轻型钢结构知识整理

1、轻型钢结构体系是指结构构件采用较薄板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继强度的

钢结构体系。

2、板材下料切割的方法有：机械切割法、气割法、等离子切割法等。

3、焊接H型钢的生产流水线：板材切割—矫正、整平—H型组立—H型焊接（埋弧焊）【尺

寸、焊缝检查】——H型矫正——钻孔、锁口【尺寸、外观检查】——抛丸、涂装【涂装检查成品检查】——编号打包发运。

4、常温下（100摄氏度以下）钢材腐蚀机理：常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。高温

下（100摄氏度）钢材的腐蚀机理：高温下钢铁的腐蚀是化学腐蚀。

5、采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法，常用的保护层有以下几种：金属保

护层、化学保护层、非金属保护层。

6、钢结构表面处理方法：手工工具除锈、滚动钢丝轮除锈、酸洗除锈、喷砂（丸）除锈、

化学转化膜、热浸镀、电镀、表面合金以及射流控制真空除锈、激光除锈等。

7、防腐油漆（涂料）的选择：要考虑结构所处的使用条件及选用涂料的范围的一致性，根

据腐蚀介质的情况（种类、温度和浓度）气相或液相，湿热地区或干燥地区等条件进行选用；要考虑施工条件的可能性；要考虑涂料的正确配套；要考虑结构的主次关系。

8、钢结构的防火包括结构的防火设计和结构的防火保护措施。

9、钢结构设计的实质是：选定保护材料及所需厚度，从而使结构在火灾中的升温不超过其

临界温度而确保耐火稳定性。防火目的就是使结构构件的实际耐火时间大于或等于规定的耐火极限。

10、常见的钢结构防火涂料：厚型钢结构防火涂料—涂层厚度在8—50mm的涂料，这

种钢结构防火涂料的耐火极限可达0.5—3小时；薄型钢结构防火涂料—涂层使用厚度在3—7mm的钢结构防火涂料称为薄型钢结构防火涂料，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升，保护钢构件；超薄型钢结构防火涂料—涂层的厚度不超过3毫米的钢结构防火涂料，这类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡，形成致密的防火隔热层。

11、轻型门式刚架的结构体系包括：主结构（横向刚架：中、端刚架、楼面梁、托梁、

支撑体系等）、次结构（屋面檩条和墙面檩条等）、围护结构（屋面板和墙板）、辅助结构（楼梯、平台、护栏）、基础。

12、平面门式刚架和支撑体系再加上托梁、楼面梁等组成了轻型钢结构的主要骨架，即

主结构体系。屋面檩条和墙面檩条既是围护结构的支承结构又为主结构梁柱提供；了部分侧向支撑作用，构成了轻型钢建筑的次结构。屋面板和墙面板起整个结构的围护和封闭作用。由于蒙皮效应事实上也增加了轻型钢建筑的整体刚度。

外部荷载直接作用在围护结构上。其中，竖向和横向荷载通过次结构传递到主结构的横向门式刚架上，依靠门式刚架的自身刚度抵抗外部作用，纵向风荷载通过屋面和墙面支撑传递到基础上。

13、支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段能够成稳定的空间结构骨架。

14、布置的主要原则：（1）柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内形成抵抗纵向荷

载的支撑桁架。（2）支撑的间距一般为30m—40m，不应大于60m；（3）支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间，当布置在第二个开间时，第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。（4）45°的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时应考虑设置双层柱间支撑。（5）刚架柱顶、屋脊等转折应设置刚性系杆。

（6）轻钢结构的刚性系杆可由相应位置处的檩条兼作，刚度或承载力不足时设置附加系杆。

15、轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面：结构类型及其重要性、荷载性质、

工作温度等。

16、实际轻钢结构提取计算模型的过程

17、蒙皮效应指的是蒙皮板由于其抗剪切刚度对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗

效应。

18、蒙皮单元由两榀钢架之间的蒙皮板、边缘构件和连接件及中间构件组成。

19、结构稳定问题可分为五类：第一类稳定问题：理想结构的欧拉屈曲；第二类稳定问

题：实际结构的极限承载力；第三类稳定问题：屈曲后极限承载力；第四类稳定问题：缺陷敏感型结构的稳定；第五类稳定问题：跳跃型稳定。轻型钢结构的计算模型是平面刚架。平面刚架的整体稳定设计可分为平面内整体稳定设计和平面外整体稳定设计两个部分，刚架平面内的整体稳定属于上述第二类稳定问题，平面外整体稳定属于第一类稳定问题。轻型钢结构构件的板件局部稳定问题属于第三类稳定问题。

20、轻型钢结构刚架的稳定设计包括平面内稳定设计和平面外稳定验算，主钢架平面内

的稳定是由刚架平面内的刚度和构件截面刚度提供的；主刚架平面外的稳定是由结构纵向支撑和构件截面刚度保障的。

21、主刚度整体稳定的近似设计方法是将结构的稳定问题分解和等效为梁和柱构件的

稳定问题。采用弯矩不均匀系数考虑构件内实际弯矩分布、采用计算长度概念等效考虑梁和柱构件在刚架中的边界约束条件。

22、与板件有效宽度概念相对应的是截面的有效面积。

23、结构优化指的是结构综合，其过程大致可归纳为：假定—分析—搜索—最有设计。

24、满应力设计是结构优化的各种算法中最简单、最易为工程技术人员接受的一种算

法。其基本涵义是：结构每一构件的应力，至少在某一工况下达到材料的允许应力。25、主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件。柱和梁在横向平面内具有较大的刚度，一般

采用焊接工字型截面。中柱以承受轴压力为主，通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形杠杆钢管或圆管截面。

26、山墙构架由端斜梁、支撑端斜梁的构架柱及墙架檩条组成，构架柱的上下端部铰接，

并且与端斜梁平接，墙架檩条也和构架住平接，这样提高柱子的侧向稳定性，同时也给建筑提供简洁的外观。山墙构架可以由冷弯薄壁C型钢组成。

27、刚框架端墙的抗风柱计算的标准模型，柱脚铰接，柱顶由支撑系统提供水平向约束。

抗风柱承受山墙的所有纵向风荷载和山墙的竖向荷载，屋面荷载则通过端刚架传递给基础。抗风柱设计一般按照受弯构件考虑，由山墙檩条提供出平面支承以提高受弯构件的稳定性能。在抗风柱跨中弯矩最大处需要设置墙檩隅撑以保证受压情况下内翼缘的稳定。当山墙高度较高，风荷载较大时，设计得到的实腹式柱会具有较高的截面，这时可以使用抗风桁架代替抗风柱，桁架的自重轻并且很好的抗弯性能，较抗风柱有更好的力学性能。

28、托梁是一种仅承受竖向荷载的结构构件，一般按照简支梁模型设计，按照位置分边

跨托梁和跨中托梁。

29、轻型钢结构建筑物沿宽度方向的横向稳定性，是通过设计适当刚度的框架来抵抗所