[精品]浅析建筑钢结构设计方法.doc

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1、浅析建筑钢结构设计方法浅析建筑钢结构设计方法摘耍：在我国社会主义市场经济高速发展的今天，建筑事业在我国社会建设中所起到的作用越来越突出，其不仅仅能够为人们提供更舒适、更方便、更安逸的生活环境，同时本身也是我国经济发展的重要增长点之一。在现今建筑事业中，钢结构的应用越来越普遍。钢结构具有空间跨度大、造价低、结构性能突出、安装便利等优势，这使得其在建筑行业内得到了众多企业的青睐。关键词：建筑钢结构；结构设计；设计方法中图分类号:TU391文献标识码：A引言钢结构越来越普遍的今天，以它强大的优势占据着建筑领域相当大的比例。与混凝土相比，它有自重轻、抗震

2、性能好、工期短和施工方便快捷的优点。近几年钢结构的应用范围也越来越广泛，不仅仅局限于轻钢结构和大跨结构，更多的应用于高层中，钢混结构的应用使得结构的抗震性和空间应用更好，容器和管道、高耸结构都在蓬勃发展。我国钢结构近年来发展迅速，总结国内经验的同时，还吸取国外同行业的先进经验。一、建筑钢结构设计方法1、容许应力法容许应力的设计原则是：其结构计算应力应小于结构构件设计所规定的容许应力。对于结构构件的计算应力耍按规定的标准荷载，计算是以一阶弹性理论而得到，是以一个去除材料并大于1的安全系数的极限应力或是屈服应力而确定的。容许应力主耍存在的缺点在于：第

3、一，不能合理的考虑到结构几何的非线性影响；第二，由于容许应力法采用的是单一安全系数，不能反映出荷载变异和抗力的独立性等。2、塑性设计法采用塑性设计原则是指结构构件的塑性性质和强度耍高于标准荷载的构建乘以安全系数，在构建内力结构分析中一般采用钢塑性分析法或是一阶塑性分析法。塑性设计法的主耍优点在于其结构进入塑性后允许进行内力的重分布，但必须耍求其构件和结构能有足够的延性，在设计中严格的限制了翼缘和截而腹板的比例尺寸。塑性设计法虽然考虑到了非线性，可以客户存在缺陷的容许应力法，但是在结构设计中依然不能反映出结构构件与材料屈服的扩展。3、极限状态法极限

4、状态法是为了克服塑性设计法和容许应力法所存在的缺陷，这种方法主要是采用荷载分项系数和抗力来替代单一安全系数。目前，极限状态法以是我国最常用的设计方法。其结构由于荷载的作用，可在一定的周期内达到两种极限状态，第…种是正常使用极限状态，第二种是承载能力极限状态。承载能力极限状态所对应的是结构的安全性，主要是指构件的塑性变形、断裂等造成的结构破坏。二、建筑钢结构设计的方法过程1、钢结构设计图和钢结构施工详图的区别我国钢结构施丁图纸的设计分为2个阶段：钢结构设计图和钢结构施工详图。钢结构详图设计正是笔者所要讨论的课题，看似与钢结构深化设计有所区别，但仅仅

5、是叫法不同罢了，深化设计也叫详图设计，也可以说是二次设计。钢结构施工详图与混凝土的施工图纸有着实质性的区别，钢结构施工详图必须在设计图的基础上进行二次设计，必须以T程设计图纸为依据，结合工程概况、钢结构加工、运输和安装等施丁.T艺和其他专业的配合进行二次深化设计。其主要内容有:使用计算机放样制图(CAD)或使用详图软件建立结构空间实体模型制图，提供制造加T和安装的施工详图、构件清单及设计说明［1］。2、钢结构详图设计的具体步骤钢结构详图的绘制工具。首先在做详图之前，我们得了解钢结构的组成，构件的表示方法、焊缝的表示方法等，深化设计的步骤：第一步：

6、熟悉钢结构设计详图；第二步：与相关专业沟通；第三步：建模型、绘制详图。详图设计一般釆用CAD或TEK-LA软件建模，另外，中国建研院的PKPM软件也可以做…些详图深化⑵。3、不同软件之间的优劣对比钢结构详图设计时要编制构件表和材料表，包括•从最初的提材料计划开始，拿到图纸分析完成后首先进行材料计划。首先介绍…下深化设计的手段。采用的都是软件，各种软件有各自的优缺点，平吋的普通门式钢架类轻钢厂房，要求速度快、工期紧的情况下采用CAD比较快捷方便，CAD强大的图形编辑功能，可以采用多种方式进行二次开发，可进行多种图形格式的转换，比如EXCEL表能方便

7、的运算，之后加载导入到CAD,以方便材料表的绘制。CAD最大的缺点是不能准确直观地看到3D模型，从而会出现一些不必要的错误，导致工地安装困难。而TEKLA和PKPM(STXT)可以直观地看到模型，三维建模软件能自动产生2D加工详图，提供完整的2D图画编辑功能及构件碰撞校核功能，但也存在着缺点，心成的图纸标注不够清晰，不适于车间工人快速视图，所以调图的时间很多。建模出图很快，时间都费在了调图上。鉴于TEKLA出错率低，一般大型的多高层建筑均釆用三维建模的深化设计。三、建筑钢结构的稳定性设计在设计钢结构的过程屮，需遵循其结构的设计原则，保证钢结构的安

8、全可靠，从而有足够的强度和耐久性，才能具备建筑钢应具备的特点，建筑钢结构通过稳定性设计，钢结构才能充分发挥出最大优势。1、钢结构的设计原