摘要：在社会与经济快速发展的环境下，钢结构技术在民用建筑及工业建筑当中得到了广泛应用，并逐渐衍生出轻钢结构建筑体系，其具有质轻、施工简单、节约成本、环保、美观等多个应用优势，成为建筑工程结构设计中重要结构体系，发展前景极为广阔。本文简要介绍了轻钢结构的构造特点及应用优势，并对具体的构建体系及构建技术要点进行分析，以期更好的了解轻钢结构，促进轻钢结构建筑体系的应用与推广。
关键词：轻钢结构；应用优势；构建方法
现代轻钢结构既保留了传统轻钢结构的优点，同时还将“轻”这一优势充分发挥，轻钢结构除了可以应用于小型厂房及临时性住所的搭建以外，还可以应用于多层民用建筑及工业建筑领域，建筑施工过程中粉尘较少且可二次回收利用，可以极大的满足时代的发展需求，因此，轻钢结构的应用必然愈加广泛。
一、轻钢结构的构造特点
在建筑结构设计当中，轻钢结构的构造特点较为优异，具体表现为以下几个方面：
1、抗侧力结构
建筑结构设计时，可以选用的抗侧力结构不仅有纯钢框架结构，还有框架结构以及剪力墙结构等多种设计方式，基于此，轻钢结构的抗侧力构造体系可根据建筑设计需求选择适合的结构设计方式，将多种抗侧力结构的优势集中起来而设计出最为适合的抗侧力结构。
2、楼面屋盖结构
建筑的楼面屋盖是其重要的结构，因此其强度及刚度必须较大，才可以发挥出良好的防水及隔热效果。通常，轻钢结构会与混凝土结构相结合而进行建筑施工，可以有效的降低楼板厚度，以实现室内面积的最大化。
3、墙体结构
轻钢结构的墙体有自承重式与非自承重式两种方式，这与普通建筑结构并无区别。自承重式墙体采用的是内横墙的设计方式，可以使墙体更加稳定。非自承重式墙体则是采用墙梁的形式进行设计，进而实现外围护。
4、保温节能技术
在轻钢结构建筑当中，可以在墙柱间增加玻璃纤维，且可在墙体外侧加设保温膜，这种建筑保温技术可以起到良好的节能及保温效果，安装操作较为简便，同时造价低廉，与其他结构的保温节能施工技术相比，具有明显的优势。
5、防火隔音技术
钢具有极强的导热性，在高温环境下，钢会发生软化，进而破坏建筑结构的稳定性。因此，在轻钢结构建筑的构造设计之时，要做好防火处理，采取相应的消防措施避免发生火灾。同时，可在内外墙间增加玻璃棉进行隔音，以降低外界噪音对室内的影响。
二、新时期轻钢结构的应用优势
1、设计及施工周期短
轻钢结构体系较为简单，应用的材料规格并不多，可应用设计程序进行设计，设计周期较短。同时，轻钢结构的相关构件都可提前在工厂进行加工与制作，在施工现场只需进行构件的组合安装即可，极大的缩短了施工周期。门式刚架以及住宅结构等都可通过标准化定型设计，并在工作进行制作，可以有效缩短建筑施工时间。
2、经济效益良好
较短的设计及施工工期，可以保障建筑尽早投入使用，可以提前获取投资收益。同时，轻钢结构外观美观大方，有利于提升附近环境的美化效果。采用轻钢结构设计的建筑自重较轻，施工之前无需做桩基，因此，可以有效节约建筑成本。与钢筋混凝土结构相比，轻钢结构的造价更低，如建筑规模较大，建筑成本节约的优势更加明显。
3、具有良好的抗震性
轻钢结构属于柔性结构，具有自重较轻、材料强度较高的特点，可塑性及韧性也较强，对于地震等灾害具有一定的减缓效果，抗震性能良好。在地震区域的建筑设计当中广泛应用轻钢结构，可以极大的减少地震灾害的损失，降低人员伤亡，因此，应在地震频发区进行大力推广与应用。
4、建筑布置方式多样
轻钢结构可用于跨度较大或空间结构较为广阔的建筑设计当中，柱距布置方式多样，布置工艺较为简便，适应多种工艺施工标准。同时，其住宅柱距及空间都较大，还可以进行跃层及错层布置，符合多种不同类型住户对住宅功能的多样化需求。建筑当中的内墙可设置为非承重墙，可以实现空间的自由分割。
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5、建筑拆卸简便，钢材可二次回收
轻钢结构建筑采用的是螺栓连接构件的安装方式，安装与拆卸都较为简便，可满足用户的搬迁需求。如建筑到达使用期限，也可将建筑用的钢材拆卸后回收再利用，可以有效减少垃圾，避免破坏生态环境。
三、轻钢结构的结构体系
轻钢结构的结构包含多个部分，由于各部分发挥的作用不同，各部分的设计也应有所区分。
1、承重结构
承重结构是轻钢结构体系的重要结构，并且可以据此进行不同轻钢结构体系的区分。承重结构包含门式钢架结构体系与多层结构体系，而多层结构体系不仅包含框架结构体系与框架—支撑结构体系，还包括钢框架—混凝土剪力墙体系以及轻钢龙骨结构体系等多种体系结构，这些结构体系的适用范围各不相同。如，门式钢架结构属于平面结构体系，受力设计及设计理论较为明确，因此可应用于单层厂房、超市及仓库等较为开阔的建筑。
2、支撑体系
轻钢结构的结构体系具有柔性的特点，较高的水平荷载会对其产生直接影响。因此，可以在轻钢结构的柱间横向或纵向安装槽钢或角钢，也可以双向布置垂直支撑体系以提升轻钢结构的侧向刚度。保持平面上的支撑布置均匀合理且与框架铰接，可以设计为拉杆或压杆方式，根据具体情况选择人字型、W型以及X型等多种支撑方式。在水平荷载较高的情况下，可以采用偏心支撑的方式，这种支撑方式的延性较好，刚度较强，实用性更佳。
3、楼面体系
楼面结构可分为钢梁及楼面板两个部分。楼面的主梁及次梁都要与楼面板连接紧密，才可以保障钢梁整体结构的稳定。现阶段，可选用的楼板种类较多，其中压型钢板与现浇钢筋混凝组合的楼板兼具两种材料的优势特点，不仅可以有效保护钢结构，还可以约束钢构件壁板，使钢结构的承载力得以大幅提升。
4、围护结构
轻钢结构选用的围护结构多以轻质或轻质保温材料为主，如自承重式的空心砌块以及玻璃纤维加强水泥外墙板等，这可以有效降低轻钢结构的自重。屋面及墙面的围护系统构件材料除了轻质保温材料以外，还可以选用采光材料、墙梁以及天沟等。
5、基础形式
由于轻钢结构具有自重较轻的特点，因此其基础较小，主要采用的是柱下独立基础形式。如果地基较弱，可选用条形、十字形基础形式，采用刚性连接的方式进行柱脚连接，并选用钢筋混凝土梁或外包砼钢梁作为基础梁。实际施工中，如果选用以柱下独立基础形式，则要将各个基础的不均匀沉降纳入考量，以免对整体结构产生不利影响。
四、轻钢结构建筑的构建技术要点
与其他结构建筑的构造组成相比，轻钢结构建筑有明显区别，因此应按照设计施工技术要点进行施工，应注意的构造技术要点如下：
1、柱脚设计
轻钢结构要根据实际的工程情况选择采用铰接或是刚接形式的柱脚，要将建筑的高度、风荷载大小、是否使用吊车、吊车吨位大小以及土质状况等纳入设计考量。
2、钢架柱与梁的设计
在轻钢结构的钢柱及梁的设计开始之前，首先应对梁柱板件的宽度及厚度比限值进行统计，计算梁柱构件的强度与钢架柱的稳定性。通常钢结构住宅的空间较为开阔，钢架柱会承受来自两个方向的弯矩，因此要将强柱弱梁的要求纳入考量范围。
3、檀条支撑构件设计
檀条支撑结构有实腹式、空腹式以及格构式多种结构形式，其中实腹式构件的实用性较好。如应用实腹式檀条，由需选择卷边槽形钢材，也可选用带斜卷边的Z形冷弯薄壁型钢材。可将檀条设计成单跨简支构件，如为实腹式檀条则可做连接构件设计。
参考文献：
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[3]朱汝杰.关于高层钢结构住宅的建筑技术及应用研究[J].低碳世界，2017（18）：175-176.
论文作者:彭春波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签：结构论文; 轻钢论文; 体系论文; 建筑论文; 构件论文; 楼面论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第30期论文;