关于土建钢结构设计的分析

    摘要：本文主要从钢材材质的选用,焊缝连接,螺栓连接等方面分析研究了钢结构设计的常
见问题

,阐明了建筑钢结构的防护措施及抗震设计方法。 

　　关键词：土建；钢结构设计；分析

 

　　

 

　　钢结构的设计、材料采购、加工、安装各个环节息息相关，设计人员对每一环节都应有比
较清楚的了解，这对于项目的开展会有很大好处。通过分析、总结，不断提高自身的工作水
平，使钢结构设计人员能更好地为加工、安装提供服务。

 

　　

1 选用钢材材质问题分析 

　　在钢结构设计文件中

, 应当注明钢结构所采用材料的质量等级(包括相适应的焊接材料) 。

钢结构房屋所使用的钢材针对不同的应用应当具有抗拉强度

, 屈服强度, 伸长率, 冷弯试验和

硫含量的合格保证。如对于焊接钢结构应具有含硫量的合格保证；对于地震区

,要求钢材的

强屈比不小于

 1.2 % , 应有明显的屈服台阶, 且伸长率应大于 20 % , 并应有良好的可焊性和

合格的冲击韧性

, 以上要求主要是保证结构具有必要的安全储备和足够的塑性变形能力 , 都

应写入设计文件中。一般来说

, 使用 Q235B 及以上的碳素结构钢及 Q345B 及以上等级的低

合金高强度结构钢，过高的选用

 C 级或 Z 向等级, 造成经济上的浪费同样不可取。 

　　

2 焊缝问题分析 

　　在现代钢结构中

, 焊接连接已成为钢结构连接的最基本方法, 焊缝质量的好坏直接影响

到结构安全

, 所以应当根据结构或构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况 , 确定焊缝的

质量等级。一般来说

, 板材的对接焊缝、承受动力荷载构件的较重要的焊缝、需做疲劳验算的

焊缝以及与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝

(如框架梁、柱及其连接节点的对接焊缝、 工字形

截面与其端板的对接焊缝

) 其焊缝质量等级不得低于二级。其他部位的焊缝,一般均可采用角

焊缝

, 但由于角焊缝应力集中现象严重, 内部探伤也很困难, 其焊缝质量等级一般只能为三级,

 对于某些重要的角焊缝可允许要求其外观缺陷符合二级的要求。如不恰当的提高焊缝的质
量等级将提高工程造价且难以做到。

 

　　

3 螺栓问题连接 

　　对钢结构中高强度螺栓的认识

, 不少人的固有观念就是摩擦型和承压型高强度螺栓两种

形式

, 因而必然涉及到摩擦面的处理和张拉力的控制问题。这种概念在有较大剪力的连接中

是合理的

, 但不是所有节点均须进行处理。在实际工程中,当节点承受较小剪力时,设计人员一

般只需将轻钢刚架梁柱节点的螺栓按受弯节点的受拉螺栓采用摩擦面和张拉力控制的要求
进行设计。另外，有的设计人员往往将剪力较小的受弯节点的受拉螺栓按性能指标很高的摩
擦型螺栓进行设计

, 这也造成了施工检测中的难度和浪费。一些设计人员在设计说明中往往

写道

: 高强度螺栓采用承压型高强度螺栓 10. 9 s , 这是一种不正确的说法。承压型高强度螺

栓

(或摩擦型高强度螺栓) 是一个错误的术语, 它将螺栓的连接方式( 连接的力学模式)和螺栓

的种类

( 外形和性能) 这两个风马牛不相及的概念混为一谈, 使施工人员拿到图纸后, 无法采

购承压型高强度螺栓。对于设计人员来说

, 只要给出高强度螺栓的性能等级和连接材料摩擦

面的抗滑移系数即可

, 不必规定采用何种螺栓。 

　　

4 钢柱柱脚锚栓连接问题分析 

　　为调整钢柱底标高，通常在柱底板下与基础顶面预留约

50 毫米的调整空间，然后用微

膨胀细石混凝土捣实，《门式刚架技术规程》

CECS102 中也有相应的做法，但在某些结构中，

柱脚采用的锚栓规格较大

(如：M60，M72)，其螺母厚度已达 40～50 毫米，再加上垫板的

厚度，已超过

50 毫米的调整空间，因此当柱脚锚栓直径较大时(直径超过 42 毫米)，柱脚底

板下的二次浇灌层高度应保证有

70～100 毫米的范围。在柱顶标高、钢柱垂直度调整到位后，