对多层轻型房屋钢结构应用
轻型钢结构厂房设计要点
轻型钢结构厂房设计要点摘要：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做出了综合论述。
关键词：轻型钢；结构；厂房设计；要点分析引言：近年来，轻型钢结构在建筑工程中得到了越来越广泛的应用，例如在高层建筑、大跨度公共建筑中，都有轻型钢结构设计的身影，它已成为一个城市现代建筑的象征。
随着现代轻型钢结构设计水平提高，从而形式由单一的框架式发展到多元化，如肋玻结构形式、钢桁架结构形式。
一、钢结构设计1.1钢结构形式与结构布置。
钢结构在设计之前应该选择合理的结构体系，合理的建筑结构体系应该是刚柔相济。
钢结构常用的结构体系有框架、平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。
在钢结构设计的整个过程中都应该注重的是概念设计，所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
一般地说要刚度均匀，力学模型清晰简便，层次清楚，条理分明，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，控制构件的侧移变形，保证结构具有足够的抗弯和抗剪能力，使其结构传力以最直接简单的线路传递到基础，抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。
结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独随1/4 的总水平力。
1.2 判定结构的合理性。
要正确使用结构软件，还应对其输出结果做正确的判断。
比如评估各向周期、位移、应力、总剪力、变形特征等。
不同的软件会有不同的适用条件和范围，初学者应充分明了。
工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。
工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得实用的设计方法，有时会用误差和较大的假定，但对这种误差，会通过适用条件、概念及构造的方式来保证结构的安全。
钢结构体系的主要类型分析
钢结构体系的主要类型分析钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。
结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。
因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
按不同分类标准分类如下：一、钢结构按用途包括四个类型：高耸钢结构、板壳钢结构、工业厂房钢结构、轻型钢结构。
1、高耸钢结构高耸结构包含电视塔、微波塔、通讯塔、高压输电线路塔、石油化工塔、大气监测塔、火箭发射塔、旅行嘹望塔、钻井塔、排气塔、水塔、烟囱等，而大多数高耸结构均选用钢结构。
336m高的黑龙江电视塔是中国当前最高的钢结构多功能电视塔，同一类型200～300m的钢塔还有许多。
中国在20世纪60—-70年代建成的大型钢塔桅结构有200m广州电视塔、210m上海电视塔、194m南京跨过长江输电线路塔、325m北京环境气候桅杆。
1990年完工的212m汕头电视塔、260m大庆电视塔等也都是钢结构。
量大而面广的高耸结构是通讯塔和输电塔，跟着信息和电力开发，这种50m左右的钢塔将遍及神州大地。
2、板壳钢结构需求密闭的容器，如大型储油库、煤气库、炉壳等需求能接受很重庆钢结构大内力及温度急剧改变的高炉结构、大直径高压输油管道都是板壳钢结构，还有一些大型水工结构的船闸闸口也是板壳结构。
3、工业厂房钢结构钢结构通常用于重型车间的承重骨架，例如冶金工厂的平炉车间、初轧车间、混铁炉车间，重型机器厂的铸钢车间、水压机车间、锻压车间，造船厂的船台车间，飞机制造厂的装配车间，以及其他工厂跨度较大车间的屋盖、吊车梁等。
中国鞍钢、武钢、包钢和上海宝钢等几个闻名的冶金联合企业的许多车间都选用了各种规划的钢结构厂房，上海重型机器厂水压机车间、上海江南造船厂中也都有巨大的钢结构厂房。
4、轻型钢结构轻型钢结构通常指由圆钢、小角钢、薄壁型钢或薄钢板焊接而成的结构。
轻型钢结构的长处是自重轻、造价低、出产制造工厂化程度高、现场装置工作量小、建造速度快，一起外型漂亮、内部空阔、修建面积及空间利用率高，因此在修建商场极具竞争力。
多层钢结构厂房“自震”产生原因及解决措施应用研究—以南通市某五层钢框架厂房项目为例
多层钢结构厂房“自震”产生原因及解决措施应用研究—以南通市某五层钢框架厂房项目为例摘要：钢结构因其质量轻盈、便于运输、施工周期短等优点在民用建筑、工业建筑、市政工程中被广泛应用。
也因为其质量轻、延塑性高等特点，使钢结构建造的房屋更容易受到风荷载，地面震动，雪荷载等外界环境影响，使得建筑物使用的舒适度及安全性大打折扣。
所以，在设计施工前选择正确的结构体系、合理的连接做法，可以在以后的使用过程中避免许多不必要的麻烦。
本文将通过多层钢结构厂房项目具体案例，对多层钢框架“自震”的原因进行分析，并提出最终解决钢框架“自震”的方案。
现场根据我方提供的加固方案对厂房整体进行加固，完成后原先的震感消失，经检测单位检测，改造后的房屋已完全符合国际标准。
现在已经投入正常的生产和使用当中也能满足。
关键词：多层钢框架厂房；自震；原因分析；解决方案引言近几年，随着我国工业进程的蓬勃发展，各式各样的工业厂房出现在人们的视野里。
有些需要无阻碍的操作面积，有些需要很高的操作空间，有些需要重型吊车来吊运物品，有些则需要解决易爆物品的储存。
大跨度、高层高、带吊车、能泄爆等实质性的问题便摆在了广大设计人员面前。
钢结构建筑便可以最好地解决以上的问题。
但是钢结构房屋的种类有很多，性能也各不相。
有门式钢架轻型钢结构厂房、重型钢结构厂房、排架结构厂房、钢框架结构厂房以及格构式钢结构厂房等。
选择正确的结构形式和连接方式，不仅可以节省不少的建设成本，更能在以后的施工、使用中减少很多的问题，避免许多不必要的麻烦。
1、多层钢结构厂房项目概况本项目建设于江苏省南通市如皋港东升石材产业园内，建筑为一栋5层钢框架厂房，以钢结构框架形式为主体结构，主体抗震为七度设防烈度，抗震等级为四级。
基础形式以独立柱下基础和条形墙下基础为主，基础下采用水泥土搅拌桩对地基土进行处理，楼板为混凝土组合楼板。
加固前房屋主体已封顶（外围玻璃幕墙未安装、砖墙未砌筑），房屋一、二层楼面震感不明显，三层及以上的楼面均存在不同程度震感,以上下震动为主要震动方向（经专业机构检测），且震动幅度随着楼层增高而加大，站在楼面有明显震感，房屋体验感很差。
钢结构的应用范围
钢结构的应用范围钢结构的应用范围除须根据钢结构的特点作出合理选择外，还须结合我国国情针对具体情况进行综合考虑。
目前我国在工业与民用建筑中钢结构的应用，大致有如下几个范围：1、重型厂房结构吊车起重量较大或其工作较繁重的车间多采用钢骨架。
如冶金厂房的平炉、转炉车间，混铁炉车间，初轧车间；重型机械厂的铸钢车间，水压机车间，锻压车间等。
近年随着网架结构的大量应用，一般的工业车间也采用了钢结构。
2、大跨结构如飞机装配车间、飞机库、干煤棚、大会堂、体育馆、展览馆等皆需大跨结构。
其结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等。
3、塔桅结构包括塔架的桅杆结构，如电视塔、微波塔、输电线塔、钻井塔、环境大气监测塔、无线电天线榄杆、广播发射桅杆等。
4、多层、高层及超高层建筑多层和高层建筑的骨架可采用钢结构。
工业建筑中的多层框架和旅馆、饭店等高层或超高层建筑，宜采用框架结构体系、框架支撑体系、框架剪力墙体系。
近年来钢结构在此领域已逐步得到发展。
5、承受振动荷载影响及地震作用的结构设有较大锻锤的车间，其骨架直接承受的动力尽管不大，但间接的振动却极为强烈，可采用钢结构。
对于抗地震要求高的结构也宜采用钢结构。
6、板壳结构如大型油库、油罐、煤气库、高炉、热风炉、漏斗、烟囱、水塔以及各种管道等。
7、其他构筑物如栈桥、管道支架、井架和海上采油平台等。
8、可拆卸或移动的结构商业、旅游业和建筑工地用活动房屋，多采用轻型钢结构，并用螺栓或扣件连接。
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多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究
多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究摘要：近年来,钢结构在各种工业与民用建筑中广泛的使用,为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。
但同时在多层轻型房屋钢结构的设计应用中也存在一些问题。
该文阐述了多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
关键词：房屋钢结构设计研究国家经济建设的快速发展，钢铁产量增加，钢结构的发展和应用带来了前所未有的机遇。
除国内各种钢结构工业建筑，钢结构，钢结构桥体育场，一个大型机库建设，建成，建成了一批如深圳地王大厦，上海金茂大厦，大连大厦30高层钢结构建筑。
在这期间，与轻钢结构的发展最快，最受欢迎的。
轻型钢结构应用于各种工业与民用建筑的结构，是主要形式的波纹拱壳屋顶结构，框架结构，美观，款式新颖，耗钢量低、建设周期短、大业主的欢迎。
1、多层轻型房屋钢结构建筑的设计，轻钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构，根据施工方案的需要，有时也用来悬挂系统。
用于轧制或焊接工字梁柱，有时也可采用箱形截面柱。
由于中国的钢材品种和供应的限制，主要用于焊接组件。
框架结构平面布置灵活，柱尺寸淘汰小（一般6～9米），刚度是比较均匀的，并具有结构简单，施工方便。
自然周期较长，重量轻，地震作用不敏感。
但其横向刚度，横向位移难以控制。
一些电梯的多层房屋，加强横向刚度，结合其电梯轴的安排，也可以采取的框架-剪力桁架和框架剪力墙（通常是钢板剪力墙结构体系）。
1.1支撑体系为加强支持系统多层住宅钢结构的横向刚度，抵抗风荷载和地震作用，通常是由一个渠道或角度的墙平面布置的垂直支撑系统。
根据要求可沿纵向，横向单向或双向版面布局。
该支架与机架铰接，压杆或酒吧的设计。
考虑到门窗的布局，可以使用类型，单斜杆式，字，倒人字形，瓦特，瓦特式，门式等多种形式，如在地震具有良好的能量吸收性能的能量耗散，偏心支承。
在不影响建筑功能的前提下，在支持平面应均匀排列。
对五种支撑梁检算后支撑轴力引起的附加弯矩。
对多层轻型房屋钢结构的应用综述
对多层轻型房屋钢结构的应用综述摘要：本文主要论述了多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
钢结构在工业与民用建筑中广泛的使用,为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。
关键词：轻钢结构；结构体系；组合楼盖；方钢管混凝土柱；偏交支撑前言轻型房屋钢结构住宅为特点的新型住宅建筑是近年来欧美一些国家住宅结构发展的结构之一。
我国正在加速发展轻钢结构住宅产业化进程，并已进人一个新的发展阶段，相信随着中国加入W TO后国外钢结构公司的进人，以及国内各设计研究机构的不断努力、在不久轻型房屋钢结构的发展和应用会有新的飞跃。
一、多层轻型房屋钢结构建筑的应用1、结构方案轻型钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构，根据建筑方案的需要有时也采用悬挂体系。
梁柱多为轧制或焊接工形截面，有时柱也可采用箱形截面。
由于受到我国型钢品种和供应的限制，目前主要采用焊接构件。
框架结构平面布置灵活，各部分刚度比较均匀，构造简单，易于施工。
其自振周期较长，自重较轻，对地震作用不敏感。
但其侧向刚度小，侧向位移难以控制。
2、支撑体系为了加强多层房屋钢结构的侧向刚度，抵抗水平风荷载和地震作用，通常用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系。
根据要求可以沿纵、横单向布置或双向布置。
支撑与框架铰接，按拉杆或压杆设计。
考虑到门窗的布置，可以采用X型、单斜杆型、人字形、倒人字形、W型、倒W型、门式等形式，为在强震作用下具有良好的吸能耗能性能，则采用偏心支撑。
在不影响建筑功能的前提下，在平面上支撑应均匀布置。
3、围护结构为了减轻多层房屋钢结构的自重，围护结构多采用轻质材料。
外墙墙体多采用轻质填充材料，如空心砌块、加气混凝土等，有时可采用压型钢板加轻质保温层组成的复合墙体，也有很多房屋外墙采用轻质美观的玻璃幕墙结构。
内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板，目前也有采用铝合金框玻璃隔断的。
13第十三讲钢结构房屋抗震设计规定
第十三讲钢结构房屋抗震设计规定蔡益燕一、多层和高层钢结构房屋1．前言我国89年版抗震规范，除单层钢结构厂房外，没有其它钢结构内容。
我国过去钢材产量有限，钢结构在工程中应用很少。
随着钢材产量的增加，国家要求积极发展钢结构，新规范除保留单层钢结构房屋外，还增加了第八章“多层与高层钢结构房屋”，使钢结构抗震设计的内容大大充实，以适应钢结构发展的需要。
我国《钢结构设计规范》GBJ17不包含抗震内容。
因此，地震区的房屋钢结构设计，除应符合钢结构设计规范外，还应符合抗震规范的有关规定。
与行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》（以下简称《高钢规程》）相比，新的抗震规范第八章对高层钢结构的设计与施工作出了不少新规定。
今后，凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之处，应按抗震规范的规定执行，且不应比其低。
但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的，在该规程修订前仍可执行。
本章在适用的高层钢结构体系中未列入钢框架－混凝土剪力墙（核心筒），是考虑到对这种体系的性能尚未进行系统研究。
1994年的美国北岭(Northridge)地震和1995年的日本阪神地震是两次震害特别严重的地震，尤其是钢结构焊接刚架连接的破坏十分严重。
美国该地区的钢框架房屋破坏达100多幢，日本破坏的也不少，震后两国都进行了大量研究，对破坏原因进行了分析，采取了相应措施，制订了新标准。
由于美、日是钢结构应用最多的国家，它们的新标准引起了各国钢结构设计、施工和研究人员的关注，在这次我国抗震规范修订中也有若干反映。
本介绍对于行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》中已有规定而这次变更不大的内容只作一般介绍，着重说明这次修订中的新内容。
多层工业建筑钢结构的抗震设计另有规定，列入本章附录，这里不拟作介绍。
2．材料对抗震钢结构钢材的基本要求, 是参考AISC钢结构房屋抗震规定提出的。
这些要求是:⑴强屈比大于1.2; ⑵有明显的屈服台阶;⑶伸长率大于20%(标距50mm); ⑷有良好可焊性。
多层钢筋混凝土框架结构上的轻钢结构设计
摘要：结合实例分析多层钢筋混凝⼟框架结构上的轻钢结构的的受⼒特点及设计⽅法关键词：轻钢结构计算设计优化Design of the light-steel construction above the multistory RC frameABSTRACT： with an actual example,analyze the supporting force features and the appropriate designing method of the light-steel construction above the multistory RC frameKEY WORDS：light-steel construction;calculation;high-quality design1．引⾔ 轻钢结构由于其具有重量轻、跨度⼤、抗震性能好、温差适应能⼒强、施⼯⽅便快捷、投⼊成本相对（混凝⼟结构或钢架）低等优点，不仅⼴泛应⽤于⼚房结构，⽽且已开始⼤量应⽤于新建钢筋混凝⼟框架结构房屋的屋盖、已建钢筋混凝⼟结构房屋的加层、或跨越相邻两建筑物的有盖通道等。
这种钢筋混凝⼟框架结构与轻钢结构通过有机结合组成的联合框架结构（以下统称为“联合结构”）。
位于“联合结构”顶层的轻钢结构⼀般可分为：钢柱—轻钢结构（以下简称“全钢刚架”）、钢筋混凝⼟柱—轻钢结构（以下简称“混钢刚架”）两⼤类。
前者主要⽤于原钢筋混凝⼟框架结构房屋的加层改造，后者主要⽤于新建钢筋混凝⼟框架结构房屋顶层形成⼤空间。
联合结构的设计分为底部框架结构及顶层轻钢结构两个⽅⾯。
因轻型钢屋盖的平⾯整体刚度离结构整体计算要求的“平⾯⽆限刚度”假定差距⼤等原因，联合结构上部的“刚架”部分往往不能作为⼀个整体，连同下部框架结构⼀起上机进⾏整体空间内⼒分析。
所以在实际⼯程设计中，常按“平框”模式先将上部“混钢刚架”分离出来单独进⾏计算，⽽后将计算所得的柱底内⼒当作外加荷载反作⽤在下层框架相应节点处，再由电算程序进⾏整体计算及设计。
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对多层轻型房屋钢结构的应用综述摘要：本文主要论述了多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
钢结构在工业与民用建筑中广泛的使用,为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。
关键词：轻钢结构；结构体系；组合楼盖；方钢管混凝土柱；偏交支撑
前言
轻型房屋钢结构住宅为特点的新型住宅建筑是近年来欧美一些国家住宅结构发展的结构之一。
我国正在加速发展轻钢结构住宅产业化进程，并已进人一个新的发展阶段，相信随着中国加入w to 后国外钢结构公司的进人，以及国内各设计研究机构的不断努力、在不久轻型房屋钢结构的发展和应用会有新的飞跃。
一、多层轻型房屋钢结构建筑的应用
1、结构方案
轻型钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构，根据建筑方案的需要有时也采用悬挂体系。
梁柱多为轧制或焊接工形截面，有时柱也可采用箱形截面。
由于受到我国型钢品种和供应的限制，目前主要采用焊接构件。
框架结构平面布置灵活，各部分刚度比较均匀，构造简单，易于施工。
其自振周期较长，自重较轻，对地震作用不敏感。
但其侧向刚度小，侧向位移难以控制。
2、支撑体系
为了加强多层房屋钢结构的侧向刚度，抵抗水平风荷载和地震作用，通常用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系。
根据要求可以沿纵、横单向布置或双向布置。
支撑与框架铰接，按拉杆或压杆设计。
考虑到门窗的布置，可以采用x型、单斜杆型、人字形、倒人字形、w型、倒w型、门式等形式，为在强震作用下具有良好的吸能耗能性能，则采用偏心支撑。
在不影响建筑功能的前提下，在平面上支撑应均匀布置。
3、围护结构
为了减轻多层房屋钢结构的自重，围护结构多采用轻质材料。
外墙墙体多采用轻质填充材料，如空心砌块、加气混凝土等，有时可采用压型钢板加轻质保温层组成的复合墙体，也有很多房屋外墙采用轻质美观的玻璃幕墙结构。
内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板，目前也有采用铝合金框玻璃隔断的。
对轻型钢结构房屋来说，传统的油毡加沥青的屋面防水层很不经济，现大都采用卷材防水。
4、基础形式
多层轻钢房屋基础常用柱下独立基础、条形基础、十字形基础，有时也可采用片筏基础。
采用柱下独立基础时，应注意各基础相对不均匀沉降对上部结构的影响。
基础梁常用现浇或预制钢筋混凝土结构，有时根据要求也可采用钢基础梁，但通常将埋置在地面以下的柱脚和钢梁外包混凝土，以解决防腐问题。
二、轻钢结构建筑施工中注意事项
1、结构计算中的考虑
结构的作用效应计算采用弹性方法计算，并计算结构在罕遇地震作用下进入弹塑性状态时的变形，结构按三维空间结构分析，对于平面布置比较规则的空间结构–支撑结构，在水平荷载作用下当简化为平面抗侧力体系分析时，可将所有框架合并为总框架，将所有竖向支撑合并为总支撑，进行协同工作分析。
计算中应考虑梁、柱和轴向变形、弯曲变形和剪切变形的影响，以及梁柱节点域剪切变形对侧移的影响。
2、梁柱设计
梁和柱分别按受弯和压弯构件设计，一般采用工字形截面。
由于剪应力主要由腹板承担，弯矩大部分由翼缘承担，增大腹板的高度可使翼缘抗弯能力大为提高，如果增大腹板高度的同时增大腹板的厚度，则是不经济的，经济的做法是允许腹板发生局部屈曲，利用其屈曲后的弓虽度.
3、应进一步减轻结构自重
在多层轻钢房屋中，楼盖结构的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外，更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用;另外从抗震角度来看，应采用相应的技术和构造措施进一步减轻楼板自重。
采用普通混凝土楼盖的轻钢结构框架，楼盖占整个结构自重的比例较大，采用轻骨料混凝土楼盖结构e83,可以进一步减轻结构自重。
应深人开展钢与轻骨料混凝土梁组合梁和薄壁型钢——与轻骨料混凝土组合梁的研究。
另外，目前，在多层轻钢
房屋整体分析时，还普遍不考虑楼盖与钢梁的一体化组合作用，即使设置抗剪键，也偏保守地假设钢结构承受全部荷载，这样不仅增加材料用量和结构自重，反而会造成强梁弱柱的不利情况，也应加大研究力度。
4、结构控制方法的应用
由于抗侧移刚度较小，自振周期较长，侧向位移难以控制，常需要设置抗侧力构件来满足抵抗风荷载和地震作用，抗侧力构件较多时，虽然能避免在强震下结构倒塌，但仍有较大的破坏，需要大量的修善，因而不大经济。
三、轻钢结构设计理念需创新
1、一体化设计理念
①建筑结构设计一体化
轻钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件，得以使设计程序实现建筑结构一体化设计，即建筑设计完成与结构设计同时完成。
目前，国外知名的设计公司都是遵循这样一条理念，而国内的大多数设计院较为保守，其建筑设计按传统设计方式进行，一方面很难完整地表现其建筑风格，另一方面也破坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。
②围护系统与主体结构设计一体化
国内设计项目基本做法是，主体结构的设计、围护系统的设计分开来进行，合理的做法是统一进行设计，为保证建筑整体安装的精确度，如在两柱之间安装轻质墙板，有必要执行建筑模数制。
③配件系统与整体建筑系统设计一体化
在安装时或基本保证安装结束的时候，应该是地面上没有多余的配件，建筑上也没有缺
少的配件。
而实际施工中却是少配件，或者多配件。
因为配件系统的设计与整个建筑系统的设计不统一的结果。
这里需要考虑配件标准化的问题。
2、截面优化设计理念
①轻钢结构建筑设计，降低其用钢量是设计的主要任务之一，但这就使得结构分析和构件计算变得复杂化.在门式刚架中，常规是采用轻型焊接变截面工形柱和分段变截面工形梁并利用腹板屈曲后强度来完成这一目标。
②截面优化的实现方法有两种。
一是最优化理论。
把问题归结为一个单目标规划问题，优化的目标函数是用钢量最少或造价最低，各种设计条件如结构反应(应力、位移等)的允许范围等都可作为约束条件，用数学规划的理论来寻求最优解或最满意解。
二是穷举法。
即把各种合理的构件截面形式都进行计算比较，在满足设计要求的情况下，以用钢量最少或造价最低为控制条件，得到满意的截面尺寸。
3、建筑表现理念
①建筑规模:大跨度轻钢结构建筑，具有恢弘的建筑气势。
②线条:金属压型钢板的线条是表现轻钢结构建筑的风格独特的特征，使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感。
轻钢结构建筑可
以大量使用屋面采光板采光，从而减少墙面开窗的数量，可以非常有效地既保证建筑采光又不破坏墙板的线条。
③色彩:多种色彩的金属压型钢板使得轻钢结构建筑表现得丰富多彩。
色彩的表现包括两个部分，一部分是屋面、墙面板的色彩表现，另一部分是收边泛水等饰件的色彩表现。
在表现手法上给建筑师预留了想象的空间，避免了色彩单调。
④变化:规模较小的建筑在追求建筑风格方面，可借鉴其他传统建筑的风格及表现方法，包括混凝土建筑。
四、结语
国家经济建设的快速发展，钢产量的提高，对用钢政策由限制用钢到合理用钢到积极用钢的放宽，给钢结构的发展和应用带来了前所未有的机遇。
在此期间，以轻型钢结构发展最快，普及最广。
轻型钢结构应用于各种工业与民用建筑，起结构形式主要有波形拱壳屋面结构和门式刚架结构，它们以美观、新颖的造型、较低以的用钢量和较短的施工周期而备受业主的欢迎。