基于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點(diǎn)探討

1、<p>　　基于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點(diǎn)探討</p><p>　　【摘要】本文首先介紹了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題，然后闡述了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)要點(diǎn)，隨著高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)也不斷得到提高，本文在此提出了自己的觀點(diǎn)，可供同行參考。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】高層建筑； 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計； 注意的問題； </p><p>&l

2、t;b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著新時期下建筑朝著縱向發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑可以說是最好的載體，其應(yīng)用范圍不僅僅局限在住宅小區(qū)中，還包括了工業(yè)廠房以及公共場所等。從整體上來看，建筑鋼結(jié)構(gòu)具有良好的外觀，較強(qiáng)的抗震性能以及總體成本低等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，建筑中所需的鋼結(jié)構(gòu)材料的主要用途之一就是加工制造，并在工地現(xiàn)場完成拼裝工作，最終實(shí)現(xiàn)了施工效率的大幅度提升。但是現(xiàn)今建筑鋼結(jié)構(gòu)存在一些

3、設(shè)計方面的問題制約了其在結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的發(fā)展。本文主要對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題和要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望可以對大家日后的工作起到一定程度的幫助作用。 </p><p>　　二、鋼結(jié)構(gòu)工程中的質(zhì)量問題 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問題的因素很多，也非常復(fù)雜。很多時候可能是同一性質(zhì)的問題，然而造成的原因卻大相徑庭，所以對于鋼結(jié)構(gòu)工程形成的質(zhì)量問題，需要多角度深入分析、判斷、解決問題。就好比焊

4、接裂縫，有的時候問題可能出在焊縫的金屬中，也有可能是因?yàn)槟覆牡脑蛟斐傻模?dāng)然也有可能是焊接表層，或是焊縫的內(nèi)部；甚至可能是選取的焊接材料問題，或是在焊接過程中對溫度的把控不嚴(yán)。這樣一來，容易延誤工程，若是建筑物質(zhì)量不過關(guān)，可能對人造成傷害。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)工程不合理造成的質(zhì)量問題也很多，比如，在鋼構(gòu)件的焊接過程中因?yàn)榱Χ鹊淖兓纬闪诵碌牧芽p，如果在焊接的接縫中有氫氣進(jìn)入的話可能造成裂縫的延遲。 </p><p>　

5、　三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 </p><p><b>　　1、結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) </b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)性能決定了前期設(shè)計工藝是非常復(fù)雜的，需要設(shè)計師先利用專業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對鋼結(jié)構(gòu)的各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格精密的測試，只有通過了質(zhì)量檢測的鋼結(jié)構(gòu)才能真正投入大量生產(chǎn)再應(yīng)用于施工中。具體的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)主要有水平荷載系數(shù)、抗震強(qiáng)度系數(shù)和結(jié)構(gòu)的阻尼比等

6、等。以水平荷載為例，建筑處于理想環(huán)境下，只有豎向荷載而水平荷載為零。但在正常生活環(huán)境中，一般都會存在不同程度的風(fēng)荷載，在水平方向上將會對建筑的穩(wěn)定性有所影響，設(shè)計師就需要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境可能的最大風(fēng)荷載進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)水平荷載系數(shù)的設(shè)計，以免出現(xiàn)建筑穩(wěn)定性不佳而坍塌的事故。 </p><p>　　2、強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計 </p><p>　　對于一個建筑而言，穩(wěn)定性是最重要的，因?yàn)樗P(guān)系到了整棟樓人的生

7、命安全問題，也關(guān)系到一個國家以及地區(qū)的穩(wěn)定。所以，在高層建筑的建設(shè)過程之中，要想保證建筑的穩(wěn)定性就要保證主梁的穩(wěn)定性。而在眾多建筑結(jié)構(gòu)材料的選用以及研究中，我們發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)是比較穩(wěn)定的，但是，我們不能保證它百分之百的穩(wěn)定，因?yàn)閺?qiáng)柱弱梁的設(shè)計是極其關(guān)鍵的，所以，在高層建筑結(jié)構(gòu)的建造過程之中，柱子的材料我們一般選用鋼材，因?yàn)橛捎谒挠捕茸阋员ＷC柱子的穩(wěn)定性了，而墻梁的建造之中，我們就沒有必要像建造柱子那樣要求了，在這個時候，我們就可以選用質(zhì)量

8、較為輕的材料進(jìn)行施工，但是我們要保證其建筑材料的質(zhì)量，這樣就可以保證建筑材料整體的重量，防止坍塌事件的發(fā)生，因而我們在設(shè)計的時候一定要綜合考慮柱與梁的整體性。 </p><p>　　3、鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震設(shè)計 </p><p>　　我國目前對于地震的關(guān)注度越來越高了，尤其是在建筑方面。同時我國又處于環(huán)太平洋地震帶以及太平洋板塊和亞洲板塊的交界處，所以地震事件的發(fā)生是屬于見怪不怪的，所以，要想

9、保證地震發(fā)生是能夠在最大限度之上減少人員以及財產(chǎn)的傷害，就必須保證高層建筑具有防震性。因此在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程之中我們要增加抗震的設(shè)計。 </p><p>　　4、鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗火設(shè)計 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的鋼材雖然屬于非燃燒材料，但是因?yàn)殇摬牧显诟邷叵碌呐蛎浵禂?shù)很高，會造成鋼材的變形，而且鋼材具有良好的導(dǎo)熱性，會導(dǎo)致火勢的蔓延。而且一旦達(dá)到一定的溫度之后還會引起爆炸，所以我

10、們必須要注意鋼材料的抗火設(shè)計，在選用材料的時候一定要考慮到鋼材的熔點(diǎn)以及它的抗火性，這樣我們就在硬件設(shè)計上大大的減少了因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)鋼材的引燃、引爆的事件發(fā)生；另一方面，我們在設(shè)計的時候好要避免電路的交叉，以及電路與鋼材之間的距離。 </p><p>　　5、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 </p><p>　　高層建筑的設(shè)計本來就是一個非常注重技術(shù)的一項工作，而鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計就更加的要求設(shè)計師

11、的技術(shù)以及才能了。因?yàn)殇摻ㄖ脑O(shè)計并不是只是在電腦上動動鼠標(biāo)和在稿紙上動動筆那么簡單的事兒，因?yàn)樗笤O(shè)計者在設(shè)計稿件的時候一定要充分的調(diào)查施工地的自然環(huán)境以及高層建筑的樓層以及外形之外還需要充分考慮市場的建材行情。這樣就可以在保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的基礎(chǔ)之上減少開支，充分保證國家以及人們的利益。 </p><p>　　四、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點(diǎn) </p><p>　　1、對鋼結(jié)構(gòu)適用性的判

12、定 </p><p>　　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。 </p><p>　　2、加強(qiáng)對其結(jié)構(gòu)的分析 </p><p>　　在實(shí)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)

13、出來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(shí)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。 </p><p>　　3、加強(qiáng)對其截面的分析 </p><p>　　在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置后，應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)

14、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

15、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面構(gòu)造。最后，我們就是需要根據(jù)構(gòu)件受力的實(shí)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。 </p><p>　　4、加強(qiáng)對節(jié)點(diǎn)的設(shè)計 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)與設(shè)計的節(jié)點(diǎn)不一致的現(xiàn)象，所以我

16、們要按照不同的傳力特性，將節(jié)點(diǎn)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(shí)際受力進(jìn)行選擇。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b></p><p>　　近年來，隨著世界先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計概念和設(shè)計思想的涌入，進(jìn)一步推動我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。雖然在一定程度上，與發(fā)達(dá)國家相比，中國的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計水平有很大的差距。但是隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及相關(guān)研究

17、工作者的不斷努力，我們有理由相信，在不久的將來，中國的鋼結(jié)構(gòu)水平將邁向一個新的臺階，達(dá)到高質(zhì)量、高水平、高水準(zhǔn)的設(shè)計目標(biāo)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]申海嘯，張玉生，蔡鵬.談鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般過程[J].陜西建筑，2008（09） </p><p>　　[2]盧秋玉.對建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝的探討