建筑钢结构设计常见问题与解决措施

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1、建筑钢结构设计常见问题与解决措施　　【摘要】钢结构作为建筑结构主要的结构类型，钢结构是通过热扎、钢板、冷弯以及焊接承受或者传递荷载的形式，它具有可靠性高、自重轻、安装方便、抗震效果好、施工时间短、回收利用率好、环境污染少等特点。和传统混凝土结构相比，它具有大、高、轻等发展优势，目前，在全球工程建设中已经取得了良好的应用效果。本文结合我国建筑钢结构设计，对建筑钢结构设计特点、原则、常见问题以及解决措施进行了简要的探究和阐述。【关键词】建筑设计；钢结构；常见问题；解决措施前言自改革以来，我国建筑工程如雨后春笋般呈现出欣欣向荣的发展趋势，随着社

2、会发展步伐加快，人们对建筑工程要求越来越高。在创新性、多元性等要求下，设计师更加注重结构设计安全性、时效性，由于各种因素影响，建筑钢结构设计仍然存在很多问题，一部分是施工工艺或者施工条件的问题，另一部分则是没有详细规定施工规范或者施工原则造成的，从而造成建筑钢结构质量问题，甚至还会给钢结构安全造成不良影响。因此，在实际工作中，工程师必须认真分析钢结构设计问题，将实际情况和建筑物安全有机的联系起来，进而不断提高施工效益和社会效益。71建筑钢结构设计特点以及原则1.1建筑钢结构设计特点（1）强度高在建筑施工中，钢结构具有很高的强度特性，韧性和

3、塑性相比其他建筑都好；如比砖石、木材等，强度都要高出很多。因此，被广泛应用于大荷载、大跨度的结构设计中。拥有较好的塑性，在一定条件下结构就不会因为超载出现断裂；韧性，则是结构适应动力荷载的主要因素。另外，钢结构拥有良好的吸能力和延伸性，也是抗震性良好的基础条件。极高的钢材强度，构件截面制作薄且小，当受到压力影响下，就能满足施工要求，有时也会让强度不能正常发挥。（2）材质均匀在钢结构内部，材质相对比较均匀，在应力范围内部，几乎处于完全弹性的状态，从而让钢结构受力状况满足工程力学计算结果。其次，在轧制以及冶炼过程中，钢材质量也有得到严密的控制

4、，从而让材质在极小的区域波动。（3）施工周期短，制造简单7在建筑结构设计中，构成钢结构的材料，几乎全部属于成材，非常单纯，加工便利，通过机械就能直接操作。在作为专业的金属结构构件时，也能拥有极高的精确度；在工地构件拼装中，通过安装方便的普通型螺栓或者强度很高的螺栓都能进行，有时甚至直接在地面进行拼装或者焊接成较大的单元进行吊装，从而为缩短施工周期创造条件。除了上述特点外，已经建成的钢结构建筑，在改建或者加固中也比较方便，如在结构螺栓连接钢结构建筑中，根据施工要求就能进行拆迁。1.2建筑钢结构设计原则在建筑施工中，为了保障工程质量，钢结构设

5、计必须拥有足够的稳定性、刚度和强度，在整体结构满足安全和可靠要求的同时，须达到建筑使用标准，并且具有良好的耐火性。在结构方案设计中，设计者必须以减小钢结构自重、节省材料为前提，方便结构构件运输、维护。在条件允许的情况下，尽量保障外部美观，特别是外露部分，必须满足建筑美学要求。在结构设计中，根据上述原则，再整合实际情况各种要求，让建筑钢结构拥有良好的施工合理性、设计特点以及经济性。在梁柱体系中，建筑钢结构通常使用的是普通的梁柱体系，焊接柱为箱型钢柱，使用热轧式焊接整个钢梁，让整个设计结构为刚性框架，由板、梁、柱承担部分荷载。对于建筑钢结构框

6、架中的柱和梁、基础和梁必须按照刚性结构进行连接设计，在现场施工中，通过焊接和高强螺栓逐步发挥连接作用。7在抗剪设计中，通过计算结果可以看出：在地震力以及水平荷载影响下，上述结构体系部分刚度较弱，进而就需要布置中心，有效抵抗水平荷载。对于建筑钢结构剪力墙中的电梯和楼梯间，通常使用钢筋混凝土的方式，就可以更好的控制水平外力对工程造成的冲击。2建筑钢结构设计常见问题以及解决措施2.1地梁问题以及解决措施在建筑钢结构框架设计中，地梁问题作为影响工程质量的主要因素之一，地梁设计好坏主要表现在以下方面：对于基础埋置较大的部分，如果地梁和框架柱相连，不

7、仅会影响框架柱计算高度，同时还会影响整个框架柱内力分析成果；如果地梁和基础相连，由于地梁联系着基础部分，对于基础的不均匀沉降就能得到很好的调整。其次，地梁作为整个建筑工程底层支柱，与普通的框架梁受力状态相比，地梁将在荷载影响下，让地梁受制于土，部分荷载能够直接传输到框架柱上，部分荷载则通过梁底土反力以及梁侧阻力将其传输到地基上；从而受力状态就不会像普通框架梁在荷载影响下受介质约束，将梁上的荷载传输到框架柱。7从目前的建筑钢结构设计情况来看，由于土反力相对复杂，在定量土的过程中，土反力和摩擦阻力具有很大难度。因此，工程师必须以其中一层框架梁

8、作为地梁进行计算，在地基土影响被忽略的同时，将建筑钢结构所有荷载传输到指定的框架柱中，这种方式不足的地方是，它会造成计算模型和实际情况不适应。和建筑框架梁不同的是：由于缺乏风力、地震、水平变形