钢结构年产值约为600亿元，正以年均25%左右的幅度增长。中国钢铁工业的产量已居于世界前列，但钢材在建筑业的使用比例远低于发达国家的水平。

二、多层轻钢住宅的优势

轻型钢结构住宅的建造技术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的，经过百年以上的发展，已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟建造体系。

过去我国大量开发的是以小开间砖混结构为主的住宅。这种住宅体系由于使用实心粘土砖，浪费土地资源，建筑物自重大，对抗震不利。另一方面，由于结构体系自身的限制，住宅平面布局多为封闭式的小开间，不能适应不断变化的居住模式的要求。

与传统住宅相比，多层轻钢住宅具有明显的特点与优势，日益受到重视。

多层轻钢结构住宅的优势有：

（一）自重轻，抗震性能好。

采用高效轻型薄壁型材，构件截面特性优良，相对承载力高，受力性能良好，整体刚度大，抗震性能好，可以大量节约材料，减轻结构重量，降低基础，运输和安装费用。因此，对地震区，地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。

（二）外形美观，建筑造型简洁，丰富，构件截面尺寸小，净使用面积增加。

钢材强度高，可以提供较大的柱网布置；当考虑楼板的组合作用，使用组合梁或扁梁时，可以增加净高。这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地，又为住户提供了灵活分隔室内空间的可能。

（三）供货迅速，安装方便，可以比混凝土结构至少缩短一半工期。

在当前贷款利率高的金融形式下，早投产，早回收投资，这对于降低工程总造价，增加投资效益幅度是十分重要的。

（四）干法施工，装备化程度高，建设快速，高效，质量有保证。

轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低，建筑垃圾少，粉尘少，噪音低，具有很高的可重复使用性和可循环性，因此是一种绿色环保结构。

三、我国轻钢结构住宅面临的一些问题

在轻钢结构住宅的建筑设计理念上，我国同国外有明显差距。目前，我国的轻钢结构建筑设计仍然执行现行的各种建筑规范，与混凝土建筑没有本质的区别。但其建筑理念由于使用材料的特殊性，确有与混凝土不同的地方，进而使其建筑表现出多种差别。

（一）缺乏有针对性的钢结构住宅规范

我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的, 轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白, 所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文不足为奇。我国《冷弯薄壁型钢结构技术规程》基本上不考虑用厚度2毫米以下的钢材制作主要承重构件, 对于国外大量采用的壁厚0.8～1.6 毫米的镀锌轻钢龙骨承重体系, 我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析, 也缺乏相关的实验数据, 这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况, 使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段, 都会遇到数不尽的障碍与麻烦。

（二）设计观念落后

混凝土建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计的理念进行设计，而轻钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件，得以使设计程序实现建筑结构一体化设计，即建筑设计与结构设计同时完成。目前，国外轻钢结构企业都是遵循这样一条理念，而国内的大多数企业仍执行混凝土建筑设计的原则。建筑设计按混凝土建筑的设计方式进行设计，在结构设计的时候一方面很难完整地表现其建筑风格，另一方面也破坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。

（三）建筑保温和节能问题

钢材传热系数大, 热量散失快, 且易形成冷桥, 因此保温节能是轻钢结构住宅要解决的主要问题之一。轻钢结构住宅保温有外保温和内保温两种做法。外保温做法是在墙柱间填充玻璃纤维, 在墙外侧再贴一层保温材料, 有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥; 内保温层是指外墙内表面层加入内部松软的保温层, 再罩一层纸面石膏板、其他板材或做上抹面, 形成硬质面层。墙体的保温性能会大大加强。阻止了室内的大量热能向室外散发, 从而起到了节约热能的作用。

（四） 建筑防火问题

钢材不耐火, 轻钢结构住宅要进抗火设计及防火措施保护。目前常用的防火措施有四种: (1) 防火涂料法。(2)隔离法。(3) 实心包裹法。(4) 膨胀漆覆盖法。抗火极限最高达2h。对于轻钢住宅结构最关键的问题是防火技术的应用, 工程中常用作法是: 在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板, 对于普通防火墙和分户墙用2514mm 石膏板保护, 以达到1 个小时的防火要求, 另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热传递也起了积极的保护作用。

（五）建筑隔音问题

建筑隔音问题已经成为业主关注的重点, 声音传播分为空气传播和固体传播两种形式。《民用建筑隔音规范》要求: 建筑隔音最低标准为40 分贝。轻钢住宅中, 采用内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉, 阻止空气传播; 在分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体; 对于固定吊顶石膏板的小龙骨, 用带有小切槽的弹性构造措施减少楼层间的固体声传播。

四、对目前轻钢结构住宅应用的一些思考

（一）应有计划地建造一批试验工程, 以便引进该项生产技术

如果没有一定的建造量, 就不可能编制完成我们自己的轻钢结构技术规范,在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范, 但是技术标准和规范就其性质来说, 永远都是落后于技术自身的发展的。因此, 在国内规范不完善时, 建造试验工程不仅是应当的, 而且是必须的。

（二）应编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范

由于与国外标准体系、技术环境的差异, 甚至标准管理方式和部门分工的不同, 都使这项工作在我国具有相当的难度，根据建设部技术标准编制工作计划,目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》, 这项标准后, 将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。

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中图分类号：S611文献标识码： A

1、前言

山东某重型数控压力机制造联合厂房钢结构工程，为重钢结构厂房，最大吊车起重吨位为200t。其中A、B、C轴线为H型钢柱，D、E、F轴线为双圆管钢混结构柱。本工程建筑面积35474.9，主厂房纵向长度264.580米，横向长度132米，共5跨，各跨跨度由南至北依次为24m、24m、27m、27m、30m。 南四跨的最大吊车吨位由南至北依次为10t、32t、50t、75t。北一跨， 1～13轴为100t,13～23轴线间为200t（吊车使用过程中，200t吊车严禁运行到使用范围外）。厂房内景照片见图1。

图1 厂房内实物图

75t门式刚架厂房设计已超过《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的适用范围，设计主刚架、吊车梁及制动桁架时，可通过《钢结构设计规范》来控制刚架柱侧移及吊车梁变形，刚架梁和围护结构变形仍可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行设计[1]。

2、优化思路

2.1 主构件基于性能设计的优化

风荷载标准值作用下,主刚架为“有桥式吊车的单层框架”，柱顶位移按照h/400控制；屋面无吊顶、吊挂等，则屋架挠度按照L/250控制；对于吊车梁 [2]，竖向挠度限值取其跨度的1/1000，水平挠度取其跨度的1/2200。

基于刚架柱抗弯性能较高，刚架柱为双肢钢管混凝土格构柱，而钢管混凝土时经典的钢-砼组合构件，其刚度大、变形能力强，受力性能以及性能如抗火性能等均优于纯钢或钢筋混凝土构件。然而原设计没有使材料承载力得到很好发挥，经优化后，柱的应力控制在0.85以内。

根据钢梁弯矩包络图，将钢梁采用变截面形式，可充分发挥材料力学性能，以及基于腹板的屈曲后拉力场效应，采用薄腹截面焊接H形钢。钢梁的稳定可由檩条-拉条系统作为钢梁平面外的侧向约束，整体稳定可不用考虑，优化后钢梁应力控制0.9以内。

吊车梁吨位较大，其所用的用钢量不少，因此需精心设计，实现经济目标。经优化后主刚架减省用钢量情况见表1所示。

表1 主刚架优化结果

2.2 次构件基于性能设计的优化

围护结构下列指标进行截面优化设计：参照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002），檩条挠度≤L/150，墙梁挠度≤L/100，其他受压杆长细比≤180，吊车梁以下柱间支撑长细比≤300，其他受拉杆长细比≤350~400。

2.3、抗震性能化设计

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）条文说明9.2.14规定，当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力――2倍多遇地震作用下的要求时，可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值，即C类；C类是指现行《钢结构设计规范》GB 50017按弹性准则设计时腹板不发生局部屈曲的情况，如双轴对称H形截面翼缘需满足，受弯构件腹板需满足，压弯构件腹板应符合《钢结构设计规范》GB50017―2003式(5.4.2)的要求。本工程进行了2倍多遇地震作用验算，各指标满足规范要求，因此板件宽厚比及高厚比要求限值放宽，降低用钢量。

3、格构柱剪切变形影响

格构柱属于压弯构件，多用于厂房框架柱和独立柱，优点在于很好的节约材料；截面一般为型钢或钢板设计成双轴对称或单轴对称的截面。格构柱的突出力学性能优势使得其不仅作为承压构件还作为主要抗侧移构件被广泛应用于工程中[3]。本工程优化设计对于设有格构柱的厂房，目前设计手册建议对于格构柱的建模采用对惯性矩乘以0.9来考虑剪切变形的影响，具体格构柱的剪切变形影响有多大，已有少量报道论述过这个问题。童根树从稳定的角度研究格构柱的剪切变形影响，详见《格构柱的剪切变形对超重型厂房框架稳定性的影响分析》[4]，提出了格构柱惯性矩的折减系数公式，

（1）

陈绍蕃在对上述论文进行了讨论，提出了自己的折减系数公式[5]，。本文从强度的角度对格构柱剪切变形影响进行分析。

3.1、理论分析

对于轴心受压构格柱，当格构柱处于临界的微弯状态时，柱子的横截面将产生剪力；对于压弯格构柱，由弯矩产生剪力。横截面上的剪力将引起格构柱分肢之间的剪切变形，从而降低构件的承载力。因此，格构柱分肢之间的缀材用来抵抗这种横向变形，而缀条或缀板的截面尺寸主要按横向剪力来设计的[6]。

格构柱节间单元的抗侧刚度计算[7]，计算简图见图2所示，在单位荷载下节间单元的变形为，

图2 节间抗侧刚度计算简图

，则抗剪刚度为，抗推刚度为；格构柱抗弯刚度，其中分肢截面面积都为，分肢形心间距，斜缀条截面面积，缀条间距，缀条与分肢夹角，钢材弹性模量，格构柱高度，绕虚轴长细比为（计算长度系数取1.0，为回转半径），缀条长度，缀条轴向力，分肢绕自身形心轴惯性矩为。下面按悬臂格构柱的不同荷载状态下计算剪切变形对强度的影响。

1）柱顶集中荷载情况

柱顶作用集中荷载，则变形为，若按三维建模格构柱，则可真实计算变形；若按单杆建模，则计算变形时需考虑等效抗弯刚度，变形为，使

，则，得到

，即格构柱惯性矩折减系数为 （2）

2）柱身均布荷载情况

柱身作用均布荷载，则变形[8]为，若按三维建模格构柱，则可真实计算变形；若按单杆建模，则计算变形时需考虑等效抗弯刚度，变形为，使，则，得到

，即格构柱惯性矩折减系数为（3）

3.2、算例验证

现对集中荷载作用下悬臂格构柱进行三维建模计算，与简化计算进行比较，分析折减系数情况与本文公式（2）的折减系数进行对比分析，某格构柱，分肢截面面积都为，分肢形心间距，缀条间距，缀条与分肢夹角，钢材弹性模量，格构柱高度，绕虚轴长细比为，分肢绕自身形心轴惯性矩为。经计算得到下列表格2所示。

缀条面积 SAP2000三维计算顶点位移 不考虑剪切变形顶点位移 软件计算得折减系数 本文公式（2）

表2 集中荷载作用格构柱在变化缀条面积条件下折减系数对比情况

现对悬臂格构柱受均布荷载作用下进行三维建模计算，与简化计算进行比较，得到折减系数与本文公式（3）、童根树提出的公式（1）的折减系数进行对比分析，经计算得到下列图3所示。

图3 均布荷载作用格构柱在变化缀条面积条件下折减系数对比情况

由表2、图3可知，本文提出的折减系数更加接近三维模型计算值。

3.3 考虑剪切变形对结构侧移的影响

图4 计算简图

结构按二维平面模型计算，计算简图见图4所示，风荷载作用下顶层相对侧移为1/941，若考虑其中三根格构柱的剪切变形，结果将发生变化。在风荷载作用下，前三根钢柱为实腹式柱，无需折减，第4、5根格构柱惯性矩折减系数按式（2）计算（因柱身没有受风荷载，通过顶点集中传力），第6根根构柱惯性矩折减系数按式（3）计算（因风荷载沿柱身分布），求得系数分别为0.656，0.701，0.71，由软件三维建模计算得顶点相对侧移为1/683，即格构柱剪切变形对整榀刚架侧移影响折减系数为683/941=0.726，可见格构柱的剪切变形不可忽略，本工程在考虑剪切变形影响下相对侧移仍满足规范（1/400）要求。

4、小结

1）本文从性能指标和构件受力特性对重钢厂房构件截面进行优化设计，降低了用钢量。

2）本文从强度的角度分析格构柱剪切变形的影响，与童根树教授得出的折减系数稍有区别，原因是分析角度不同。通过对悬臂格构柱在不同荷载状态下的分析，得知不同荷载状态下折减系数公式不同，即折减系数随荷载状态而变化，且稳定分析与强度分析的折减系数又不同。

3）本文折减系数公式（2）、（3）看起来与童根树老师从稳定性得出的式（1）不同，确实不同，因为本文从强度条件出发，式（2）、（3）中的长细比，即相当于计算长度系数取1.0，而式（1）中计算长度系数由梁、柱线刚度比值确定，对于悬臂柱取2.0。由此可见，稳定计算与强度计算格构柱的惯性矩折减系数是不同的，但作者认为，构件抗弯刚度与自身构造有关，不应该与考虑钢梁、钢柱线刚度比得到的计算长度系数有关，因此推荐采用强度推导得到的折减系数。

4）本工程刚架在风荷载作用下考虑格构柱剪切变形的侧移计算，得知格构柱的剪切变形不容忽视，值得工程设计重视。

参考文献

[1]GB50017-2003，钢结构设计规范[S]，北京：中国计划出版社，2003。

[2]CECS102:2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S]，北京：中国计划出版社，2003。

[3]施刚，范浩等，某重型门式钢架钢结构厂房的优化设计[J]，工业建筑2010增刊，1200-1205。

[4]童根树，王素俭等，格构柱的剪切变形对超重型厂房框架稳定性的影响分析[J]，建筑钢结构进展，2008.10，10（5）：1-4。

[5]陈绍蕃，《格构柱的剪切变形对超重型厂房框架稳定性的影响分析》一文的讨论[J]，建筑钢结构进展。

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中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

Abstract: this paper expounds the concrete filled square steel tubes structure system in light of the application of the steel structure housing situation and advantages, introduces the structure of the concrete-filled steel tube column party design analysis method and its future research prospect， and provides light steel structure housing or related design work for the staff technology reference.

Key words: square steel tube concrete column; Multi-layer light steel structure; Advantages; Structure design; Technical difficulties

0 概况

随着人类对住宅要求越来越高，建筑房屋的绝热、抗震及抗压性能越来越理想。这一切都源于人类对房屋质量的舒适感与安全感的追求，钢—混凝土组合的建筑结构就是人类追求建筑房屋舒适与安全的产物。钢—混凝土结构早在19世纪就已开始被人类所注意，并对其展开一系列的研究开发，其综合了钢材的韧性与混凝土材料的较好的抗压性能，更好地发挥了建筑材料的材质特点，而避免各自的缺点。

由于环保意识的不断加强及材料短缺越来越严重，国外很多国家如澳大利亚、日本、美国等，都在在积极研发和设计更多钢管混凝土结构的应用。而我国在近几年内也开始研究开发、设计与制造、施工安装轻钢结构，也取得了很大的成就，如首都博物馆新馆的设计与施工[1]。

1 方钢管混凝土柱结构体系的优点

1.1节约钢材，降低造价

一般情况下，由于方钢管混凝土加入钢结构，降低了建筑物的自重，相当于混凝土结构的一半，而基础荷载相对变小，经济效益明显提高，己成为公认的节材、经济、施工简捷的结构形式。

1.2抗震性能好

由于钢管的材料的存在，提高了整体结构的强度、塑性和韧性，因此在同样的震动条件下，其能更好地克服因超载而发生断裂现象，更好地适应动力荷载的压力，其良好的延展性在抗震性能方面表现得无可挑剔。

1.3防锈蚀和抗火性能优于钢柱

方钢管混凝土柱只是外表面需涂防锈漆，而钢柱全周边皆需防锈蚀，显然，可以大大节省防锈漆。且方钢管混凝土由于其管内设置有混凝土结构，可以吸收大量热量，因而耐火时间比钢柱更长。所用的防火涂料比钢柱更少，造价也比钢柱更低，性价比更高。

1.4抗扭、抗剪性能优越

方钢管混凝土柱的抗扭和抗剪性能都很好，延性大，强度高。建筑物的一些边柱和角柱，在地震作用下，将同时承受轴心压力、弯矩、扭矩和剪力作用。对于方钢管混凝土柱来说，在复杂应力作用下的承载力很高，并且其塑性和延性更好，安全而可靠[2]。

2 方钢管混凝土柱的结构设计

2.1主要计算依据

方钢管混凝土柱的机构设计过程应依据建筑设计单位提供的建筑设计方案、并参考有关的国家建筑设计规程、规范，如《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）等等[3]。

2.2轴向受力构件计算

2.2.1轴心受压构件的强度计算

根据钢管和混凝同工作的机制，参照我国建筑结构设计统一标准的规定，轴心受压构件的强度承载力设值的计算公式为：

Nu=α(fAs+fcAc)

上式中α是与钢管对混凝土的约束效应和混凝土徐变对承载力影响等因素有关的系数，前者对混凝土的强度有所提高，后者则相反。考虑到α的影响因素比较复杂，对轴心受压构件的强度承载力的提高有限，对于管壁较薄的构件更是如此，为方便使用，取α=1，即得到方钢管混凝土轴心受压构件的强度计算公式：

N≤Nu u= fAs+fcAc

2.2.2轴心受压构件的稳定计算

根据试验资料，方钢管混凝土轴心受压构件受力较接近于钢构件，因此采用钢结构类似的计算公式：

公式中的轴心受压稳定系数也近似地采用现行国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中的b曲线：

构件的长细比则按考虑钢管和管内混凝同工作后的影响

2.2.3轴心受拉构件的强度计算

由于混凝土的抗拉强度相对于钢管较小，在计算方钢管混凝土轴心受拉构件时可不计入混凝土的作用，只考虑方钢管抵抗所有拉力，由极限状态即可得到方钢竹混凝土的抗拉承载力计算公式：

N≤Asf

2.3弯、拉弯构件计算

其中包括a、弯矩作用在一个主平面内的方钢管混凝土压弯构件的强度计算；b、弯矩作用在一个主平面内的方钢管混凝土压弯构件的稳定计算；c、弯矩作用在一个主平面内的方钢管混凝土拉弯曲构件计算；d、弯矩作用在两个主平面内的双轴压弯方钢管混凝土构件的强度计算；e、弯矩作用在两个主平面内的双轴压弯方钢管混凝土构件的稳定计算。但由于论文章节的安排，在本文就不详细介绍。

2.4节点连接设计

梁-柱连接的性能是影响结构整体性能的关键，合理的连接节点应该有足够的强度和适当的刚度，即满足“强节点、弱杆件”原则。方钢管混凝土柱与H型钢梁的连接，按照连接处相对转动约束作用的大小，可以分为：柔性连接、半刚性连接和刚性连接三种。其中半刚性连接可减少施工现场的焊接工程量，且节点外观简捷、传力明确，钢柱制作与混凝土的浇筑质量不受影响，柱两侧梁高不等构造容易处理，避免了内隔板与外环板由于焊接残余应力影响，而在地震力的反复作用下节点处钢材易发生分层或脆性破坏的缺点。

3方钢管混凝土柱结构设计的研究方向

虽然钢管混凝土住宅具有较多的优势，但在实际中的应用时，还存在一些善待解决的难题。

3.1结构理论研究需进一步完善

对方钢管混凝土构件来说，目前对构件动力性能的研究还是基于试验结果，缺乏理论分析方法，不利于深入全面研究其动力特性，同时不利于对实用抗震设计方法的研究。

3.2设计理论需要进一步完善

目前国内的建筑规程虽然对圆钢管混凝土构件和方钢管混凝土构建的设计做了有关说明，但有些依据还不能非常准确地描述方钢管混凝土柱体构件的性能，相差误差还比较大，设计过程仅仅对混凝土和钢管部分进行简单的叠加，这样降低了该结构的优势。而采用研究理论进行计算时，公式却显得过于烦琐，还需要结合实际的实验数据进行大量简化。

3.3结构形式需要进一步完善

由于钢管混凝上构件的抗弯性能低于抗压性能，因此钢管混凝土框架抗侧力性能比较弱，仅采用框架结构一般不能满足抗震要求，需要增加抗侧力体系，一般为柱间支撑。但是柱间支撑的增加限制了建筑开窗的灵活性。因此，进行该类型住宅设计需要建筑和结构有机结合。

3.4节点的优化设计

梁柱刚接节点，需要传递弯矩。在现场施工时，如果仅对钢管进行节点拼接，由于略去混凝土部分的抗弯承载力，节点强度将低于构件强度，不符合“强节点，弱构件”的设计原则。而考虑节点处混凝土部分的作用，施工时不可避兔混凝土的二次浇注，不符合全装配式住宅施工要求。因此对于梁柱端头和节点均应另行设计，节点的优化设计和试验将成为设计工作中的重要部分。

3.5结构防火处理

虽然钢管混凝土具有较好的抗火灾性能，并且通过理论计算和工程实例验证。但目前的规程仍规定按照钢结构防火要求处理，防火处理将大量增加工程造价，该问题已成为钢管混凝土结构和轻钢结构在工程应用中的瓶预问题。

4 结束语

多层轻钢建筑中采用方钢管混凝土结构可大大增加其结构的承载力和可靠度，提高建筑品位，缩短施工工期，提高了住宅的抗震性能，节省了建筑过程的有关材料费用，具有非常好的经济效益和社会效益。对于目前木材、矿产资源缺乏的国情来说，方钢管混凝土柱体构建是相当具有发展潜力结构形式。但是，由于国内建设设计人员对方钢管混凝土构件的各种性能的研究分析工作才处于比较初级的阶段，在其结构布置、设计方法、施工措施等方面的技术还需要进一步提高。

参考文献

[1] 徐祖元. 首都博物馆新馆钢结构工程施工技术 [J]. 建筑技术，2006，（09）

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一．引言

伴随着我国经济的快速发展，我国城市规模越来越大，人们对建筑的需求也是越来越多，对建筑质量的要求也是不断的提高。在过去由于我国的经济发展水平及技术有限，许多的建筑物建筑功能不完善，结构不合理，导致这些建筑物现在已经远远不能够满足现时代的发展要求。这种现象在我国近几年出现的特别多，其建筑物主要是受当时的经济条件及技术的限制，得不完善。正是因为这种现象的普遍存在，使得对现有建筑物加层及改建的工程越来越多。这也成了当前改变建筑物面貌，完善建筑功能最直接、最实用、最经济以及最快捷的方式。

轻钢结构具有自身的优点，主要体现在其制造安装比较方便、材料轻质高强、建筑的形式多种多样比较灵活等方面。所以在建筑的加层、改建中得到了广泛的运用，并且也取得了比较好的经济效益和使用效益。所以本文就结合某工业企业的行政楼加层工程为例，简要的分析介绍了在轻钢结构加层设计以及施工中出现的一些问题，并提出了一些自己的观点。

二．轻钢结构的优点

1. 轻钢结构的自重轻, 有较好的抗震性能。使用轻钢结构可以大幅减少建筑工程的基础造价, 特别适用于那些地质条件比较差的地区，轻钢结构属于一种柔性结构, 加之其自重比较轻, 该结构对地震的反应小, 十分适用于地震多发的地区。

2. 采用轻钢结构的工程施工周期比较短。我们知道轻钢结构的一些构件都是由工厂标准化生产的, 质量十分稳定, 可以现场拼装，并且工艺比较简单,施工受环境季节的影响比较小，可以大大的缩短工期。

3. 采用轻钢结构的综合经济效益比较好。正是因为使用轻钢结构的施工周期比较短, 许多加层工程都可以提前投入使用, 这样也可以提前获得投资的效益。同时因为轻钢结构建筑的自重比较轻,所以大部分不需要做桩基,这也可以节省大量的投资。

4. 轻钢结构的环保性好。采用轻钢结构无噪声、无污染。而且建筑材料也可以拆卸，能够100%的回收, 这也符合国家对土地资源的政策、环保政策，符合国家可持续发展的战略, 所以轻钢材料是一种典型的环保性建筑材料。

5. 轻钢的舒适性十分好。使用新型的轻质围护材料, 不霉变, 不助燃, 不虫蛀。并且装修可以一次性到位, 少维修。采用轻钢墙体符合高效节能的标准, 这种材料具有呼吸的功能, 可以有效的调节室内空气干湿度。

三．采用轻钢结构的加层结构设计

1. 加层工程概况

该行政楼是在1996年设计建造的，一共5层，是框架结构，具有独立的基础，一部分基础因为填土层比较厚所以采用人工挖孔灌注桩的方法施工。该建筑的空间为9M×6.9M，长度为42.3M，跨度为16.7M，层高为3.6M，具有7度抗震能力。

2. 结构方案的选用

近年来，随着企业规模的不断扩大。员工人数也不断增加，行政楼使用面积已经远远不能满足现实的需要了，所以在征得有关部门的同意之后，决定采取加层的办法，即在原行政楼顶再加盖一层。为了不影响行政楼现在的使用，同时满足结构承载力的有关要求，并要求在两个月之内完工。基于此建设部门对该行政楼的原结构进行了全面的分析计算，并结合了当前国内外加层改造的一些实例后，决定采取具有刚度大、自重轻、综合效益好、抗震性能高以及施工周期比较短等优点的轻钢结构作为配套的外饰面材料。

3．结构设计的几处要点

（1）钢框架柱脚节点既是轻钢结构受力最复杂之处。也是新旧结构连接的关键部位。鉴于目前植筋技术较为成熟，因此本工程在新旧柱子连接上采用直接钻孔连接法，即在原有的框架柱头上直接钻孔，通过高强度的化学粘合剂粘合锚杆和孔壁，使锚杆、锚圊基础与被锚固对象形成一个整体，从而达到固定构件或提高构件承载力的效果，待粘合剂硬化后安装钢柱。

（2）本工程下部为框架结构，上部采用轻钢结构。由于沿竖向刚度分布不均匀，因此在抗震计算的时候不宜采用底部减力法，应采用振型分解反应谱法。因结构主体仍为钢筋混凝土结构，加层后结构的阻尼比取0.05。而且需在两端设置十字形柱间支撑并且设置足够的纵横向支撑系统(横向支撑系统布置在房屋两端山墙处，纵向支撑系统布置在加层两端的开问)，以提高钢架的稳定性和刚度。

（3）为了减轻加层自重对地基承载力的影响，在满足功能使用要求前提下，应尽量选用轻型材料。本工程屋面采用100mm厚象牙镀锌夹芯板，墙面采用150mm厚镀锌复合保温板，以上材料具有轻质、高强、防水、美观耐用、抗震好、安装简便、经久耐用等优点。

四．加层工程的施工要点

使用轻钢结构进行施工时，除了要组织专业的技术人员熟悉图纸，进行图纸的会审之外，还要让施工的人员了解图纸的设计意图，不能盲目的施工。除此之外也还要注意一下几点：

1．本工程柱脚连接采用植筋技术施工中先根据设计要求，按图纸间距、边距定好位置，然后要严格控制孔深、水平度、孔内清洁度及干燥度等，以防止结构受力受到影响并进行抗拉拔实验。

2．对构件全面检查结构安装前应对构件进行全面检查，如构件的数量、长度、垂直度等，如安装中接头处螺栓孔之间的尺寸是否符合设计要求等。在安装过程中，应先安装靠近山墙有柱间支撑的两榀钢架，而后安装其他钢架；头两榀钢架安装完毕后。应将两榀钢架间的水平系杆、檩条及柱间支撑、屋面水平支撑等构件的垂直及水平度调整正确，然后方可锁定支撑，再安装其他钢架；而在施工中，一般作业人员由于考虑施工方便及吊车费用，会先行安装钢柱、钢梁等，而后再行安装柱间支撑等，这样违反操作顺序容易造成安全事故，同时待钢架全部安装完后再调整构件的垂直度和水平度会相当困难。根本无法达到规范要求。

3．根据焊缝等级的不同严格按照规定检验。因为钢结构焊接缺陷的存在会对焊接钢结构的力学性能和安全使用产生重要的影响，所以一定要按规定严格检验。危害主要是缺陷端部造成严重的应力集中；削弱焊接接头承载哉面；降低焊接接头的强度和致密性，导致焊接接头承载力的下降，缩短使用寿命，甚至造成焊接接头脆性断裂或结构倒塌事故。此外，有些焊接缺陷，如焊缝浃渣、电弧擦伤等会降低焊接结构的耐腐蚀性能。

4．轻钢结构的除锈和涂装。轻钢结构的除锈和涂装是目前轻钢结构施工中较易被忽视的一项工作，也是钢结构工程施工的薄弱环节。这种现象不纠正，对钢结构的施工质量影响甚大。因为除锈和涂装质量的合格与否直接影响钢结构今后使用期间的维护费用。还影响钢结构工程的使用寿命、结构安全及发生火灾时的耐火时间(防火涂装)，因此必须对除锈和涂装工作给予高度重视，严格按照规范对各个工序进行严格的检查验收，这是确保钢结构涂装质量的基础和保障。

五．结束语

经过差不多两个月的时间，此项加层工程设计、施工已经顺利结束，现在已经投入了使用。该建筑投入使用后也通过了一系列的检查和测试。加层部分质量达到了设计的标准，具有比较强的适用性。通过这个案例的简析，我们知道了轻钢结构加层技术不仅仅符合了建设节约型社会、环境保护的要求，而且也产生了巨大的社会效益和经济效益。所以实践再次证明，对一些原有建筑加层或者扩建采用轻钢结构，这是十分明智的选择，而且也是行之有效的一种技术手段，具有很好的推广性和运用性。当前国家日益加强了对节能减排的重视，所以我们相信轻钢结构加层的技术一定会有十分广阔的应用前景和发展空间。

参考文献：

[1]陈兴龙 对轻钢结构加层设计及施工的几点思考 [期刊论文] 《中等职业教育（理论）》 -2010年5期

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随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，钢结构已经广泛的应用在建筑行业，包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。不过，钢结构的研究还处于起动阶段，研究力度还不够，实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决，以利于钢结构在我国健康快速持续发展。

1.我国纯钢结构建筑的发展现状

1.1 高层、超高层建筑由中外合作到国产化的起步

我国著名的高层、超高层建筑大多是中外合作的产物，如上海金茂大厦、环球金融中心、深圳地王大厦、北京京广中心等。中外合作设计对于掌握国外先进技术及锻炼培养人才起到了促进和推动作用。1998年建成的大连远洋大厦（高201m，51层）标志着高层钢结构建筑国产化的起步，1999年建成的深圳赛格广场（291.6m，72层）是世界上最高的钢管混凝土结构建筑。

1.2轻钢结构建筑的迅猛发展与国外公司的大批涌入

近年来、轻钢建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发展。全国每年约有200万平方米轻钢建筑竣工。在此背景下，国外轻钢结构生产厂商也纷纷在我国设分公司、制造厂，获得了很大的销售量。

1.3空间结构得到了进一步的发展

大量大跨度的建设项目陆续兴建。如天津体育中心（直径108m，1994年）、上海8万人体育场看台顶盖（1998年）、沈阳博展中心室内足球场（2000年）等。

2 .纯钢结构设计在我国的不足和问题

2.1钢结构在住宅区域的不平衡

（1）钢结构建筑市场兴起于上海和广东，现在虽已遍布全国，但因地域经济发展不平衡，可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津5大区域。

（2）钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市，如上海、杭州、东莞和无锡等大中城市，而在东北、西北、西南和华中地区，钢结构住宅发展缓慢，有些还处于起步阶段。这样的态势必然会加大东部地区的市场竞争，这对正处于开发阶段的西部地区非常不利，因为不在同一起跑线上，只会拉大东西部发展距离，进而影响钢结构住宅也的整体水平。

2.2钢结构产物的技术水平较低

（1）在标准化设计方面，美联钢构已经做到建筑节点标准化和配件设计标准化。而在我国，大部分钢结构住宅的设计还不能达到这样的水平。

（2）在建筑表现形式上，国外企业把建筑风格发挥到极致。而我国的钢结构住宅建筑大多则显得呆板、单调和粗糙。

（3）在加工制造工艺方面，差距主要表现在加工设备的水平上，我国轻钢结构住宅加工设备在加工精度、自动化程度、数控化程度上与国外相比有很大距离。我国钢结构住宅要想与国际全面接轨，还有一段路要走，但随着设计水平的不断提高，各种标准的统一，很快会步入快车道。

2.3 钢结构在我国发展存在的问题

（1）钢结构研发资金不足，标准及规范修订周期太长；标准及应用规范规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。

（2）钢结构加工厂和施工安装企业装备、计算机管理、劳动生产率还需进一步提高，稳定钢材超常涨价的不良市场秩序。钢结构建筑在防火、防腐、保温、隔音、防震和稳定性等方面的设计尚不成熟，限制了钢结构在民用建筑中的发展。

3 .纯钢结构设计的发展前景

3.1钢结构的优势

钢结构与其它建设相比，在很多方面都具有优势，可随时移动。具体表现为：

（1）由于钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，用于住宅建筑可充分发挥其作用，将大大提高住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震等灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。

（2）钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，能够减少的基础造价。

（3）绿色环保。钢结构住宅施工时不需要砂、石、水泥等，大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料基本上是绿色、可回收或能降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。

（4）节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的方钢、C型钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好，节能 。

（5）钢结构住宅施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一。

（6）钢结构住宅要比传统建筑的空间利用得更充分，通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，使户内有效使用面积提高。

（7）符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业的水平。

3.2钢结构的发展前景广阔。

随着我国提倡节能减排工作的不断推行，钢结构作为可循环再利用的低碳绿色建筑材料，已成为建筑行业所关注的焦点。也正是由于这样使得我国有关钢结构的企业已有成千上万家了，钢结构加工量上千万吨。 我国建筑业发展的总目标是：提高建筑业的整体素质、生产工业与技术装备水平，达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力，并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用，使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业。建筑业要带动相关产业发展，加快发展钢结构工程是一个很重要的方面。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用。

我国 20年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。首先，从发展钢结构的主要物质基础来看，自1996年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。而且随着钢材产量和质量持续提高，其价格正逐步下降，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。与之相应的是，钢结构配套的新型建材也得到了迅速发展。其次，从发展钢结构的技术基础来看，在普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨（型钢）混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范规程及行业标准已发行20余本。有关钢结构的规范规程的不 断完善为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础，为设计提供了依据。第三，从发展钢结构的人才素质来看，经过几年来的发展，专业钢结构设计人员已经形成一定的规模，而且他们的专业素质在实践中得到不断提高。而随着计算机在工程设计中的普遍应用，国内外钢结构设计软件发展迅猛，软件功能日臻完善，为协助设计人员完成结构分析设计，施工图绘制提供了极大的便利条件。

当年“5.12”地震中，钢结构建筑良好的抗震功能，开始将钢结构拉入民用住宅应用视野。有业内人士统计，四川省的门式轻型钢房屋，在地震中极少倒塌，与周边房屋的倒塌和破损形成鲜明的对比。随着国家建设节约型社会战略决策的实施，发展既节能又省地的住宅越来越受到中央和地方的重视，北京、上海、广东、浙江等地都建了大量的底层、多层、高层钢结构住宅点示范工程，体现了钢结构住宅发展的良好势头。住建部也组织36项钢结构住宅体系及关键技术研究课题，开展试点工程，并出台《钢结构住宅设计规程》，为钢结构在住宅体系全面铺开出台了行业标准。钢结构具有绿色、节能、环保功能，将成为我国住宅建筑的发展趋势。

4 .总结

此次论文的编写，在查阅资料的过程中让我了解到了有关钢结构的很多，比如说钢结构在我国还是存在着很多问题的，钢结构产业是否符合节能环保型、可持续发展的行业认识还有待于进一步提高。因此，钢结构的有关市场还有待我们去发展，很多问题还有待我们去解决。

参考文献:

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Abstract: according to the author in recent years practice, the housing the advantages of the reinforced concrete frame mainly reflects in: flexible space space, it is light weight, saving material, etc. The article to the housing construction steel reinforced concrete frame structure characteristics, the scope of application, this paper expounds the design principle, the combination of case and discuss the specific construction measures.

Keywords: housing construction; Reinforced concrete; Frame structure; Measures designed

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：

0. 概 述

框架结构又统称为构架式结构。目前，房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数可以分有单层、多层；按立面构成可以分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常用的是钢筋混凝土框架，它包括现浇整体式、装配式、装配整体式等。其中这里面的装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好，其余的适合房屋建筑使用。

1. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构特点

根据笔者近年来实践来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构的优点主要体现在：空间分隔灵活，它自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

2. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构应用范围

根据现在建筑的使用性质来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼等地方，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆等。但总体来说，现在施工框架结构种类比较多，在选择起来应灵活多变。

3.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计原则一般地，房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计应遵循一定的原则，这样方能确保房屋的建筑质量。

3.1遵循有抗震性能的原则。在结构设计中，对框架结构来说有足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。房屋建筑结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。

3.2遵循经济性原则。 在房屋建筑结构体系中，在保障节约资金的情况下确保工程质量是关键。根据笔者工作实践，通过对短肢剪力墙结构、框架一剪力墙结构、大开间剪力墙结构三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出4.9%。

4. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计注意事项

房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计是个复杂多变的过程，笔者在此建议在设计中要注意以下几方面：

4.1抗震设计问题。房屋在抗震设计框架结构设计时，一般不要采用单跨框架。如果不可避免的话，建议可设计为框架-剪力墙结构，多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。但是，后者框架结构部分的抗震等级应按框架结构选用，而剪力墙部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。

4.2框架结构选择。在目前的小高层结构体系里比较适合采用框架结构，笔者建议首先尽可能将过于狭长的结构用伸缩缝脱开。如果建筑专业不允许，可通过加大端部开间的抗侧刚度达到限制结构扭转效应的目的。具体可将边框架的角柱断面增大，加大框架梁的高度，如条件允许，中间增加框架住，既增加框架的跨数。这些方法可以显著增加结构的抗扭刚度。

5.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计措施

根据笔者实践，结合案例来简单阐述下这方面的措施。某小区工程为6-8层钢筋混凝土框架结构体系，按8度抗震设防，场地土类别为Ⅲ类，各建筑单体设计基准期为70年，建筑安全等级为2级，建筑抗震类别为丙类。根据有关要求，柱混凝土强度等级:一～三层为C25,三层以上为C20;楼面为C20,屋面板、为C25密实性混凝土。

5.1计算分析。根据工程建筑要求，在房屋建筑结构设计时要考虑建筑结构的强度、刚度、稳定性三个基本指标。我们一般采用弹性设计方法，即在正常使用情况下，建筑结构构件处于弹性受力状态中，结构具有较大的刚度，这一点施工人员要做好这方面的计算分析。

5.2防雷主要措施。我们可以采取该工程住宅屋面采用φ12镀锌圆做避雷带，组成不大于20m×20m的网格。所有突出屋面的金属构件均应与避雷带可靠焊接。

这其中引下线利用柱内的两根直径大于φ16的对角主筋通长焊接作为避雷引下线，上端与避雷带连接，下端与地梁两根主筋焊接。

5.3梁、柱节点的设计。我们在房屋设计梁柱节点时，通常出现多根梁交叉在一起的现象，主次梁的负弯矩钢筋多层也会叠加在一起，这样会对梁截面截面造成较大的影响。这也是房屋在建时它的成本很难控制的一方面。在此，笔者建议可采取降低次梁底面的标高和降低主梁底面标高的有关措施来加以控制。

5.4变形的分析。一旦结构产生了过度变形，就会产生对之相对应的裂缝。一般来说，结构的过度变形是结构稳定性不足或者刚度不足的标志，它并没有直接反映出结构强度。导致结构变形的因素有跨度、截面的尺寸、支座的形式、材料的质量和荷载等，结构变形是鉴定房屋安全的重要内容。所以在进行房屋安全鉴定时，需要对房屋的综合情况进行考虑。

参考文献

[1]韩秀女. 钢筋混凝土结构裂缝产生的原因[J]. 民营科技, 2010,(12)

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中图分类号：TU511.3+5 文献标识码：A 文章编号：

压型彩钢板的组成及使用要求

压型彩钢板是薄板经过冷压或者冷轧而成型的钢材，它应用的板材种类非常多，包括不锈钢板、镀铝锌板、铝镁合金板、钛合金板等。由于压型彩钢板的结构特性，它具有造型美、强度高、价格低、质量轻、建造周期短等优点，在工程建设中受到青睐，成为围护结构、楼板等建筑物的重要建筑材料。压型彩钢板一般采用烤漆工艺进行处理，可以根据不同的建筑要求涂装你不同的颜色。根据不同的功能要求，压型彩钢板也有不同的分类，常见的分类有波形、双曲波形、V型等。压型彩钢板的制作样式有很多种类，可以根据所要使用的要求制成各种形状。屋面和墙面的建筑中常用板厚为0.4~1.6毫米的压型彩钢板，承重楼板和筒仓的建筑中常用板厚为2~3毫米及以上厚度的压型彩钢板。

压型彩钢板的用途十分广泛，可以用作内外装饰材料，也可用作民用住宅楼的楼面结构。但是压型彩钢板最重要的用途还是在于厂房或者展览馆、火车站等公用建筑。压型彩钢板的外形美观、设计合理、安装操作简便，因而具有很高的实用性、经济性与市场占有率。

由于建筑材料的使用对环境有一定的要求，所以在不同的地理环境条件下，压型彩钢板的使用寿命也有所不同。压型彩钢板由于板件的剥膜效应，只要其整体不发生较大规模的损坏，它的使用能力就不会丧失。因而压型彩钢板的设计允许一定范围内的局部屈曲，在使用上更加灵活。

在北方地区，冬季漫长并且寒冷，在这种较为严峻的条件之下，对于建筑材料的使用有更加严格的要求。在严寒或者寒冷地区，当地的建筑必须采取节能措施，在保证室内热环境质量的前提下，建筑设备的能耗必须控制在一定的范围之内。压型彩钢板的连接时其建造厂房及其他建筑的主控项目。若压型彩钢板的保温工作没有做好，那么在冬季将会呈现外部彩钢板结冰而内部的彩钢板结霜的情况，这关乎建筑物的使用寿命以及使用效果。同时，建筑材料必须适应严寒地区密封性、漏水性以及冷凝水的要求。应对这些问题，我们在论文中进行了相信的分析以及应对对策。

压型彩钢板使用中的密封问题及对策

压型彩钢板进行屋面施工的主要过程为：檀条安装屋面底层板安装钢丝网、防潮贴面及保温棉安装上层板固定支座安装屋面上层板安装。

在檀条的安装中，采取由屋面低处向屋面中心施工的方式，这是整个屋面系统的基础，也是使用压型彩钢板建造厂房的基本工序。屋面底层板的安装包括铺设板材、板材安装连接节点的处理。将已经选定的下层板根据版图提升至檀条的上端再进行固定，才连接点处理问题上采取螺钉方式，这样能够更好地保证厂房的气密性，这是防治厂房内部的水蒸气进入保温层的有效措施。在钢丝网、防潮贴面及保温棉安装中，有几点注意事项：一是在铺设上层的保温棉时，要事先在屋面固定位置开口将固定座穿入；二是要等到保温棉充分回弹到自身尺寸时在进行测量，这样可以保证测量的准确度；三是要实现保温棉与屋面板的平行施工，这样做是为了保证进行厂房的建设时尽可能地减少受外界环境的影响。在上层板固定支座安装中，首先要进行测量放线，其次要进行固定座的安装，最后需要检查安装质量并进行修正，实现此工艺的要点是屋面板固定支座需要首先铸造成型一个整体，并且在支座安装时，底部应当安放绝缘垫，从而有效降低“冷桥”效应带来的影响。在屋面上层板安装中，所遵照的工艺流程是：堆放就位（堆放时为了保护钢板的表面，应当在其下放置好垫块）安装固定（在这一步中，我们应当抑制室内外温差的传递速度，防止“冷桥”效应的产生）屋板面的现场施工（这是上层板固定支座安装种最重要的一步）检验及调整（需要检验板材与固定座是否完全连锁并调整屋板面的平行度，最后要咬口固定）。

密封性的问题时压型彩钢板使用过程中非常重要的一部分，通过以上工艺可以良好地解决这一问题。

压型彩钢板使用中的房屋漏水问题及对策

目前我国大部分压型彩钢板屋经过调研发现存在漏水严重的问题，尤其是在南方地区，漏水主要集中在雅兴板搭接、屋面采光带、水泥墙面相连等部位。

彩钢板屋面漏水主要原因是由于材料自身的特性而引发的漏水。众所周知的，金属的导热系数是比较大的，当外界环境的温度发生较大的变化时，彩钢容易收缩变形，在接口处产生较大的位移，从而使其物理性质发生改变，也就是人们常说的热胀冷缩，这样就容易发生漏水的现象。这种问题在严寒地区发生地尤为严重，也是我们在使用钢材作为建筑材料时不得不去考虑的。其次是因为房屋结构设计或者板型缺陷而引发的漏水。在如今越来越激烈的市场竞争中，施工方为了追求降低造价，节省原料，在结构设计师，减小房屋坡度，产生积水、漏水现象。还有就是目前在我国轻钢结构设计时，并未考虑地区气候差异而采用不同的防水措施，例如在南方梅雨环境下的防水措施以及沿海地区季台风环境下的防水措施，有其各自的结构特点，要选用适合本地区的防水材料，这也是产生漏水的原因之一。总之产生彩钢板房屋漏水的原因还有很多，这里就不一一列举了。那么对于压型彩钢板房屋在严寒地区的漏水问题，我们应当采取以下的措施予以解决：

首先我们应该进行合理的结构设计，综合考虑造价，屋顶坡度，板型等多种因素，求得最佳的方案，这是解决这一问题的首要关键。除了考虑结构设计之外，我们就还要充分考虑建筑物所在地区的气候特点，采用合适的防水措施以及材料。其次由于金属屋面材料的特性，我们可以借鉴国外的先进经验，选用适合金属屋面的防水材料，比如说采用有较高粘结强度、好的追随性以及耐候性极佳的材料做粘结带。彩钢板钢结构房屋脊部位漏水，我们应该把屋脊盖板做宽些，另外坡度找大点；或者搭接处敷设胶泥或硅胶。这些都是解决压型彩钢板在房屋漏水问题上的有效据举措。

压型彩钢板使用中的冬季冷凝水问题及对策

在使用压型彩钢板建造建造厂房时，必须要考虑到车间内外部环境的影响。气温、温度、湿度以及地理条件都是所要考虑的因素。为了解决这一问题，在寒冷地区使用压型彩钢板时，应当采取双层保温棉，并且加强防腐蚀工作。在冬季，由于室内外温差较大，极易产生冷凝水，尤其是在车间的四角部位，因为室内热空气沿缝隙与外界板面进行相遇，所以在这些部位冷凝水最为严重。另外，在钢天沟下部也存在点状分布的冷凝水，这也是由于热空气遇冷形成的。

为了解决这一问题，我们必须要采取相应的措施。应对第一种原因产生的冷凝水，我们可以在下层板之间的缝隙处采用中性的硅酮密封胶进行密封。应对第二种原因产生的冷凝水，我们采取闭泡塑胶填实的方法，并且用角钢托举。压型彩钢板必须是屋面梁安装完成之后以及外墙基层验收合格后进行。经过生产实践，我们采取的措施的确起到了一定的防治效果。但是单纯靠堵的方式，不能够从根本上解决这一问题，我们还需要再生产工艺上进行提升。通过综合措施的防治，才能更好地解决问题。

压型彩钢板使用的建议

彩钢板长用于建筑物的墙面以及屋面，具有装饰性强、成型灵活、施工速度快、外形美观、重量轻、易于工业化、商品化生产等优点。但其也有需要注意的地方。

在安装压型板的时候，测量屋面沿长度、坡度方向的尺寸，以山墙面为基准，定出屋脊中心线，并以该线长度方向的伸缩缝处垂直线作为基准线，从基准线向山墙的方向每隔7一段距离划出记号，按此方向将整个屋面长度方向均匀度量。 墙面板、山墙包角及墙梁应采用M6 自钻螺丝连接，山墙檐口包角处还应该采用泡沫塑料外封头。挡风板、波形板与泛水搭接波峰处最好用连接螺栓固定。 墙角开口部位的泛水板应安装在内侧，并用M6 自钻螺丝将墙面板、泛水板一起紧固在墙筋上。将建筑密封膏涂敷在泛水板间的接缝处，墙面上外露的螺栓均满涂防锈漆或密封膏。此外还需要注意防火措施采用防火性能比较好的岩棉作为芯材。在搭建过程中，芯材要远离电焊、气焊等明火作业在使用过程中，一些热源、火源不要紧挨着钢板。要保持一定的距离。电线、电缆最好不要从芯材中穿过，如果需要穿过，应该加保护套管，彩钢板房至少应保持6米的安全距离

综上所述，压型彩钢板的质量对维护工程的防水效果以及耐久性有着非常重大的影响，合理地使用压型彩钢板可以建造效果十分优良的建筑。我国目前的工业项目对于钢结构厂房的需求不断增加，而压型彩钢板因为它优良的质地受到广泛的青睐，必将成为新型建筑材料的佼佼者。

【参考文献】：

[1]傅丰.钢结构屋面漏水原因分析及解决办法 [J]. 中国建筑金属结构. 2004(5)

[2]宿明彬，周怀松.关于轻钢建筑屋面系统温度变化率动影响的探讨 [J]. 建筑钢结构进展. 2001,3(1)

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随着现代社会的经济快速发展，民用建筑已成为特别建筑。因为它要被使用几十年或者永远的保留下来，但现在社会发展对建筑产生了新的外观要求。为此，目前建筑工程加固的建筑也在逐渐增多，这次改进不仅改善了房屋户型，有的也对建筑的楼层进行了添加，改善了其使用性能。为了使建筑跟进潮流的现代城市相匹配，实现城市规划和房屋使用的新标准。也有一些建筑是由于长久失修导致房屋质量出现问题需要进行维修或维护使房屋得到相关的性能改造。所以，对房屋的加固改造对建筑工程具有重要的建筑意义

1 加固改造鉴定步骤

已建工程在加固改造前均需要由专业技术人员对其进行调查鉴定。一般步骤是：（1）收集资料。调查了解该项目的状况（包括：设计图纸、竣工资料、使用维护日志、使用环境等）和准备改造的内容（使用功能、条件等）。（2）现场调查、测试。在现场收集建筑材料资料（主体结构和维护结构材料的损伤情况等）和建筑结构（结构变形、裂缝等）资料。（3）根据项目实际情况和要求的加固改造方案进行结构验算分析，以及进行相应的构件或模型试验，对加固改造方案加以验证。（4）加固改造工程一般应由具备相应资质并有经验的单位来施工完成，在这期间设计、监理单位应严格审查施工方案，并配合相关部门做好质检工作。

2 加固改造的有效措施

2.1 根基的加固

房屋的基础加固实施比较困难和复杂。建筑物经过几年的自然降已经达到了沉降的相对稳定，这时在进行加固的时候，肯定会造成原有基础的附近土壤松动，从而影响了新的加固基础的根基稳定状态。基础加固一般有两个方面，一方面是在原有的基础上增添原有基础的横截面积以达到接层以后的抗压力，这种加固方法一般适用于独立型建筑的加固基础。另一方面就是在原有基础的旁边增设基础，在通过构件的相互转换将承载压力传至到各个基础上去，来分担原有建筑的荷载。桩基础经常采用这种加固方式。

在对建筑的加固基础的过程中，要尽量避免对原有建筑的基础的破坏，这是由于原有基础仍然要受到原有建筑的承载压力。同时也要根据现场的实际情况对结构主体产生的破坏和主体容易滑动的地方采取临时加固的措施。在进行加固过程的设计时应该考虑接层以后新基础的沉降会不会对建筑的主体产生影响，并建议加固基础时采用减小沉降的相关地基处理方法，可以在地基的局部应用换土、压实等办法已达到降低沉降的目的。

2.2 原有构件的加固措施

建筑的加固结构框架的加固部位大多是指梁和柱。柱不符合承载力的要求，主要是因为柱轴压比不符合规范要求，即横截面积或者是混凝土的标号不符合标准。在建筑的加固过程中主要是对柱的截面积来实现的。一般来说有两种方法，一种是在通过在原来混凝土上面包裹一层混凝土，使它们成为一个整体，以实现柱面积的增加来实现目的。另外一种就是在原有钢筋混凝土的外表面用钢结构进行加固，从而分担原钢筋混凝土的上部压力荷载。加固使用的梁一般不满足承载力的要求，这是由于梁的下部配筋不能满足荷载作用下的要求。而且在加固的过程中和柱的加固方法类似都是在原有混凝土的表面增加混凝土的截面积来增大荷载能力。加固过程也可以运用钢结构对梁进行加固，增强其抗弯抗剪能力。在加固过程中对墙体承载力和抗震构造而加固的一般采用砖混结构加固，砖混结构墙体的质量好坏可以直接影响整个建筑的抗震的是否牢固。

2.3 混凝土结构的加固改造

当前建筑行业应对混凝土结构进行加工改造的方法主要包括了一下几点，笔者进行了详细地分析。（1）外包钢加固法。该方法的特点在于：将型钢设置在混凝土构件的附件，使其和混凝土协调工作，以提升承载力。主要方式包括了干式、湿式两大类。主要适用于：构件截面加大受限制，需大幅度增加高承载力。在使用化学灌浆外包钢时需将型钢表面的温度控制在60℃以下，对于具有腐蚀性介质的环境需要制定相应的防护措施。（2）加大截面法。该方法的特点在于，利用不断加大原结构材料的构件截面来提升建筑的承载力。主要适用于普通构建，如：梁、柱、板、墙等。（3）增设支点法。该方法的特点为：通过增加支点数量，实现构件的减少来计算长度和变形，提升承载力。主要分为刚性、弹性支点两种，主要适用于：净空不受限的梁、板、桁架等。（4）预应力加固法。该方法的特点为：结合预应力的钢拉杆及撑杆作用，对原结构实施加固改造,从而将原结构承受的荷载转至加固结构上。主要适用范围：需要提升承载力、刚度、抗裂性，且保证较小的占用空间，在于梁、板、屋架等方面的施工较为常用。（5）绕丝法。该方法的特点为：将钢丝包混凝土构件附近，使其与混凝土协调工作,提升承载力。主要适用于混凝土结构构件斜截面承载力较弱，以及要对受压构件施加横向约束力的条件下。（6）碳纤维织物加固。此方法的特点为：将碳纤维织物粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于一般的结构加固改造施工中，其优势在于抗腐蚀、耐潮湿等，但要采取必要的防火处理。在计算碳纤维织物加固混凝土梁正截面承载力时，需要参照平截面假定的混凝土梁受弯基本理论，运用等效钢筋面积法来保证计算结果的有效性，当等效钢筋面积计算结果出来后，可利用钢筋混凝土梁受弯构件的正截面承载力设计公式展开计算。（7）粘贴钢板法。该方法的特点为：将钢板粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于：受弯、受拉构件(梁、板)。通常在60℃以上的环境中不采用此方法，若处于腐蚀性介质环境时需要采取一定的防护措施。

2.4 钢结构加固改造

钢结构加固改造是较为常见的加固方式，其主要分成以下两大类型：（1）加大构件截面。钢梁和钢柱的加固当否能够利用焊接或高强度螺栓连接来完成。对施工条件进行了全面的分析，需要对施工条件、加固构件的应力分布时等要素进行研究，重点分析由于焊接加固引起的残余应力和变形对加系数K（轴心受力的实腹构件：K=0.8；偏心受力和受弯构件以及格构式构件：K=0.9）。（2）转变结构计算简图。这种加固方式是运用添加支撑系统变一榀一榀的排架结构为空间结构；通过添加支撑改变构件长细比来加强稳定及承载能力；将铰接转化成刚接，降低构件计算长度。

2.5 砌体结构加固改造

2.5.1 砖砌体中常见的问题有砖砌体承载力及稳定性达不到要求，可通过扶壁柱法和钢筋网水泥法进行加固改造。

2.5.2 适用于砖柱的加固方法包括了增大截面法、外包型钢法两大类。在砖砌体结构中出现裂缝问题后应该根据实际情况制定处理措施。具体为：因温度引起的裂缝，可利用填缝封闭和加筋锚固方法；若裂缝形状小且数量多，可在裂缝稳定时期进行灌浆补强；若裂缝由结构因素引起，需要先进行加固处理，再解决裂缝问题。

3 加固更改设计时的软件工具

在进行加固改造之前，应该对加固的现场进行资料的收集和现场的取物调查，最后再对加固的方案进行结构检验。对于大型建筑工程在进行结构验算的时候应该运用结构软件进行计算分析，要确定数据准确无误，否则会对原来的结构带来安全隐患。一般砌体构造和混凝土构造运用PKPM、TBSA；钢构造运用3D3S、Xsteel、PS2000（门式钢架）、网状构造运用MST2000、SFCAD2000。而采用其他一些限元计算软件的时候应该注意构建参数以及荷载状况的设置等

4 加固改造设计中应注意的问题

在加固改造工程中界面处理好坏，将直接影响加固设计效果，如果出现空鼓、脱落、“两层皮”等质量问题，这将关系到结构改造的安全性问题。为此设计的构造措施、施工过程中应对此加以重视，适当增大安全储备。

针对新旧混凝土、新加混凝土与旧砖墙等不同界面，采用植筋、增设暗销或抗剪件、结构胶等系列界面处理技术，务必使加固面结合接触紧密，达到设计要求。加固改造工程中屋顶改造、加层等往往会加大基础荷载，在设计时应根据实际情况对地基基础采取加固措施，注意减轻构件自重和调整受力体系。对于增加荷载不大的情况可考虑利用剩余的地基容许承载力。事实上地基在长期荷载作用下，其容许承载力相应也会提高。根据相关资料，提高系数K可依据改造前后基底应力之比（p1/p2）参考选用（见下表）。

5 结语

现在加固的构件主要还是针对构造和承载能力薄弱的构件，在对建筑加固完成以后要考虑到加强以后的构件对加强部位以致整个结构整体的影响。否则有时加固改造后会适得其反。例如：对连续梁某一段采取增大截面法进行加固后由于刚度的变化会引起相邻跨梁、柱的内力重分布；对多层砖混结构的某一层墙体采取夹板墙加固，使得该层墙体的刚度大幅度增加，形成与相邻楼层的刚度差，对结构的抗震不利。此外还有加固后构件的承载能力提高，防火等级大幅度下降等问题。在建筑物进行加固的同时要从建筑的整体有总体上的把握，加固以后要符合现代结构设计理念和现代的建筑规程要求。

参考文献

[1]GB500102002，混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社出版，2002.

[2]J10996-2007，混凝土砖砌体结构技术规程[S].山东省工程建筑设计，2007.

[3]GB50003-2001，砌体结构设计规范[S].中国建筑工业出版社出版，2002.