浅析钢结构中的概念设计.doc

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1、浅析钢结构中的概念设计摘要：随着我国工业的发展，很多大跨度场馆、高层建筑、构筑物、中小型建筑都采用了钢结构。本文仅对钢结构设计步骤和思路做了简单介绍，为了出色的完成一项钢结构设计，需要设计人员熟悉钢结构相关规范、钢结构设计原理及熟练运用设计软件，另外，对于工业钢结构建筑还应充分考虑工艺专业特殊要求。关键词：钢结构设计步骤；概念设计；节点设计Abstract:alongwiththedevelopmentofourindustry,alotofbigspanvenues,high-risebuildings,structures,andsma

2、llandmedium-sizedbuildingallusesteelstructure.Inthispaper,onlysteelstructuredesignstepsandideastoasimpleintroduction,inordertoexcellentfinishasteelstructuredesign,needtodesignpersonnelfamiliarwithsteelstructurerelatedstandard,steelstructuredesignprincipleandproficientinuse

3、ofdesignsoftware,inaddition,fortheindustrialsteelstructurebuildingstillshouldfullyconsidertechnologyprofessionalspecialrequirements.Keywords:steelstructuredesignsteps;Theconceptualdesign;Nodedesign中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：引言随着我国工业的发展，很多大跨度场馆、高层建筑、构筑物、中小型建筑都采用了钢结构。无可置疑，钢结构有很多

4、优越条件，如钢材的组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好，适于承受冲击和地震荷载,钢材的密度与强度之比较小，而且钢结构便于机械化生产，是工程结构中工业化程度最高的一种。但是，也不能否认，钢结构还存在着缺陷和隐患。对于钢材本身的材质问题以及耐候性、耐火性、耐腐蚀性，还存在着大量的研究课题。同时，大量的事故表明，钢结构构件由于强度高，所用截面相对小，也就容易失去稳定，这就需要我们在设计时对结构的适用性、合理性、可靠性等方面进行多加论证，下面就对钢结构设计中的问题做以探讨。一?判断结构是否适合采用钢结构钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷

5、载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。从当前的发展情况看，大致可分为普通钢结构和轻型钢结构。其中普通钢结构包括采用大截面和厚板的结构，如高层钢结构、重型厂房和某些公共建筑等；轻型钢结构主要指采用轻型屋而和墙而的门式钢架房屋、某些多层建筑、压型钢板薄壁拱壳屋盖等。此外，还有网架、网壳等空间结构。钢结构在桥梁、工业构架等方而也有广泛应用。二?结构选型与结构布置在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体

6、系与分体系之间的力学关系、破坏机理去试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。钢结构通常有框架、平面（木行）桁架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其计算理论与应用技术大都成熟，但亦有部分难题没有解决。结构选型时，应考虑具体工程的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载时，就不宜采用门式刚架。一当建筑及工艺流程允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框

7、架有更好的经济性。当屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀；力学模型清晰；尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础；柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧力结构应有多道防线，如有支撑

8、框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。框架结构楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向。通常为了减小次梁截面，沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净