钢结构设计思路分析与探讨.pdf

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1、设计与规划钢结构设计思路分析与探讨姚宁（宁波大学建筑设计研究院有限公司，浙江宁波315021）摘要：钢结构建筑因具有轻质、高强、抗震、承重能力强等优点所以被广泛应用于当今的建筑工程中，而且钢结构建筑还可以对资源和能源进行循环利用，与传统的建筑材料相比更加环保耐用。本文从钢结构设计原则、钢结构设计思路和步骤、钢结构设计过程中应注意的问题等几方面来分析钢结构的特点。关键词：钢结构；设计思路；注意的问题中图分类号：TU391文献标志码：A文章编号：1674—3024（2013）12—194—02前言放弃门式钢架。在钢结构设计中，关于钢结构的布

2、置必须根据相关体系特征、荷载分布情况及其性质进行综合考虑。随着我国经济的快速发展，世界先进钢结构设计理念在选择钢结构悬挂结构时，应参考表1。和设计思想的不断涌入，进一步地促进了我国钢结构的发表1钢结构房屋适用的最大高度展。尽管从某种程度上来说，我国与发达国家相比我国钢结构设计水平与其存在着较大的差距。但是经过相关研究工作者的不断努力，我们有理由相信，在不久的将来，中国的钢结构水平将迈向一个新的台阶，达到高质量、高水平、2.2截面的选择高水准的设计目标。对构件截面进行初步估算，主要就是对梁面和支撑断1钢结构设计原则面的形状与尺寸的假定。钢

3、梁的截面高度，通常根据荷载和支座的具体情况，一般是1/20～1/50之间的跨度选择。对建筑结构设计的基本原则是经济、适用、安全、美观、于翼缘的宽度，为了回避钢梁整体稳定的复杂计算，可根据便于施工。一个好的建筑设计作品通常是这五个方面的最佳梁间侧向支柱的间距按照1/b限值加以确定。柱截面需要根运用，通常的设计程序是建筑设计后再进行结构设计，因此据长细比进行预估，通常来说λ的选择值在100左右。结构设计一定程度上受建筑设计的影响和约束，同时，结构2.3结构分析设计又对建筑设计起到“反约束”的作用。结构设计要满足目前在钢结构实际设计过程中，通

4、常结构分析为线性建筑设计的各种要求，以不破坏建筑设计为基本原则，而结弹性分析，条件允许时考虑P-△，P-δ。新近的一些有构设计的能力范围是建筑设计的最大限度，换句话说就是建限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能，这筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出结构设计的为更精确地分析结构提供了有利条件。除此之外，并不是设计原则，建筑设计能否很好的实现取决于结构设计。所有的结构都需要使用软件：对于复杂结构，需要建模运近年来，在钢结构设计中经常出现失稳事故，造成严行程序并做详细的结构分析。重的人员伤亡与经济损失，主要原因是由于以下两方面

5、造成：对于简单结构，可通过手算进行分析；而对于典型结（1）于空间网架、网壳结构等新型钢结构的不断出现，构，可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。结造成相关设计者没有足够的时间去了解掌握这些新型结构构分析时应充分考虑建筑物稳定性、安全性，例如考虑多的设计。层建筑钢结构体系时，纯框架侧移不满足时，可以采用带（2）由于钢结构设计者缺乏相关设计经验，关于钢结支撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横两个方向构和构件的整体稳定性概念理解不够清晰，成为钢结构设布置一定数量的支撑。沿纵向布置的支撑和沿横向布置的计中经常出现的薄弱环节。因此，稳定

6、性成为钢结构设计支撑相连接，形成一个支撑芯筒。竖向支撑桁架起剪力墙中一个突出的问题，如果处理不好此类问题，将会造成不的作用，能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度，可以可估计的损失。所以根据稳定性问题在实际的钢结构设计明显减小建筑物的层间位移。中的特点，以及未来更好的保证钢结构设计中构件不会丧2.4构件设计失稳定性，设计过程中应严格遵守以下三条基本原则：关于构件的设计，首先应该考虑的是对材料进行合理a.保证整体结构的细部构造和构件的稳定计算，二者选择。目前比较常用的钢结构材料是Q235和Q345。从经济必须相互配合，相互统一。的角度考虑，

7、则可选择不同强度钢材的截面组合；从便于工b.在进行结构布置时，必须从整个体系和组成部分的程管理的角度考虑，主结构通常采用单一钢种。近年来，由稳定性要求出发，进行全面考虑。于程序技术的进步，一些结构软件可以对整个结构进行全面c.必须保证结构计算简图和实际计算方法所依据的简优化，因此，我们只需对优化后的截面进行调整直至合理，图相一致，这对框架结构的稳定计算起着相当关键的作用。同时注意模型的建立以及一些计算长度的参数定义即可。2.5节点的设计2钢结构设计思路和步骤连接节点的常用方法包括等强设计与实际受力设计两2.1钢结构的形式与布置种，基于安

8、全性的考虑，可以采用等强设计法，可以设计钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及出焊缝、螺栓连接等。作为设计构建中的核心，结构的焊塔桅等结构形式。通常情况下，每个形式都有其独特的特接主要有直角焊接、斜