浅谈轻钢结构厂房优化设计
浅析单层钢结构厂房的设计优化
浅析单层钢结构厂房的设计优化随着经济的快速发展，工业建设对于厂房的需求大大增加。
相比之前，工业厂房的数量和面积都在以惊人的速度增加。
目前在我国的工业厂房，多数是单层厂房，且以钢结构为主。
在房屋的有檩体系和围护墙建设上，普遍采用压型钢板、夹芯板等轻便材质，这种结构设计既保证了厂房的坚固性，又方便移动，成为目前厂房设计中最为流行的板式。
与传统的厂房设计形式相比，现代工业厂房在设计上发生了很多的变化，但是不能否认的是，现代厂房的设计方法多是沿袭过去的传统简化方法。
在简化设计方法中，有许多地方都不够完善，很有可能导致厂房结构出现安全隐患。
同时这种不够完善的简化设计方法，很容易造成“算不清”的情况，从而导致结构截面的扩大，最终导致厂房建设耗钢量的增加。
为了降低工业生产成本，有必要对于传统的计算方法进行改建，对于传统计算方法中的不足之处进行全面细致的分析总结，以便得出更为适用简便的设计方法，既保证厂房的结构安全，又达到了降低成本的目的。
一、单层钢结构厂房平面设计中存在的问题1、如果厂房采用格构柱建筑，那么在整体计算过程中，常常将格构柱算作一整条柱子。
但是在设计工业厂房的柱子系统时，常常采用双肢格构柱的形式，利用两分支之间的空隙，来布置通风管道和热力管道，行人通道也常常预留在内。
那么为了预留管道留孔或者布置人行通道就不得不打断缀条的连续性，使得格构柱这个局部设计和整体设计不一致。
此外，如果水平承担力度的水平荷载作用于格构柱分支的空间，而不是作用于格构柱和缀条的节点，那么分支内的弯矩就会对格构柱产生一定的影响，这个影响也未被纳入考虑范围之内。
为了减少这个影响的范围，工程设计中常利用分支加强的形式来减少影响，但是在设计中却没有对于此类构建的定量分析。
2、在目前的单层钢结构厂房的设计中，经常将横向平面钢架作为计算结构的基本单位，对于整个厂房的实际空间的计算，常常简化为平面钢架，然后再进行分析计算。
但是单层钢结构厂房的顶端的横向平面钢架，除了受到横向风载的作用，还会受到来自于山墙方向的纵向风载作用。
浅谈轻钢结构厂房优化设计
浅谈轻钢结构厂房优化设计在现代工业建筑中，轻钢结构厂房因其施工速度快、造价相对较低、空间利用率高等优点，得到了广泛的应用。
然而，要想充分发挥轻钢结构厂房的优势，实现其安全性、经济性和实用性的最佳平衡，优化设计就显得至关重要。
轻钢结构厂房的设计需要综合考虑多个因素。
首先是结构选型。
常见的轻钢结构体系有门式刚架、网架、桁架等。
门式刚架结构是目前应用最为广泛的一种形式，其受力简单明确，便于设计和施工。
在选型时，要根据厂房的跨度、高度、荷载等条件，结合建筑功能和使用要求，选择最合适的结构形式。
荷载取值是设计中的关键环节。
除了恒载和活载外，还需要考虑风荷载、雪荷载、地震作用等。
风荷载的取值要根据厂房所在地区的基本风压、地形地貌、建筑物高度和体型等因素进行计算。
雪荷载则需要考虑当地的最大积雪深度和屋面坡度。
地震作用的计算要根据厂房所在地区的抗震设防烈度和场地类别等确定。
准确合理的荷载取值，能够保证结构在各种工况下的安全性。
在构件设计方面，钢梁、钢柱等主要受力构件的截面尺寸和材质选择直接影响着结构的安全性和经济性。
通常情况下，通过优化截面形状和尺寸，可以在满足强度和稳定性要求的前提下，减少钢材用量。
同时，合理选择钢材的材质，如 Q235、Q345 等，也能够在一定程度上降低成本。
节点设计是轻钢结构厂房设计中不可忽视的重要内容。
节点的连接方式和构造直接影响着结构的整体性和可靠性。
常见的节点连接方式有高强螺栓连接、焊接连接等。
在设计节点时，要保证节点具有足够的强度、刚度和延性，同时要便于施工安装。
屋面和墙面系统的设计也对厂房的性能有着重要影响。
屋面材料通常有彩钢板、夹芯板等，墙面材料则有彩钢板、砌体等。
在选择材料时，要考虑其保温、隔热、防火、防水等性能，以及耐久性和美观性。
同时，屋面和墙面的支撑系统也要进行合理设计，以保证其稳定性。
为了实现轻钢结构厂房的优化设计，还需要借助先进的设计软件和分析方法。
例如，使用有限元分析软件可以对结构进行精确的受力分析，从而更好地优化构件尺寸和节点构造。
分析厂房钢结构设计的优化改进措施
分析厂房钢结构设计的优化改进措施自从20世纪80年代以来，随着我国经济发展，钢产量与质量都得到了长远的发展。
现阶段我国钢产量年产量几十几吨，处于世界钢产量的首位。
国家对钢材生产提供了技术和政策支持，使钢材推广应用，产能结构优化。
基于钢产量的发展，钢结构产品体现出经济型和优越性。
我国钢材料生产的现实和产能优化现状，为钢结构厂房的生产提供了足够的原料保障和材料支撑，使钢结构厂房具有更好的经济性能。
随着《钢结构设计规范》GB50017的发布实施，为钢结构厂房的生产设计提供了指导建议，并且使钢结构厂房的开发研究进入到一个新的阶段。
钢结构工程工程量大，施工环境复杂，而且一般工期较短，所以质量通病类型较多，常见有管理通病；钢结构施工、钢结构连接质量问题；以及保护层厚度合格率低；以及钢结构锈蚀等质量问题，主要表现在以下方面。
下面就常见的几种通病分别进行分析，希望能引起有关人员的重视。
1、钢结构厂房结构特点综合来讲，钢结构建筑具有混凝土厂房无法比拟的优越性，主要表现在安全性能好，我国属于多地震国家，地震灾害频发。
因此钢结构厂房对于我国的工业发展具有极大的现实意义；经济成本低，钢结构自重较轻，施工比混凝土更加方便。
而且钢结构厂房可以在工厂内部加工完成，然后在现场进行螺栓拼接装配，可以大大节约施工时间，从而节约成本；因为钢结构自重轻、构件截面较小，所以钢结构厂房的有效使用面积比混凝土厂房更多。
这对于工业生产来说，可以提高生产效率，同时在对物料进行调节的过程中，时间使用面积更大的钢结构厂房具备更好的调节作用；绿色环保，环境问题和资源短缺是我们生存的世界面临的重大的问题。
在调查中发现，有超过50%的环境问题和有害物质，都是在建筑施工和运营过程中产生的，钢结构材料几乎可以100%回收再利用，因此钢结构厂房的生产具有更加积极的环保作用；钢结构厂房符合可持续发展的道路要求，钢结构厂房不仅性能更加优良，所耗费的材料更加节约，而且钢材料可以回收利用。
论工业厂房轻型门式刚架的优化
论工业厂房轻型门式刚架的优化摘要：门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其结构美观经济安装方便，在玻璃工业厂房以及其他工业领域，应用得相当广泛。
本文结合实际工程经验, 提出了轻型门式刚架普通钢结构厂房的优化设计方法，希望能够为今后同类型的厂房设计提供简便的设计思路。
关键词：工业厂房设计、门式刚架、优化1、前言：轻型钢结构门式刚架与屋架结构相比,整个构件的横截面尺寸相对较小,可以有效地利用建筑空间，从而有效降低房屋的高度，减小建筑体积；其次，刚架构件本身的刚度较好，其平面内、外的刚度都较好，为运输、安装提供较有利的条件。
另外轻型门式在建筑造型上也较简洁美观。
因此，轻型门式刚架结构形式不光用于中、小跨度的玻璃及其他工业房屋，也能应用到较小跨度的公共建筑，都能取得较好的经济效果和时间效益。
在玻璃行业中，不管是玻璃原片生产线还是玻璃深加工厂房，都大量采用了轻型门式刚架结构形式的厂房。
这种厂房结构构件单一，在工厂采用焊机流水线焊接，在现场采用螺栓拼接安装，施工简单快捷，能够节约大量人力和时间。
而传统的钢屋架结构形式体系,用钢量大,构件多,施工安装量大,质量不易保证,结构占用建筑空间大等缺点。
因此，在中、小型跨度结构中，轻型门式刚架取代传统的桁架或网架结构成为必然的趋势。
2、门式实腹刚架门式实腹刚架适用于荷载较小、跨度约为9～36m、柱高约为4．5～12m，无吊车或吊车起重量较小的房屋。
当跨度不超过15m，柱高不超过6m，弯矩变化不大。
以及按塑性理论设计时，宜采用等截面；当跨度大于15m，柱高为7m 以上以及有吊车时，弯矩变化较大，宜采用变截面。
变截面随着弯矩变化，能够充分材料性能，因而更节约材料，但在裁剪材料及加工制造方面，不如等截面方便。
用上下翼缘和腹板三块钢板焊成的工字形截面的实腹刚架，截面形式简单，受力性能好，在玻璃厂房门式刚架中都采用这种工字型实腹刚架。
为保证门式刚架制作的焊接质量和提高工效，变截面钢柱和钢梁一般在工厂采用自动焊机焊接成型。
浅谈轻型钢结构厂房设计要点
浅谈轻型钢结构厂房设计要点摘要：基于轻型结构厂房而言，凭借其造价低、自重轻、施工周期短等优势，得到了显著性的应用，作为一种重要的结构形式，为轻工业厂房设计发挥着重要的作用。
因此，在进行轻工业厂房设计时，必须严格执行轻型钢结构厂房设计要点，综合考虑可能影响其设计质量的因素，进而全面提高此方面的设计质量。
基于此情况下，本文总结了厂房结构体系的选型、门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置、门式刚架设计、檩条，墙梁及拉条、支撑设计与构造、吊车梁设计方面内容作出了综合论述。
关键词：轻型钢；结构；厂房设计；要点分析1厂房结构体系的选型建筑项目设计质量能否得到保障，必须做好建筑结构设计中的选型工程，增强项目选型认识，提高建筑结构设计中项目选型水平，有助于保证项目设计的质量得到全面提升。
在厂房结构方案的选择过程中，尽可能的基于技术经济、结构设计、以及节能设计角度方面考虑，尽可能设计出质量较高的设计方案。
传统的设计方案主要由钢筋混凝土柱、钢屋架组成的框、排架方案[1]，通过砌体墙保温方式，同时采用钢筋混凝土大型屋面板作为屋面。
其中柱一网架结构、格构式钢框架也是可选择的方案，并且具有重要的保温作用。
基于当前的方案而言，存在诸多方面的应用优势，不但结构较为轻盈，而且经济性相对较好。
并且制造安装周期相对较短，工程造价较低。
虽然现行的方案存在诸多方面的应用优势，但已建的结构却存在其固有的缺陷与不足，具体表现在结构刚度较差方面。
尤其相对于部分高寒地区，刚度问题表现的更加明显。
2门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置2.1 柱网尺寸的选择在门式刚架柱网的布置过程中，需要做好以下方面的工作。
其一，需要严格执行厂房工艺的标准，满足其实际的要求。
同时必须严格设置门式刚架间距，并且最好保证其在6m—9m范围内。
由于工程构件数量的多少，在很大程度上影响着门式刚架安装的工程量，工程造价、工程进度等。
当建筑面积一样，工程选择使用9m柱距时，钢架、吊车梁、檩条等构件数量，与选择6m柱距节约30％左右。
谈轻钢结构厂房优化设计
谈轻钢结构厂房优化设计摘要：轻型门式刚架钢结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，近几年来应用较为广泛，怎样降低轻钢结构平米用钢量指标成为设计者的关注焦点。
文章以山西省某轻型钢结构厂房原设计为例，借助ANSYS 有限元分析软件，对其进行优化设计分析，并对分析结果进行了比较，为今后类似工程提供参考。
关键词：门式刚架；优化设计；ANSYS有限元引言在现阶段，轻钢结构技术作为建筑行业中的一项新型绿色环保技术，其应用前景宽阔，同时已经逐渐渗透到了大型工业厂房以及公共技术等领域。
从总体上来看，轻钢结构工业厂房构件截面小、建筑空间利用率高、美观大方、自重较轻、建筑总造价低廉、抗震性能优越。
同时基础所承受的负载相对较小，在工厂中，其结构构件能够实现大批量生产。
此外，轻钢结构厂房的施工周期较短，对环境的破坏相对较小，废物回收率与再循环利用率均高，满足了现代能源节能要求，符合绿色建筑标准要求。
一定程度上促进了社会经济的增长，提高了我国的综合国力。
本文主要结合轻钢结构厂房的特点以及现状，针对其中存在的问题，提出了合理的优化策略，旨在探讨轻钢结构厂房的可持续发展。
一、工程概况某轻型钢结构厂房结构形式为门式刚架结构，结构长48m，宽12m 高9m，原设计采用PKPM 软件进行分析计算，设计参考《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECSl02-2002)（以下简称《规程》），设计合理使用年限为50 年。
该轻型钢结构厂房是一个既有吊车又有局部夹层、稍微复杂一些的结构。
该轻型钢结构厂房为9 榀门式刚架，门式刚架跨度12m，柱距6m，梁柱之间通过端板和承压型高强度螺栓连接。
屋盖材料采用50 厚的单层夹芯彩钢板，墙体材料采用单层压型彩钢板。
梁柱截面尺寸：钢柱：H600×250×8×12，钢梁：H（400~600）×180×8×12。
厂房基本结构形式如图1 所示。
试论轻钢结构设计的优化措施
试论轻钢结构设计的优化措施摘要：本文作者结合多年工作实践经验，首先介绍了轻钢结构的特点，然后主要就轻钢结构优化设计方面进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：轻钢结构；特点；设计；问题；优化措施轻钢结构是指由钢材所组成主要构造的结构，其材质主要为钢材，安装方式为焊接或螺栓连接等。
轻钢结构具有施工工期短、抗震性能好等特点，因此得到了广泛的应用和推广。
但是目前国内专业的轻钢设计相对还少，在进行轻钢的结构设计过程中，很多设计人员往往沿用传统的钢结构概念，这样虽然保证了安全，但是造成了很大浪费，增加了建设投资。
因此，在轻型钢结构设计过程中如何把轻钢结构设计得更轻更安全，是设计人员所要考虑和探讨的问题。
1轻钢结构的特点1.1自重轻、抗震性能好、安全性高。
轻钢结构采用高效轻型薄壁型材, 承载力高, 构件尺寸小, 围护结构采用自重小的轻质墙体和楼面材料, 一般可减轻建筑结构自重的30 % , 质量是钢筋混凝土住宅的1/2 左右。
轻钢结构整体刚度大, 钢材强度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于结构抗震措施的费用少, 适用于地震多发区;结构自重轻, 基础负担小还可大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区。
1.2建筑造型简洁美观, 内部空间布置灵活丰富。
钢材强度高, 可以采用大空间柱网布置, 建筑设计不受结构限制, 这种住宅为建筑师的创维设计提供了无限想象空间。
因此, 轻钢结构住宅外形轻巧美观, 墙体与屋面色彩丰富, 屋顶造型别致, 尽显现代风格。
室内大空间无梁无柱, 跨度可达12 m , 为业主提供了个性化分隔室内空间的可能。
真正体现“以人为本”的设计理念; 同时, 墙柱等构件截面尺寸小, 可增加净使用面积5 %～8 % , 当考虑楼板的组合作用, 使用组合梁或扁梁时, 还可以增加净高, 实现大空间住宅设计理念。
1.3实现住宅产业化、建筑集成化。
轻钢结构住宅构件在工厂大批量、标准化生产, 现场拼装, 工业化程度高, 设计、生产、施工一体化, 提高了住宅产业化水平。
探讨钢结构厂房设计现状及优化对策
探讨钢结构厂房设计现状及优化对策一、钢结构厂房的优点钢结构厂房是厂房中比较普遍的一种，这种厂房具有很多的优点，造型非常美观、色彩较为鲜艳、建筑体型多样化、工程造价较低、建设周期较短、机械化程度较高、安装施工较为简便、平面布局灵活易改造。
并且钢材本身材质重量轻，材质密度均匀，实际受力比与力学计算模型较近似，虽然钢结构厂房具有很多的优点，但是也不能忽略一个致命的潜在问题，那就是钢材致不耐火。
很多人都认为钢材既不是易燃材料怎么会不抗火呢？钢材虽然属于不可燃材料，但是在高温的环境中，其力学性能就会发生变化，比如屈服强度，弹性模量等都会随着温度的升高而降低。
当温度达到500摄氏度以上时，降低幅度更为明显，一般在15min 左右就会丧失承重能力而发生垮塌。
二、钢结构厂房设计现状及优化对策1、钢结构厂房的结构设计由于工艺布置等方面的要求，为了拓展厂房的空间，钢结构厂房一般会采用框架结构，此外，如果厂房的层数比较多且能达到一定的工艺条件时也能采用框剪结构。
钢结构厂房设计对其结构布置的要求是要对称均匀地布置柱网，并使厂房的质量中心与刚度中心接近，达到降低厂房空间的扭转作用的目的。
钢结构厂房的结构体系需要具备规则、简捷以及传力明确的特点，防止凹角、收缩以及现应力集中或者由于竖向过多而导致的内收或外挑等现象的出现，提高竖向刚度的稳定性。
而在多层厂房中，由于其柱距方向尺寸小，柱子多、跨度方向尺寸大，柱子少的特点，所以一般对其采用横向控制的方式，实现纵横向的抗震能力的一致，提高钢结构厂房的抗震性能，促进钢结构厂房设计的经济性和合理性。
2、钢材的保温隔热与防火及相关措施钢材的导热性能特别好，当它处于不同温度的环境下，钢结构的抗拉强度和塑性都会有所变化，大致分为四个层次：⑴受热温度在100℃以上;⑵受热温度在100～250℃之间;⑶受热温度在250～500℃之间;⑷受热温度在500℃以上，并且在这四个温度区间钢结构的抗拉强度和塑性会发生不同的变化，随之对钢结构产生不同程度的影响。
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浅谈轻钢结构厂房优化设计
内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。
主题词：轻钢厂房优化设计经济效益
轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。
据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。
因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。
如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。
下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设
计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。
一、工程概况
青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。
本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。
二、厂房优化设计采取的措施
结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计：
1、结构体系的选择
在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢
厂房稍微复杂一些的结构。
本工程原设计对整个厂房采用的是双向刚接，软件计算分析时采用空间三维建模。
本人提出单向刚架（横向）+支撑（纵向）体系，厂房总体考虑框排架结构，即一侧为刚架方向（梁柱连接为刚接），另一侧采用设柱间支撑的形式（梁柱连接为铰接），该结构体系得到了业主指定的审图单位台湾XX工程顾问有限公司专家老师的支持，并肯定这种体系构造是最经济的。
在主框架结构设计过程中，由于本工程跨度只有12m，为便于构件的制作和实现标准化，均按照等截面梁进行设计。
对于其它跨度较大的厂房，一般超过15m，可根据荷载作用下刚架的受力特点，多方考虑构件的制作、运输等情况，对屋面梁进行合理分段和截面设计，框架中间钢梁采用等截面，跨度的两端钢梁采用加腋变截面梁，利用截面变化，使各截面组合内力与材料设计强度的比值尽可能接近，即采用满应力设计，从而使得刚架的设计经济合理。
在单层有吊车部分，在吊车梁标高处因为吊车梁可以兼做系杆，所以此高度可以不设系杆。
在设计时为保证房屋的整体刚度，采取了一些必要的措施，如刚架柱柱顶的刚性系杆不再采用双檩条兼做，而是采用圆钢管做系杆，此部分整体设计思路是按门刚的思路进行设计。
对于整体厂房（包括有夹层部分），本人对横向框架、纵向排架分别进行平面建模，验算变形，厂房区域柱顶纵向最大位移为5.2mm，夹层区域柱顶纵向最大位移为6.1mm，各轴纵向变形无明显差距，符合现有国家规范的要求。
该工程施
工图和设计计算文件整理完毕，一式两份分别报送建设单位指定的台湾XX工程顾问有限公司和当地审图机构，顺利地通过了他们的审核。
经公司内相关部门统计，原设计图纸主框架用钢量为1273.7吨，优化后图纸主框架用钢量仅为612.9吨，主框架一项，用钢量就节省了660.8吨，产生了巨大的经济效益。
2、对厂房内夹层楼面次梁的设计方法
楼面钢结构次梁一般按照简支梁考虑，而简支梁又分为组合梁和非组合梁。
原施工图对厂房内夹层处按照空间建模，且楼面梁按照非组合梁进行设计计算。
本人在优化设计时框架模型由原来的空间结构模型改为平面结构模型，即只建一榀刚架的模型进行计算，框架与框架之间次梁采用铰接连接，次梁亦按照铰接组合梁考虑，设计参数控制均按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）要求。
经本人计算比较，组合梁的截面高度和钢板厚度都比原设计小了很多。
3、檩条墙梁的设计考虑
从节省用钢量的角度来看，应尽量减少使用C型简支檩条，而多采用Z型连续檩条，因为根据力学模型，同截面连续梁的承载力远大于简支梁，原设计和本人在该工程的设计时都按照连续檩条考虑，本人在不影响采购制作和安装的情况下，把檩条高度稍微做高、钢板厚度稍微变薄了些，这种做法在一般情况下也比较经济。
经过后期统计比较，原设计用钢量为185.6吨，现设计用钢量为169.3吨，具有一定的经济效益。
至于墙梁，若工程
中窗洞口或设备洞口较多，则一般不采用Z型连续形式，为施工方便，建议统一采用简支C型，本工程均采用了简支C型墙梁，用钢量未有变化。
4、系杆支撑系统的设置
多数梁柱在计算中，都是平面外稳定起控制作用，我们在梁上或边跨柱上设隅撑，让它和檩条墙梁组成受力系统，可以减少梁柱平面外计算长度，对于中柱，由于没有墙面，无法做隅撑，则可通过设置通长系杆来减少柱平面外计算长度，本工程取消了原施工图中位于柱顶和吊车梁处大量纵向钢梁，柱顶采用圆管系杆，吊车梁标高处则采用吊车梁兼做系杆，来减少柱平面外的计算长度。
由于原设计采用空间结构三维建模，纵向方向的位移控制全部由纵向钢梁承担，优化后的结构体系在横向为平面结构体系，在纵向需要根据结构需要在不同位置设置柱间支撑，来承担厂房的纵向水平力。
根据业主的工艺要求，在单层厂房以吊车梁牛腿为界，上柱采用单角钢支撑，下柱采用双角钢支撑，局部采用桁架式支撑；二层结构处为不影响业主的正常使用，考虑设置人字形型钢支撑。
无论是单层还是夹层处，柱间支撑的设置位置均与水平支撑位置相对应，以保证纵向水平力的传递，使得整个厂房受力明确，传力直接简捷。
在进行支撑系统的施工图绘制时，根据计算后结果，适当加大了支撑的截面，使支撑系统有15%~20%的富余量。
优化后的支撑系统用钢量虽然比原图多出
55吨，但保证了厂房的安全性。
5、围护及其它构造的优化考虑
围护系统是指彩钢板、保温层、天沟等。
彩钢板由于板型、基板厚度、镀（铝）锌层厚度、厂家的不同，价格会有较大的差别；保温层有超细玻璃丝棉、岩棉等分别；天沟材料分为不锈钢、彩板、钢板。
以上任何一方围护材料选择的差异，都会影响厂房的总造价。
本工程在不改变原建筑风格的前提下，建议业主采用市场常用的围护材料，也节省了一部分投资，适当避免了一些不必要的浪费。
本示例工程原施工图总用钢量（包括主构件、檩条墙梁、支撑系统）为1494吨，优化后施工图总用钢量为888吨，取得了一定的经济效益。
该工程于2007年底建成投入使用，经本人多次回访，得知现已满负荷使用，未出现任何异常。
通过以上论述，我们可知钢结构的优化设计是大有可为的，优化设计不但在经济效益上较为明显，而且使结构的受力更加合理，但优化设计绝不是以降低结构的安全度，来提高经济效益。
以上是我在设计工作中的一点心得，希望我提供的一些思路，能够对各位同仁、读者有所启发和帮助。