谈谈建筑的钢结构设计

发布 2021-06-02 14:18:28 阅读 5062

建筑技术。谈谈建筑的钢结构设计。

肖晖。吉安市建筑设计院,江西吉安343

摘要:近年来发展起来的高层钢结构(包括钢骨混凝土结构),大量进入民用建筑领域,使得钢结构建筑,在技术上更加成熟在质。

量上更加稳定。钢结构住宅已经给住宅产业和建筑行业带来了发展新模式。关键词:钢结构;建筑;设计。

钢结构属于框架结构,以钢框架和钢筋混凝土框架做比较:在跨度相同情况下,钢梁高度是钢筋混凝土梁高度的一半。在承载力相同的情况下,钢柱外围面积是钢筋混凝土面积的1/4这使“肥梁胖柱”的钢筋混凝土框架结构的弊端在一定程度上有所缓解,但是“藏梁包柱”仍然是钢结构住宅设计的一项主要内容。

结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计。

建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念岗十,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。

所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的问题:

.1对一般多层砌住宅结构,应按《建筑抗震设计规范要求做到:优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

.2对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:1.结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则。

的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,是q23和q34通常主结构使用单一钢种以便。

则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;于工程管理,经济考虑,也可以选择不同强度钢。

.2.框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布材的组合截面,当强度起控制作用时,可选择置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面q34稳定控制时宜使用q23方向的**力;构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方。

.23框剪体系的各抗侧力结构要形成空间法来验算截面,这和结构内力计算的弹性方法并共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的不匹配。当前的结构软件,都提供截面验算的后长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择连接。

加大一级,并自动重新分析验算,直至通过。

结构选型与结构布置4节点设计在钢结构设计的整个过程中都应该被强调连接节点的设计是钢结构设计中重要的内的是“概念没计”,它在结构选型与布置阶段尤其容之一,在结构分析前,就应该对节点的形式有充重要,对一些难以作出精确理性分析或规范未规分思考与确定,常常出现的一种情况是,最终设定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经致,如不能确信这种不一致造成的偏差在工程验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制允许的范围内,就必须避免,按传力特性不同,,节结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早点分刚接墩接和半刚接。初学者宜选择可以简单期迅速、有效地进行构思、比较与选择。

n ̄定量分析的前两者。连接的不同对结构影响甚方案易于手算、概念清晰、定性正确.并可避免结大。具体没计内容:

焊接、栓接、连接板、梁腹板、节构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。间及构件吊刿i顷序等。

此外,还应尽可能使工人。

钢结构通常有框架、平面(木行 、网架(壳)、能方便的进行现场定位与临时固定;节点设计还索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都应考虑制造厂的工艺水平。成熟。

亦有部分难题没有解决威没有简单实用的5图纸编制设计方法。5.设计图。是提供制造厂编制施工详图的。

结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况依据。深度及内容应完整但不冗余,在设计图中,及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀,力学模对于设计依据、荷载资料、技术数据、材料选用及型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范材质要求、设计要求等均应表示清楚,以利于施围,使其以最直接的线路传递到基础,柱间抗侧工详图的ji哽利编制’并能正确体现设计的意图。

支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风52施工详图。又称加工图或放样图等,深度。

不完全相同的另构震)的作用线。否则应考虑结构的扭转,结构的抗须能满足车间直接制造加工,侧应有多道防线。件单元须单独绘制表达,并应附有详尽的材料。

框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以表。

参考文献调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为。

aa,王跃.结构设计的新思路—既念设计,工了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截『1]

面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃业建筑,19不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲f21戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若次梁保住主梁和柱子。干问题,建筑结构,19

3l林同炎,s.思多台斯伯利,结构概念和体系,3构件设计。

构件的设计首先是材料的选择,比较常用的中国建筑.y-

一。参考文献4.1从屈服机制及破坏特征可以看出,w9高,耗能比也有明显提高。4.轴压比在一定范围内,随着轴压比的增[1】曹秀萍,马耀庭.斜柱在深圳200大厦高位转随着轴压比的降低出铰比w9—更加充分,消耗。

换中的应用建筑结构能量的部位增多,而且在斜柱上也出现塑性铰,大,压应力抵消弯矩产生的拉应力的份额越大,2]李豪邦.高层建筑中结构转换层的新形式一斜这对耗能能力的提高有明显的提高,由p-△滞回钢筋和混凝土所受拉应力值在变小,混凝土开裂。

曲线分析可以看出相比随着轴压比速度减慢,因此提高了试件开裂荷载。柱转换建筑结构学报。

降低滞回曲线更为丰满,因此滞回耗能也有所提。

表2转换层位移及廷陛系数。

.3斜柱式转换结构的框支柱、斜柱、短肢墙p41

j建筑抗震实验方法规程北京:间转换梁在固定轴力和反复水平作用下【

均为偏压构件,短肢墙下的转换梁段受力建筑工业出版社。

1卢梃,钟树生.竖向荷栽下钢筋混凝土斜柱一剪l为偏心受拉,在相同的混凝土极限应变值【

建筑与结l的睛况下,轴压}匕遗小,截面受压区高度越力墙局部转换节点承栽力计算方法叨.

小,则截面曲率延性系数越大。随着轴压比构设计.

作者简介:郭洋(19男,重庆大学硕士i的降低最高荷载点对应的位移延性系数。

研究生。1与极限荷载点对应的延性系数均呈较明。

显的递增趋势。

钟树生(19一),男,重庆大学副教授,硕士生导师,主要从事结构工程的研究。

一。62一中国新技术新产品。

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