对建筑钢结构设计安装探析

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1、对建筑钢结构设计安装探析　　摘要：我国经济的快速发展，推动了我国城市建筑建设的迅速增长，目前，很多高层建筑都是采用钢结构建造。钢结构建筑在国外已有110多年的历史，具有自重轻、施工速度快、便于塑造美观造型等特点，在高层建筑当中的运用十分广泛。同时由于钢材生产技术的进步，高强度钢材的价格逐步下降，在建筑中采用部分钢结构或全钢结构逐渐得到了推广，相关的钢结构工程设计安装理论研究也在同步推进。关键词：建筑、钢结构建筑、钢结构工程设计安装中图分类号：TU291文献标识码：A1前言21世纪的人们对建筑的安全舒适度要求越来越高

2、，钢结构建筑凭借其施工速度快、利用空间大、经济适用的特点，倍受人们喜欢和关注，尤其是其还具有安全、耐久、节能的特点，更使得它在建筑业中站稳了脚跟。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求，建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度，以安全、合理、可靠为设计原则，选择相应的结构体系，一般情况下分为六种：剪力墙结构体系；框架结构体系；框架--剪力墙结构体系；框--筒结构体系；筒中筒结构体系；束筒结构体系。72建筑钢结构的特点2.1材质比较均匀钢材的材质是与力学假定条件的计算比较符合的；因为钢材的内部结构是接近于各向同性的

3、，其材质情况的波动范围也比较小，因此，只要保持在一定应力的幅度内，都能有较好的弹性。由于其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的，所以材质方面较好。2.2强度高，自重轻众所周知，钢材的强度比较高。钢材结构与钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑的竖向构件截面面积小，这就一定程度的增加了建筑的使用面积。同时，钢结构建筑的自身重量也比较轻，因此降低了基础的荷载，相应的造价也下降不少，而且因上部结构自重轻，降低了建筑的地震反应力，尤其适合高烈度地区的高层建筑。2.3塑性和韧性好在力的作用下，钢材一般情况下是不会产生脆性破

4、坏，而是会根据受力产生应力重分布效应，体现在结构上就是有了较好的塑性和韧性。总体来说，钢结构良好的塑性和韧性使结构有较好的适应荷载的能力，特别是在强震作用下，钢结构的塑性和韧性都利于结构保持较好的整体性，更利于结构抗震需要。3钢结构设计分析73.1构件设计构件的设计首先要注重材料的选择，比较常用的是Q235B和Q345B，一般情况下，为了便于工程管理，其主结构同一构件截面组成钢材使用的是同一钢种。处于经济上的考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面，但这种做法不常见。当强度起到控制作用时，可选择Q345B；当挠度起到

5、控制作用时，可使用Q235B，在构件设计中，现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面，这和结构内力计算的弹性方法并不相匹配。3.2节点设计连接节点的设计是钢结构设计中的主要内容之一，在结构分析之前，就应该充分的思考与确定节点的形式，施工中经常会出现的情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式并不完全一致，这一点是必须要避免的。按传力特性的不同，节点大致分为刚接、铰接和半刚接。3.3具体设计（1）焊接：焊缝的尺寸及形式等要按规范的规定选择。焊条的选用应该和被连接的金属材质适应，原则上是就低不就高。在焊接设计中不能

6、任意加大焊缝，焊缝构造应尽量简单明了，要减少焊接造成的应力集中，其他详细内容可查关于焊缝构造方面的规定。7（2）螺栓连接：铆接形式现在在建筑工程中很少采用，普通螺栓抗剪性能差，可以在次要结构部位使用，高强螺栓使用范围越来越广泛，常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点可分为承压型和摩擦型，两者的计算方法不同，高强螺栓最小规格为M12，常用M16~M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计使用中应该十分慎重。（3）节点设计：节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，还应该尽可能的方便工人进

7、行现场定位与临时固定，另外，还应该考虑制造厂的工艺水平，例如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。4制作与安装4.1钢柱的制作与安装钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造过程中必须满足现行规范的验收标准。100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应该充分考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米偏差也不能忽略不计。要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。矩形或方形及圆形钢柱内的加劲板

8、的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。钢柱标高的控制一般有两种方式：7（1）按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和才算合格。（2）按设计标高制作安装。这种精度要求较高的层高，应该按照土建的标高安装第