建筑设计

多层钢框架设计简述

摘 　要 :介绍多层钢框架设计的要求 、

原则

关键词 :钢框架结构布置 ;节点设计 ;结构计算 ; 围护结构 ; 防锈 、

防火

1、

前言

钢结构具有轻质高强的特点 ,与钢筋砼结构相

比 ,其强度重量比指数是钢筋砼结构的 5 倍以上 ,可

降低基础及结构工程的造价 ,能显著减轻结构自重

25%以上 。

由于钢材轻质高强 ,其梁柱截面尺寸相对较小 ,

可节约使用面积 ;钢结构工厂化程度高 ,构件均在工

厂加工制作 ,现场安装 ,一般比钢筋砼结构施工速度

约快 1. 5倍 ,钢结构柱网尺寸可以比砼结构大 ,便于

使用 。

正因为钢结构具有以上的优点 ,目前应用越来越

广 我院设计的一些大型商场如 :安美居 、

紫薇大卖场

营销中心 、

太华路家世界购物广场等都采用了钢框架

结构 。

2、

钢框架结构布置

2. 1、

布置原则 :

采用 PKPM 软件钢结构框架三维模型输入建模 ,

根据大型商场需要较大空间的要求 ,根据建筑使用功

能要求 ,柱网尺寸一般按 9m ×9m 左右设置 ,我院所

设计的安美居工程主要柱网尺寸为 9m ×l2m ,紫薇大

卖场营销中心及太华路家世界主要柱网尺寸为 9m ×

9m ,对于平面 、

竖向不规则的要求与钢筋砼结构相

同 ,抗震设计要符合“强节点弱构件 、

强柱弱梁 、

强焊

缝弱钢材 ”

的原则 ,对于框架 ,使节点的承载力高于构

件的承载力 ,防止节点的破坏先干构件的破坏 ,是确

保构件整体性的必要条件 ,但节点又不可过强 ,应允

许地震时梁 、

柱节点域的板件能产生一定量的剪切屈

服变形 ,以提高整个框架的延性 ,“强柱弱梁 ”

的道理

与钢筋砼结构一样 ,有利于提高框架的防倒塌能力 ;

由于构件焊缝的延性 ,一般低于被连接构件的钢材延

性 ,因此要求焊缝的承载力应高于被连接钢材板件的

承载力 ,可以使构件的屈服截面避开焊缝而位于钢板

件之中 ,从而提高构件以至整个结构的延性 ,螺栓连

接的延性等抗震性能优于焊缝连接 ,重要的构件和节

点宜采用高强度螺栓连接 。

2. 2、

柱 、

梁布置

钢框架柱截面形式常用的有箱形截面 、H 型截

面 ,箱形截面的受弯载力较强 ,截面性能没有强 、

弱轴

之分 ,截面尺寸可以按照两个方面的刚度强度要求而

定 ,经济 、

合理 ,缺点是需要拼装焊接 ,焊接工艺要求

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2006年 9月总第 135期 　　　　　　　　　　　　陕西建筑