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1、鋼結構設計中的要點及難點探析摘要:伴隨著我國建筑行業(yè)的不斷高速發(fā)展,鋼結構工程也得到了發(fā)展的契機,大量的鋼結構工程不斷上馬,鋼結構建筑早已成為我們日常工作生活中必不可少的一部分,但在發(fā)展的過程中也逐步暴露出在設計環(huán)節(jié)的問題。因此,本文筆者根據個人幾年來鋼結構設計行業(yè)的工作經驗,并結合為前我國鋼結構設計行業(yè)的實際情況,先對鋼結構工程進行簡要描述,繼而對鋼結構工程的特點進行簡單分析,最后再對鋼結構設計屮的要點及難點進行詳細的論述,希架可以起到拋磚引玉的作用,在推動我國鋼結構設計行業(yè)不斷進步的同時,也為我國
2、建筑行業(yè)的不斷進步注入新的活力。關鍵詞:鋼結構;設計;概述;特點;要點;難點中圖分類號:TU391文獻標識碼:A文章編號:、八—1—^刖g隨著人們物質生活水平的提高,對于綠色建筑的要求也在不斷提升,因此以鋼材為主體的鋼結構建筑是未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來,我國鋼結構工程行業(yè)得到了高速的發(fā)展,但是也出現了大量的問題,特別是在設計環(huán)節(jié)由于缺乏足夠的監(jiān)管,出現了人量的問題。因此,筆者對鋼結構設計中的要點和難點進行簡要分析,希望可以對大家日后的工作起到一定程度的幫助作用。、鋼結構工程的現狀作為建筑行業(yè)
3、中重要組成之一,鋼結構工程在建筑工程告訴發(fā)展的這一巨大契機之下也得到了不斷地進步以及應用。根據權威部門的統(tǒng)計,鋼結構工程與傳統(tǒng)的混凝土工程相比,不僅減少了約70%的自重,還大幅度增強了抗震能力,并且由于其施工速度遠超過傳統(tǒng)建筑,所以近年來,我國鋼結構工程得到了長足的發(fā)展。二、鋼結構工程的特點1節(jié)能環(huán)保鋼結構建筑對于我國的能源短缺現狀會起到非常大的改善作用,并但由于我國是世界上最大的混凝土建筑大國,鋼結構建筑明顯的改善了我國對于建筑材料的迫切需求,不僅不需要支模施丁,還節(jié)省了大量的邊角料,具有非常高的再
4、利用價值?,F階段,我國已經引進了新型的住宅產品,鋼結構建筑由于其特殊的防潮以及保溫隔熱系統(tǒng),大幅度的減少了熱損失,保證在任何氣候下,都能將溫度以及濕度維持在一個適宜人類居住的壞境,對于我國的能源短缺的局面起到了一定的改善作用。2功能豐富由于鋼結構工程的特殊性,我們通過從節(jié)點、構件以及形體等方面的設計對建筑外在形象進行改善。唯有在設計時充分考慮到鋼結構建筑的功能,才能夠在充分發(fā)揮建筑功能的同時,完善建筑的外在形象,即可創(chuàng)造出藝術與技術合為一體的鋼結構建筑。三、鋼結構設計中的要點及難點1對鋼結構適用性的判
5、定由于鋼結構大多數都是使用在荷載較人、體型復雜、跨度較大以及高層建筑中,要求其便于拆卸、密封嚴、耐高溫以及能夠承受較大幅度振動,所以我們在進行鋼結構設計之前一定要注意該條件下鋼結構是否適用,能否滿足正常使用需求。2加強對其結構的分析在實際的設計工作中,我們通常對鋼結構進行線彈性分析?,F在新開發(fā)出來的的一些軟件則可以考慮鋼材的彈塑性以及兒何非線性,可以更加精準的對鋼結構受力進行分析。但是我們在實際的工作中,并不全依靠先進的軟件,也可以通過對力學手冊等工具書的充分利用,來獲得結構的內力以及變形等數據,并通
6、過相關的計算進行分析。一旦遇到復雜的建筑結構就需要進行建模,對其進行詳細的模擬分析。3加強對其截面的分析在進行結構布置后,應對鋼結構的截面進行預估。首先就要對主要支撐以及梁柱的尺寸以及形狀進行假定,其屮鋼梁可以選擇H型鋼或者槽鋼,根據支座和荷載的情況,我們可以將截面的高度定在跨度的1/50-1/20Z間。此外還要按照梁間側向支撐的1/b限值進行翼緣寬度的確定,山于這種方法避免了對鋼梁穩(wěn)定性的計算,現階段已經得到了廣泛的使用。在確定了截面高度以及翼緣寬度后,我們可以按照相關規(guī)范對板件的厚度進行預估。其屮
7、入在50?150的范圍內進行選擇,但大多數為了便于計算都選在100左右。再根據軸心受到壓力的不同,可以選擇H型鋼或者鋼管。根據不同的結構,我們可以選擇不同的界面構造。最后,我們就是需要根據構件受力的實際情況,在考慮到安全、美觀的前提下,進行構件截面形式的自由選擇。4加強對節(jié)點的設計鋼結構的設計工作中,節(jié)點的設計工作是其中最為關鍵的一部分,因此,我們必須避免由于模型分析的節(jié)點與設計的節(jié)點不一致的現象,所以我們要按照不同的傳力特性,將節(jié)點分為半剛接、餃接以及剛接三種,其中具體的選擇要按照鋼結構的實際受力進
8、行選擇。四、鋼結構設計中需要注意的問題1選擇適合的構件由于鋼結構對于構件的要求非常高,所以我們需要在設計的環(huán)節(jié)加強對構件的選擇,保證每個構件的穩(wěn)定。由于鋼結構工程中,采用的材料的韌性、塑性以及強度都比較高,而且山于其截面積較小,屬于細長的構件,所以我們在設計的環(huán)節(jié)就需要根據穩(wěn)定、變形以及疲勞應力等來計算鋼結構的截面尺寸。這項工作在設計環(huán)節(jié)中非常重要,因為在一些環(huán)境較為惡劣的地區(qū)鋼結構會受到較大外力的作用,所以我們在進行拱架、長懸臂結構、風口地區(qū)、地震區(qū)以