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1、关于建筑钢结构设计要点研究 摘要：本文主要对钢结构设计中应注意的要点进行简要的分析和讨论，供设计同行参考。关键词：钢结构；结构设计；要点中图分类号：TU391文献标识码：A1、建筑钢结构的特点建筑钢结构与钢筋混凝土结构相比具有以下优点:一是钢结构可工厂化制作,减少现场施工的工作量,施工周期短;二是由于钢结构自重轻、结构荷载小,减少了地基处理的工作量和费用;三是钢结构利于抗震,给投资方带来较好的经济效益和社会效益;四是钢结构由于其材料本身的性能好,强度高,与钢筋混凝土结构相比结构断面小,在厂房布置
2、中可以节省一部分空间,更容易满足工艺灵活布置的要求。2、建筑钢结构的稳定设计2.1强度与稳定的区别强度问题是一个应力问题。稳定问题则与强度问题不同,它实质上是一个变形问题。如轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。2.2钢结构稳定设计的原则钢结构稳定设计应遵循以下3项基本原则:82.2.1结构整体布置必须考虑整个体系以及各组成部分的稳定性要求。目前,结构大多数是按照平面体系来设计的,如桁架、框架都是如此。保证这些平面结构不出现平面失稳,需要从
3、结构整体布置来考虑,即必须设置必要的支撑构件。也就是说,结构构件的平面内和平面外的稳定计算必须和结构布置相一致。2.2.2结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致。目前设计单层和多层框架结构时,经常不进行框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时,计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数应通过框架整体稳定分析得出,这样才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而,实际框架多种多样,而设计中为了简化计算工作,需要设定一些典型条件。2.2.3结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合,使二者
4、具有一致性。结构计算和构造设计相符合,一直是结构设计中大家都十分关注的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋予它足够的刚度和柔度,对桁架节点应尽量减少杆件偏心,这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是,当涉及稳定性能时,构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。3、建筑钢结构设计要点3.1正确选用钢材与焊缝质量等级8按照国内现行的相关规范要求，在钢结构的设计方案中，应明确标注钢材与焊缝质量等级。在国内现阶段的钢结构设计中，对于焊缝质量等级的要求缺乏明确性，部分项目甚至并没有提及。
5、在抗震要求较高钢结构建筑的设计时，钢板的厚度应≥40mm，在承受沿板厚方向的较大拉力时，要保证板厚方向的截面收缩率。在钢结构设计中，焊接连接是基本的钢结构连接方法，焊缝质量的优劣直接影响到结构的整体安全，所以，必须根据结构、构件的重要性与受力性能等，合理确定焊缝的质量等级。3.2结构选型8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。对一些难以作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之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所
6、获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择，所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。结构选型时，应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中，当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度外不需考虑雪载)，建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经
7、济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。3.3结构布置结构布置是设计中比较难的部分，它既要考虑结构整体刚度大小问题，又要考虑结构整体刚度均匀问题。具体地说，也就是柱子主方向的朝向，支撑、剪力墙设置的位置等。假如不对结构布置做仔细的分析工作，整个结构的抗力有效性、传力途径合理性将得不到充分地发挥，从而使经济性不佳。建议初算后，调整结构柱子主方
8、向及支撑、剪力墙位置时，可以尽量参考结构整体变形图和几个主振型图的情况。实际设计工作中结构布置与建筑使用功能往往是有冲突的。针对有冲突的地方，结构布置作出相应的调整，努力做到在满足建筑使用功能的前提下，让结构布置趋于最合理。3.4结构计算梁、柱的截面初选时，要考虑构造要求，如翼8缘宽厚比、腹板高厚比、构件长细比等。不宜为了一味追求用钢指标，而采用把梁、柱截面高度加大、腹板厚度变薄、翼缘宽度变窄、厚度变薄等措施。如这样做后，将产生负面效应。首先，这将使得梁、柱自身的整体稳定性不易保证
