钢结构设计与计算原理探讨

　随着我国民经济的不断发展和科学技术的进步，钢结构在我国的应用范圈在不断扩大。相
较传统结构形式具有：钢材强度高，结构重量轻；材质均匀，塑性韧性好；易于加工，密
封性好；钢材可以重复使用午优点。本文将就铜结构设计与计算原理徼一个系统的介绍。

 

　　设计原则和设计计算中的系数

 

　　

1. 设计原则 

　　钢结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进
行计算；各种承重结构均按承载能力极限状态和正常使用极限状态的的原则进行设计；设
计钢结构时，根据结构破坏可能产生的后果而采取不同的安全等级，并在荷载效应计算中
分别采用不同的系数；结构构件或连接按承载能力极限状态设计时，一般应按使用条件采
用荷载效应的基本组合，在使用中有可能发生事故等偶然性荷载作用时，尚应考虑荷载效
应的偶然组合。

 

　　

2. 设计计算中的系数 

　　根据荷载的类别永即久荷载或可变荷载和荷载作用情况，分项系数采取不同的取值；
对于直接承受动力荷载的结构，在计算强度和稳定性时，可将霞物和设备乘以动力系数后
按静力进行计算进行；计算重级工作制品吊车粱及其制动结构的强度和稳定性以及连接的
强度时，吊车的横向水平荷载应乘以相应的增大系数一当设计屋面板、刚檩条时，应考虑积
灰、积雪不均匀分布的荷载增大系数，其荷载增大系数按相关规定选用。

 

　　钢结构的钢材选用

 

　　

1. 按质量等级的选择 

　　一般非焊接的钢结构可以选用

A 级钢，焊接钢结构，静载作用时选用 B 级钢，在作用

时应根据结构所处环境温度选择

C-E 或特级钢，务必使钢材的脆性转换温度地域结构所处

环境温度；对于有层状撕裂手里的结构部位的较厚钢板，应有抗层状撕裂的要求；对节点
构造及受力状况复杂，工作环境恶劣的重型焊接钢结构，应提高对钢材质量标准的要求。

 

　　

2. 按强度等级的选用 

　　普通钢结构钢材的强度等级常常选为

Q235 或 Q345；重型、超重型钢结构的强度等级可

选为

Q345、Q390、Q420 或者更高强度等级的特种钢材。冷弯薄壁型钢结构，非焊接时可用 A

级，焊接时应用

B 级钢，一般可选用强度等级为 Q235 或 Q345 钢。轻型钢结构一般选用

Q235。 
　　地震作用

 

　　钢结构的震害主要有节点连接的破坏

.构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式，因此

在抗震设计中应应注意：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设
计方案，钢结构房屋宜避免采用不规则建筑结构方案，不设防震缝，在进行结构设计时，
应根据建筑的抗震设防类别、抗震设计烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施丁等因
素，经技术、经济和使用条件综合比较，选择合适的结构体系；结构体系应有明确的计算简
图和合理的地震作用传递途径，可考虑多道抗震防线。应避免因部分结构或者构件破坏而导
致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；结构应具有必要的抗震承载力、良好的
变形能力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力，应体
现人震不倒，小震不坏的抗震设计目标，采用多遇地震时按弹性设计、罕见地震时弹塑性进
行变形验算的二阶段设计方法进行抗震设计。

 

　　节点设计

 

　　整个结构是由构件和节点构成的。单个构件必须通过节点相连接，协同工作才能形成结
构整体。及时每个构件都能满足安全使用的需要，如果节点设计处理不恰当，连接节点的破