基于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)探討

1、<p>　　基于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)； 注意的問題； </p><p>&l

2、t;b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著新時(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(jì)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題和要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望可以對(duì)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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?，形成了新的裂縫，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(jì)中應(yīng)注意的問題 </p><p><b>　　1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)工藝是非常復(fù)雜的，需要設(shè)計(jì)師先利用專業(yè)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格精密的測(cè)試，只有通過了質(zhì)量檢測(cè)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(huì)存在不同程度的風(fēng)荷載，在水平方向上將會(huì)對(duì)建筑的穩(wěn)定性有所影響，設(shè)計(jì)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(jì)，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(jì) </p><p>　　對(duì)于一個(gè)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(gè)國(guó)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(jì)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(gè)時(shí)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?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)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(jì) </p><p>　　我國(guó)目前對(duì)于地震的關(guān)注度越來越高了，尤其是在建筑方面。同時(shí)我國(guó)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(cái)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(jì)的過程之中我們要增加抗震的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　4、鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗火設(shè)計(jì) </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(huì)造成鋼材的變形，而且鋼材具有良好的導(dǎo)熱性，會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)的蔓延。而且一旦達(dá)到一定的溫度之后還會(huì)引起爆炸，所以我

10、們必須要注意鋼材料的抗火設(shè)計(jì)，在選用材料的時(shí)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(jì)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?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)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(jì)要重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 </p><p>　　高層建筑的設(shè)計(jì)本來就是一個(gè)非常注重技術(shù)的一項(xiàng)工作，而鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就更加的要求設(shè)計(jì)師

11、的技術(shù)以及才能了。因?yàn)殇摻ㄖ脑O(shè)計(jì)并不是只是在電腦上動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)和在稿紙上動(dòng)動(dòng)筆那么簡(jiǎn)單的事兒，因?yàn)樗笤O(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)稿件的時(shí)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(chǎng)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(guó)家以及人們的利益。 </p><p>　　四、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn) </p><p>　　1、對(duì)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(dòng)，所以我們?cè)谶M(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)其結(jié)構(gòu)的分析 </p><p>　　在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，我們通常對(duì)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。但是我們?cè)趯?shí)際的工作中，并不全依靠先進(jìn)的軟件，也可以通過對(duì)力學(xué)手冊(cè)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(jì)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(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的模擬分析。 </p><p>　　3、加強(qiáng)對(duì)其截面的分析 </p><p>　　在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置后，應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)

14、的截面進(jìn)行預(yù)估。首先就要對(duì)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(duì)鋼梁穩(wěn)定性的計(jì)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(duì)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(jì)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(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)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(jì)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(yǔ) </b></p><p>　　近年來，隨著世界先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)思想的涌入，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。雖然在一定程度上，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平有很大的差距。但是隨著我國(guó)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(guó)的鋼結(jié)構(gòu)水平將邁向一個(gè)新的臺(tái)階，達(dá)到高質(zhì)量、高水平、高水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)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(jì)的一般過程[J].陜西建筑，2008（09） </p><p>　　[2]盧秋玉.對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安裝的探討