鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計常見問題)

重慶加固改造設(shè)計公司 2周前 ( 11-23 04:42 ) 5766 搶沙發(fā)

今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計的知識，其中也會對鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計常見問題進行解釋,，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,，別忘了關(guān)注本站,，現(xiàn)在開始吧,！

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本文目錄一覽：

1、住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要點 4個要點帶你了解
2,、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗
3,、鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系結(jié)構(gòu)上有何特點

住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些要點 4個要點帶你了解

1、采用鋼結(jié)構(gòu)作為住宅的主要承重結(jié)構(gòu)體系,對于低密度住宅以采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系為主,墻體為墻柱加石膏板,樓蓋為C型格柵加輕板,。

2,、對于多層住宅以鋼框架結(jié)構(gòu)體系,樓板宜采用混凝土樓板,墻體為預制輕質(zhì)板或輕質(zhì)砌塊。

3,、多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個方向是采用帶鋼板剪力墻或與普鋼混合的輕鋼結(jié)構(gòu),。

4、對于高層住宅,則以鋼框架與混凝土筒體組合構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)或以帶鋼支撐的框架結(jié)構(gòu),。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗

隨著國家經(jīng)濟水平的不斷提高,，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)計經(jīng)驗的范文,，歡迎閱讀!

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗篇一

1.設(shè)計時鋼材、焊縫質(zhì)量等級的正確選用

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計文件中,，應(yīng)當注明所用鋼材的質(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)當具有抗拉強度,、屈服強度,、伸長率、冷彎試驗和硫,、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)計規(guī)范》(gb5001l-2001)還對鋼材的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值,、伸長率的限值和良好的可焊性等物理力學指標做出了明確的規(guī)定，并要求寫入設(shè)計文件中,。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,，需作疲勞驗算的焊縫，以及須與鋼材等強的受拉,、受彎對接焊縫(如框架梁,、柱及其連接節(jié)點的對接焊縫，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)在端部第二個開間的同時,，應(yīng)在端跨相應(yīng)位置設(shè)置剛性縱向系桿,，使山墻的風荷載等水平力能可靠傳遞。

(3)屋面支撐的布置應(yīng)與山墻抗風柱的位置相協(xié)調(diào),，使抗風柱的柱頂反力能直接傳到屋面橫向支撐的節(jié)點上,，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,，應(yīng)對檁條的剛度和承載力進行驗算。否則,，檁條很難起到剛性系桿作用,，因為常用的z 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,。當檁條無法起到剛性直腹桿的作用時，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采用柔性圓鋼拉條時,，宜設(shè)張緊裝置(如花蘭螺栓)，當荷載較大時,，柔性圓鋼拉條宜改為型鋼,。

3.實腹式門式剛架應(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。采用雙層屋面板時亦應(yīng)設(shè)置隅撐,。值得設(shè)計人員注意的是,，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.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，以保證檁條的側(cè)向穩(wěn)定,。拉條按拉桿設(shè)計,，撐桿按壓桿設(shè)計。拉條和撐桿不大，但作用不小,，設(shè)計人員必須十分重視,。

5.樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計

(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，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,，才可以適當增大溫度伸縮縫區(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,，當無法采用上述這兩種板型時,，要實現(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)計經(jīng)驗篇二

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,，其實做到36米的時候用鋼量已經(jīng)不小,，基礎(chǔ)也比較大(鋼架比較小(如24米以內(nèi))的時候柱底鉸接，比較大的時候用剛接),。當然,，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。其實門剛很簡單,，可以說是最簡單的鋼結(jié)構(gòu),，因為有標準圖集。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,，抗風柱,。基本上就這幾樣,，下面一一說明,。門剛，可用pkpm或者其它軟件建模計算,，導入荷載即可,，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,，門剛要注意盡量用較薄的桿件，這里是采用屈曲后的強度,，在需要的時候設(shè)置構(gòu)造加勁肋,。其實這些書上都有的。通常屋面非輕鋼專業(yè)戶設(shè)計的這種門剛,，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,，系桿這個東西很重要,，就是保證整體穩(wěn)定的，保證整體穩(wěn)定其實非常簡單,，就是每隔一段距離,，我們要做一個穩(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，同時要設(shè)置屋面支撐(還有一種輕鋼就是采用桁架式，這個時候需要設(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，由風荷載控制,，抗風柱,，按下端固結(jié)，上端鉸接計算,，其實是類似于梁來考慮的(pkpm中有專門計算抗風柱的一個工具),，這里注意一點即可，如果選用桁架式圖集,，這個時候抗風柱一定要同時跟上下弦連接,，并在布置的時候考慮對齊(與桁架節(jié)點對齊)。

二,，多層鋼結(jié)構(gòu)(包括鋼平臺) 這種東西其實也比較簡單,，就是一個梁柱的連接過程，無非就是考慮一下梁柱的大小,，其實主要是梁,，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，通常情況用長細比控制,，保證弱軸方向在100以內(nèi)一般驗算均可滿足,。對于國內(nèi)普通廠房，通常采用設(shè)置支撐的方式來進行設(shè)計,，因為這樣一來簡單,，而來經(jīng)濟(梁柱其實可以采用剛性節(jié)點，但不光是節(jié)點費力費錢,，整體計算的時候也要復雜-費材料一些),，當然，很多情況還是需要做成剛節(jié)點,。但,，通常如果設(shè)置了支撐以后,，結(jié)構(gòu)可按無側(cè)移計算，(國內(nèi)采用pkpm稍微麻煩一點,，因為pkpm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,。其實鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，說到底長細比是一個很重要的概念,，拉桿,，壓桿，都不一樣,。通過長細比的概率,，再計算應(yīng)力及穩(wěn)定，重點其實是穩(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)計經(jīng)驗篇三

(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,、山地建筑和臨時建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點相一致的,。

(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)驗豐富的工程師指導下進行。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)計的整個過程中都應(yīng)該被強調(diào)的是"概念設(shè)計",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關(guān)系,、破壞機理、震害,、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的設(shè)計思想,，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細部構(gòu)造措施。在早期迅速,、有效地進行構(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算,。同時,，它也是判斷計算機內(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)總體系和個分體系間的相互力學關(guān)系和簡化近似設(shè)計方法,。

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,或沒有簡單實用的設(shè)計方法,，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等,。

結(jié)構(gòu)選型時，應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點,。在工業(yè)廠房中,，當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,?；狙捍蟮牡貐^(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,，在框架中布置支撐會比簡單的節(jié)點剛接的框架有更好的經(jīng)濟性,。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.一般的說要剛度均勻.力學模型清晰.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,、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,頂層邊柱也有時會吃不消,，此時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,，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復雜計算，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)定預估。

柱截面按長細比預估. 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)濟美觀的截面。

(四) 結(jié)構(gòu)分析

目前鋼結(jié)構(gòu)實際設(shè)計中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮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)通過手算進行分析.

復雜結(jié)構(gòu)才需要建模運行程序并做詳細的結(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,還是修正計算結(jié)果.

不同的軟件會有不同的適用條件.初學者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離, 為了獲得實用的設(shè)計方法,有時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)計中,"適用條件、概念及構(gòu)造"是比定量計算更重要的內(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,、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

構(gòu)件設(shè)計首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235和Q345. 當強度起控制作用時,可選擇Q345; 穩(wěn)定控制時,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)濟考慮,也可以選擇不同強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,。

當前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗算的后處理功能。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算,，直至通過，如sap2000等,。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計功能之一,，它減少了很多工作量。但是,，我們至少應(yīng)注意兩點：

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

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

(1) 強度不滿足,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,。使用軟件的前述自動加大截面的優(yōu)化設(shè)計功能,，很難考慮上述強度與剛度的區(qū)分，實際上,，除常用于網(wǎng)架設(shè)計外,，其他結(jié)構(gòu)形式常常并不合適,。

(七) 節(jié)點設(shè)計

連接節(jié)點的設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的內(nèi)容之一.在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對節(jié)點的形式有充分思考與確定.有時出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計的節(jié)點與結(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)點分剛接,鉸接和半剛接. 初學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)點做法及計算公式.

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. 會導致實際工程變形大于計算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果.

連接節(jié)點有等強設(shè)計和實際受力設(shè)計兩種常用的方法, 初學者可偏安全選用前者.設(shè)計手冊[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計者查用,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)范有強制規(guī)定,應(yīng)嚴格遵守. 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,應(yīng)該選擇低強度的E43,而不是E50.

焊接設(shè)計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.

高強螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個強度等級.根據(jù)受力特點分承壓型和摩擦型.兩者計算方法不同. 高強螺栓最小規(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,，常不需驗算抗剪,。

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

5.節(jié)點設(shè)計必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等,。構(gòu)件運到現(xiàn)場無法安裝是初學者長犯的錯誤,。此外，還應(yīng)盡可能使工人能方便的進行現(xiàn)場定位與臨時固定,。

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

(八) 圖紙編制

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

1.設(shè)計圖: 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)計圖中,對于設(shè)計依據(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)計要求(包括制造和安裝、焊縫質(zhì)量檢驗的等級,、涂裝及運輸?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)件單元須單獨繪制表達，并應(yīng)附有詳盡的材料表.

設(shè)計圖及施工詳圖的內(nèi)容表達方法及出圖深度的控制,，目前比較混亂,，各個設(shè)計單位

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

概念設(shè)計的一個方面：

當你在設(shè)計中,，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)計了,。

把結(jié)構(gòu)當作構(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H型鋼構(gòu)件是由3塊板組成的結(jié)構(gòu)，一個鋼管相貫的節(jié)點就是一個空間結(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。當一個受彎構(gòu)件被選成鋼管截面,，且程序計算不通過時,，你不應(yīng)通過加大截面來滿足，而是應(yīng)該改用有強弱軸的截面,。

如此等等,，是基本的概念。

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

鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系結(jié)構(gòu)上有何特點

鋼框架—支撐體系具有良好的抗震性能和較大的抗側(cè)剛度。

交叉支撐是輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑中,，用于屋頂,、側(cè)墻和山墻的標準支撐系統(tǒng)。

鋼框架一中心支撐體系是高層鋼結(jié)構(gòu)常用的雙重抗側(cè)力體系的一種,，作為一種經(jīng)濟,、綠色、有效的抗震結(jié)構(gòu)體系被應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中,。

偏心支撐是相對于中心支撐而言的,，即支撐桿件的軸線不是與梁和柱的軸線匯交于一點，而是專門留出一部分梁段作為耗能梁段，多用于抗震設(shè)防烈度較高的地區(qū),。

鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)定

1,、鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計需要符合國家現(xiàn)行標準的相關(guān)規(guī)定，鋼構(gòu)高層的設(shè)計還需要符合國家現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的規(guī)定,。

2,、鋼構(gòu)高層的中心支撐可以采用：十字交叉斜桿，人字形斜桿,、單斜桿和V形斜桿體系,；不能采用K形斜桿體系；中心支撐斜桿的軸線需要交匯于框架梁柱的軸線上,。

3,、偏心支撐框架中的支撐斜桿，需要至少有一端與梁連接,，并且在支撐與梁交點與柱之間,，或支撐同一跨內(nèi)的另一支撐與梁交點之間形成消能梁段。

4,、抗震等級為四級時,，支撐可以使用拉桿設(shè)計，其長細比不能大于180;拉桿設(shè)計的支撐需要同時設(shè)不同傾斜方向的兩組單斜桿,，并且每層不同傾斜方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不能大于10%,。