摘要：本文阐述了多层轻钢结构常用的结构体系及常用的设计方法，并结合工程实际提出改进框架结构分析方法和压型铜板混凝土组合楼盖的设计方法，简单分析了工程中易出现的问题并提出改进措施。

关键词：多层轻钢结构 框架体系 组合楼盖抗剪连接件

一、前言

随着国家可持续发展战略的实施，高能耗、低效率和破坏环境的建筑材料将逐步退出市场，多层房屋主要以粘土砖建造会成为历史，取而代之的将是低耗、高效、环保的新型建材。钢材做为可再生利用和高效的材料，具有好多优点：自重轻、抗震性能好、工厂化和商品化程度高、施工速度快、综合经济技术指标低等等。这些都为在建筑领域大量推广钢结构提供了前提条件，过去只能在工业建筑中才能见到的钢结构，现公共建筑和民用建筑中已经在大量采用，特别是近年来我国可以大量生产H型钢和各种截面的冷弯薄壁型钢、压型钢板、夹芯板，并相继开发了轻钢建筑成套技术，多层轻钢结构房屋象雨后春笋般大量出现，对轻钢结构体系的研究也成为当前钢结构领域中的研究热点之一，不过多层轻钢结构的研究还处于起步阶段，在设计和施工中还存在一些问题，有必要开展进一步的讨论和研究，以利多层青钢结构在我国的健康发展。

二、多层轻钢结构的设计

在多层轻钢结构房屋的设计中，主要结构体系一般有四种:冷弯薄壁型钢体系、框架结构体系，框架支撑体系和框架剪力墙结构体系[1]。由于框架结构体系可提供较大空间、门窗设置灵活、受力简洁易形成纵横框架，并且框架可与楼盖组合共同抵抗水平荷载作用，因而，在多层轻钢结构中得到广泛应用。楼层可采用主次梁体系及压型钢板组合楼盖。在组合楼盖中，楼板与钢梁间要设置抗剪连接件，以提高结构整体刚度和承载能力，抗剪连接件有抗剪栓钉、抗剪槽钢和抗剪弯筋等，但常用抗剪栓钉，栓钉的大小和配置数量应根据规程f21{十算确定，并要满足相应的构造要求;为保证钢板与混凝土结合面上能可靠传递梁内的纵向剪力，对无痕开口式压型钢板，根据计算设置剪力钢筋并要满足相应的构造要求。

三、设计及施工中易出现的问题

1、设计中的问题

多层轻钢结构的应用还处在起步阶段，相关技术规范、规程还在完善之中，设计、构造和施工仍存在着有待解决的问题，如多层轻钢结构承重结构体系、施工和安装技术、新型维护结构体系、承重与维护结构的连接方法和相互作用等方面的设计问题都在研究之中，其中在设计杆件节点和组合楼盖方面的出现的问题较普遍。

(1)支座的计算简图。对框架结构一般将支座设计为固端连接，实际工程中，钢筋混凝土结构很容易实现固端连接，但对于一般的钢结构就不一定，由于钢材的腐蚀在所难免，将钢柱锚人地基极不现实，通常是将钢柱通过锚栓连接到高出地面的混凝土基础上，这样处理很难实现固端连接，因为施工中锚栓的安装误差、混凝土浇注和养护不好，基础不均匀沉降等都会使柱基节点难实现固接的。

(2)压型钢板与混凝土组合楼盖的设计。根据规程[2]要求，在组合楼盖中，当采用有痕、加劲肋或冲孔的压型钢板时，可以不设剪力连接钢筋，叠合面上的纵向剪力通过这些刻痕而传递。但是，在施工中由于钢板的不透水性和防腐层的存在，大大削弱了接触面的结合作用，而此处的混凝土由于局部的高水灰比导致强度下降;另一方面，鉴于组合楼板的优点之一是可以利用压型钢板在施工中做为永久模板利用，所以，压型钢板总是以模板来利用，做到一材两用。

2、施工易出现的问题及处理方法

(1)构件节点的施工，包括框架柱、主梁与连续次梁节点施工。根据设计意图，这些节点为刚性连接，如果设计时选用了焊接与高强螺栓连接的过渡间接连接节点，焊缝可在工厂进行，工地只进行螺栓连接，连接质量得到了保证。多层轻钢结构跨度不是很大(一般6—9米)，出于经济的考虑往往采用直接焊接，即组合工字梁上下翼缘直接焊在H型钢或组合工字主梁上，腹板采用过渡板配以安装螺栓孔，由于下料误差、放线偏差等原因被焊母材间隙过大，冀缘焊缝质量很难得到保证，出现堆焊、虚焊、夹渣等焊接缺陷，致使次节点形不成刚接，严重影响结构的安全可靠，为此，要严格施工管理，保证各构件准确就位

(2)抗剪栓钉的施工。栓钉的施工应按“栓焊施工技术规定”来实施，正确选择焊接电流和焊接时间，调整栓钉伸出瓷环长度和栓钉的提升高度等，经严格检验后，可保证栓钉的焊接质量。

如果操作上产生偏差一般会出现未焊透压型钢板或焊穿压型钢板使孔直径大于挤出的焊脚等焊接问题，这些问题都影响了栓钉、压型钢板和钢梁三者的有效熔合。应合理选择焊接参数，严格按操作规程施工，经试验、检验合格后再进行施焊。

这些问题一旦出现，可采取补救的办法解决，对未焊透的栓钉，应打掉重新施焊电流，焊钉提升高度，施焊面打磨光洁平整，若有凹坑应用手工焊填足修平，施焊应在核定的时间内完成焊穿压型钢板使板上形成的孔直径大于挤出焊脚的焊接问题，是由于电流大过、焊接时间过长使钢板在焊钉挤压前形成了较大的熔孔而产生，情况一旦发生，对组合板端部的锚栓产生不利影响，轻微的钢板滑移会在施工或以后的使用中引起不良后果，应注意检查，一旦发现及时补救，方法很简单，可在钢梁和压型钢板之间补焊(满焊)即可。

轻钢结构在我国已进入快速发展期，多层房屋中使用轻钢结构将会广泛普及，新问题的不断出现，应注意研究、开发和经验总结，使建筑设计、结构设计、制作和安装技术在未来有较大的发展，使我国的轻钢结构技术赶上国外的先进水平。

参考文献：

[1]唐柏鉴、刘兴业 多层轻钢结构住宅设计

[2]铜一混凝土纽合楼盖结构设计与施工规程YB9238—92