內(nèi)容提要輕型鋼結(jié)構(gòu)是國內(nèi)外目前應(yīng)用和發(fā)展速度最快的新型結(jié)構(gòu)型式，廣泛用于各類工業(yè)、公共和居住建筑，具有施工速度快、建筑造形美觀、用鋼量少、造價(jià)低廉等優(yōu)勢。本文對國內(nèi)外輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧和總結(jié)，并對分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的主要問題提出了建議。
另外，輕鋼結(jié)構(gòu)還可取代磚石或木結(jié)構(gòu)，可回收，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展原則。但是作為一種科技含量高、技術(shù)新的應(yīng)用，對設(shè)計(jì)和施工人員素質(zhì)要求高，需要進(jìn)行專門培訓(xùn)。加工和制作需建立專業(yè)生產(chǎn)線，先期投人大，結(jié)構(gòu)的防腐、防火問題也需要專門處理。
國內(nèi)常用的輕鋼結(jié)構(gòu)承重體系包括：焊接門式鋼架結(jié)構(gòu)體系、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系、多層框架結(jié)構(gòu)體系、薄壁折皺拱殼屋面體系。對于無吊車的工業(yè)和民用建筑，輕型鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量一般為20~50kg/m2，主要取決于結(jié)構(gòu)形式、跨度、柱距和活荷載的大小。
預(yù)制裝配式輕鋼房屋建筑體系誕生于本世紀(jì)初，主要用于車庫，采用鋼波紋板屋面和墻面，20年代出現(xiàn)了定型化生產(chǎn)的廠房。二戰(zhàn)期間輕鋼房屋建筑迅速發(fā)展，多用于快速建設(shè)戰(zhàn)地飛機(jī)庫，戰(zhàn)后重建對工業(yè)廠房的大量需求，進(jìn)一步刺激了輕鋼房屋的發(fā)展。40年代出現(xiàn)門式剛架結(jié)構(gòu)，60年代開始大量應(yīng)用彩色壓型板，Z型檁條、保溫墻板和屋面板。目前輕鋼結(jié)構(gòu)已成為發(fā)達(dá)國家的主要建筑結(jié)構(gòu)型式，例如，英國新建的非居住類房屋建筑中，90%的單層和60%的多層房屋都采用輕鋼結(jié)構(gòu)。
美國低層非居住類房屋建筑也以輕鋼房屋為主，1995年單體面積15000m2以下的單、雙層建筑中金屬房屋占65%，新建總面積達(dá)3500萬m2，主要用于各類廠房、商業(yè)建筑、公共建筑、農(nóng)業(yè)建筑等。美國輕鋼結(jié)構(gòu)體系的主要形式是門式剛架，在分析、設(shè)計(jì)理論和方法及制造工藝上已經(jīng)非常完善，并開發(fā)了多種專利產(chǎn)品，其專用設(shè)計(jì)軟件可在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)、繪圖、工程量統(tǒng)計(jì)及工程報(bào)價(jià)，在制造上也實(shí)現(xiàn)了高度標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)。
盡管歐州建筑市場衰退，但鋼結(jié)構(gòu)建筑工程量卻呈現(xiàn)逐年增加的勢態(tài)，年工程量已超過700萬t.我國大面積應(yīng)用輕型鋼結(jié)構(gòu)從寶鋼工程開始，引進(jìn)了采用壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)、以熱軋H型鋼作為主要承重結(jié)構(gòu)的新型工業(yè)廠房，80年代冶金建筑研究院等單位研究、開發(fā)了輕鋼建筑成套技術(shù)，以及H型鋼、檁條、墻梁、壓型板、夾芯板、保溫板等配套生產(chǎn)線。90年代國外的輕鋼生產(chǎn)廠家將整套的結(jié)構(gòu)體系推向國內(nèi)市場，國內(nèi)的輕鋼生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)單位也開始大面積推廣應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)。目前我國的鋼產(chǎn)量已達(dá)1億t，普通碳素鋼質(zhì)量可靠，價(jià)格平穩(wěn)，供應(yīng)充足，鍍鋅及彩色鋼板性能優(yōu)良，在輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和安裝方面已積累了成功的經(jīng)驗(yàn)，各類焊接、冷成型、壓型板等輕鋼生產(chǎn)線上100條，已經(jīng)制定了門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）和相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊26，并開發(fā)了部分輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)軟件。國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的輕鋼結(jié)構(gòu)是門式剛架體系建筑和拱型波紋屋面，已建成的北京西郊機(jī)庫和大連儲備糧庫單層門式剛架跨度已達(dá)72m，蕪湖汽車零件公司的另一號廠房單體覆蓋面積超過7.5萬m2.此外輕鋼住宅已成為輕鋼應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)，國內(nèi)外都在研究和開發(fā)輕鋼住宅體系的成套技術(shù)。
輕型鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：1、新技術(shù)開發(fā)區(qū)項(xiàng)目，特別是高新技術(shù)企業(yè)，為樹立企業(yè)形象，多采用輕鋼結(jié)構(gòu)；2、倉儲（糧棉庫、車庫、儲備庫），配送轉(zhuǎn)運(yùn)中心（工業(yè)、商業(yè)）；3、各類（小噸位吊車）輕型工業(yè)廠房；4、商場、展廳、體育館、候車室、飛機(jī)庫、攝影棚等大跨度公共建筑；5、多層住宅，多層工業(yè)廠房；6、學(xué)校、醫(yī)院、辦公、娛樂等多層公共建筑；7、超市、零售、百貨等商業(yè)建筑；8、舊建筑物改擴(kuò)建、翻修、加層。
二、輕型鋼結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用門式剛架為主承重結(jié)構(gòu)，壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，分析設(shè)計(jì)和制作安裝技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，已有多種定型成套體系。應(yīng)用范圍包括各類輕型工業(yè)廠房，體育場館、娛樂場所、公共建筑，倉庫及儲運(yùn)設(shè)施，超市、零售和商業(yè)服務(wù)等，其合理跨度一般在18~36m之間。
門式剛架結(jié)構(gòu)型式多樣，可以是單脊、多脊，單跨、多跨、高低跨，或單坡、雙坡、陡坡、緩坡、平坡、曲面屋面，跨內(nèi)也可設(shè)單個(gè)或多個(gè)搖擺柱。構(gòu)件多為工形截面，可采用等截面、變截面、加腋、實(shí)腹、空腹、格構(gòu)梁柱構(gòu)件。典型的結(jié)構(gòu)體系主要由基礎(chǔ)、主剛架、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、抗風(fēng)柱、屋面支撐、柱間支撐等組成。
門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88）、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB17-87）和門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）。梁柱構(gòu)件多采用焊接工形實(shí)腹截面，板厚一般在16mm以下，腹板高度較大，通過改變腹板高度實(shí)現(xiàn)變截面，可利用腹板的屈曲后強(qiáng)度，按有效截面特性計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。梁柱構(gòu)件形狀簡單，便于采用工廠化加工技術(shù)。
門式剛架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)和斜梁的現(xiàn)場拼接節(jié)點(diǎn)常采用篼強(qiáng)度螺栓端板連接，可以是外伸式或平齊式，考慮到平齊式端板連接剛度較小，鑒于半剛性連接在我國還沒有合適的計(jì)算方法，建議采用外伸式端板連接，而且應(yīng)有足夠的端板厚度（20mm以上），以保證節(jié)點(diǎn)的剛度21，22門式剛架可以是剛接或鉸接柱腳，有吊車廠房宜采用剛接柱腳。
檁條或墻梁采用C或Z形冷彎薄壁型鋼鍍鋅檁條或黑檁條，檁（梁）距1.5~2.5m，多采用普通螺栓與主剛架連接，可采用簡支或連續(xù)體系，檁條（墻梁）端部可加隅撐，既可提高檁條（墻梁）的承載力，加大檁條（墻梁）的跨度，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對風(fēng)荷載較大地區(qū)的開敞（半開敞）式建筑，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對風(fēng)荷載較大地區(qū)的開敞（半開敞）式建筑，應(yīng)考慮檁條及墻梁的負(fù)風(fēng)壓（反彎曲）工況計(jì)算=支撐的布置原則與普鋼廠房（屋架）類似，屋面和柱間支撐常采用圓鋼拉桿，有吊車廠房的下柱支撐應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)。墻板、屋面板可采用單層或雙層夾心板，復(fù)合或單層板加保溫層，采用自攻螺栓或扣件連接。
多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系多層輕塑房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用焊接或熱軋H型鋼為主要承重框架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板組合樓蓋、輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔斷，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐提高側(cè)向穩(wěn)定性。歐美日等國二至八層辦公、公共或居住建筑的主要結(jié)構(gòu)形式為輕鋼框架、壓型鋼板組合樓蓋體系，用鋼量在40~50kg/m2左右，主要采用熱軋或焊接H型鋼梁柱或方、圓管構(gòu)件M.輕鋼結(jié)構(gòu)框架具有比鋼筋混凝土施工速度快的優(yōu)越性，而且采用組合樓蓋可保證鋼梁的整體穩(wěn)定性，提篼梁的剛度和承載力，但施工和安裝技術(shù)要求高，支撐可能會對使用有一定影響。
多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于住宅，多層工業(yè)廠房，學(xué)校'、醫(yī)院、辦公、娛樂等公共建筑，以及超市、零售、百貨等商業(yè)建筑，舊建筑加層、改擴(kuò)建等。柱距在6~ 12m之間，典型的多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系由基礎(chǔ)、框架梁柱、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、屋面支撐、柱間支撐、樓層次梁、壓型鋼板樓蓋等組成。承重結(jié)構(gòu)按平面框架或空間框架設(shè)計(jì)，必要時(shí)布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定性，減小側(cè)向位移，樓層采用主次梁體系，壓型鋼板組合樓蓋或預(yù)制板加現(xiàn)澆板疊合樓蓋，不上人屋面可采用檁條和壓型鋼板，內(nèi)墻為輕質(zhì)隔斷，外墻采用壓型鋼板或其它輕質(zhì)墻體結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)的一些多層廠房開始采用上述結(jié)構(gòu)，而多層住宅體系的發(fā)展為多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供了巨大潛在市場。采用組合梁可實(shí)現(xiàn)提篼結(jié)構(gòu)剛度，減小結(jié)構(gòu)尺寸，增加建筑使用空間。腹板開洞梁可為設(shè)備管道提供通行空間，但在孔洞周圍要設(shè)加勁肋，提高抗剪能力。樓屋蓋次梁采用圓形或六邊形蜂窩梁，在不增加用鋼量的前提下可使梁高增加70%，組合桁架可使跨度進(jìn)一步加大。
多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88），中國工程建筑標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會組織編制的輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程正在報(bào)批中，按空間剛架分析設(shè)計(jì)，無柱間支撐按有側(cè)移框架設(shè)計(jì)，柱截面采用H形或箱形，梁為工形實(shí)腹梁，主梁和柱間剛接或鉸接，主次梁間宜鉸接；組合樓蓋可采用壓型鋼板或預(yù)制板疊合樓蓋。樓層梁宜按組合梁設(shè)計(jì)，栓釘?shù)瓤辜艏臄?shù)量和大小應(yīng)按受力要求布置，如不考慮組合作用，可按構(gòu)造要求由置栓釘?shù)瓤辜艏２捎梅涓C梁既能提篼截面利用率，也為設(shè)備管道提供通過空間，關(guān)于蜂窩梁的設(shè)計(jì)和計(jì)算，國內(nèi)尚無明確規(guī)定，但有國內(nèi)外試驗(yàn)研究資料可供設(shè)計(jì)。柱間支撐、墻面支撐和屋面支撐傳遞吊車縱向力及應(yīng)按抗風(fēng)、抗震和構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。新型壓型鋼板肋組合樓蓋支承在梁的加寬下翼緣（Slimdek），梁肋之間可布置設(shè)備管道，梁板總體結(jié)構(gòu)高度僅300mm，也改善了梁的防火性能，但需要解決梁的抗扭設(shè)計(jì)問題。
冷彎薄壁型鋼過去多用做屋面、隔斷和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單體構(gòu)件，如檁條、墻梁、山墻架，鋼屋架、桁架等，只有少量作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中、小跨門式剛架（無吊車），單、多層住宅，別墅，貨架等建筑中推廣應(yīng)用。由于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系多采用組合樓蓋，輕質(zhì)圍護(hù)和隔斷，現(xiàn)場施工干作業(yè)、全螺栓拼裝，具有安裝簡便，搬運(yùn)重量輕、僅需小型起重設(shè)備等優(yōu)勢，在低層住宅方面具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＯ愀垡呀ǔ啥鄺澣坎捎酶邚?qiáng)鍍鋅冷彎薄壁型鋼的四~六層住宅，自重極輕、安裝簡便⑵。英國生產(chǎn)的鍍鋅冷彎薄壁型鋼別墅，完全手工安裝，施工僅需一星期，并在牛津建成的三層住宅示范房中進(jìn)行了保溫、隔聲、溫濕度、耗能等建筑物理性能的長期觀測，以證明它的優(yōu)越性。冷彎薄壁型鋼住宅建設(shè)研究已列入歐洲的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，并陸續(xù)開發(fā)了各類樣品房，目前已進(jìn)人批量化商業(yè)生產(chǎn)階段。
鋼板或鍍鋅鋼板經(jīng)冷壓或冷彎而成，基本形狀為C形、Z形和方（矩）管型，并可形成各種折皺和卷邊、拼成I形或T形提高截面剛度和承載力?？颍▌偅┘芰汉椭刹捎秒pC或四C槽鋼組成I、T形截面。承重結(jié)構(gòu)為平面框架，布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定性，樓層采用主次梁體系，組合樓蓋。不上人屋面采用檁條和壓型鋼板，內(nèi)墻為輕質(zhì)隔斷，外墻采用輕質(zhì)保溫板。
冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù)為冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB18-87），按平面或空間框架結(jié)構(gòu)分析，門式剛架多采用鉸接柱腳，框架梁柱連接多為鉸接或半剛接，次梁多為C型或Z型鋼。
冷彎薄壁型鋼在輕鋼住宅建筑中應(yīng)用在國內(nèi)外發(fā)展很快，主要采用鍍鋅C型鋼，并進(jìn)行了各種荷載條件下的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，通過建造樣品房，對樓（屋）蓋和墻板的振動與隔聲、保溫與結(jié)露等建筑物理性能進(jìn)行了綜合測試。
薄壁鋼板拱殼屋面結(jié)構(gòu)體系大跨度金屬折皺拱形屋面是90年代初從美國引進(jìn)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是一種采用彩色鋼板現(xiàn)場滾壓成型的屋面結(jié)構(gòu)體系，具有無梁、無柱、無鉚釘螺栓，施工速度快，用鋼量省，集承重與圍護(hù)結(jié)構(gòu)于一體的優(yōu)勢，廣泛用于廠房、倉儲、商業(yè)、農(nóng)業(yè)和機(jī)庫建設(shè)，最大跨度可超過40m.在構(gòu)造處理方面也還存在著彩色壓型鋼板耐久性、鋼結(jié)構(gòu)防火和節(jié)點(diǎn)連接方面的問題。國外在公共建筑中大量采用鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)用外露弧形構(gòu)件、蜂窩梁和鋼管結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)建筑藝術(shù)，大面積采用保溫型玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)建筑物的通透性和自然采光率，符合節(jié)能和環(huán)保原則。
輕型鋼結(jié)構(gòu)由主、次結(jié)構(gòu)，屋面、墻面維護(hù)結(jié)構(gòu)等組合而，在建筑構(gòu)造處理、建筑配件選用等方面目前大￥由各生產(chǎn)廠家自行處理，其工程質(zhì)量往往難以保證。建筑構(gòu)造處理問題，不僅牽扯建筑使用功能，而且如果處理不當(dāng)，還會影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全，曾經(jīng)發(fā)生過柱間支撐設(shè)置不當(dāng)，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在臺風(fēng)中倒塌的事故，應(yīng)盡快組織編制通用的輕型鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖集，以規(guī)范輕型鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理。
在加工、制作和安裝方面，除個(gè)別新建生產(chǎn)線外，大多數(shù)生產(chǎn)線工藝落后、加工精度低，施工單位良莠不齊，半路出家，缺少必要專用設(shè)備和技術(shù)培訓(xùn)，安裝工期和質(zhì)量都難以保證，工程事故時(shí)有發(fā)生，也無fe體現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)速度快的優(yōu)勢。歐洲國家已起動鋼結(jié)構(gòu)教育計(jì)劃，面向高等教育和職業(yè)教育，組織了20多個(gè)國家的400多位鋼結(jié)構(gòu)專家進(jìn)行編著，歷時(shí)六載，目前已有40多個(gè)國家引進(jìn)了這套教學(xué)資料。
輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和安裝是專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)工作，對從業(yè)人員的教育程度、專業(yè)水平和操作技能要求相當(dāng)高，并非普通工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)就能勝任，需要經(jīng)過多年的工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累才能勝任。我國的鋼結(jié)構(gòu)施工與驗(yàn)收規(guī)范不僅對制作和安裝工藝及質(zhì)量控制做出了明確規(guī)定，而且嚴(yán)格規(guī)定了對焊接人員的考核和資格認(rèn)證的要求。從事輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和安裝的人員和單位必須具備國家技術(shù)監(jiān)督部門和資質(zhì)認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的資質(zhì)證明，才能保證工程質(zhì)量，避免工程事故。
減少輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和安裝的中間環(huán)節(jié)是提高工程質(zhì)量，保證工期的重要措施，國外的輕鋼公司為客戶提供從工程可行性研究到項(xiàng)目后期維修的全方位服務(wù)。輕鋼結(jié)構(gòu)工程涉及的部門很多，一個(gè)項(xiàng)目的管理效率直接影響著工程的質(zhì)量和效益。
因此各部門間的信息交流、工藝配合和技術(shù)協(xié)調(diào)是保證項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)客戶的要求提供輕鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制作、安裝和維修實(shí)行工程總承包一條龍服務(wù)，根據(jù)工程的實(shí)際情況合理配備人力和設(shè)備資源，合理調(diào)配資金投人和利益收人，實(shí)行項(xiàng)目統(tǒng)一管理，在保證質(zhì)量和工期的前題下也可為公司帶來最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
四、國內(nèi)輕型鋼結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展趨勢我國曾在70年代提倡過門式剛架鋼結(jié)構(gòu)，但受鋼材限制和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論約束，并未得到推廣。改革開放以后，深圳上海等地率先引進(jìn)國外設(shè)計(jì)和制造的門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其十分輕巧，比按我們傳統(tǒng)的做法用鋼量少得多，從而逐漸擯棄了鋼結(jié)構(gòu)貴的觀念。
由于歷史的原因，我國鋼結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用于重型冶金廠房、大跨度橋梁和大跨度公共建筑，歸口管理部門也由原冶金工業(yè)部負(fù)責(zé)。隨著鋼結(jié)構(gòu)，特別是輕鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑中的大量應(yīng)用，作為主管的建設(shè)部也意識到必須規(guī)范建筑鋼結(jié)構(gòu)市場和發(fā)展民用建筑鋼結(jié)構(gòu)，1996年在中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會下設(shè)立了建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會，鼓勵和推動鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，組織制定了輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程，2000年又成立了建設(shè)部與冶金局的鋼材應(yīng)用協(xié)調(diào)組，以指導(dǎo)、協(xié)調(diào)工程中鋼結(jié)構(gòu)及鋼材的應(yīng)用。
我國鋼產(chǎn)量超過1億噸，建筑鋼材供應(yīng)充足。國家在政策方面鼓勵建筑行業(yè)積極采用鋼結(jié)構(gòu)。以促進(jìn)建筑市場的健康發(fā)展，緩解鋼材積壓，為冶金工業(yè)提供產(chǎn)品市場。在國外建筑行業(yè)以成為鋼材的主要消耗市場（20%近年來我國糧食和棉花大豐收，急需儲藏空間，興建鋼結(jié)構(gòu)倉庫是一個(gè)有效途徑。新建的高新技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)，如現(xiàn)代化食品加工、輕紡、電子產(chǎn)品、制藥和高科技農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，對生產(chǎn)工作環(huán)境要求高，基本上都傾向于采用輕鋼結(jié)構(gòu)。另外港口和海關(guān)倉庫，鐵路沿線的貨運(yùn)倉庫，也逐步采用了輕型鋼結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在鋼材供應(yīng)充足，價(jià)格較低，輕鋼結(jié)構(gòu)已不再是造價(jià)比混凝土貴的結(jié)構(gòu)型式。其用鋼量一般在20~50kg/m2，綜合造價(jià)已和混凝土結(jié)構(gòu)持平，且多數(shù)情況下還低于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且有施工快、建筑美觀的競爭優(yōu)勢。越來越多的建設(shè)單位已開始認(rèn)識到輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，逐漸成為工業(yè)建筑首選結(jié)構(gòu)型式，在多層民用建筑也已得到了認(rèn)同。
輕鋼住宅包括承重結(jié)構(gòu)體系、施工和安裝技術(shù)研究、新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系研究、承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接方法和相互作用研究。
輕鋼住宅體系研究的主要問題是合理樓蓋和墻板體系研究應(yīng)用。有效的連接方式應(yīng)能體現(xiàn)于作業(yè)、施工速度快的優(yōu)勢，還要考慮外墻和屋面保溫隔聲，內(nèi)部裝修的方便與靈活等因素，需要開發(fā)新型墻體材料以及篼效、節(jié)能環(huán)保的新型裝配式樓蓋體系。多層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中，最常用的為混凝土預(yù)制板與現(xiàn)澆樓蓋相結(jié)合的組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系，由于工業(yè)建筑一般無需精裝修，外露壓型鋼板不妨礙使用功能要求，公共建筑可以通過吊頂和外包把壓型鋼板隱藏在內(nèi)部，但是壓型鋼板作為住宅建筑的墻板和屋面板就不是一種合適的選擇。在平面布置上要求提供大開間，便于住戶靈活分割，如何提高整體剛度，在不影響使用的前提下合理布置支撐體系也是需要解決的問題。
此外為推動我國輕鋼住宅體系的發(fā)展，發(fā)展形成專業(yè)化的輕型鋼結(jié)構(gòu)工程大型企業(yè)，完善硬件與軟件，建立品牌輕鋼房屋體系，形成商品化和規(guī)?；?，以占領(lǐng)市場。
輕鋼結(jié)構(gòu)屋面和墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下的整體穩(wěn)定性，已成為人們?nèi)諠u關(guān)注的技術(shù)難題。屋面板和檁條、墻板和墻梁相互作用分析，以及構(gòu)件整體穩(wěn)定性分析的實(shí)用設(shè)計(jì)方法、節(jié)點(diǎn)半剛性的理論與試驗(yàn)研究，也是需要進(jìn)一步關(guān)注的課題。
多層建筑采用何種結(jié)構(gòu)體系以保證結(jié)構(gòu)整體剛度和抗震性能，如何考慮空間整體作用，也是尚未完全解決的難題。
隨著輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的日益廣泛，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)揮了越來越重的作用，國內(nèi)許多單位和設(shè)計(jì)部門都開發(fā)了專用和通用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。這些軟件具有三維建模、結(jié)構(gòu)靜動力分析、非線性穩(wěn)定分析、構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)、典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等功能，有些還可自動生成結(jié)構(gòu)平立面圖和構(gòu)件施工圖、零件大樣和材料表等。國外的軟件公司也看好中國工程設(shè)計(jì)的潛在市場，大舉推銷各種漢化版的分析和設(shè)計(jì)軟件，各種軟件都配有型鋼截面庫、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造庫，能與AutoCad自動連接對施工圖進(jìn)行修改。
目前的發(fā)展趨勢是使軟件的適用性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣，以便分析設(shè)計(jì)出更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)型式。焊接和熱軋鋼結(jié)構(gòu)、冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)的混合應(yīng)用對設(shè)計(jì)軟件提出了更高的要求?，F(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)制作加工廠開始采用計(jì)算機(jī)輔助集成制造技術(shù)，新的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制作一體化，軟件開發(fā)應(yīng)從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域擴(kuò)展到工程的制作安裝，開發(fā)人員不僅要熟悉鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，也要精通制作安裝的操作和運(yùn)行，開發(fā)高效控制加工過程的軟件。
五、結(jié)束語輕型鋼結(jié)構(gòu)在我國已進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，已在工業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，輕鋼住宅已成為輕型鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的新領(lǐng)域和增長點(diǎn)，但與國外的發(fā)展水平相比，無論是在建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是在制作安裝技術(shù)方面，我們都有很大差距，需要對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深人研究，需要對從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，需要開發(fā)新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)體系，使輕型鋼結(jié)構(gòu)真正成為綜合經(jīng)濟(jì)效益高、具有競爭優(yōu)勢的結(jié)構(gòu)體系。（轉(zhuǎn)載）
