體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面)

撫州鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2周前 ( 11-23 03:35 ) 5513 搶沙發(fā)

本篇文章給大家談?wù)勼w育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，以及體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面對應(yīng)的知識點(diǎn)，希望對各位有所幫助,，不要忘了收藏本站喔,，本文目錄一覽：,，1、，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),，2,、,，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹,，3、,，北京鳥巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu),，4、,，為什么體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造,，隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，鋼結(jié)構(gòu)房屋越來越多,，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑中,，下面是我整理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的范文，歡迎閱讀!

本篇文章給大家談?wù)勼w育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，以及體育館鋼結(jié)構(gòu)桁架屋面對應(yīng)的知識點(diǎn),，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔,。

本文目錄一覽：

1,、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹
3,、北京鳥巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu)
4、為什么體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,，鋼結(jié)構(gòu)房屋越來越多,，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑中,。下面是我整理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的范文，歡迎閱讀!

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇一

1.設(shè)計(jì)時(shí)鋼材,、焊縫質(zhì)量等級的正確選用

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件中,，應(yīng)當(dāng)注明所用鋼材的質(zhì)量等級(包括相適應(yīng)的焊接材料型號)，并對焊縫質(zhì)量提出質(zhì)量等級要求,。鋼結(jié)構(gòu)房屋所使用的鋼材應(yīng)當(dāng)具有抗拉強(qiáng)度,、屈服強(qiáng)度、伸長率,、冷彎試驗(yàn)和硫,、磷含量的合格保證;對于焊接鋼結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)具有含碳量的合格保證,。在地震區(qū),，鋼結(jié)構(gòu)所使用的鋼材，除了具有上述合格保證外,，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5001l-2001)還要求它們具有沖擊韌性的合格保證,。為保證結(jié)構(gòu)有必要的安全儲備和足夠的塑性變形能力，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5001l-2001)還對鋼材的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值,、伸長率的限值和良好的可焊性等物理力學(xué)指標(biāo)做出了明確的規(guī)定,，并要求寫入設(shè)計(jì)文件中。通常,，鋼結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件宜采用q235b 及以上等級的碳素結(jié)構(gòu)鋼和q345b 及以上等級的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,。不建議使用質(zhì)量等級為a 級的鋼材，原因是這種類型的鋼材不保證沖擊韌性和延性性能,，q235a級鋼材還不保證焊接要求的含碳量限值,。在鋼結(jié)構(gòu)中，焊接連接已成為鋼結(jié)構(gòu)連接的最基本方法,，焊縫質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)安全,，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況，確定焊縫的質(zhì)量等級,。一般來說,，板材的對接焊縫，承受動力荷載構(gòu)件(如吊車梁)的較重要的焊縫,，需作疲勞驗(yàn)算的焊縫,，以及須與鋼材等強(qiáng)的受拉、受彎對接焊縫(如框架梁,、柱及其連接節(jié)點(diǎn)的對接焊縫,，工字形截面與其端板的對接焊縫)，其焊縫應(yīng)采用坡口全熔透對接焊縫,，其焊縫質(zhì)量等級不得低于二級,。其他部位的焊縫,，一般均可采用角焊縫。角焊縫由于應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重,，內(nèi)部探傷亦很困難.其焊縫質(zhì)量等級一般只能是三級,，其中某些重要角焊縫可允許要求其外觀缺陷符合二級的要求。

2.門式鋼架房屋的溫度區(qū)段內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置獨(dú)立的空間穩(wěn)定支撐體系

(1)應(yīng)將屋面橫向水平支撐和柱間支撐布置在同一跨間內(nèi),，形成獨(dú)立的空間支撐體系,，既利于抗震，又給施工安裝帶來方便,。

(2)將屋面橫向水平支撐設(shè)在端部第二個(gè)開間的同時(shí),，應(yīng)在端跨相應(yīng)位置設(shè)置剛性縱向系桿，使山墻的風(fēng)荷載等水平力能可靠傳遞,。

(3)屋面支撐的布置應(yīng)與山墻抗風(fēng)柱的位置相協(xié)調(diào),，使抗風(fēng)柱的柱頂反力能直接傳到屋面橫向支撐的節(jié)點(diǎn)上，使山墻處屋面系統(tǒng)受力簡單化,，從而保證結(jié)構(gòu)的安全,。

(4)屋面橫向水平支撐的直腹桿(包括屋脊處和柱頂處)應(yīng)按剛性系桿考慮。采用檁條兼做時(shí),，應(yīng)對檁條的剛度和承載力進(jìn)行驗(yàn)算,。否則，檁條很難起到剛性系桿作用,，因?yàn)槌Ｓ玫膠形或c 形冷彎薄擘型鋼檁條側(cè)向剛度很差,，直接影響到房屋的縱向受力和傳力性能。當(dāng)檁條無法起到剛性直腹桿的作用時(shí),，通常應(yīng)在屋脊處,、柱頂處以及屋面設(shè)置橫向水平支撐直腹桿，在剛架斜梁間設(shè)置鋼管,、h 型鋼或其它截面形式的剛性桿件,，以保證房屋縱向結(jié)構(gòu)安全可靠地工作。在剛架轉(zhuǎn)角處(邊柱柱頂和屋脊,，以及多跨房屋相應(yīng)位置的中間柱柱頂)的剛性系桿應(yīng)沿房屋全長設(shè)置,。

(5)屋面支撐和柱間支撐當(dāng)采用柔性圓鋼拉條時(shí)，宜設(shè)張緊裝置(如花蘭螺栓),，當(dāng)荷載較大時(shí),，柔性圓鋼拉條宜改為型鋼。

3.實(shí)腹式門式剛架應(yīng)按規(guī)范設(shè)置隅撐

在檁條或墻梁與剛架的連接處,，在斜梁下翼緣的受壓區(qū)或剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣的受壓區(qū),，至少每隔一根檁條或墻梁應(yīng)設(shè)置按受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)的隅撐，將檁條或墻梁與翼緣受壓區(qū)直接連接起來。采用雙層屋面板時(shí)亦應(yīng)設(shè)置隅撐,。值得設(shè)計(jì)人員注意的是,，隅撐雖小，但作用很大,，它是用來保證斜梁下翼緣或剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣受壓穩(wěn)定的重要措施。如果工程未按規(guī)范要求設(shè)置隅撐,，或者設(shè)置得很少,，或者設(shè)置得不當(dāng).這都將影響剛架的整體穩(wěn)定性，危及結(jié)構(gòu)的安全,。

4.壓型鋼板輕型屋面拉條的合理設(shè)置

對于有檁體系的壓型鋼板輕型屋面,，為了減少檁條在使用階段和施工過程中的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，通常在檁條間要設(shè)置拉條和撐桿作為檁條的側(cè)向支點(diǎn),，以保證檁條的側(cè)向穩(wěn)定,。拉條按拉桿設(shè)計(jì)，撐桿按壓桿設(shè)計(jì),。拉條和撐桿不大,，但作用不小，設(shè)計(jì)人員必須十分重視,。

5.樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)鋼結(jié)構(gòu)房屋和混凝土結(jié)構(gòu)房屋由于材料性質(zhì)不同,。溫度伸縮縫區(qū)段長度差別很大。例如現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋,。溫度伸縮縫區(qū)段長度最大為55m,，鋼框架結(jié)構(gòu)房屋。溫度伸縮縫區(qū)段長度約為120mm,。為了防止或減輕混凝土樓板開裂.鋼框架結(jié)構(gòu)房屋采用現(xiàn)澆混凝土樓板時(shí),，原則上仍應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)的要求留設(shè)溫度伸縮縫。只有當(dāng)采用設(shè)置施工后澆帶和其它減小混凝土溫度變化或收縮的可靠措施時(shí),，才可以適當(dāng)增大溫度伸縮縫區(qū)段長度,。

(2)壓型鋼板組合混凝土樓板，除了按計(jì)算(并滿足構(gòu)造要求)在鋼梁上焊接栓釘外,，為了保證混凝土和壓型鋼板共同工作,，它們之間應(yīng)有連接措施。其連接措施可以依靠壓型鋼板的縱向波槽或依靠壓型鋼板上的壓痕,、開的小洞或沖成的不閉合孔眼,，也可以依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋。由于產(chǎn)品規(guī)格的限制,，目前國內(nèi)帶縱向波槽的壓型鋼板和帶壓痕或開小洞的壓型鋼板不多,。所以，當(dāng)無法采用上述這兩種板型時(shí)，要實(shí)現(xiàn)壓型鋼板和混凝土的連接,，可在壓型鋼板上焊接橫向鋼筋,。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇二

一、輕型廠房：這里主要指門式鋼架,，通常我們能做到的跨度大概就是15-36米的樣子,，其實(shí)做到36米的時(shí)候用鋼量已經(jīng)不小，基礎(chǔ)也比較大(鋼架比較小(如24米以內(nèi))的時(shí)候柱底鉸接,，比較大的時(shí)候用剛接),。當(dāng)然，即使9米跨度,，也可以做成鋼架,，而且這種情況還不少，主要用于不能打支撐又需要承受水平力的情況,。其實(shí)門剛很簡單,，可以說是最簡單的鋼結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛袠?biāo)準(zhǔn)圖集,。這里我簡單說一下;門剛的組成--門剛(骨架),，檁條，系桿,，支撐,，墻檁，抗風(fēng)柱,?；旧暇瓦@幾樣，下面一一說明,。門剛,，可用pkpm或者其它軟件建模計(jì)算，導(dǎo)入荷載即可,，恒載就是自重(檁條,，支撐，屋面壓型鋼板及保溫層等),，活荷載按荷載及門剛規(guī)范取即可(地震荷載通常不起控制作用),。這里要注意一點(diǎn)，門剛要注意盡量用較薄的桿件,，這里是采用屈曲后的強(qiáng)度,，在需要的時(shí)候設(shè)置構(gòu)造加勁肋。其實(shí)這些書上都有的,。通常屋面非輕鋼專業(yè)戶設(shè)計(jì)的這種門剛,，30米跨以內(nèi)的,，應(yīng)該控制用鋼量在30kg左右。檁條,，門剛圖集上都有,，根據(jù)荷載選取即可。檁條之間構(gòu)造連接教科書或者圖集上均有,，通常選用C型或者Z型檁條(Z型檁條有個(gè)好處是可方便連接,，并將檁條做成連續(xù)跨)。然后是系桿,，系桿這個(gè)東西很重要,，就是保證整體穩(wěn)定的，保證整體穩(wěn)定其實(shí)非常簡單,，就是每隔一段距離，我們要做一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),，其它跨通過系桿與這一跨穩(wěn)定的東東連接在一起就可以了,，所以這一跨穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，我們要設(shè)置柱間支撐,，同時(shí)要設(shè)置屋面支撐(還有一種輕鋼就是采用桁架式,，這個(gè)時(shí)候需要設(shè)置上下弦支撐)，以保證這一跨的靜定結(jié)構(gòu),。下面說支撐,，其實(shí)上一條已經(jīng)說明，就是那幾招,。墻檁：基本上同屋面檁條,，由風(fēng)荷載控制，抗風(fēng)柱,，按下端固結(jié),，上端鉸接計(jì)算，其實(shí)是類似于梁來考慮的(pkpm中有專門計(jì)算抗風(fēng)柱的一個(gè)工具),，這里注意一點(diǎn)即可,，如果選用桁架式圖集，這個(gè)時(shí)候抗風(fēng)柱一定要同時(shí)跟上下弦連接,，并在布置的時(shí)候考慮對齊(與桁架節(jié)點(diǎn)對齊),。

二，多層鋼結(jié)構(gòu)(包括鋼平臺) 這種東西其實(shí)也比較簡單,，就是一個(gè)梁柱的連接過程,，無非就是考慮一下梁柱的大小，其實(shí)主要是梁,，通常情況,，對于H或者工字鋼,，對于9米以內(nèi)的梁，一般荷載(活荷載4以內(nèi)),，梁高可以取到跨度的1/30,對于槽鋼,，可以1/25，對于柱子,，通常情況用長細(xì)比控制,，保證弱軸方向在100以內(nèi)一般驗(yàn)算均可滿足。對于國內(nèi)普通廠房,，通常采用設(shè)置支撐的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì),，因?yàn)檫@樣一來簡單，而來經(jīng)濟(jì)(梁柱其實(shí)可以采用剛性節(jié)點(diǎn),，但不光是節(jié)點(diǎn)費(fèi)力費(fèi)錢,，整體計(jì)算的時(shí)候也要復(fù)雜-費(fèi)材料一些)，當(dāng)然,，很多情況還是需要做成剛節(jié)點(diǎn),。但，通常如果設(shè)置了支撐以后,，結(jié)構(gòu)可按無側(cè)移計(jì)算,，(國內(nèi)采用pkpm稍微麻煩一點(diǎn)，因?yàn)閜kpm不能單側(cè)選擇無側(cè)移或者有側(cè)移,，只能整體)相對來說很多指標(biāo)均很好控制,。另外，鋼結(jié)構(gòu)樓面一般選用花紋鋼板或者格柵板,，從剛度上來說,，格柵板有優(yōu)勢，但格柵板上面走動肯定會掉灰下來,。其實(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，說到底長細(xì)比是一個(gè)很重要的概念，拉桿,，壓桿,，都不一樣。通過長細(xì)比的概率,，再計(jì)算應(yīng)力及穩(wěn)定,，重點(diǎn)其實(shí)是穩(wěn)定。然后就ok了總結(jié)：鋼結(jié)構(gòu)最重要的是支持體系,，即保證穩(wěn)定,，所以，我們通常做成超靜定體系,，這樣發(fā)生問題以后不至于倒塌,。特別說明,，鋼結(jié)構(gòu)雖然也可以懸挑，但通常我們都要增加支撐,，特別是高層,，主要是保證其為超靜定體系。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇三

(一) 判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層,、大跨度,、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大,、有較大振動,、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說：大廈,、體育館,、歌劇院、大橋,、電視塔,、雕塑、倉棚,、工廠、住宅,、山地建筑和臨時(shí)建筑等,。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。

(二) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)選型及布置是對結(jié)構(gòu)的定性,，由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行,。此處僅簡單介紹. 詳請參考相關(guān)專業(yè)書籍.

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是"概念設(shè)計(jì)",它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要. 對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系,、破壞機(jī)理,、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部構(gòu)造措施,。在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思,、比較與選擇,，所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算、力學(xué)行為清晰,、定性正確,，并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí),，它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù),。

林同炎教授在《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書中介紹了用整體概念來規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法,，以及結(jié)構(gòu)總體系和個(gè)分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡化近似設(shè)計(jì)方法。

鋼結(jié)構(gòu)通常有框架,、平面桁架,、網(wǎng)架(殼)、索膜,、輕鋼,、塔桅等結(jié)構(gòu)形式。

其理論與技術(shù)大都成熟,。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。

結(jié)構(gòu)選型時(shí),，應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn),。在工業(yè)廠房中，當(dāng)有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載,，就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架,。基本雪壓大的地區(qū),，屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度外不需考慮雪載 ),，如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網(wǎng)殼，總雪載和坡屋面相比釋放近一半,。降雨量大的地區(qū)相似考慮,。建筑允許時(shí)，在框架中布置支撐會比簡單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性,。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,，可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,，常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),，在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中，不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式,。宜選擇周邊巨型SRC柱,，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國半數(shù)以上的此類高層為前者,，對抗震不利,。結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ). 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)、震)的作用線. 否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力. 框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求,。通常為了減小截面沿短向布置次梁,，但是這會使主梁截面加大，減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會吃不消,，此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子.

(三) 預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,，需對構(gòu)件截面作初步估算,。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。

鋼梁可選擇槽鋼,、軋制或焊接H型鋼截面等,。根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇,。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí),，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種方法很受歡迎,。確定了截面高度和翼緣寬度后,，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。

柱截面按長細(xì)比預(yù)估. 通常50λ150, 簡單選擇值在80附近,。根據(jù)軸心受壓,、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等.

對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)，規(guī)范對截面的構(gòu)造要求有很大的不同,，如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問題,，在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。

除此之外,，構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求,，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況，合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面,。

(四) 結(jié)構(gòu)分析

目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)考慮P-Δ,p-δ.

新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件,。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件:

典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.

簡單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析.

復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析.

(五) 工程判定

要正確使用結(jié)構(gòu)軟件，還應(yīng)對其輸出結(jié)果的做"工程判定",。比如，評估各向周期,、總剪力,、變形特征等。根據(jù)"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果.

不同的軟件會有不同的適用條件.初學(xué)者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離, 為了獲得實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,有時(shí)會用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會通過"適用條件,、概念及構(gòu)造"的方式來保證結(jié)構(gòu)的安全. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,"適用條件,、概念及構(gòu)造"是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容.

工程師們過分信任與依賴結(jié)構(gòu)軟件有可能帶來結(jié)構(gòu)災(zāi)難，注重概念設(shè)計(jì),、工程判定和構(gòu)造措施有助于避免這種災(zāi)難.

(六) 構(gòu)件設(shè)計(jì)

構(gòu)件設(shè)計(jì)首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235和Q345. 當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345; 穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235.通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理. 經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的焊接組合截面(翼緣Q345,，腹板Q235). 另外，焊接結(jié)構(gòu)宜選擇Q235B或Q345B,。

當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗(yàn)算的后處理功能,。部分軟件可以將不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級自動重新驗(yàn)算,，直至通過,，如sap2000等,。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一，它減少了很多工作量,。但是,，我們至少應(yīng)注意兩點(diǎn)：

1.軟件在做構(gòu)件(主要是柱)的截面驗(yàn)算時(shí),計(jì)算長度系數(shù)的取定有時(shí)會不符合規(guī)范的規(guī)定.目前所有的程序都不能完全解決這個(gè)問題。所以,尤其對于節(jié)點(diǎn)連接情況復(fù)雜或變截面的構(gòu)件,我們應(yīng)該逐個(gè)檢查.

2.當(dāng)上面第(三)條中預(yù)估的截面不滿足時(shí),，加大截面應(yīng)該分兩種情況區(qū)別對待,。

(1) 強(qiáng)度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度，其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度,，抗剪不滿足加大腹板厚度,。

(2) 變形超限，通常不應(yīng)加大板件厚度而應(yīng)考慮加大截面的高度,，否則會很不經(jīng)濟(jì),。使用軟件的前述自動加大截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能，很難考慮上述強(qiáng)度與剛度的區(qū)分,，實(shí)際上,，除常用于網(wǎng)架設(shè)計(jì)外，其他結(jié)構(gòu)形式常常并不合適,。

(七) 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一.在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定.有時(shí)出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致,，如果你不能確信這種不一致帶來的偏差差在工程許可范圍內(nèi)(5%)，就必須避免,。按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接. 初學(xué)者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者.常用的參考書有豐富的推薦的節(jié)點(diǎn)做法及計(jì)算公式.

連接的不同對結(jié)構(gòu)影響甚大.比如,有的剛接節(jié)點(diǎn)雖然承受彎矩沒有問題,但會產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動, 不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定. 會導(dǎo)致實(shí)際工程變形大于計(jì)算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果.

連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法, 初學(xué)者可偏安全選用前者.設(shè)計(jì)手冊[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計(jì)者查用,比較方便. 也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來自動完成.

具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:

1.焊接: 對焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強(qiáng)制規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格遵守. 焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng).E43對應(yīng)Q235,E50對應(yīng)Q345. Q235與Q345連接時(shí),應(yīng)該選擇低強(qiáng)度的E43,而不是E50.

焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫. 焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近.其他詳細(xì)內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定.

2.栓接:

鉚接形式,在建筑工程中,，現(xiàn)已很少采用.

普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結(jié)構(gòu)部位使用.

高強(qiáng)螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個(gè)強(qiáng)度等級.根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型.兩者計(jì)算方法不同. 高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格M12. 常用M16~M30. 超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,應(yīng)慎重使用。

自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接. 在低層墻板式住宅中也常用于主結(jié)構(gòu)的連接. 難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題,。

3.連接板: 需驗(yàn)算栓孔削弱處的凈截面抗剪等. 連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm,，則除短梁或有較大集中荷載的梁外，常不需驗(yàn)算抗剪,。

4.梁腹板: 應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪.承壓型高強(qiáng)螺栓連接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓.

5.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓,、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場無法安裝是初學(xué)者長犯的錯(cuò)誤,。此外,，還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場定位與臨時(shí)固定。

6.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平. 比如鋼管連接節(jié)點(diǎn)的相貫線的切口可能需要數(shù)控機(jī)床等設(shè)備才能完成.

(八) 圖紙編制

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段,，設(shè)計(jì)圖由設(shè)計(jì)單位提供,，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制，有時(shí)也會由設(shè)計(jì)單位代為編制,。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾,，有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普遍。

1.設(shè)計(jì)圖: 是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù). 深度及內(nèi)容應(yīng)完整但不冗余. 在設(shè)計(jì)圖中,對于設(shè)計(jì)依據(jù)、荷載資料(包括地震作用),、技術(shù)數(shù)據(jù),、材料選用及材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)要求(包括制造和安裝,、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的等級,、涂裝及運(yùn)輸?shù)?、結(jié)構(gòu)布置,、構(gòu)件截面選用以及結(jié)構(gòu)的主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均應(yīng)表示清楚,，以利于施工詳圖的順利編制，并能正確體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖,。主要材料應(yīng)列表表示,。

2.施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等.深度須能滿足車間直接制造加工.不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨(dú)繪制表達(dá)，并應(yīng)附有詳盡的材料表.

設(shè)計(jì)圖及施工詳圖的內(nèi)容表達(dá)方法及出圖深度的控制,，目前比較混亂,，各個(gè)設(shè)計(jì)單位

之間及其與鋼結(jié)構(gòu)公司之間不盡相同。初學(xué)者可參考他人的優(yōu)秀設(shè)計(jì)并參考相關(guān)的工具書,，并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制,。

概念設(shè)計(jì)的一個(gè)方面：

當(dāng)你在設(shè)計(jì)中，能夠把結(jié)構(gòu)看作構(gòu)件,，把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu),，你就已經(jīng)走近概念設(shè)計(jì)了。

把結(jié)構(gòu)當(dāng)作構(gòu)件,，比如,，一棟大廈的結(jié)構(gòu)就是一根懸臂梁，一座桁架大鐵橋就是一根連續(xù)梁,。

把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu),，比如，一個(gè)H型鋼構(gòu)件是由3塊板組成的結(jié)構(gòu),，一個(gè)鋼管相貫的節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)空間結(jié)構(gòu),。

對構(gòu)件特性的把握：

比如，鋼管適合做二力(壓)桿,，不適合做抗彎構(gòu)件。它做兩端鉸接柱或支撐很出色,，但是很少用作梁,。當(dāng)一個(gè)受彎構(gòu)件被選成鋼管截面，且程序計(jì)算不通過時(shí),，你不應(yīng)通過加大截面來滿足,，而是應(yīng)該改用有強(qiáng)弱軸的截面。

如此等等,，是基本的概念,。

概念設(shè)計(jì)能力,，不單生成于豐富的經(jīng)歷與經(jīng)驗(yàn)，更是來源于對基本的力學(xué),、材料等概念掌握,。同時(shí)要求結(jié)構(gòu)師有開闊的視野。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于不同的定量指標(biāo)和應(yīng)用都有相應(yīng)的闡釋體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，包括對鋼結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì),。要注意的是，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,，一定要從安全的角度出發(fā),。結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置要相對合理。這篇文章就主要向大家介紹體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)操作,，并且向大家展示了幾幅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖片信息,，讓大家可以更加地了解鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識，下面就跟小編一起去看看吧,。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟

1.判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層,、大跨度、體型復(fù)雜,、荷載或吊車起重量大,、有較大振動、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu),。直觀的說：大廈,、體育館、歌劇院

2.結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)選型及布置是對結(jié)構(gòu)的定性,，由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行,。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)

3.預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對構(gòu)件截面作初步估算,。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定,。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等

4.結(jié)構(gòu)分析

典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形;簡單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析;復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析

5.工程判定

要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,，還應(yīng)對其輸出結(jié)果的做“工程判定”,。比如，評估各向周期,、總剪力,、變形特征

6.構(gòu)件設(shè)計(jì)

構(gòu)件設(shè)計(jì)首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345,。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇

Q345;穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235

7.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一,。在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接。初學(xué)者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者

鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

1)進(jìn)行動力學(xué)分析獲得必須的側(cè)向力,。在計(jì)算前必須有最基本的結(jié)構(gòu)要素,，尤其是結(jié)構(gòu)的自重和側(cè)向傳力體系要有明確的計(jì)劃。最簡單的動力學(xué)分析是底部剪力法,。這通過計(jì)算各樓層的自重和分布計(jì)算得出,。更為流行的是實(shí)用軟件進(jìn)行線性模態(tài)分析。模態(tài)分析依賴于結(jié)構(gòu)的自重,，側(cè)向力單元的分布和剛度,。

2)設(shè)計(jì)側(cè)向傳力單元。從動力學(xué)中獲得的力需要考慮側(cè)向力單元的延性來折減,。延性系數(shù)由規(guī)范規(guī)定,。注意不能太保守設(shè)計(jì)。最為整個(gè)建筑的耗能結(jié)構(gòu),，側(cè)向單元只要滿足側(cè)向力計(jì)算即可,。原因是截面過大會降低結(jié)構(gòu)延性，并且所有其他的構(gòu)件都會受到影響,。確定截面后,，需要計(jì)算出實(shí)際的延性。這是因?yàn)閷?shí)際選取的截面會大于計(jì)算所要求的界面,。所以實(shí)際延性會低于理論延性,。

3)設(shè)計(jì)與側(cè)向單元聯(lián)接的柱和其他主要構(gòu)件。為滿足“強(qiáng)柱”的要求,，使用最大可能的側(cè)向單元的力,，即考慮側(cè)向單元的極限承載力。

4)設(shè)計(jì)地基,。設(shè)計(jì)思路同3),。如果地質(zhì)良好，如巖石,，可以在最后設(shè)計(jì),。

5)設(shè)計(jì)隔板。當(dāng)然考慮是剛性的還是半剛性的,。隔板的破毀將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆性破壞或倒塌,，所以設(shè)計(jì)思路是不能屈服，必須在線性范圍內(nèi),。其涉及內(nèi)容有支柱,，弦，連接樣式;剪切連接件等等,。

好了,，說到這里，小編對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟以及相關(guān)信息就介紹得差不多了,，在設(shè)計(jì)的時(shí)候,，一定要考慮到安全度和可靠度的方面。同時(shí),，大家要注意的是,，防震設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)思路清晰，以防操作人員收到傷害,。如果大家還有什么問題或者有興趣對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深入地了解的話,，可以登錄土巴兔官網(wǎng)進(jìn)行訪問哦，小兔也會隨時(shí)給予答復(fù)哦,。

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北京鳥巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu)

巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的門式鋼架組成體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，共有24根桁架柱體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，現(xiàn)已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家體育場建筑頂面呈鞍形,，長軸為332.3米,，短軸為296.4米，最高點(diǎn)高度為68.5米,，最低點(diǎn)高度為42.8米,。在保持“鳥巢”建筑風(fēng)格不變的前提下，新設(shè)計(jì)方案對結(jié)構(gòu)布局,、構(gòu)建截面形式,、材料利用率等問題進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整與優(yōu)化。原設(shè)計(jì)方案中的可開啟屋頂被取消,，屋頂開口擴(kuò)大,，并通過鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化大大減少了用鋼量。大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上,，柱距為37.96米,。主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通,。為了避免出現(xiàn)過于復(fù)雜的節(jié)點(diǎn),，少量主桁架在內(nèi)環(huán)附近截?cái)唷ｄ摻Y(jié)構(gòu)大量采用由鋼板焊接而成的箱形構(gòu)件,，交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型,。主看臺部分采用鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系,，與大跨度鋼結(jié)構(gòu)完全脫開。

“鳥巢”是2008年北京奧運(yùn)會主體育場,。由2001年普利茨克獎(jiǎng)獲得者赫爾佐格,、德梅隆與中國建筑師合作完成的巨型體育場設(shè)計(jì)，形態(tài)如同孕育生命的“巢”,，它更像一個(gè)搖籃,，

寄托著人類對未來的希望。設(shè)計(jì)者們對這個(gè)國家體育場沒有做任何多余的處理,，只是坦率地把結(jié)構(gòu)暴露在外,，因而自然形成了建筑的外觀。

說起Q460鋼材,，大多數(shù)人可能都不了解,。“鳥巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奇特新穎,，而這次搭建它的鋼結(jié)構(gòu)的Q460也有很多獨(dú)到之處體育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼,，它在受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會發(fā)生塑性變形，這個(gè)強(qiáng)度要比一般鋼材大,，因此生產(chǎn)難度很大,。這是國內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材；而這次使用的鋼板厚度達(dá)到110毫米,，是以前絕無僅有的,，在國家標(biāo)準(zhǔn)中，Q460的最大厚度也只是100毫米,。以前這種鋼一般從盧森堡,、韓國、日本進(jìn)口,。為了給“鳥巢”提供“合身”的Q460,，從2004年9月開始，河南舞陽特種鋼廠的科研人員開始了長達(dá)半年多的科技攻關(guān),，前后3次試制終于獲得成功,。如今，為“鳥巢”準(zhǔn)備的Q460鋼材已經(jīng)開始批量生產(chǎn),。2008年,，400噸自主創(chuàng)新、具有知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)Q460鋼材,，將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋,。

　國家游泳中心又被稱為“水立方”（Water Cube），位于北京奧林匹克公園內(nèi),，是北京為2008年夏季奧運(yùn)會修建的主游泳館,，也是2008年北京奧運(yùn)會標(biāo)志性建筑物之一,。它的設(shè)計(jì)方案，是經(jīng)全球設(shè)計(jì)競賽產(chǎn)生的“水的立方”（[H2O]3）方案,。2003年12月24開工,，在2008年1月28日竣工。其與國家體育場(俗稱鳥巢)分列于北京城市中軸線北端的兩側(cè),，共同形成相對完整的北京歷史文化名城形象。國家游泳中心規(guī)劃建設(shè)用地62950平方米,，總建筑面積65000-80000平方米,，其中地下部分的建筑面積不少于15000平方米，長寬高分別為 177m × 177m × 30m,。到目前,，來自101個(gè)國家和地區(qū)的35萬多港澳臺同胞及海外僑胞共捐獻(xiàn)了8.5億人民幣。其中鄭裕彤,、鄭家純父子及屬下企業(yè)曾捐贈五千萬元人民幣,。

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