淺析鋼結構設計要點

1、<p><b>　　淺析鋼結構設計要點</b></p><p>　　摘 要：鋼結構是一種新型的建筑結構形式，比起其他建筑結構形式，鋼結構材質均勻強度高，制作精度高，施工周期短，本文從鋼結構住宅設計中的問題和對于進行分析，并對鋼結構設計要點進行了分析。 </p><p>　　關鍵詞：鋼結構；設計要點；具體分析 </p><p><

2、b>　　0引 言 </b></p><p>　　鋼結構在高層建筑方面的運用已經經歷了數十年。建筑鋼結構的優(yōu)點多多，相比較傳統的混凝土結構和砌體結構等，它性能穩(wěn)定，質量輕強度高，抗震性能好，施工時可以在廠房進行加工再到現場裝配，不僅裝配的完整度好精密度高，而且能夠大大的加快施工進度縮短工期。同時它還被稱為“綠色建筑”，基礎造價低，材料可回收和再生，節(jié)能、省地、節(jié)水。作為一種綠色環(huán)保建筑，近年來，鋼

3、結構住宅已被建設部列為重點推廣項目。由于煉鋼技術與成型制造工藝日趨發(fā)展，這就給運用鋼結構工程帶來新的生機，工程建設也不斷的增加，因此，也就不斷完善了鋼結構設計和施工方面的技術。 </p><p>　　一、鋼結構工程設計原則 </p><p>　　鋼結構設計服務于鋼結構的施工與使用，鋼結構工程使用目的是為了創(chuàng)造效益。公共建筑偏重于社會效益，工業(yè)建筑則偏重于經濟效益。因此，“鋼結構經濟性”是鋼

4、結構設計的另一個重要方面。 </p><p>　　1.“鋼結構經濟性”原則應從總體上加以分析，不能僅從某一方面孤立地去考察。在很長一段時間內，鋼結構設計以耗鋼量為標準，即耗鋼量低就是先進的設計、是好的結構體系或形式，這在鋼材匱乏的年代，節(jié)約鋼材是一種重要的手段。然而，總體而言，單純以耗鋼量為評價標準是不完全的，也不盡合理。對門式剛架輕型鋼結構房屋，全面評價結構體系的合理性應綜合考慮用鋼量、加工制作費、安裝費、施工

5、周期及基礎費用等。因此，鋼結構設計時，必須對鋼結構體系的經濟性進行深入分析和全面的考察，只有綜合效益最佳的方案或鋼結構體系才是合理的。評價結構體系的合理性，不僅要看耗鋼量指標，還要看總體造價，也要看工期的長短，建筑物的早日投入使用或投產可獲得的使用效益。 </p><p>　　2.根據實際情況，合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。因此如果結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部

6、受損最后全部毀壞；但是太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。但是剛柔的程度歷來都是專家們爭論的焦點，現今的規(guī)范給出的也只是一些控制的指標，但無法提供“放之四海皆準”的精確答案。這就要靠設計者與業(yè)主進行溝通來確定一個方案。 </p><p>　　3. 鋼結構體系的“適用”原則是針對鋼結構體系的功能要求而言的，鋼結構體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯系。為此在結構設計時，必須把

7、握以下方面：對建筑物的功能、特點和所處的環(huán)境條件有充分的了解，如建筑物是民用建筑還是工業(yè)建筑，民用建筑是用于展覽館還是體育館等，工業(yè)建筑是鋼結構倉庫還是鋼結構廠房，鋼結構廠房的生產工藝對建筑結構的影響情況等；建筑物對防火、保溫、隔熱、隔振和防腐蝕有何要求；對建筑所在地的環(huán)境狀況和氣象條件應有足夠的了解；建筑物內是否有特殊設備或特殊載荷作用，及吊車的設置情況如何等。 </p><p>　　二、鋼結構住宅安裝設計的問

8、題對策 </p><p>　　1. 壓型鋼板在裝、卸、安裝中嚴禁用鋼絲繩捆綁直接起吊；運輸堆放應有足夠的支點，以防變形；鋪設前應將彎曲變形者校正好；鋼梁頂面要保持清潔，嚴防潮濕及涂刷油漆。下料、切孔采用等離子弧切割機操作，嚴禁用乙炔氧氣切割；大孔四周應補強。需支搭臨時的支頂架，由施工設計確定，待混凝土達到一定強度后方可拆除。 </p><p>　　2. 鋼結構住宅建筑推廣中的關鍵問題之一是

9、選擇和開發(fā)外墻板。除滿足外墻板的各項技術要求外，還要做到墻板原材料因地制宜、工作化生產、運輸、安裝連接方便等等。 </p><p>　　3. 以建筑設計為主導的鋼結構住宅建筑，要和其他專業(yè)緊密互動配合。除此之外，鋼結構住宅建筑還要注重解決一些問題，如：如何發(fā)揮鋼結構的優(yōu)勢和避免鋼結構帶來的建筑平、立面單調呆板；還有要解決鋼結構住宅建筑防火、防腐蝕問題等。 </p><p>　　4. 當建筑

10、大多數房間較小，而僅一兩處房間較大時，如按大房間確定基礎板厚會造成浪費，而按小房間確定則造成配筋困難，當承載力能滿足要求時，可在大房間中部墊聚苯卸載，按小房間確定基礎板厚。 </p><p>　　5. 房地產開發(fā)商最關心的問題是鋼結構住宅的造價。根據實際情況，鋼結構住宅應定位于中、高檔住宅，鋼結構住宅建筑是一項系統工程，應從設計、制造、運輸、安裝、維修和管理等環(huán)節(jié)著手加強管理和協調，從而達到降低成本，提高綜合經濟

11、效益的目的。 </p><p>　　6. 鋼結構結構布局不規(guī)則，地震時易損壞。如果想要做到安全合理、節(jié)點構造方便可靠。結構抗震性能與結構布局規(guī)則性需要下翻功夫。 </p><p>　　三、鋼結構設計心得 </p><p>　　1、判別是否適合鋼結構。做結構設計時，要事先結合鋼結構的特點以及實際工程造價，看項目是否適合鋼結構。 </p><p>

12、;　　2、建筑的概念設計。概念設計是指不經數值運算，尤其對一些難以作出精確計算的問題，依據結構體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗數據和工程經驗，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。概念設計對一個工程的整體設計而言，舉足輕重，如果不進行事先的概念設計，即便以后的設計計算再精確也不是一個好的設計方案。 </p><p>　　3、結構選型與結構布置。進行結構選型時，應考慮不同結構形式

13、的特點進行選擇結構布置方案。在工業(yè)廠房中，當有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載時，可以選用鋼網架的結構形式；對于基本雪壓大的地區(qū)，在屋面的處理時盡量選用曲線明顯的屋面形式，因為這樣利于積雪滑落；建筑設計允許時，在框架中布置支撐會比簡單的節(jié)點剛接的框架更經濟。總之，結構的布置要考慮體系特征、荷載分布情況及性質等綜合因素，一般來講，剛度均勻，力學模型清晰，盡量限制大荷載或移動荷載的作用范圍，使其以最直接的路線傳給基礎，柱間支撐的分布應均勻，其形

14、心要盡可能的靠近側向力的作用線，否則應考慮結構的扭轉，結構的抗側應有多道防線。 </p><p>　　4、節(jié)點設計。節(jié)點設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構設計前，應當對節(jié)點的形式細致思慮。實際設計中，經常出現的一種情況是：節(jié)點設計完畢，設計的節(jié)點與結構分析所得模型中設定的形式不一致，如果不足以確定這種不一致帶來的偏差在允許范圍內，通常是5%，就應當提前避免。鋼結構節(jié)點連接的不同對結構影響較大，例如，有些剛接

15、點即便能承受一定的彎矩，然而其會產生較大轉動，與結構分析中的假定相悖，這樣會導致實際工程鋼結構構件變形大于設計計算數據等不良后果，我們在具體設計時一定要充分注意這一點，避免不必要的誤差和麻煩出現。此外，在鋼結構設計時還要注意：結構截面的初步估算，主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸；受彎構件的強度計算和整體穩(wěn)定計算；軸心受力構件和拉彎、壓彎構件的計算；彎扭屈曲與換算長細比；圖紙編制；保溫隔熱；防火設計；防水；抗震設計等方面的問題，由于時間

16、關系，在此不一一列舉，這些將是我以后研究的重點和主要分析目標。 </p><p><b>　　四、結 語 </b></p><p>　　鋼結構作為新型的結構形式開始應用于建筑結構中，以其性價比高、結構性能好的優(yōu)勢受到歡迎，作為設計者，要對結構形式是否適合鋼結構的應用做好判斷，對于應用的鋼結構，要嚴格按照設計原則進行規(guī)范，確保經濟又穩(wěn)定的鋼結構建筑。 </p>

17、;<p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 彭智雯. 論輕鋼結構設計的方法及其注意問題[J]. 廣東科技. 2007（S1） </p><p>　　[2] 于海豐，張耀春. 中美歐鋼結構標準設計方法比較[J]. 低溫建筑技術. 2006（06） </p><p>　　[3] 劉永華，張耀春. 鋼框架高等分