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鋼結構設計時需注意的問題及事項

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鋼結構設計時需注意的問題及事項

發布日期:2020-11-07 作者:蘭州鋼結構 點擊:

一、蘭州鋼結構">鋼結構的特點及適用範圍

鋼結構具有輕質高強、塑性和韌性好、製作簡便、施工周期短、耐熱性較好,耐火性差、耐腐蝕性差、低溫冷脆傾向等特點因此鋼結構通常用於高層、大跨度、體型複雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。如:大跨度廠房、棧橋和臨時建築等。

二、結構選型與結構布置

在鋼結構設計的整個過程中都應該強調的是“概念設計”,它在結構選型與布置階段尤其重要. 對一些難以作出精確理性分析或規範未規定的問題,可依據從整體結構體係與分體係之間的力學關係、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控製結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確,並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

鋼結構通常有門架、框架、平麵桁架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。

結構的布置要根據體係特征,荷載分布情況及性質等綜合考慮,一般的說要剛度均勻.力學模型清晰。盡可能限製大荷載或移動荷載的影響範圍,使其以直接的線路傳遞到基礎。柱間抗側支撐的分布應均勻.其形心要盡量靠近側向力(風震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉,結構的抗側應有多道防線. 比如有支撐框架結構,柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力。

蘭州鋼結構

三、預估截麵

結構布置結束後,需對構件截麵作初步估算和計算。主要是梁柱和支撐等的斷麵形狀與尺寸的假定。

鋼梁可選擇槽鋼、軋製或焊接H型鋼截麵等。根據荷載與支座情況,其截麵高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時,可回避鋼梁的整體穩定的複雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截麵高度和翼緣寬度後,其板件厚度可按規範中局部穩定的構造規定預估。

柱截麵按長細比可按規範要求進行預估. 通常50<λ<150, 簡單選擇值在100附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截麵等.

除此之外,構件截麵形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據構件的受力情況,合理的選擇安全經濟美觀的截麵。

四、結構分析

目前鋼結構實際設計中,結構分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮P-Δ,p-δ。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結構提供了條件。並不是所有的結構都需要使用軟件:典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形。

簡單結構通過手算進行分析。複雜結構才需要建模運行程序並做詳細的結構分析.

五、工程判定

要正確使用結構軟件,還應對其輸出結果的做”工程判定”。比如,評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據”工程判定”選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。不同的軟件會有不同的適用條件.設計者應充了解.此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有距離, 為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會通過”適用條件、概念及構造”的方式來保證結構的安全,鋼結構設計中,”適用條件、概念及構造”是比定量計算更重要的內容。

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