關于輕鋼結構應用的探討
輕型鋼結構，輕鋼結構的層數(shù)一般為單層或二層，屋面、墻面通常采用輕質材料，其荷載較輕，通常人們將每平方米用鋼量小于40公斤的鋼結構房屋稱為輕鋼結構。輕型鋼結構在我國的發(fā)展較緩慢，到了80年代，隨著國際門式輕型鋼結構的發(fā)展潮流及鋼材本身隨著鋼材防腐、防火等涂料的不斷改善，生產(chǎn)工業(yè)化程度的不斷提高、成本的降低而被廣泛應用。輕型鋼結構為何如此受青睞，主要有如下幾個特點：1.1經(jīng)濟性：其構件可以工業(yè)標準化和大規(guī)模的生產(chǎn)加工，施工時間不受氣候條件限制，安裝簡單迅速，從而節(jié)省了大量的施工費用，而使企業(yè)得以更快投產(chǎn)見效。其屋面用鋼量一般為8~15%k/m2這接近在相同條件下的鋼筋混凝土用鋼量，主架與檁條總重一般為25kgZm2左右。
1.2跨度大：一般都大于20米，從而使人們能夠充分利用建筑空間。
1.3抗震性能好：輕鋼結構的屋面輕（應用彩鋼板），加上鋼材的延性好，具有較好抗震性能。
1.4靈活多變：由于采用組合式的拼接，從而使它可以輕松地進行擴建和改建，可靈活布設各種工業(yè)管線。輕型鋼結構除了以上的特點之外，它的結構形式也可多樣化，單跨或多跨門式剛架，單跨或多跨的屋面梁等等，也可以組成普通鋼結構或混凝土結構與輕鋼結構結合的結構，應用面廣。
2輕鋼結構的設計計算特點輕型鋼結構的設計計算與普通鋼結構相比有其自身的特點。主要是因為結構輕，地震力的影響小，層數(shù)少，正常使用極限狀態(tài)反映不敏感。就以門式鋼架為例：它主要荷載為豎向自重荷載、檢修荷載和雪荷，水平風荷載等。為了充分發(fā)揮鋼結構延性，在計算鋼梁時忽略其腹板的局部屈曲，使翼緣得到充分發(fā)揮。并使梁、柱構件以變截面的形式出現(xiàn)，物盡其用。首先，門式鋼架設計所取荷載，豎向荷載在算檁條時，按實際值取用，但活荷載傳鋼梁時，因跨度大，檢修荷載不會滿載，一般要乘以折減系數(shù)0.6左右（視活載大小定），風荷載取值，一般不小于1.5倍的當?shù)鼗撅L壓值。風荷載的體形系數(shù)也高于建筑結構荷載規(guī)范（GB9―87），輕鋼結構的檁條不但要計算正壓力，有時局部要計算風荷引起的負壓力。
其次，門式鋼架的柱桿強度和穩(wěn)定計算基本同普通鋼結構，僅截面計算采用有效截面。梁桿的計算改變較大，剪力由純腹板計算。彎矩以翼緣和部分腹板承擔。梁、柱腹板的局部穩(wěn)定也作了放寬規(guī)定，門式剛架和輕質屋面梁的工字型截面構件，受壓翼緣板自由外伸寬度b與其厚度t之比值不應超過15K/235/y腹板計算高度h0與其厚度tw之比值不應超過下列數(shù)值：輕型鋼結構梁的計算，由于跨度大，其穩(wěn)定性的計算只有通過梁的側向支撐來控制其側向計算長度，輕型鋼結構的側向支撐是以隅撐的形式出現(xiàn)，而隅撐作為支撐桿其自身必須具一定的強度，隅撐強度一般按軸心受壓構件計算，軸壓為N為：Af―實腹梁受壓翼緣的截面面積；f一實腹梁鋼材的強度設計值；fy―實腹梁鋼材的屈服值；9一隅撐與檁條軸線的夾角；―隅撐的斜桿數(shù)。
輕鋼結構的隅撐一般與實腹梁下翼緣相連，另一端與檁條相連，當檁條上吊有荷重時，隅撐的軸壓力N值會大于上面公與上式計算值中取大值進行設計，此時，不能用單邊隅撐。
輕型鋼結構的屋面梁，由于其跨度大，梁一般分為幾段進行變截面設計，其鋼梁的連接點設計與普通鋼結構有所不同，它是采用對接方式，如圖一所示。連接螺栓的計算，因其梁斷面大，在多數(shù)情況下，不采用平均應力法，而采用工字鋼梁上下翼緣各自受力的特點分別進行計算。
節(jié)點板的厚度tp按下式計算：f一端板鋼材的抗彎強度設計值；輕鋼結構的支撐設計與普通鋼結構也有所不同，輕鋼支撐為柔性水平十字交叉圓鋼支撐，用特制的零件連于梁柱的腹板，它的布置除在端跨的第二開間及每隔60m（或每隔5個開間）設一道。
3輕型鋼結構與普通鋼結構技術指標對比輕型鋼結構（門式鋼架、屋面輕質鋼梁）由于自身的特點，荷載重，地震力小，抗震要求也相應地比較松，結構的整體變位和部分單體構件的撓度控制都要比普通鋼結構的要求低，下面分別列出輕鋼結構、普通鋼結構的設計參數(shù)作一比較：3.1位移變形要求：輕型結構：結構型式容許值（A/H）不設橋式吊車的門架：當用輕型墻板時設有橋式吊車的門架：當?shù)踯囉旭{駛室時：當?shù)踯囉傻孛娌倏v時：普通鋼結構：結構型式容許值（A/H）框架柱頂位移動重、中級工作制廠房柱頂位移按平面計算時：按空間計算時：3.2受彎構件的容許撓度：輕鋼結構：構件類別處容許撓度值（/門式剛架橫梁撓度：時常上人屋蓋：量大值：時常上人屋蓋：僅用可變荷載計算：一般上人屋蓋：最大值：一般上人屋面：僅用可變荷載驗算普通鋼結構：構件類別處容許撓度值（yL）樓蓋和工作平臺梁（無軌梁）、平臺板（1）主梁（包括設有懸掛起重設備的梁）（2）摸灰頂棚的梁（僅用可變荷計算）（3）除（1）、（2）款外的其它梁（包括樓梯梁）（4）平臺板報注：屋面檁條、墻架構件及設有懸掛電動梁或屋架（僅用可變荷載驗算）的撓度要求相同。
3.3長細比受壓構件的容許長細比：輕鋼結構：構件名稱容許長細比主要構件（如柱、桁架等）其它構件及支撐樣的群，均可按其實際幾何特征進行計算，而等代實體深基礎方法是無法考慮這些因素的。
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ES是沉降計算中的關鍵計算參數(shù)，其正確的取值方法用試資料進行反算，對南京河西地區(qū)軟土課題的研究中，筆者將進行這方面的工作。以建立區(qū)域性的ES與勘察資料的關系式。此外，對于軟土地基因土的蠕變而產(chǎn)生次固結沉降或稱蠕變變形（包括剪切蠕變和壓縮蠕變）有限單元法是解決蠕變變形的有力工具。計算科學的發(fā)展，使有可能采用非線性的彈塑性的土的應力一應變和強度關系，即所謂本構關系。這些課題將于日后加以展開研究，使土力學的重要課題一-沉降計算日趨完善口。
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