精選文檔精選文檔薄袀蒀薁肀蕆螁薄莆芁螈羈蠆芅螁蚄薇蟻芀蝕薂羋蟻螄薄肂薈膈膁肇薂襖螅蒃膀袀螀袆蒂羃羆薀莈莈荿薅莂肅膈羈蚇肀膄蚈芃肅膆莂芀蒈螃莇膃PAGEPAGE4精選文檔PAGE鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單步驟和設(shè)計(jì)的思路[工程類(lèi)精選文檔]

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【學(xué)員問(wèn)題】鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單步驟和設(shè)計(jì)的思路？

【解答】鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單步驟和設(shè)計(jì)思路：

（一）判斷結(jié)構(gòu)能否合合用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)平常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車(chē)起重量大、有較大振動(dòng)、要求能活動(dòng)或常常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說(shuō)：大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、雕塑、倉(cāng)棚、工廠(chǎng)、住所、山地建筑和暫時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自己的特色相一致的。

（二）結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)部署結(jié)構(gòu)選型及部署是對(duì)結(jié)構(gòu)的定性，因?yàn)槠洳皩挿海瑧?yīng)當(dāng)在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。此處僅簡(jiǎn)單介紹。詳請(qǐng)參照有關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)本。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都應(yīng)當(dāng)被重申的是見(jiàn)解設(shè)計(jì)，它在結(jié)構(gòu)選型與部署階段特別重要。對(duì)一些難以作出精準(zhǔn)理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問(wèn)題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間的力學(xué)關(guān)系、損壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲取的設(shè)計(jì)思想，從全局的角度來(lái)確立控制結(jié)構(gòu)的部署及細(xì)部結(jié)構(gòu)舉措。在初期快速、有效地進(jìn)行構(gòu)想、比較與選擇，所得結(jié)構(gòu)方案常常易于手算、力學(xué)行為清楚、定性正確，并可防范結(jié)構(gòu)分析階段不用要的繁瑣運(yùn)算。

同時(shí)，它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)靠譜與否的主要依據(jù)。林同炎教授在《結(jié)構(gòu)見(jiàn)解和系統(tǒng)》一書(shū)中介紹了用整體見(jiàn)解來(lái)規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法，以及結(jié)構(gòu)總系統(tǒng)和個(gè)分系統(tǒng)間的互相力學(xué)關(guān)系和簡(jiǎn)化近似設(shè)計(jì)方法。鋼結(jié)構(gòu)平常有框架、平面桁架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)形式。

其理論與技術(shù)多半成熟。亦有部分難題沒(méi)有解決，或沒(méi)有簡(jiǎn)單合用的設(shè)計(jì)方法，比方網(wǎng)殼的堅(jiān)固等。結(jié)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)試慮不一樣樣結(jié)構(gòu)形式的特色。在工業(yè)廠(chǎng)房中，當(dāng)有較大懸掛荷載或大范圍挪動(dòng)荷載，即可考慮放棄門(mén)式剛架而采納網(wǎng)架。基本雪壓大

的地域，屋面曲線(xiàn)應(yīng)有益于積雪滑落（切線(xiàn)50度外不需考慮雪載），如亞?wèn)|水泥廠(chǎng)石灰石倉(cāng)棚采納三心圓網(wǎng)殼，總雪載和坡屋面比較開(kāi)釋近一半。降雨量大的地域相

似考慮。建筑贊成時(shí)，在框架中部署支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采納鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中，

不該純真為了經(jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。我國(guó)多半以上的此類(lèi)高層為前者，抗衡震不利。

結(jié)構(gòu)的部署要依據(jù)系統(tǒng)特色，荷載散布狀況及性質(zhì)等綜合考慮。一般的說(shuō)要?jiǎng)偠绕骄ＡW(xué)模型清楚。盡可能限制大荷載或挪動(dòng)荷載的影響范圍，使其以最直接的線(xiàn)路傳達(dá)到基礎(chǔ)。柱間抗側(cè)支撐的散布應(yīng)平均。其形心要盡量湊近側(cè)向力（風(fēng)、震）的作用線(xiàn)。不然應(yīng)試慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線(xiàn)。比方有支撐框架結(jié)構(gòu)，柱子最少應(yīng)能獨(dú)自承受1/4的總水平力。框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的部署，有時(shí)能夠調(diào)整其荷載傳達(dá)方向以知足不一樣樣的要求。平常為了減小截面沿短向部署次梁，可是這會(huì)使主梁截面加大，減少了樓層凈高，頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不用，此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上能夠犧牲次梁保住主梁和柱子。

（三）預(yù)估截面結(jié)構(gòu)部署結(jié)束后，需對(duì)構(gòu)件截面作初步預(yù)計(jì)。主假如梁柱和支撐等

的斷面形狀與尺寸的假設(shè)。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。依據(jù)荷載與支座狀況，其截面高度平常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度依據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確準(zhǔn)時(shí)，可回避鋼梁的整體堅(jiān)固的復(fù)雜計(jì)算，這類(lèi)方法很受歡迎。確立了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)規(guī)

定預(yù)估。柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估。平常50小于λ小于150，簡(jiǎn)單項(xiàng)選擇擇值在80附

近。依據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不一樣樣，可選擇鋼管或H型鋼截面等。對(duì)應(yīng)不一樣樣的結(jié)構(gòu)，規(guī)范對(duì)截面的結(jié)構(gòu)要求有很大的不一樣樣，如鋼結(jié)構(gòu)所獨(dú)有的構(gòu)成構(gòu)件

的板件的局部堅(jiān)固問(wèn)題，在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的差別。除此以外，構(gòu)件截面形式的選擇沒(méi)有固定的要求，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)依據(jù)構(gòu)件的受力狀況，合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)雅觀的截面。

（四）結(jié)構(gòu)分析當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)分析平常為線(xiàn)彈性分析，條件贊成時(shí)考慮P-Δ，p-δ。新近的一些有限元軟件能夠部分考慮幾何非線(xiàn)性及鋼材的彈塑性能。這為更精準(zhǔn)的分析結(jié)構(gòu)供給了條件。其實(shí)不是全部的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件：典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類(lèi)的工具書(shū)直接獲取內(nèi)力和變形。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)手算進(jìn)行分析。復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)轉(zhuǎn)程序并做詳盡的結(jié)構(gòu)分析。

（五）工程判斷要正確使用結(jié)構(gòu)軟件，還應(yīng)付其輸出結(jié)果的做工程判斷。比方，評(píng)估各向周期、總剪力、變形特色等。依據(jù)工程判斷選擇改正模型從頭分析，仍是修正計(jì)算結(jié)果。不一樣樣的軟件會(huì)有不一樣樣的合用條件。初學(xué)者應(yīng)充分了然。其余，工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精準(zhǔn)的力學(xué)計(jì)算自己常有必定距離，為了獲取合用的設(shè)計(jì)方法，有時(shí)會(huì)用偏差較大的假設(shè)，但對(duì)這類(lèi)偏差，會(huì)經(jīng)過(guò)合用條件、見(jiàn)解及結(jié)構(gòu)的方式來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合用條件、見(jiàn)解及結(jié)構(gòu)是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容。工程師們過(guò)分相信與依靠結(jié)構(gòu)軟件有可能帶來(lái)結(jié)構(gòu)災(zāi)害，重視見(jiàn)解設(shè)計(jì)、工程判斷和結(jié)構(gòu)舉措有助于防范這類(lèi)災(zāi)害。

以上內(nèi)容均依據(jù)學(xué)員實(shí)質(zhì)工作中碰到的問(wèn)題整理而成，供參照，若有問(wèn)題請(qǐng)實(shí)時(shí)溝通、指正。

結(jié)語(yǔ)：借用拿破侖的一句名言：播下一個(gè)行動(dòng)，你將收獲一種習(xí)慣；播下一種習(xí)慣，

你將收獲