3、钢结构工程设计总结 

　　

3.1 设计方法方面 

　　我国钢结构建筑的设计步骤主要是：依据弹性方法计算钢结构各构件内力；依据弹塑
性方法验算钢结构构件的极限承载力。由于钢结构达到极限状态时，就会进入弹塑性变形阶
段，会造成结构内力的重分布，按现在的方法设计，不能保证构件承载力可靠度的一致性。

 

　　

3.2 钢结构楼板设计方面 

　　楼板不仅承受竖向荷载并将其传给框架，还将水平力传到柱上，因此楼板的强度、承载
力和整体性都十分重要。作为钢结构工程要求，楼板还应考虑隔音要求；目前钢结构工程上，
压型钢板组合楼板，现浇楼板等应用较多；震级较高的震区或重要钢结构，在柱的设计方
面，因考虑在柱子的周边宜设置钢箍筋，以免高水平力破坏楼板。

 

　　

3.3 钢结构抗震设计方面 

　　（

1）设计反应谱问题：地震记录仪构造使得很多大于 3 秒的强震被削弱，因此计算的

反应谱不真实，而建设部人为调整的谱曲线来保证钢结构安全性的抗震设计，可靠性需进
一步验证；

 

　　（

2）弹塑性地震反应计算问题：目前我国没有高层钢结构弹塑性地震反应计算程序，

缺乏空间弹塑性地震反应分析软件。

 

　　（

3）钢-砼结构搞垮设计问题：我国是一个多地震国家，国际上 

　　没有这方面的研究，需要解决抗震设计原则、设计指标和设计方法。

 

　　

3.4 钢结构节点和支撑构造方面 

　　（

1）钢结构设计中重要的内容是连接节点的设计，应该在结构分析前对节点的形式进

行充分思考和确定。必须避免最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致的情
况。此外，节点设计还必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序。

 

　　（

2）焊接：焊缝的尺寸及形式应严格遵守规范。选用的焊条应与金属材质相适应。焊接

设计不得任意加大焊缝。焊缝与被连接构件重心应尽量接近。

 

　　（

3）梁腹板：栓孔处腹板的净截面抗剪性能应进行验算。承压型高强螺栓连接还需验

算孔壁局部承压。

 

　　（

4）柱应通过小悬臂与梁拼接，梁拼接大部分采用翼缘焊接腹板拼接，也可采用全截

面螺栓连接。拼接设计时，腹板要考虑弯矩。

 

　　（

5）高层钢结构工程的框架－支撑体系，框架梁柱应刚性连接。（6）为防止管壁开裂，

支撑与钢管混凝土连接，不应将节点板焊在钢管管壁上。

 

　　（

7）为满足钢结构工程的抗震要求，不应在钢管支撑内灌注混凝土。 

　　

3.5 钢结构选型方面 

　　应根据钢结构不同的特点考虑结构选型。例如，在轻型钢结构工业厂房中，当有较大悬
挂荷载或移动荷载，就采用网架结构。雪压较大的地区，屋面曲线应有利于积雪的滑落。降
雨量大的地区可以与雪压较大的地区一样考虑。当建筑条件允许时，在框架中布置支撑有更
好的经济性；屋面覆盖跨度较大的钢结构工程，应选择悬索或索膜等受拉为主的结构体系。
高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构。

 

　　

3.6 钢结构抗火设计方面 

　　钢结构在温度超过

400 摄氏度时，强度将降为原来的一般，达到 600 摄氏度时，将丧

失全部强度。高层钢结构火源较多，很容易失火，因此，刚曾钢结构抗火方面的设计尤为重
要。设计方面存在严重缺陷：没考虑温度变形和应力的影响；没有考虑高温状态下钢结构内
力的重分布；没有考虑钢结构构件相互作用的影响；

 

　　

3.7 设计指标方面 

　　（

1）钢结构高宽比限值问题。现在我国的规范对地震多发区高层钢结构的高度比为：