五、工程判定

 

　　要正确使用结构软件

, 还应对其输出的结果做

“工程判定”。不同的软件会有不同的适用

条件。此外

, 工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离。对这种误差, 会通过

“适

用条件、概念及构造

”的方式来保证结构的安全。钢结构设计中, “适用条件、概念及构造”是

比定量计算更重要的内容。工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。美国一位学者曾警告
说：

“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”注重概念设计和工程判定

是避免这种工程灾难的行之有效的方法。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。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
整体稳定的复杂验算

, 这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后, 其板件厚度可按规

范中有关局部稳定的构造规定进行预估。柱的截面按长细比进行预估。通常取

50　　六、 构

件设计

 

　　构件的设计首先是涉及到材料的选择。比较常用的是

Q235( 类似 A3) 和 Q345( 类似

16Mn) 。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。为经济考虑, 也可以选择不同强度钢材的
组合截面。当强度起控制作用时

, 可选择 Q345; 以稳定控制时, 宜采用 Q235。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匹配。当前的

结构软件

, 都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步, 一些软件可以将验算时不通

过的构件

, 从给定的截面库里选择加大一级。并自动重新分析验算直至通过, 如 sap2000 等。

这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了工程师的很多工作量。但是应注意如下两点

: 

　　

6. 1 做构件( 主要是柱) 的截面验算时, 计算长度系数的取定, 有时会不符合规范的规定。

目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以

, 尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构

件

, 工程师应该逐个对其检查。 

　　

6. 2 预估的截面不满足时, 加大截面应该分两种情况区别对待。 

　　

6. 2. 1 强度不满足, 通常加大组成截面的板件厚度, 其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪

不满足加大腹板厚度。

 

　　

6. 2. 2 变形超限, 通常不应加大板件厚度, 而应考虑加大截面的高度, 否则, 既不经济也

很不美观。使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能

, 很难考虑上述强度与刚度的区分。

实际上常常并不合适。

 

　　七、节点设计

 

　　连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前

, 就应该对节点的形式

有充分思考与确定。设计中常常出现的情况是

, 最终设计出的节点形式与结构分析模型中使

用的形式不完全一致

, 这种情况必须避免。按传力特性不同, 节点分刚接、铰接和半刚接。连接

的不同对结构受力的影响很大。连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法。具体
设计主要包括以下内容

:部采用 L75@10) , 100@100@4 的钢板, 钢筋斜撑采用现场作废的

536、532 短钢筋, 所有角钢的纵横向间距均为 1. 6m。为了增加抵抗侧向作用的能力, 溜槽架
采用两跨的普通钢管脚手架

, 在溜槽架子底部的角钢采用短钢筋进行连接形成空间网架 , 同

时用纵、横向连杆将角钢顶部连接成一体

 。经过实践证明, 临时支撑体系与传统的支撑体系

相比存在如下优点

: 

　　

1. 较适用于厚度大于 1. 5m 的厚筏基础; 

　　

2. 设计合理、计算简便; 

　　

3. 安全、可靠; 

　　

4. 施工方便、节省人工; 

　　

5. 节省钢材量达 2/ 3。 

　　参考文献