钢结构建筑与简单设计步骤.pdf

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1、2013年8月建材与装饰规划与设计钢结构建筑与简单设计步骤程立拓（福建省建筑科学研究院福建福州350000）摘要：钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。其具有自重轻、可靠性高、施工周期短、可回收再利用、安装快捷、抗震性好、环境污染少等优势。缺点是耐腐性及耐火性较差。本文介绍了钢结构建筑的特点与简单设计步骤，在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要，对一些难以做出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系两者的力学关系、震害、破坏机理、试

2、验现象、工程经验所获得的设计理念，从全局视角来确定控制结构的布置和细部要求。关键词：钢结构建筑；钢结构设计中图分类号：TU318文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）23-0015-02引言2钢结构建筑的简单设计最早在建造房屋中使用钢结构的国家可以追溯到18世纪末2.1判断结构是否适合用钢结构的英国，从此钢结构建筑彻底改变了以往建筑造型的模式，建筑钢结构通常用于大跨度、高层、体型复杂和荷载或吊车起重设计的理念与方法亦随之嬗变。量大、有较大振动、密封性、高温车间、要求高及能活动或经常装我国

3、近20年来，钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建拆的结构。筑中，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产2.2结构选型与结构布置的新工艺技术和产品日益增多，使建筑结构充满现代化时代气结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛，此处仅息，现实证明钢结构建筑在我国具有广阔的发展前景。简单介绍。在在结构选型与布置阶段，钢结构设计理念中都应该1现代钢结构的建筑特点注重是“概念设计”。对一些难以作出精确理性分析或规范未规1.1预工程化程度高，建设成本降低，工期缩短定的问题，可依据从整体结构体系与分体系

4、之间的力学关系、震钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生害、破坏机理、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局产，提高了建筑预工程化，使不同材料、不同形状和不同制造方的角度来确定控制结构的布置及细部措施。结构方案便于手算、法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并算。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选且加快了施工速度。择。它也是判断计算机内力分析输出数

5、据可靠与否的主要依据。1.2建筑与结构的设计与功能一体化，使建筑更富有钢结构通常有框架、平面（木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。功能化结构选型应考虑它们不同的特点。当有较大悬挂荷载或移动在钢结构建筑中，结构成为形象构成的重要因素，结构的形荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。建筑许可时，在框架体，构件，节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与中布置支撑会比简单的节点刚接的框架更好经济性。如果雪压结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化大的地区，积雪滑落要屋面曲线要有利

6、于，就会总雪载释放近以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一半。如同降雨量大的地区。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。在地震烈度高或很不许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。规则的高层中，高层钢结构常采用钢混凝土组合结构，不要单考1.3钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求虑经济去选择不利抗震核心筒加外框形式。宜选择周边巨型钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体，强度高，弹性模量亦SRC柱，核心为支撑框

7、架的结构体系。高。其密度与强度的比值远小于砖石，混凝土，木材，在同样受力结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考情况下钢结构自重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或构以及灵活的结构形体。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗构体系更能满足建筑对跨度的要求，使这类型建筑成为标志性侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用建筑。线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线

8、。比如有1.4原材料可以循环使用，有助于环保和可持续发展支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。运用钢结构对于能源和资源都非常短缺的我国意义重大，当框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递前中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑国家。钢材是方向以满足不同的要求。一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，边角料也有2.3预估截面价值，不需要制模施工。·15·规划与设计建材与装饰2013年8月结构布置结束后，需对构