建筑钢结构工程设计中要点分析,本论文为免费优秀的关于建筑钢结构论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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摘 要：近些年来,随着我国建筑行业的不断发展,为钢结构的设计和应用提供了较好的发展机遇,使钢结构设计成为当前研究的热点问题.作为一种通过钢材进行加工制作的结构,钢结构一直以来都是建筑结构中十分重要的类型之一.文章重点从钢结构的设计入手,对设计要点进行分析,希望能为钢结构的设计提供指导和借鉴.
关键词：建筑钢结构；结构设计
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—163—02
前言
随着我国建筑的不断发展,采用传统的混凝土结构已经无法满足建筑结构的多元化需求,钢结构作为一种特殊的建筑结构之一,不仅能够弥补传统混凝土结构的种种弊端,还具有结构构件较轻、施工周期较短、布置灵活方便等优势,因此,在建筑工程中得到了广泛的推广和应用.
1钢结构设计规定及设计所涉及的规范,规程设计规定
1.1设计中要标明钢材的强度等级、高强度螺栓连接摩擦面的要求
一般来说Q235和Q345B等级是比较通用的钢材,大多数时候考虑到工程现场管理方便,在主结构上会采用一种钢材等级,但是从经济的角度来考虑,有的截面组合形式应该采用不同强度等级的钢材,如格构柱的肢件可采用Q345B的H型钢,缀条、缀板可采用Q235的钢板或型钢.在连接摩擦面的高强度螺栓经过表面处理后,需要符合以下标准,第一,连接摩擦面需要保持清洁干燥,并且不能有毛刺飞边、焊接飞溅物,以及焊疤、氧化铁皮和污垢等不良情况；第二,需要在表面处理过程中,采取一定的保护措施,来保护处理后的连接摩擦面,并且不能在连接摩擦面上,标注任何标记；第三,如果需要对连接摩擦面进行生锈处理,那么需要在安装前,采用细钢丝刷,在垂直于构件的方向,正确刷除表面上的浮锈.
1.2设计中构件的计算
钢梁的抗剪强度应按弹性设计；钢梁的挠度计算时采用荷载标准值,可不考虑螺栓孔引起的截面削弱；钢梁腹板应采用加劲肋来加强它的局部稳定性.一般情况下,通过限制制板件的宽厚比,可以确保钢梁翼缘的局部稳定性.一旦在受压翼缘长度L和其宽度B的比值,超过了标准所规范的限值,就需验算钢梁的整体稳定性,使其满足构件宽厚比以及高厚比的要求.尤其是需要在设计中,考量截面塑性的发展,以及在塑性设计时,按照更严格的要求进行；在计算单角钢受压构件长细比时,需要利用到角钢的最小回转半径,而不是单纯的借助角钢平行轴的回转半径数据；例如钢柱等轴心受压构件设计,需根据要求的规范标准,计算出其剪力多少：在设计桁架时,桁架腹杆的平面内、外的计算长度,不能随意取其几何长度,应按规范要求来全方位的考量.
1.3设计中构件间的连接
在连接的构件中,针对普通螺栓等构件,都有相应的防松动要求,需要采用有防松动装置的双螺母或者弹簧垫圈等,也可以采用人工方法,将螺栓外露丝扣凿毛或将螺母和外露螺栓点焊；根据钢结构的规范标准,在抗震要求方面,需要采用摩擦型的高强螺栓,而在连接极限承载力计算时,需要考虑螺杆和孔壁的接触情况：建议在构件直接承受动力荷载之时,不要使用承压型高强螺栓：如果是钢柱和钢梁的刚性连接,需要进行钢柱腹板在钢梁翼缘范围内的节点域计算；节点连接板在拉力和剪力的作用下,需要验算其强度；和此同时,钢梁端支座处的底板厚度也需要计算,钢柱底部和柱底板的角焊缝也需要进行计算,为构件连接带来安全性保障.
2钢结构稳定设计时应注意的问题
2.1构件的布置,需要考量整个钢结构体系及局部的稳定性要求.目前,钢结构设计一般要按照平面体系进行设计,例如门式刚架,以及框架等.为了确保平面结构不出现平面外失稳问题,建议从结构整体布置设计,来解决问题,如增加支撑构件等.
2.2在设计单层或多层框架结构之时,一般不需要进行框架稳定性的分析,只需要计算框架柱的稳定性即可.在柱的平面外计算长度系数,需要借助框架整体稳定性进行分析,使柱的稳定计算和框架稳定计算等效.
2.3设计结构的细部构造和构件稳定计算应保证一致,这也是钢结构设计中需要注意的问题.节点连接处要求能传递弯距时,应有足够的刚度和柔度：设计桁架节点时应尽量减少杆件的偏心；在涉及结构稳定性能时,设计构造方面需要满足不同强度的要求以及特殊要求,例如简支梁的抗弯强度等.不动铰支座的要求,是阻止位移并允许在平面内转动,但这不能确保梁整体的稳定性情况,所以不动铰支座,还需要能够阻止梁绕纵轴扭转,并允许梁在平面内转动和梁端截面自由翘曲,以符合稳定分析的条件.
3钢结构建筑的设计要点分析
3.1钢结构建筑节点设计要点分析
钢结构建筑结构体系和传统建筑结构体系最大的区别在于节点设计,钢结构建筑节点设计直接关系到建筑设计的成败.钢结构建筑的许多节点都是露明的,露明的节点和中国传统木结构建筑的榫卯结构相似.通过对钢结构建筑的节点进行合理的设计,能够显示钢结构建筑特有的结构美感.为了满足钢结构建筑的防火需求,一些设计时在进行节点设计时辅以一定的防火设计,例如用防火板材封闭节点或者涂抹防火涂料等,防火板材将钢结构特有的节点封闭起来,会影响钢结构节点结构美的体现,涂抹防火涂料既能够体现钢结构节点的美感,又能够起到防火的作用,并且还能够保持钢格连接节点的特点,应该进一步的推广和应用.
3.2预估截面设计要点分析
钢结构布置完成之后,应该对截面进行预先估算,主要根据是梁柱断面状况以及梁柱的大小,根据截面进行仔细的设计.首先,钢结构的梁通常采用H型钢、轧钢、槽钢的截面,通过分析支座和荷载,截面的大小介于跨度的2—5之间；其次,钢结构的柱截面应该按照长细比进行预估,通常状况下,其范围应该控制在50—150单位之间,在初步选值时应该将其控制在100单位左右,柱截面的大小应该根据受力状况确定,选择合适的轧钢或者槽钢；再者,轻型钢结构和普通钢结构设计之间存在很大的差别,为了保证每一个构件能够充分的发挥性能,应该根据具体状况设计轻型钢结构,同时利用高科技作业,保持强弱轴方向的正确性,以此降低钢结构的受力和变形.
3.3地基结构设计要点分析
地基结构设计时钢结构建筑结构设计的重点,钢结构过程中应该注意以下要点：在进行地基结构设计之前,应该对施工现场的水文地质条件、分布状况、荷载大小、建筑物体型等状况进行调查,并根据施工现场的实际状况,设计基础形式；在进行框架结构设计时,为了增加基础结构的整体性,应该采用交叉梁条地基结构.
3.4网架结构设计要点分析
钢结构建筑经常遇到网架结构,建筑设计师需要将下部结构和网架结构分开计算和分开设计.首先,假设网架支座刚度无限大,支座刚度相同,然后计算支座反力,然后再传递至下部结构.通常状况下,下部结构为梁、柱等,不仅刚度大,而且差别相对较大,和计算建设刚度无限大相违背,计算的网架内力、支座反力和实际状况存在很大的差异,因为网架内力和反力分配和刚度大小存在密切的关系,网架和下部结构分开计算,导致结果存在较大的误差.但是,在现实应用的过程中并没有出现工程事故,原因是钢网架结构为高次超静定空间结构,并且钢材具有良好的弹塑性,不会导致杆件破坏或者断裂,不至于出现工程事故.
3.5钢材焊接要点
钢材焊接施工是钢结构的重点,如果焊接施工出现问题,将会影响钢结构施工质量.因此,在进行钢材焊接施工时,应该将焊接部位彻底清理干净,按照焊接施工相关规定保管和存放钢材,高度重视气孔部位施工,避免在焊接施工的过程中出现裂缝.
3.6钢结构构件设计要点
钢结构构件设计要点主要包括以下几个方面：首先,做好材料选购工作,需要创建一套健全的材料采购监督体系,以此保证设计材料的质量；其次,为了防止在施工的过程中出现技术问题、质量问题,应该选聘综合素质高的技术人员和施工人员,并加强对设计人员和施工人员的培训和再教育,为钢结构构件施工质量奠定可靠的技术保障.
4结语
现代钢结构设计是一个复杂的系统工程,在设计的过程中应该严格控制各个设计要点,并不断的改进和创新设计方法,提高设计水平和效率.同时,钢结构建筑设计师应该在实践的过程中不断的探索和积累经验,以此保证钢结构建筑设计的科学化、规范化以及标准化,实现现代钢结构建筑行业的健康、稳定、可持续发展.
结论：关于本文可作为建筑钢结构方面的大学硕士与本科毕业论文钢结构建筑需要地基吗论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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