建筑钢结构设计现状及优化措施探究

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1、建筑钢结构设计现状及优化措施探究杭州铁木辛柯钢结构设计有限公司浙江省杭州市310000摘要：钢结构在现代高层建筑中得到了广泛的运用，具有跨度大、施工速度快、造价低、抗震性能优越等特点。文章主要分析了建筑钢结构设计现状及优化措施，以供参考。关键词：高层建筑；钢结构；设计1钢结构设计现状钢结构的应用己非常广泛，其主要原因是钢结构的可靠性能较高，然而，近年来，在建筑施工过程中，频繁发生钢结构的失稳问题，这使得人们非常担心。目前，钢结构在当前的建筑设计中的应用还有着一些不完善之处，对钢结构设计应用在前期的工作上比较重要。但是一些设计人员在这些实际工作上还没有得到重视和完善，使得钢结构设计的质量没有保

2、障，由于钢结构的设计工作内容比较繁杂，所以在费用的花费上也相对较大，有的设计单位在钢结构的设计经验上还不是很丰富，于是将对这一设计工作进行分包，一些缺乏资质设计单位在设计中就必然会带来诸多安全隐患。钢结构设计在建筑中的应用在设计方案层面还存在着一些问题有待解决，在资金方面是通过承接单位及设计单位进行分设计的，这就对钢结构的设计深度有了相应降低。还有的在设计中和实际的要求没有满足，例如存在柱脚错误设计问题，由于对这一层面的问题没有得到充分重视就会使得钢结构发牛.变形问题，使得柱脚的节点会受到损坏对整体的建筑物质量也会带来很大影响。另外，钢结构在建筑设计中的应用中还存在着其他方面的问题，例如在设

3、计人员自身的素质不高的问题。从当前的设计人员素质来看，参差不齐，在整体的专业素质层面需要进一步进行提升。在专业技术上的缺乏就必然会对钢结构的运用以及发展等造成很大影响，并对其中的一些问题不能得到有效解决。2建筑钢结构设计优化措施2.1钢材强度一般来说，Q235和Q345B等级是比较通用的钢材，大多数吋候考虑到工程现场管理方便，在主结构上会采用一种钢材等级，但是从经济的角度来考虑,有的截面组合形式应该采用不同强度等级的钢材，如格构柱的肢件可采用Q345B的H型钢，缀条、缀板可采用Q235的钢板或型钢。在连接摩檫面的高强度螺栓经过表面处理后，需要符合以下标准：第一，连接摩擦面需要保持清洁干燥，并

4、iL不能有毛刺飞边、焊接飞溅物，以及焊疤、氧化铁皮和污垢等不良情况；第二，需要在表面处理过程中，采取一定的保护措施，来保护处理后的连接摩擦面，并II不能在连接摩擦面上，标注任何标记；第三，如果需要对连接摩擦面进行生锈处理，那么需要在安装前，采用细钢丝刷，在垂直于构件的方向，正确刷除表面上的浮锈。2.2构件计算钢梁的抗剪强度应按弹性设计；钢梁的挠度计算时采用荷载标准值，可不考虑螺栓孔引起的截面削弱；钢梁腹板应采用加劲肋来加强它的局部稳定性。一般情况下，通过限制板件的宽厚比，可以确保钢梁翼缘的局部稳定性。一旦受压翼缘长度L与其宽度B的比值，超过了标准所规范的限值，就需验算钢梁的整体稳定性，使其满

5、足构件宽厚比以及高厚比的要求。尤其是需要在设计中，考量截面塑性的发展，以及在塑性设计吋，按照更严格的要求进行；在计算单角钢受压构件长细比吋，需要利用到角钢的最小冋转半径，而不是单纯的借助角钢平行轴的冋转半径数据；例如钢柱等轴心受压构件设计，需根据要求的规范标准，计算出其剪力多少；在设计桁架吋，桁架腹杆的平面内、外的计算长度，不能随意取其几何长度，应按规范要求来全方位的考量。2.3构件间连接在连接的构件中，针对普通螺栓等构件，都奋相位的防松动要求，需要采用冇防松动装置的双螺母或者弹簧垫圈等，也可以采用人工方法，将螺栓外露丝扣凿毛或将螺母与外露螺栓点焊；根据钢结构的规范标准，在抗震要求方面，需要

6、采用摩擦型的高强螺栓，而在连接极限承载力计算时，需要考虑螺杆与孔壁的接触情况；建议在构件直接承受动力荷载之吋，不要使用承压型高强螺栓；如果是钢柱和钢梁的刚性连接，需要进行钢柱腹板在钢梁翼缘范围内的节点域计算;节点连接板在拉力和剪力的作用下，需要验算苏强度；与此同吋，钢梁端支座处的底板厚度也需要计算，钢柱底部与柱底板的角焊缝也需要进行计算，为构件连接带来安全性保障。2.4钢结构稳定设计（1）构件的布置，需要考量整个钢结构体系及局部的稳定性要求。S前，钢结构设计一般要按照平面体系进行设计，例如门式刚架以及框架等。为了确保平面结构不出现平面外失稳问题，建议从结构整体布置设计来解决问题，如增加支撑构

7、件等。（2）在设计单层或多层框架结构之吋，一般不需要进行框架稳定性的分析，只需要计算框架柱的稳定性即可。在柱的平面外计算长度系数，需要借助框架整体稳定性进行分析，使柱的稳定计算与框架稳定计算等效。（3）设计结构的细部构造与构件稳定计算应保证一致，这也是钢结构设计中需要注意的问题。节点连接处要求能传递弯距时，应有足够的刚度和柔度；设计桁架节点吋应尽量减少杆件的偏心；在涉及结构稳定性能时，设计构造方面需要满足不冋