摘要：轻钢结构发展前景较为可观，尤其是在建筑工程中得到了广泛的应用。相较于传统的钢结构而言，轻钢结构优势更为突出，材料自重低，结构简单，很容易满足设计标准，无论是设计、生产还是销售均是通过计算机控制，可以有效提升产品生产效率和生产质量。更为关键的是，轻钢结构价格便宜，是一种环保性的绿色产品，在社会主义基础设施建设中值得广泛应用。加强对其研究，可以为后续工作开展奠定基础。本文主要就对轻钢结构设计中常见问题进行分析和探讨。
关键词：轻钢结构；设计；问题
1轻钢结构概述
和日本等国家购进了先进的工艺设备和生产技术，在此基础上，结合我国实际情况研发出了新的轻钢结构设备和技术。在长期发展中，国内的轻钢结构市场规模不断扩大，出现了大量的轻钢结构专业厂家。为了可以更好的适应新时期轻钢结构市场发展需求，推动钢铁产业结构转型优化，我国已经颁布了《钢结构设计规范》《压型金属板设计施工规程》《门式刚架轻型房屋钢结构》等二十余本设计规范、施工验收规范规程及行业标准。有关钢结构规范规程的不断完善，为轻钢结构发展提供配套的技术支持。
我国经济高速增长，城市现代化建设进程不断加快，各个行业领域呈现良好的发展前景，在道路桥梁交通设施、永久性建筑和构筑物方面需要大量临时性建筑。加之野外露天作业和抗震救灾，都需要临时房屋。基于此，为了满足这一需求，为大量的临时性建筑产生营造了良好的环境，尤其是在时代进步和发展下，劳动条件得到了不同程度上的改善，而轻钢结构凭借自身自重轻、成本低、施工周期短、综合经济效益好、抗震性能好、易于拆卸搬迁和环保优势，得到了广泛应用，促使临时性建筑安全和居住条件得到了有效的改善。轻钢结构在房屋建筑中应用愈加频繁，主要包括冷弯薄壁型钢、小角钢、轻型H型钢和夹芯板，用于临时性建筑搭建。轻钢结构组合的房屋建筑是最简单的轻型钢结构房屋，工业化水平较高。
2轻钢结构建筑的设计原则
轻钢结构建筑的设计过程中，为了确保整体结构设计合理性、稳定性和安全性，设计人员必须贯彻我国建筑结构设计标准，遵循钢结构设计的要点，注重设计期间质量控制。在轻钢结构建筑的设计环节，为了能够良好控制建筑物自身重量，需要优先确保建筑结构质量，适量减少钢材材料应用数量。与此同时，美观度也是轻钢结构建筑的设计又一标准，尤其是在国民经济不断发展人们物质生活得到保障背景下，其提高对建筑结构设计审美需求，因此要想实现轻钢结构建筑的设计现代化目标，还需考虑到设计的艺术性，确保结构设计美观度。通常来看轻钢结构分为两个部分：横向部分和纵向部分。横向结构设计期间影响因素多要全面考虑，例如工程施工难度，钢支柱的支撑难度等，纵向部分设计则应注意钢材强度等性能对结构系统带来影响。
3轻钢结构建筑的设计重点
轻钢结构建筑的设计重点涵盖两个方面内容,下文将详细对其进行阐述。其一：构件设计。轻钢结构的构件设计，需优先考虑到选择钢材的型号，就当下来看轻钢结构建筑的设计中常选择Q235和Q345型号钢材，为了利于工程管理工作开展，降低管理难度，一般选择相同钢材在主结构中应用。站在经济角度来说，可选择不同强度钢材来组合截面。具体设计环节要依据建筑设计要求和规范，构建截面利用弹性方法展开计算，目前不同建筑结构设计软件，均可以提供建筑结构截面的计算后的处理服务，降低结构设计师工作压力，提高轻钢结构住宅建筑的设计科学性。其二：节点设计。节点作为建筑结构关联纽带其是关键设计内容。在对结构进行分析时，工作人员需对关联节点预先进行形式预测，在预测后科学构建设计结构设计模型，避免由于模型设计不合理，导致后续节点设计和连接形式出现不一致问题等。结合接传力的特点、性质把钢结构的节点划分为三种不要形式：半刚接、绞接和刚接。设计节点关联形式选择，需要结合转动刚性的合理选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来说，刚性连接环节，轻钢结构连接角度处不会出现变形等情况。
4关于轻钢结构建筑设计分析
4.1建筑的厨房、卫生间设计
在建筑设计中，厨房与卫生间设计属于整个钢结构设计中较为核心的一个设计环节。由于钢结构材料防腐能力很弱，但是整个建筑中，厨房、卫生间内用水量很大，因此，应用轻钢结构进行建筑设计时，做好这两处防水处理非常关键。而且在其它的建筑结构设计中，防水处理方法主要包括：材料防水、结构防水等两个方面，在钢结构当中，结构防水效果比材料防水效果更明显。
4.2建筑的檩条、屋面板设计
建筑中的檩条、屋面板属于非常重要的组成部分，其轻钢结构设计也非常关键。在以往的建筑结构设计过程中，轻钢结构檩条主要以等间距的方式进行布置，且在等间距布局状况下，建筑结构屋面板、檩条之间会形成一个等跨支座，可大大简化整个计算过程。然而此种结构局部，在承载力方面并不太合理，在做等间距布置建筑檩条的过程中，通常屋面板都是根据5跨度的等跨连续梁进行设计，此种设计方法的屋面板端跨跨中弯矩，和中跨跨中弯矩相比，会有很大的跨度。因此，设计人员在选择建筑的屋面板尺寸以及厚度的过程中，若仅仅依靠端跨的跨中弯矩来进行计算，则所计算出的结果尺寸会偏大，且端跨的屋面板可较好地满足整个荷载的要求，其中跨的屋面板应进行超值计算，这就会浪费相应的资源。若仅仅根据中跨的跨中弯矩进行计算，则所计算出的结果与荷载要求并不是很满足，且应用起来安全性较低。
经过以上分析，轻钢结构檩条的布局并不合适用在等跨布置设计中，需要按照荷载以及弯矩大小，选用不等跨进行布置。但在布置不等跨檩条过程中，需遵循相应的原则。通过此种轻钢结构的建筑设计，会大大缩减整个建筑在建设过程中所应用的钢量，从而降低建筑的工程造价。通常情况下，轻钢结构的建筑物屋面的系统用钢量，常常占据整个建筑用钢量应用比例，因此，缩减建筑屋面系统用钢量，可大大缩减工程建设用钢量，且应用效果也较为显著。
4.3建筑的节点设计及材料选取
轻钢结构的体系中，建筑节点与构件等结构部位的设计非常关键，设计人员应当引起重视。轻钢结构节点的设计主要包含：柱与柱节点、梁与柱节点、梁与梁节点、柱帽节点、柱脚节点等方面。在整个设计过程中，应保证节点结构可靠、安全，且尽可能地选用稳定、简便、安全的施工工艺，这样可大大缩减现场焊缝的连接。而轻钢节点形式根据传力的特性分成半刚性节点、刚性节点、铰节点等三部分，其中，铰接节点、刚性节点受力性能加好，且施工工艺相对成熟，在建筑设计中应用较广。
结语
综上所述，我国经济高速发展，大大提高了钢材的产量和性能，为钢结构产业系统化发展奠定坚实基础，大量钢材料生产使其在当下社会不同领域大力应用发挥积极影响，如在建筑领域就大力应用钢材料。为了确保轻钢结构住宅建筑的设计科学性，发挥钢材料的最大作用，发展建筑产业，工作人员在设计期间必须注重细节，确定好屋面板尺寸设计和强度，注意梁和梁节点设计、檩条设计等工作，增强轻钢结构建筑质量，为居住人员人身安全和财产安全作保障。
参考文献
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[3]周小义.轻钢结构设计中的常见问题探讨[J].门窗,2014(08):426-427.
论文作者:蔡学胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/24
标签：结构论文; 轻钢论文; 建筑论文; 节点论文; 屋面板论文; 檩条论文; 结构设计论文; 《基层建设》2018年第32期论文;