輕鋼結構建筑是一種以輕型鋼材為主要承重構件的建筑形式，具有自重輕、施工速度快、造型美觀等優點。

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一、結構體系設計
承重體系選擇
門式剛架體系：適用于單層廠房、倉庫等，具有跨度大、構造簡單的特點，梁柱節點多為剛接，可有效抵抗水平荷載。
框架體系：多層輕鋼結構常用，通過梁柱組成框架承受豎向和水平荷載，需合理布置抗側力構件（如支撐、剪力墻）。
支撐系統設計
水平支撐：布置在屋蓋和樓蓋處，增強結構水平剛度，常用交叉式、門式支撐。
垂直支撐：設置在柱間，防止柱子平面外失穩，一般位于溫度區段兩端或中部。
節點設計
節點應保證強度、剛度和延性，常見節點形式包括剛接節點（如梁柱節點采用螺栓連接或焊接）、鉸接節點（如柱腳鉸接）。
節點構造需便于加工和安裝，避免應力集中。
二、荷載與內力計算
荷載取值
永久荷載：包括結構自重、圍護結構重量等，輕鋼結構自重較輕，需精確計算。
可變荷載：如屋面活荷載、雪荷載、風荷載，需根據建筑使用功能和所在地區規范取值（如《建筑結構荷載規范》GB 50009）。
特殊荷載：若有吊車、設備等，需考慮其動力荷載和局部荷載影響。
內力分析
采用空間結構分析軟件（如 PKPM、SAP2000）進行計算，考慮結構的整體受力和變形，重點關注構件的強度、穩定性和剛度。
對風荷載和地震作用敏感，需進行水平荷載作用下的內力和位移驗算。
三、構件設計
鋼梁設計
常用截面形式：H 型鋼、冷彎薄壁型鋼（如 C 型、Z 型），根據跨度和荷載選擇合適截面。
驗算內容：強度、剛度（撓度）、整體穩定和局部穩定，對于組合截面，需驗算腹板和翼緣的局部穩定。
鋼柱設計
截面形式：H 型鋼、圓管、方管等，需考慮長細比影響，避免失穩。
驗算內容：抗壓強度、整體穩定（彎曲失穩、彎扭失穩）、剛度，柱腳設計需滿足錨固和傳力要求。
檁條與墻梁設計
采用冷彎薄壁型鋼（C 型、Z 型），檁條間距根據屋面板材料確定，墻梁間距需考慮墻面材料的承載力。
驗算內容：強度、剛度、整體穩定和扭轉屈曲，檁條需考慮屋面坡度引起的扭矩。
四、圍護結構設計
屋面系統
材料選擇：彩鋼板、金屬保溫板等，需滿足防水、保溫、隔熱要求。
構造設計：屋面坡度一般不小于 5%，設置天溝、落水口等排水設施，避免積水。
墻面系統
常用材料：彩鋼板、輕質混凝土板、金屬幕墻等，需考慮墻面的美觀、隔音和防火性能。
連接方式：墻面材料通過連接件與墻梁固定，需保證連接牢固，防止風荷載作用下脫落。
五、基礎設計
基礎形式
常用獨立基礎、條形基礎，當地基承載力較低時可采用樁基礎。
基礎設計需考慮結構自重輕、水平荷載（風、地震）影響大的特點，保證基礎的抗傾覆和抗滑移能力。
基礎與上部結構連接
柱腳與基礎的連接分為鉸接和剛接，鉸接柱腳采用錨栓固定，剛接柱腳需考慮彎矩傳遞，錨栓布置需滿足計算要求。
六、防火與防腐設計
防火設計
根據建筑耐火等級要求，對鋼結構構件采取防火保護措施，如涂刷防火涂料、包裹防火板等，確保構件在火災下的承載力維持時間。
防腐設計
鋼材表面進行除銹處理，涂刷防腐涂料（如底漆、中間漆、面漆），涂層厚度根據環境腐蝕等級確定，對于潮濕或腐蝕性環境，需加強防腐措施。
七、溫度變形與抗震設計
溫度區段劃分
當建筑長度超過規范限值時，設置溫度伸縮縫，減少溫度變形引起的結構內力。
抗震設計
按所在地區抗震設防烈度進行設計，通過合理布置支撐、控制結構剛度均勻性等措施，提高結構的抗震性能，保證 “小震不壞、中震可修、大震不倒”。
八、施工與安裝要求
構件加工
構件制作需符合設計精度要求，冷彎薄壁構件需控制加工成型后的殘余應力，焊接構件需保證焊縫質量。
現場安裝
制定合理的安裝順序，先安裝主要承重構件，再安裝次構件和圍護結構，確保安裝過程中結構的穩定性，避免因安裝誤差導致構件內力改變。
九、經濟性與美觀性
經濟性
優化結構布置，減少鋼材用量，選擇經濟合理的構件截面和節點形式，降低造價。
美觀性
結合建筑功能和造型要求，合理設計鋼結構外露部分的外觀，如屋面曲線、立面線條等，滿足建筑美觀需求。