基于鋼結構設計中的要點探討

1、<p>　　基于鋼結構設計中的要點探討</p><p>　　【摘要】本文首先介紹了高層建筑鋼結構設計中應該注意的問題，然后闡述了高層建筑鋼結構設計的技術要點，隨著高層建筑鋼結構的迅速發(fā)展，結構理論和建造技術也不斷得到提高，本文在此提出了自己的觀點，可供同行參考。 </p><p>　　【關鍵詞】高層建筑； 鋼結構設計； 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，鋼結構建筑可以說是最好的載體，其應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，建筑鋼結構具有良好的外觀，較強的抗震性能以及總體成本低等優(yōu)點。除此之外，建筑中所需的鋼結構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，最終實現(xiàn)了施工效率的大幅度提升。但是現(xiàn)今建筑鋼結構存在一些

3、設計方面的問題制約了其在結構領域的發(fā)展。本文主要對鋼結構設計中需要注意的問題和要點進行了分析，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、鋼結構工程中的質量問題 </p><p>　　鋼結構工程質量問題的因素很多，也非常復雜。很多時候可能是同一性質的問題，然而造成的原因卻大相徑庭，所以對于鋼結構工程形成的質量問題，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，也有可能是因為母材的原因造成的，當然也有可能是焊接表層，或是焊縫的內部；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。這樣一來，容易延誤工程，若是建筑物質量不過關，可能對人造成傷害。因為鋼結構工程不合理造成的質量問題也很多，比如，在鋼構件的焊接過程中因為力度的變化，形成了新的裂縫，如果在焊接的接縫中有氫氣進入的話可能造成裂縫的延遲。 </p><p>　

5、　三、高層建筑鋼結構設計中應注意的問題 </p><p><b>　　1、結構設計參數(shù) </b></p><p>　　鋼結構的優(yōu)質性能決定了前期設計工藝是非常復雜的，需要設計師先利用專業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對鋼結構的各項技術指標進行嚴格精密的測試，只有通過了質量檢測的鋼結構才能真正投入大量生產再應用于施工中。具體的技術參數(shù)指標主要有水平荷載系數(shù)、抗震強度系數(shù)和結構的阻尼比等

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荷載，在水平方向上將會對建筑的穩(wěn)定性有所影響，設計師就需要根據(jù)當?shù)丨h(huán)境可能的最大風荷載進行鋼結構水平荷載系數(shù)的設計，以免出現(xiàn)建筑穩(wěn)定性不佳而坍塌的事故。 </p><p>　　2、強柱弱梁的設計 </p><p>　　對于一個建筑而言，穩(wěn)定性是最重要的，因為它關系到了整棟樓人的生

7、命安全問題，也關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。而在眾多建筑結構材料的選用以及研究中，我們發(fā)現(xiàn)鋼結構是比較穩(wěn)定的，但是，我們不能保證它百分之百的穩(wěn)定，因為強柱弱梁的設計是極其關鍵的，所以，在高層建筑結構的建造過程之中，柱子的材料我們一般選用鋼材，因為由于它的硬度足以保證柱子的穩(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，我們就可以選用質量

8、較為輕的材料進行施工，但是我們要保證其建筑材料的質量，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，因而我們在設計的時候一定要綜合考慮柱與梁的整體性。 </p><p>　　3、鋼結構建筑的抗震設計 </p><p>　　我國目前對于地震的關注度越來越高了，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構設計的過程之中我們要增加抗震的設計。 </p><p>　　4、鋼結構建筑的抗火設計 </p><p>　　鋼結構的鋼材雖然屬于非燃燒材料，但是因為鋼材料在高溫下的膨脹系數(shù)很高，會造成鋼材的變形，而且鋼材具有良好的導熱性，會導致火勢的蔓延。而且一旦達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計，在選用材料的時候一定要考慮到鋼材的熔點以及它的抗火性，這樣我們就在硬件設計上大大的減少了因為鋼結構鋼材的引燃、引爆的事件發(fā)生；另一方面，我們在設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、鋼結構設計要重視技術標準和規(guī)范 </p><p>　　高層建筑的設計本來就是一個非常注重技術的一項工作，而鋼結構的設計就更加的要求設計師

11、的技術以及才能了。因為鋼建筑的設計并不是只是在電腦上動動鼠標和在稿紙上動動筆那么簡單的事兒，因為他要求設計者在設計稿件的時候一定要充分的調查施工地的自然環(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構的質量的基礎之上減少開支，充分保證國家以及人們的利益。 </p><p>　　四、高層建筑鋼結構設計中的要點 </p><p>　　1、對鋼結構適用性的判

12、定 </p><p>　　由于鋼結構大多數(shù)都是使用在荷載較大、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。 </p><p>　　2、加強對其結構的分析 </p><p>　　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(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(shù)據(jù)，并通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。 </p><p>　　3、加強對其截面的分析 </p><p>　　在進行結構布置后，應對鋼結構

14、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向支撐的l/b限值進行翼緣寬度的確定，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。其中λ在50～150的范圍內進行選擇，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)不同的結構，我們可以選擇不同的界面構造。最后，我們就是需要根據(jù)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。 </p><p>　　4、加強對節(jié)點的設計 </p><p>　　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(xiàn)象，所以我

16、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構的實際受力進行選擇。 </p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　近年來，隨著世界先進的鋼結構設計概念和設計思想的涌入，進一步推動我國鋼結構的發(fā)展。雖然在一定程度上，與發(fā)達國家相比，中國的鋼結構設計水平有很大的差距。但是隨著我國經濟的快速發(fā)展，以及相關研究

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