鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中要點和難點探究

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1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中要點和難點探究　　摘要：伴隨著我國建筑行業(yè)的不斷高速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程也得到了發(fā)展的契機，大量的鋼結(jié)構(gòu)工程不斷上馬，鋼結(jié)構(gòu)建筑早已成為我們?nèi)粘９ぷ魃钪斜夭豢缮俚囊徊糠?，但在發(fā)展的過程中也逐步暴露出在設(shè)計環(huán)節(jié)的問題。因此，本文筆者根據(jù)個人幾年來鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)的工作經(jīng)驗，并結(jié)合當(dāng)前我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)的實際情況，先對鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行簡要描述，繼而對鋼結(jié)構(gòu)工程的特點進(jìn)行簡單分析，最后再對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點及難點進(jìn)行詳細(xì)的論述，希望可以起到拋磚引玉的作用，在推動我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)不斷進(jìn)步的同時，也為我國建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步注入新

2、的活力。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；概述；特點；要點；難點中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：前言隨著人們物質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工程行業(yè)得到了高速的發(fā)展，但是也出現(xiàn)了大量的問題，特別是在設(shè)計環(huán)節(jié)由于缺乏足夠的監(jiān)管，出現(xiàn)了大量的問題。因此，筆者對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點和難點進(jìn)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。7一、鋼結(jié)構(gòu)工程的現(xiàn)狀作為建筑行業(yè)中重要組成之一，鋼結(jié)構(gòu)工程在建筑工程告訴發(fā)展的這一巨大契機

3、之下也得到了不斷地進(jìn)步以及應(yīng)用。根據(jù)權(quán)威部門的統(tǒng)計，鋼結(jié)構(gòu)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(yuǎn)超過傳統(tǒng)建筑，所以近年來，我國鋼結(jié)構(gòu)工程得到了長足的發(fā)展。二、鋼結(jié)構(gòu)工程的特點1節(jié)能環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)建筑對于我國的能源短缺現(xiàn)狀會起到非常大的改善作用，并且由于我國是世界上最大的混凝土建筑大國，鋼結(jié)構(gòu)建筑明顯的改善了我國對于建筑材料的迫切需求，不僅不需要支模施工，還節(jié)省了大量的邊角料，具有非常高的再利用價值?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)引進(jìn)了新型的住宅產(chǎn)品，鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其特殊的防潮以及保溫隔

4、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環(huán)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7由于鋼結(jié)構(gòu)工程的特殊性，我們通過從節(jié)點、構(gòu)件以及形體等方面的設(shè)計對建筑外在形象進(jìn)行改善。唯有在設(shè)計時充分考慮到鋼結(jié)構(gòu)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(shù)與技術(shù)合為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。三、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點及難點1對鋼結(jié)構(gòu)適用性的判定由于鋼結(jié)構(gòu)大多數(shù)都是使用在荷載較大、體型復(fù)雜、跨度較大以及高層建筑中，要求其便于拆卸、密封嚴(yán)、耐高溫以及能

5、夠承受較大幅度振動，所以我們在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計之前一定要注意該條件下鋼結(jié)構(gòu)是否適用，能否滿足正常使用需求。2加強對其結(jié)構(gòu)的分析在實際的設(shè)計工作中，我們通常對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性分析?，F(xiàn)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幾何非線性，可以更加精準(zhǔn)的對鋼結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。但是我們在實際的工作中，并不全依靠先進(jìn)的軟件，也可以通過對力學(xué)手冊等工具書的充分利用，來獲得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力以及變形等數(shù)據(jù)，并通過相關(guān)的計算進(jìn)行分析。一旦遇到復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)就需要進(jìn)行建模，對其進(jìn)行詳細(xì)的模擬分析。3加強對其截面的分析7在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置后，應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)

6、的截面進(jìn)行預(yù)估。首先就要對主要支撐以及梁柱的尺寸以及形狀進(jìn)行假定，其中鋼梁可以選擇H型鋼或者槽鋼，根據(jù)支座和荷載的情況，我們可以將截面的高度定在跨度的1/50～1/20之間。此外還要按照梁間側(cè)向支撐的l/b限值進(jìn)行翼緣寬度的確定，由于這種方法避免了對鋼梁穩(wěn)定性的計算，現(xiàn)階段已經(jīng)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(guān)規(guī)范對板件的厚度進(jìn)行預(yù)估。其中λ在50～150的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，但大多數(shù)為了便于計算都選在100左右。再根據(jù)軸心受到壓力的不同，可以選擇H型鋼或者鋼管。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，我們可以選擇不同的界

7、面構(gòu)造。最后，我們就是需要根據(jù)構(gòu)件受力的實際情況，在考慮到安全、美觀的前提下，進(jìn)行構(gòu)件截面形式的自由選擇。4加強對節(jié)點的設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，節(jié)點的設(shè)計工作是其中最為關(guān)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(shè)計的節(jié)點不一致的現(xiàn)象，所以我們要按照不同的傳力特性，將節(jié)點分為半剛接、鉸接以及剛接三種，其中具體的選擇要按照鋼結(jié)構(gòu)的實際受力進(jìn)行選擇。四、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題1選擇適合的構(gòu)件7由于鋼結(jié)構(gòu)對于構(gòu)件的要求非常高，所以我們需要在設(shè)計的環(huán)節(jié)加強對構(gòu)件的選擇，保證每個構(gòu)件的穩(wěn)定。由于鋼結(jié)構(gòu)工程中，采用的材料的韌性

8、、塑性以及強度都比較高，而且由于其截面積較小，屬于細(xì)長的構(gòu)件，所以我們在設(shè)計的環(huán)節(jié)就需要根據(jù)穩(wěn)定、變形以及疲勞應(yīng)力等來計算鋼結(jié)構(gòu)的截面尺寸。這項工作在設(shè)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(jié)構(gòu)會受到較大外力的作用，所以我們在進(jìn)行拱架、長懸臂結(jié)構(gòu)、風(fēng)口地區(qū)、地震區(qū)以