钢结构设计与施工的几点探讨

摘要：随着现代经济的不断发展，钢结构工程以其施工速度快、周期短、强度高、便于预制、
安装、适用高层大跨度等的优越性已在工程领域广泛应用。但钢蛄构工程项目的施工，由于
其涉及面广，涉及的因素多，施工难度大，是一个极其复杂的综合过程。因此，钢结构工程
项目的质量比一般工业产品的质量更难以控制，本文就钢结构设计与施工中需要注意的一
些问题做一探讨。

 

　　关键词：钢结构

 设计施工 

　　

 一、刚结构的设计 

　　

 l、钢结构稳定性设计。稳定性是钢结构设计中的一个突出问题，在各种类型的钢结构设

计中，都会遇到稳定问题。钢结构中的稳定问题也是钢结构设计中亟待解决的主要问题，因
此，在设计中应该明确钢结构稳定的一些基本概念，才能更好地处理钢结构的稳定问题。

 

　　

 钢结构稳定设计应遵循以下 3 项基本原则： 

　　

(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。

(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

(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。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。

 

　　

2、概念设计。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措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进
行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析
阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

 

　　

3、结构布置的依据。在设计过程中应该综合考虑多方面的因素，例如突出钢结构优势的

大柱网因素和适应现代人生活需要的大开间、易改变的布置因素。结构的布置要根据体系特
征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大
荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀，
其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转，结构的抗侧应有多
道防线。

 

　　

4、预估截面。结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面

形状与尺寸的假定。对应不同类型的钢结构，设计规范对截面的构造要求有很大的不同，如
钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题，在普通钢结构规范和轻型钢结构规范中
的限值有很大的区别。除此之外，构件布置应通过经验并结合具体设计进行合理布置，让构
件充分发挥其结构性能，也就是人为控制平面外、平面内计算长细比，让强弱轴方向放置正
确，受力、变形协调一致。

 

　　

5、节点设计内容。连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就

应该对节点的形式有充分思考与确定。钢结构的节

 

　　点设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避