设计分析计算篇

１．５设置隅撑及必要的加劲肋

从经济的角度讲，设计时希望Ｈ型钢截面的腹

板高一点、薄一点，翼缘窄一点。但这样做下来

可能腹板的厚度对抗剪来说是够了，局部稳定却

不满足了，这时可以考虑设置必要的加劲肋来保

证腹板的局部稳定；翼缘较窄时可能抗弯强度够

了，整体稳定却达不到要求，这时设置隅撑减小

构件的平面外计算长度是解决问题的一条有效途

径。这两项措施均能在一定程度上减少用钢量，

降低工程造价。

１．６檩条的设计

当柱距在７米以上时，如果采用简支檩条，檩

条截面会很大，这时可以考虑采用连续檩条，以

节省材料用量。

如果柱距在７ｍ以下，就不要再采用连续檩条

了，因为施工不如简支檩条方便，还要考虑搭接

长度。

１．７利用已有的构件充当刚性系杆

门式钢架轻钢厂房需要在钢架转折处（单

跨房屋边柱柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间

柱柱顶和屋脊）沿房屋全长设置刚性系杆。对于

实际工程来说，可以利用已有的构件兼作刚性系

杆。比如在非抗震设防区，可以在柱顶用钢天沟

兼作系杆，在屋脊处利用双抱檩条兼作系杆，但

均要注意使其刚度满足刚性系杆的要求，

２．多、高层钢结构

近几年来，山东莱钢建设有限公司围绕钢结

构建筑进行了一系列的实践和探索，范围覆盖了

单层、多层、高层等多种形式的钢结构。

工程资料表明，多层钢结构住宅的造价一般

在１０００一１２００元／ｍ２左右，这样的价位同７００元／ｍ２

左右的砖混结构住宅相比不具备经济优势。但对

于要求大跨度、大开间的多层公共建筑，比如商

场，一般情况下钢结构的造价仅比钢筋混凝土结

构造价多１００元／ｍ２左右；对于体育馆等更大跨度的

建筑，钢结构的造价可能还会低于钢筋混凝土结

构。

９—１８层建筑：钢结构的造价一般在１１００—

１８００元／ｍ２左右，钢筋混凝土结构造价多为１０００一

１６００元／ｍ２之间。相比之下，钢结构造价比钢筋混

凝土结构稍高。

２０层以上建筑，钢结构的造价同其他结构相

比就基本持平。

综合钢结构抗震性能好、结构面积小、工期

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短等特点来考虑，在多层较大跨度建筑和高层建

筑设计中采用钢结构是经济可行的。

在多、高层钢结构中，柱、墙、梁、板承

重体系的工程量占有较大比重，对结构的工作性

能、造价都有重要影响。设计过程中，将钢和混

凝土组合起来共同受力，并充分发挥各自的长

处，可有效地节约钢材和模板等材料，降低工程

造价。常用做法有：压型钢板与混凝土组成的组

合楼盖、钢梁与混凝土组成的组合梁、钢管内灌

混凝土的钢管混凝土柱、以型钢为骨架外围包以

钢筋混凝土的钢骨混凝土构件。

在压型钢板与混凝土组成的组合楼盖中，

一种做法是将压型钢板用作浇筑混凝土的永久性

模板，待混凝土达到设计强度后，压型钢板通过

与混凝土叠合面的粘结强度和抗剪强度结合为整

体，部分地或全部地取代楼板的受拉钢筋。另一

种做法是压型钢板仅作为施工模板，不需另作防

火保护层。这两种做法均可加快施工进度、节省

模板费用，第一种做法还可以节约楼板钢筋，从

而降低工程造价。

在一般不直接承受动力荷载的建筑中可考虑

钢与混凝土组合梁。组合梁的上翼缘板可以是以

压型钢板为底模的组合板，也可以是普通混凝土

板。通过在钢梁顶面设置抗剪连接件，使钢筋混

凝土楼板与钢梁形成整体而共同工作。这种做法

需要增加一定数量的抗剪连接件，但可以显著提

高梁的承载力及稳定性，有效降低梁高，节约钢

材，降低工程造价。

钢管混凝土柱通过在钢管中充填素混凝土来

增强钢管壁的稳定性，同时借助钢管对核心混凝

土的约束作用，使其处于三向受压状态，从而提

高其抗压强度和变形能力，使柱的承载能力获得

大幅提高，从而减小柱的截面，节约钢材，降低

工程造价。

钢骨混凝土构件通过型钢骨架与外包混凝土

形成整体，共同受力，使构件的截面面积可以缩

小许多，一方面节约钢材，另一方面克服了钢结

构构件耐火性差、需要涂刷防火涂料或外包防火

板的缺点，节约了这部分防火的费用，对降低工

程造价非常有效。

不同柱截面形式性能及造价大体对比见表１。

设计中，还要针对工程的实际情况进行具体

分析，并在实际工程中反复比较、检验，找到经

济可行的方案。

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