简析钢结构建筑设计和加固措施

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1、简析钢结构建筑设计和加固措施　　摘要：本文主要分析了钢结构建筑的设计、钢结构加固的原理及钢结构加固的措施，以供读者参考。关键词：钢结构；设计；加固中图分类号：TU391文献标识码：A1、钢结构建筑的特点1.1预工程化程度高，建设成本低、缩短工期与传统的砖混、混凝土材质结构等建筑不同，钢结构建筑具有一定的预工程化，使得材料的加工和安装一体化，大部分钢结构在出厂时已生产完毕，在施工现场只需要利用合适的连接方式将钢结构进行组合安装，提高了施工速度，缩短了大约40%的建筑工程施工周期，可以使建筑工程更早投入

2、使用。1.2钢结构建筑的跨度更大，高度更高钢材的内部组织比较均匀，近似于各向同性的匀质体，结构总体自重轻，强度也高。钢材的密度/强度的值比砖石、混凝土、木材均小很多，这样在受力相同的情况下，钢结构可以做成跨度更大、高度更高、结构形式更加灵活的结构体系。到目前为止，世界上已经拥有建造跨度超过1000m的超大穹顶和高度大于1000m小于4000m的超高层建筑的能力。1.3钢结构建筑更具有功能化、更加美观8在钢结构建筑中，结构的形体、构件和节点在一定程度上决定了建筑的形象。建筑结构的设计与功能需要实现一体

3、化，这样建造出来的建筑才更具有功能化，才能创造出艺术与技术并存的建筑。钢结构建筑可以挣脱结构的约束，斜线、曲线在钢结构建筑造型中的应用创造出更多新奇、优美的建筑形象。2、钢结构建筑的设计2.1钢结构建筑整体与局部精细设计建筑的设计不仅仅在于外观上的美感，还在于建筑间的相互协调的能力。钢结构建筑作为建筑结构形式中的一种，它在具有钢结构建筑特殊性的同时也具有普通建筑的一般性。所以在满足钢结构特殊性设计的同时，也必须满足一般建筑的共性设计。由于钢结构的特殊性，通常在建造钢结构建筑的时候，会导致部分细节部位

4、出现偏差或者裸露在外。故而在设计钢结构建筑的时候，在力求建筑形象和建筑功能的完美结合的同时，设计复杂化和工程精细化的要求也更加严苛。有的时候为了体现钢结构建筑独特的金属感，而将其部位、部件裸露在外，这样会则会增加建筑的设计难度及其复杂程度。因此在对钢结构建筑设计时，细节的把握是至关重要的。对整个建筑而言，细节的较高质量将会带来更好地整体效果，为人们展示更美好的形象。2.2钢结构的稳定性设计8目前结构大多数是按照平面体系来设计的，例如常用的桁架和框架都是采用的这种设计。为保证这些平面结构不致于出现平面

5、失稳，则需要从结构的整体布置来解决相关问题，亦即设计的时候增加必要的支撑构件来维持其整体的稳定性。换而言之，就是保持平面结构构件平面外稳定的支撑构件设置必须和平面结构布置协调一致。此外，通过平面桁架组成的塔架等相关设施及其结构，基于上述原因，也应该需要注意杆件的稳定和横隔设置之间的关系，以保持其稳定性。钢结构稳定性设计需注意下述问题：（1）目前的钢结构建筑多用于跨度较大的建筑结构，整体稳定和局部稳定维持一个相对的状态，杆件牵涉整体设计时，需从整体稳定入手。（2）对于日常其他设计，除须考虑结构的整体性

6、，还需要考虑其他的设计点。因为目前的设计分析稳定性的时候，多采用经验数据引用的某一个范围区间作为其结构参数、负荷的计算点。而在实际操作过程中，由于结构参数的不稳定性，造成对结构稳定性的分析结果具有相对误差性。8（3）考虑建筑的稳定性的时候，还需考虑钢结构材料的弹性、应力叠加等多方面因素。通常建筑使用的混凝土的计算公式在此时将不能运用。因为对于钢结构材料而言，其应力叠加应满足这两个条件：应力应变成正比即使用材料服从虎克定律以及结构的变形很小。故而在设计钢结构建筑的时候，需从多方面考虑其设计需求。钢结构

7、建筑在我国国内具有广阔的发展前景和普及需求。要解决钢结构稳定性设计中存在的问题，在设计时应该根据实际情况，从细节入手，将设计工作力求做得更好。3、钢结构加固的原因当钢结构建筑在使用过程中出现以下问题，如钢结构出现了一定的缺陷或者损伤，或者是使用条件发生了改变，亦或者在对结构的强度、刚度以及稳定性进行检查验算之后发现整体或局部结构不能够满足使用要求的，那么就需要对钢结构进行加固处理。一般而言，出现上述情况的主要原因包括以下几个方面：（1）钢结构设计或者施工中导致钢结构出现缺陷，例如焊缝长度不够，杆件切

8、口过长，使用截面削弱过多等；（2）钢结构在经过长时间的使用之后，会出现不同程度的锈蚀或磨损等现象，从而导致结构本身出现缺陷，使结构构件截面严重削弱；（3）工艺生产条件发生了变化，使结构所承受的上部荷载增加，导致原有结构不能满足受力要求；（4）钢结构建筑中所用到的钢材质量无法达到既定的材质参数要求；（5）地基基础下沉导致结构变形和损伤；（6）实际使用时的积灰荷载或雪荷载远大于设计值，造成结构受力工况超出预计，引起结构的变形和损伤；（7）自然灾害等其他因素造成结构的轻微变