关于建筑钢结构设计要点的分析

    摘要：本文主要对钢结构设计中应注意的要点进行简要的分析和讨论，供设计同行参考。

 

　　

 关键词：钢结构；结构设计；要点 

　　

 1、建筑钢结构的特点 

　　建筑钢结构与钢筋混凝土结构相比具有以下优点

:一是钢结构可工厂化制作,减少现场施

工的工作量

,施工周期短;二是由于钢结构自重轻、结构荷载小,减少了地基处理的工作量和费

用

;三是钢结构利于抗震, 给投资方带来较好的经济效益和社会效益;四是钢结构由于其材料

本身的性能好

,强度高,与钢筋混凝土结构相比结构断面小,在厂房布置中可以节省一部分空

间

,更容易满足工艺灵活布置的要求。 

　　

2、建筑钢结构的稳定设计 

　　

2.1 强度与稳定的区别强度问题是一个应力问题。稳定问题则与强度问题不同,它 

　　实质上是一个变形问题。如轴压柱

,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而

柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。

 

　　

2.2 钢结构稳定设计的原则 

　　钢结构稳定设计应遵循以下

3 项基本原则: 

　　

2.2.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及各组成部分的稳定性要求。目前,结构大多数

是按照平面体系来设计的

,如桁架、框架都是如此。保证这些平面结构不出现平面失稳,需要从

结构整体布置来考虑

,即必须设置必要的支撑构件。也就是说,结构构件的平面内和平面外的

稳定计算必须和结构布置相一致。

 

　　

2.2.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致。目前设计单层和多层框架结

构时

,经常不进行框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时,计算框架

柱稳定时用到的柱计算长度系数应通过框架整体稳定分析得出

,这样才能使柱稳定计算等效

于框架稳定计算。然而

,实际框架多种多样,而设计中为了简化计算工作,需要设定一些典型条

件。

 

　　

2.2.3 结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合,使二者具有一致性。结构计算和

构造设计相符合

,一直是结构设计中大家都十分关注的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩

的节点连接

,应分别赋予它足够的刚度和柔度,对桁架节点应尽量减少杆件偏心,这些都是设

计者处理构造细部时经常考虑到的。但是

,当涉及稳定性能时, 构造上时常有不同于强度的要

求或特殊考虑。

 

　　

3、建筑钢结构设计要点 

　　

3.1 正确选用钢材与焊缝质量等级 

　　按照国内现行的相关规范要求，在钢结构的设计方案中，应明确标注钢材与焊缝质量
等级。在国内现阶段的钢结构设计中，对于焊缝质量等级的要求缺乏明确性，部分项目甚至
并没有提及。在抗震要求较高钢结构建筑的设计时，钢板的厚度应

≥40mm，在承受沿板厚

方向的较大拉力时，要保证板厚方向的截面收缩率。在钢结构设计中，焊接连接是基本的钢
结构连接方法，焊缝质量的优劣直接影响到结构的整体安全，所以，必须根据结构、构件的
重要性与受力性能等，合理确定焊缝的质量等级。

 

　　

3.2 结构选型 

　　在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是

”概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤

其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体
系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度
来确定控制结构的布置及细部构造措施。在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择，所得结
构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。