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设计钢结构的要点

点击次数:   更新时间:17/09/15 09:05:09     来源:www.zbwanhe.com关闭分    享:
  钢结构的建筑施工的顺利进行,离不开高品质的质量、专业的施工方法,还有一点非常重要,那就是设计的合理性,这将对的使用效果有所影响,在设计中应注意这几点。
  1、节点的设计
  钢结构设计中,连接节点的设计一直都是重要的内容之一。在设计前应对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是,设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免。
  按传力特性不同,节点分刚接、铰接和半刚接,设计者宜选择可以简单定量分析的前两者。连接的不同对结构影响甚大,如有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动,不符合结构分析中的假定,会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
  在设计时,铰节点形式简单,施工方便,但它使得梁跨中弯矩加大,增加用钢量,不经济;刚性节点构造复杂,但其有效的降低了跨中弯矩,节约了用钢,有较好的经济效应;而半刚性节点应用比较少,主要是其受力特性比较复杂,往往通过试验来取得较为准确的设计数据。由结构布置分析,考虑工程实际情况,三种形式,哪一种更加经济可靠,还有待于在实际工程中比较、检验。
  2、结构选型
  “概念设计”在钢结构设计的整个过程中都一直被强调,它在结构选型与布置阶段尤其重要。一般情况下,结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
  其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,使其以直接的线路传递到基础。
  3、结构分析
  结构分析通常为线弹性分析,目前实际钢结构设计中,条件允许时考虑P-Δ,P-δ。新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能。这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件,典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形,复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。
  4、预估截面
  预估截面对整个钢结构的设计起着很重要的作用。钢结构结构布置结束后,需对梁柱和支撑等的断面形状与尺寸作初步估算和假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。
  根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
  柱截面按长细比预估,通常50<λ<150,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。
  设计时需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同,结构工程师应该根据钢结构的受力情况,合理的选择安全截面。