钢结构实用设计问题探讨(二)

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浅谈钢结构设计中常见问题与措施

浅谈钢结构设计中常见问题与措施

技术与检测Һ㊀浅谈钢结构设计中常见问题与措施李大泉摘㊀要:钢结构在当前工程项目施工建设中占据重要地位,需要做好科学有效的设计工作㊂文章主要从分析钢结构设计中的常见问题入手,着重介绍了设计师缺乏创新和优化,尚未全面考虑施工荷载和可行性,以及钢结构设计不够到位方面的情况,并以此为基础,提出了一些科学可行的应对和改进策略,为不断提升钢结构设计水平,保障工程项目建设质量提供借鉴和参考㊂关键词:钢结构;设计;问题;措施一㊁引言现代工程建筑行业取得了良好发展势头,钢结构在土木工程中的应用程度较高,逐渐赢得广大建筑市场的青睐㊂切实掌握钢结构设计的要点,强化设计工作的科学性和合理性,能够有效保障钢结构的总体设计效果,促进钢结构更好符合工程项目建设要求,匹配现场施工情况,保障工程项目的整体建设质量㊂二㊁钢结构设计的常见问题(一)设计师缺乏创新和优化国内钢结构设计工作进行中,经常存在着盲目照搬国外钢结构设计方案的情况,这是因为设计师不具备专业的设计知识和技能,没有透彻掌握钢结构设计规范,缺乏丰富的设计经验,从而无法从具体工程项目出发,开展合理性规划和设计工作㊂设计师没有做好选择性借鉴㊂忽略了国情和工程项目的建设要求,在风荷载以及地震等因素方面的了解程度不够高,导致设计不够合理㊂(二)尚未全面考虑施工荷载和可行性设计师具体设计工程钢结构过程中,没有做好充分实地考察工作,参照前人设计和以往设计经验,在办公室埋头苦干,没有良好考量到工程施工荷载和可行性,导致设计工作和现场施工情况之间不够匹配㊂当设计工作脱离工程实际,不仅会增加施工难度,无法保障各项施工材料的合理使用,还会容易产生钢结构缺陷,影响到工程总体建设效果㊂(三)钢结构设计不够到位选型和位置布置是钢结构设计工作中的重要内容,具体设计环节要能够采用科学手段加以管控㊂然而现实工程钢结构设计中,存在着无法精确计算的内容,没有细致规范好设计问题,没有全方位考量到工程建筑项目的宏观㊁微观角度,更好确保钢结构的设计质量㊂在完成钢结构布置工作后,需要初步估算好梁柱㊁支撑截面的形状和尺寸,容易出现设计管控不够到位的情况,影响到计算结果的准确性㊂三㊁钢结构设计的有效策略推进钢结构设计工作的稳步实施,合理把握好工程项目的实际设计要求,顺应施工标准和规范,切实掌控好各项设计要点,具备专业的设计知识与丰富的设计经验,能够有效保证和提升钢结构的整体设计水平,进而保障工程项目的施工建设质量㊂(一)强化钢结构优化设计1.防护设计为保证钢结构工程项目有效建设,需要注重强化钢结构防护设计工作㊂通过防护设计,可以有效减少钢结构被腐蚀破坏,增强钢结构在火灾㊁地震等自然灾害方面的应对强度㊂钢材受到腐蚀是不可避免的问题,因而设计钢结构的过程中,要能够合理把握好钢材质量,选择好高质量的钢材,并在设计阶段中就意识到喷射特殊涂料的重要性,选择到适合钢材的涂料,强化钢结构的防腐蚀能力㊂设计环节中针对除锈等级加以分析,结合工程项目设计标准和要求,选择合适除锈等级,保证钢结构除锈工作,持续提升钢结构的使用寿命㊂2.防火设计防火设计是钢结构设计工作中的重要内容,从建筑工程构件的实际情况出发,明确构件的耐火极限和耐火等级,合理设计好钢结构㊂设计工作中,要注重结合钢结构的具体材质和布置情况,选择到隔热防护措施手段,最大限度达到防火目的㊂3.抗震设计钢结构设计过程中,还要注重强化抗震设计㊂相较于其他建筑结构形式,钢结构本身不需要划分抗震等级,多是从设防烈度入手开展设计活动㊂增强钢结构的抗震性能,需要确保板件的宽厚比,观测其是否能够满足设计标准,从而有效保障钢结构的总体稳定性和安全性㊂(二)增强钢结构设计创新性设计师负责钢结构设计工作,要能够保持着足够创新意识和能力,避免盲目照搬国外钢结构设计方案,避免过于依赖以往设计经验,能够深入到工程项目施工场地,通过实地考察获取到充分的数据和资料,遵循工程项目建设施工的标准和要求,综合开展设计工作㊂设计钢结构过程中,要能够顺应国情,从各个工程项目的具体要求出发,强化设计工作的合理性和有效性㊂为不断提升钢结构设计的创新性,设计师要能够持续加强自我学习,具备专业的设计知识和技能,并在长期不断的设计工作中积累经验,树立起创新意识和责任意识,全面负责钢结构设计工作的各个方面,保证总体设计质量㊂(三)确保钢结构设计的强度和深度设计钢结构的过程中,为有效避免设计缺陷的出现,给后续施工建设提供科学可靠的支持,需要注重保证整个设计工作的强度和深度㊂首先,明确钢结构设计的具体标准,规范好钢结构施工图的实际制定要求,给设计师提供规范性指导,从而良好增强设计工作的总体计算深度,合理开展关键节点的设计工作,强化细节把控,确保各个设计环节都具备高水准质量㊂其次,钢结构设计环节,审核工作要做好细化和强化控制,禁止设计深度不够的图纸得到批准,全面落实好设计部门㊁设计师的实际职责,使得各个设计师能够良好负责自身的设计内容㊂在设计阶段中,就要从源头强化设计深度,全面考虑施工荷载和可行性,促使设计工作能够符合工程项目的总体要求,保证钢结构工程项目可以长远稳定的运行和应用㊂四㊁结语钢结构设计的总体质量,会在很大程度上影响到工程项目的整体建设水平,因而要予以足够重视,采用一系列科学合理的手段,强化设计工作实施效果㊂具体设计钢结构的过程中,不仅要强化钢结构优化设计,还要增强钢结构设计创新性,并确保钢结构设计的强度和深度,同时还要注重选择合理性的钢结构,使用焊缝连接方式㊂参考文献:[1]林涛.钢结构在建筑结构设计中存在的问题及其应对措施[J].工程建设与设计,2018(13):123-124.作者简介:李大泉,南京双高建筑设计有限公司㊂961。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨1. 引言1.1 研究背景钢结构是一种常用的建筑结构形式,具有高强度、耐久性和稳定性等特点,被广泛应用于各种建筑项目中。

在钢结构设计和施工过程中,常常会出现一些问题,如设计不合理、结构连接失效、抗震性能不足等,这些问题可能会影响到结构的安全性和使用性能。

钢结构设计中存在的问题需要及时解决和探讨,以保障建筑结构的安全性和可靠性。

在当前快节奏的建筑行业中,钢结构设计问题的解决变得尤为重要。

通过深入研究和探讨钢结构设计中存在的问题,并提出有效的对策,可以提高建筑结构的质量和安全性,为建筑行业的发展做出贡献。

本文旨在探讨钢结构设计中存在的问题及相关对策,以期为钢结构设计领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

通过对钢结构设计中问题的深入分析和探讨,可以进一步完善钢结构设计理论,提高钢结构设计的水平和质量。

1.2 问题引入在钢结构设计中,存在着诸多问题需要我们深入探讨和解决。

钢结构设计的复杂性和精密度要求高,设计过程中容易出现计算错误和失误,从而影响到整体结构的安全性和稳定性。

随着建筑结构的不断发展和演变,钢结构设计也面临着新材料、新工艺的应用和挑战,如何在这种变化中保持设计的准确性和可靠性也是一个重要问题。

在实际施工中,施工工艺和质量控制也可能存在问题,导致最终的钢结构设计与理论设计有偏差。

我们需要深入研究钢结构设计中存在的问题,寻找相关的对策和解决方案,从而提高钢结构设计的质量和安全水平。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨钢结构设计中存在的问题,并提出有效的对策措施,从而提高钢结构设计的质量和安全性。

通过研究,我们希望能够更加全面地了解钢结构设计中常见的问题,包括设计标准不严格、计算方法不科学、结构参数选择不合理等方面的挑战,进而探讨与解决这些问题的有效方法和策略。

通过本研究,我们希望为钢结构设计领域的从业者提供参考和借鉴,同时也能够促进钢结构设计的规范化和标准化发展,为建筑工程的安全和可持续发展做出贡献。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构设计是当今建筑结构设计中广泛应用的一种结构形式。

近年来,随着钢材产业的发展和技术的提升,钢结构已成为建筑结构领域的重要组成部分,被广泛应用于高层建筑、桥梁、场馆等项目中。

然而,在钢结构设计和施工过程中,还存在着一些问题,需要我们采取一些对策来解决。

首先,钢结构设计中的设计计算存在不合理。

在钢结构设计中,一些带有较高难度的设计计算十分常见,如压杆合理长、梁柱连接等,这就使得钢结构的设计过于复杂,难度较大。

因此,钢结构设计师应该在设计和计算过程中,合理运用各种规范和标准,要注重实际情况,提高设计针对性,减少人为因素的干扰。

其次,钢结构设计中的连接方式不合理。

连接是钢结构设计中重要的环节,连接方式合理与否会直接影响钢结构的整体性能。

常见的连接方式包括焊接、螺栓连接、装配连接等。

在连接设计过程中,需要考虑到材料特性、应力集中、腐蚀等多个因素,也需要结合实际工程要求来设计合适的连接方式,防止疲劳和断裂等失效现象。

再次,钢结构设计中的设计质量受到影响。

由于施工基础、现场环境、材料品质等因素影响,很多时候钢结构设计的结果往往与实际存在差异。

此时,设计师应该及时掌握实际情况,适时调整设计方案或进行修正,确保设计的质量。

最后,钢结构设计中的施工过程复杂。

与传统的混凝土结构相比,钢结构的加工、制造以及施工过程比较复杂,需要各种机械设备、工具以及专业人员参与。

因此,钢结构在施工过程中需要考虑到施工中的现场条件,预先安排好工程进度和施工流程,提高协调管理能力,确保施工质量。

总之,钢结构设计与施工的质量与效果要取决于设计师和施工人员的综合素质以及专业技能水平。

加强认识、提高技术、注重管理,可以有效解决钢结构设计与施工中存在的问题,推行钢结构的安全、稳定、快速发展,为建筑结构的完美实现做出贡献。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构是一种常见的建筑结构形式,其具有高强度、稳定性好、施工周期短等优点,因此在现代建筑中得到广泛应用。

钢结构设计中也存在着一些问题,需要我们进行探讨并提出相应的对策,以确保钢结构的安全性和可靠性。

一、钢结构设计中存在的问题1. 材料选择问题在钢结构设计中,材料的选择对结构的性能和安全性至关重要。

在现实施工中,有时材料的质量无法保证,存在掺假掺杂等问题,导致结构材料的性能无法满足设计要求。

2. 节点连接问题钢结构的连接节点是容易出现问题的关键部位,设计不合理或者连接件质量不过关,都可能导致结构安全性大大降低。

3. 抗震性能问题钢结构建筑在抗震性能方面优于混凝土结构,但由于抗震设计规范的限制和施工质量的问题,钢结构建筑的抗震性能并不理想。

4. 腐蚀防护问题钢材易受腐蚀影响,尤其在潮湿环境中,若腐蚀防护措施不力,会直接影响钢结构的使用寿命和安全性。

1. 加强材料质量管理钢结构设计中,建议建立健全的材料供应管理体系,遵循规范要求对材料进行严格把关和检测,杜绝掺假掺杂问题的发生。

2. 设计合理的连接节点在设计时,应加强对连接节点的考虑,采用合适的连接件和安全设计,确保节点的可靠性和稳定性。

3. 增强抗震设计和施工质量管理钢结构在抗震设计上应按照规范要求进行设计,并且在施工过程中加强质量管理,保证结构的抗震性能。

4. 加强腐蚀防护钢结构腐蚀防护是保证结构安全使用的重要环节,应采用合适的腐蚀防护手段,如喷涂防腐漆、采用防腐涂层等,确保结构材料的长期使用和安全性。

结语钢结构的设计存在一些问题,但只要我们合理对待并采取相应的对策,就能够有效解决这些问题。

在今后的工作中,我们应该加强对钢结构设计中存在的问题的研究和探讨,不断改进和完善设计理论和规范要求,提高钢结构的安全性和可靠性。

同时也需在工程实践中,严格遵守规范要求和加强质量管理,确保钢结构的设计和施工质量,为建筑安全和可持续发展做出应有的贡献。

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题建筑钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式,主要由钢柱、钢梁、钢框架等构成,其特点是具有很高的强度和稳定性,并能够适应不同的建筑要求和设计风格。

然而,在建筑钢结构设计中,仍然存在一些问题需要探究和解决。

1. 跨度问题建筑钢结构的跨度一般都比较大,因此在设计中需要考虑其承重能力和稳定性。

传统的钢结构设计中,一般采用钢梁和钢柱的搭配,而较大跨度的建筑则需要采用框架式结构或悬挂式结构等,这样能够增强其稳定性和承重能力。

同时,在施工过程中也需要注意梁柱之间的对齐、调整和固定问题,以确保其稳定性和安全性。

2. 钢材品质问题建筑钢结构中使用的材料通常是高强度钢材,其品质和质量对结构的稳定性和安全性具有重要影响。

在设计和建造过程中,需要严格控制钢材的质量和规格,避免使用不符合国家标准或存在缺陷的钢材,以保证结构的质量和使用寿命。

3. 疲劳问题钢材在长期受力作用下容易产生疲劳,这是建筑钢结构设计中需要重点考虑的问题。

采用高强度、经久耐用的钢材可以一定程度上缓解这一问题,但同时也需要采取一些措施来减轻结构的受力状况,如加强连接处的支撑和固定,确保结构的承载能力和稳定性。

4. 温度和膨胀问题建筑钢结构在高温环境下容易出现膨胀和变形,这直接影响结构的稳定性和安全性。

因此在设计和建造过程中需要考虑结构的材料和构造,以及采取一些降温措施,如增加隔热层等,保证结构在高温环境下的安全运行。

5. 防火安全问题钢材的燃烧点较低,一旦发生火灾容易造成严重后果。

因此,在建筑钢结构设计中需要考虑结构的防火性能,采用难燃、防火性能好的材料,增加防火隔离层等,保证结构在火灾发生时的安全性。

总之,建筑钢结构设计中需要考虑和解决的问题还有很多,如地震和风化问题等。

要保证钢结构的质量和使用寿命,需要在设计、材料选择和施工等方面进行全面考虑和精细实施。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨
首先是设计规范的问题。

目前,国内的钢结构设计规范较为陈旧,不能完全满足当前
复杂项目的设计需求。

对策是加强对规范的修订和更新,引入国际先进经验,制定适应不
同项目需求的设计规范。

其次是计算方法的问题。

钢结构设计中的计算方法有时过于简化,无法准确反映实际
的力学行为。

对策是采用更加精确的计算方法,如有限元分析等,确保设计的准确性和可
靠性。

再次是施工工艺的问题。

钢结构施工过程中,如焊接、切割、拼装等,存在较多的施
工难点和技术问题。

对策是进行施工工艺的优化和改进,引入先进的施工技术和设备,确
保施工质量和进度的控制。

材料选用和质量控制也是钢结构设计中需要关注的问题。

对策是选择合适的钢材,进
行严格的质量检查和控制,确保材料的质量符合要求,保证结构的安全性和可靠性。

最后是设计过程中的沟通协调问题。

钢结构设计涉及多个专业领域,包括结构、土木、电气、给排水等。

不同专业之间的沟通协调不畅,容易导致设计错误和施工问题。

对策是
加强设计团队的协作和沟通,避免设计中的疏漏和偏差,确保设计的一致性和完整性。

在钢结构设计中存在的问题及对策方面,我们需要加强规范的修订和更新,采用精确
的计算方法,优化施工工艺,加强材料选用和质量控制,加强设计团队的协作和沟通,以
确保钢结构设计的安全、可靠和高效。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨随着城市化和工业化的不断推进以及建设标准的不断提高,钢结构设计在建筑工程中的应用越来越广泛。

钢结构具有轻量化、高强度、易加工、节能环保等优点,在现代建筑中有着重要的地位。

然而,在钢结构设计中也存在着一些问题,如下:1. 不够安全钢结构的安全性是设计中最重要的一个问题。

钢结构在承受荷载时没有塑性变形能力,一旦出现超载,容易发生破坏。

而且,由于钢结构大多数情况下是作为支撑力量存在的,因此其失稳的风险也比较高。

对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑结构的安全性以及可能出现的超载等情况,进行科学合理的设计。

2. 设计与施工不一致钢结构的设计与施工之间不一致也是一个问题。

由于施工条件的限制,钢结构在现场加工和组装时容易出现各种误差,这些误差可能会影响结构的稳定和安全性。

对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑施工条件,并在施工过程中做好精度控制和质量检查。

3. 对耐火性能不足钢结构在高温环境下耐火性能不足,因此难以在火灾等不安全环境下使用。

对策:建筑在设计时,应该进行严格的消防设计,针对钢结构进行防火措施,加强耐火性。

4. 重量大相对于其他建筑结构材料,钢结构密度较大,重量也较大,因此运输和安装等方面都需要花费较大的成本。

对策:在进行钢结构设计时,应该充分考虑建筑的实际需求,适当减少钢结构的重量,降低成本。

5. 造价高钢材的本身价格就比较高,然后还需要预埋件的加固设置及防腐等工序,使得钢结构建筑比传统建筑成本上涨。

6. 耐久性问题钢结构在长期使用过程中会出现锈蚀、腐蚀、老化等问题,容易影响结构的稳定和安全性。

对策:在进行钢结构设计时,需要充分考虑使用寿命和维修保养问题,选择优质的钢材,并加强抗腐蚀措施,保证结构的耐久性。

综上所述,钢结构设计在应用中存在一定的问题,需要进行科学合理的设计和优化,同时在施工过程中也需要加强质量控制,加强对钢结构的维护保养,以确保其稳定安全的使用。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨随着经济快速发展和人口的增长,建筑和桥梁的需求急剧增加。

钢结构因具有轻型、坚固、可重复使用等许多优点,被广泛用于工业、民用建筑和桥梁等领域。

但是,在钢结构设计中还存在一些问题,这些问题可能在建筑使用的过程中对结构的安全造成威胁。

因此,我们需要探讨这些问题,并提出相应的对策。

问题1:质量问题钢结构的质量问题是影响钢结构使用寿命和安全的主要问题。

一些官方发布的质量不合格的钢材行业的通知表明,不合格的钢材在工业、建筑、桥梁等领域的使用具有一定的风险。

对策:钢结构的设计中应该从供应商和质检过程入手,确保所选用的钢材符合相关标准,并应采用非破坏性测试及实物性能测试等方法,进行质量检测。

问题2:非线性问题由于钢结构具有强大的抗弯和塑性形变能力,因此,钢结构设计中经常出现非线性问题。

这些问题包括蠕变、疲劳、塑性变形及非对称荷载等。

在电视塔、烟囱、桥梁等大型工程中非线性问题更为突出,需要特别注意。

对策:钢结构设计时应考虑结构的非线性特性,采用高级计算机软件和方法,以及现代理论分析工具(如有限元方法)进行分析和测量。

由于钢材会在高温下快速软化导致结构失稳,因此,在钢结构设计中需要考虑火灾的影响。

防火问题是安保工程构筑物的重要难点之一,尤其是在公共领域。

对策:钢结构防火必须考虑火灾的影响,要进行系统的可行性分析、计算和审核,如围护结构、防火涂料、消防设施等措施都应得到落实。

问题4:设计人员的技术水平钢结构工程在设计和施工中,需要具有较高的技术水平,才能保证工程安全。

钢结构设计的技术难度很高,设计人员应掌握工程建设的专业知识和新技术,如计算机建模技术和仿真技术等。

对策:针对设计人员的技术瓶颈,需要建立专业的培训体系,培养专业钢结构设计人员的队伍。

并且,钢结构建筑在设计工作中应充分尊重工程设计方法的科学性,耐心进行复杂的分析和计算。

综上所述,在钢结构设计中,需要对钢材的质量进行严格控制,考虑结构的非线性特性,增强结构的防火性能,提高设计人员的技能,才能保证钢结构工程的安全和长期的稳定性,符合国家的建筑规范和标准。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨问题1:尺寸和构造的不精准。

在设计和加工钢结构时,如果尺寸和构造的准确度不高,将会对最终的安装产生影响,导致结构的不稳定,从而影响建筑的安全性。

对策:钢结构设计过程中,应确保尺寸和构造的准确性。

同时,加工工厂应使用先进的数控设备,保证加工的精度和质量。

问题2:必要的加固措施缺失。

在钢结构的设计中,需要考虑结构的稳定性和安全性,必要的加固措施也是必不可少的。

如果这一步骤出现问题,可能会导致结构出现缺陷或失效。

对策:设计师和结构工程师在设计过程中需要仔细考虑和评估加固措施的必要性。

此外,加固项目应得到足够的质量检验和跟踪管理,以确保其有效性。

问题3:设计和施工不符。

在一些情况下,即使设计是出色的,但如果施工不按设计要求进行,则可能出现问题。

这一问题表现为构件之间的不匹配、梁上的平行性和位置的不准确性等。

对策:创建一个全面的项目管理团队可以帮助解决这个问题。

这个团队应监督施工并确保它满足设计要求。

此外,为确保钢结构的准确性和完整性,需要使用最新的测量和监测技术来确保构件的大小和位置精准。

问题4:钢板和焊缝的挑战。

钢板和焊缝是处理钢结构的关键因素,不使用适当的技术和材料来建造钢结构可能会导致该结构的强度和耐久性降低。

对策:当钢材被焊接时,建筑师和结构工程师必须选择适当的焊接过程,以保证强度和耐久性。

此外,应使用最高级别的钢板,以确保钢结构的耐用性。

总的来说,在钢结构设计中,不断思考,充分调研市场支持,准确把握施工环境等因素,选择技术应保证结构的合理性和稳定性。

这样,就可以创建出有效和经济的钢结构项目,同时确保建筑安全。

钢结构设计中的常见问题分析与应对_0

钢结构设计中的常见问题分析与应对_0

钢结构设计中的常见问题分析与应对摘要:本文分析了钢结构设计中面临的问题,并提出了应对措施,给广大钢结构设计者提供借鉴。

关键词:钢结构设计问题应对随着我国建筑的不断发展,采用传统的混凝土结构已经无法满足建筑结构的多元化需求,钢结构作为一种特殊的建筑结构之一,不仅能够弥补传统混凝土结构的种种弊端,还具有结构构件较轻、施工周期较短、布置灵活方便等优势,因此,在建筑工程中得到了广泛的推广和应用。

一、钢结构设计中的问题分析(一)钢结构设计“深度”远远不够许多单位的钢结构的设计者水平相对较低,所承接项目的设计人员多数是刚毕业缺乏实践经验的新手,因此导致设计过程中一味照搬程序,忽视了关键节点的设计和校核,所设计的构件布置图往往仅为一些单一的线条图,忽视了十分重要的“节点设计”,只简单地采用一律全焊接节点,对于节点形式及构造是否合理、应力计算是否符合要求欠缺考虑,甚至掌握不清,造成安全隐患。

由于缺乏专业知识,因而导致给加工厂的施工图设计要求不够明确,最终往往会导致较为严重的质量事故发生。

应对措施严格规范钢结构施工图的设计程序及计算内容,提高所设计项目施工图应具备足够的计算深度要求,细化关键节点设计,对于设计深度不够的不给审核发图,落实各部门的设计职责及设计人的责任制,从源头上狠抓设计深度的要求。

(二)设计质量出现下降趋势由于缺乏较为统一的监管体系,当前设计市场的秩序比较混乱,各单位对法律的认识不太充分,出现了许多设计事故。

由于当前钢结构发展比较迅速,造成许多大型设计院的任务量比较大,或者缺乏比较丰富的钢结构设计经验,对于钢结构设计任务不接或者推辞给别的单位。

这样一旦设计有什么问题和缺陷,方案修改是一个大难题。

而且一旦设计成果出现安全性隐患,责任方的责任承担也是一个问题。

鉴于以上情况,只有规范设计市场,建立健全监管体系,才能保证钢结构设计的正常稳定发展。

(三)设计资格不足设计任务的来回转接会造成设计质量的下降,由于许多设计单位在钢结构设计方面缺乏丰富经验,设计水平比较低下,知识体系也不够健全,设计思路当然也过于古板,只知道盲目套程序,搬规范,盲目性太强,设计质量也不会很高,存在很大的安全隐患。

钢结构设计问题探讨

钢结构设计问题探讨

钢结构设计问题探讨摘要:随着国家经济的快速发展,钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用,扮演着越来越重要的角色,无论在工业还是民用建筑中,钢结构以其突出的特点迅速地占领着越来越广的市场。

关键词:钢结构厂房设计注意问题保温防火一、钢结构的结构设计问题1、围护结构中檩条的设计檩条通常是风荷载工况起控制作用,设计时常忽略验算风吸力作用下的稳定,导致大风时很容易失稳破坏。

为了保证风吸力作用下的整体稳定,通常在檩条之间设置拉条。

计算中已考虑拉条的作用而施工图中忽略了布置拉条或拉条布置不当都将导致檩条失稳破坏。

正确的拉条布置位置是根据计算结果在檩条上下翼缘附近,在上下稳定均需要拉条约束时,在实际工程设计中有些设计者对屋面或墙架最上端檩条的侧向支撑,如拉条、斜拉条、撑杆能正确设置,但对中间墙面或屋面,如门窗洞口、屋面风机开孔处、屋面天窗(采光窗)等处,经常只设拉条,而漏设斜拉条和撑杆等,根本无法将拉条上的拉力传至承重结构上。

其根本原因是对拉条、斜拉条、撑杆的传力作用及途径不清楚,同时也是对规范条文只知其然,不知其所以然,从而给围护结构的设计带来安全隐患。

2、钢结构的稳定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,一旦出现钢结构的失稳事故,不但对经济造成严重的损失,甚至会造成人员的伤亡,这方面的教训也很多。

所以我们在钢结构设计中,一定要把好这一关。

目前,钢结构中出现的失稳事故大多是由于设计者的经验不足,对结构及构件的稳定性能不够清楚,对如何保证结构稳定缺少明确的认识,造成结构设计中出现不应有的薄弱部位。

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。

3、柱脚的锚栓设计规范规定,钢结构柱脚锚栓按承受拉力计算,水平力由柱脚底板与混凝土的摩擦或设置底板抗剪键来承受,锚栓不得承受水平力。

目前设计师一般按设计软件的信息设计抗剪件,基本能保证规范要求,但是对于抗剪件的设计和计算却缺乏相应的规定。

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题建筑钢结构是现代建筑中常用的一种结构形式,它具有优越的抗震、抗风等性能,因此在高层建筑、桥梁、大型体育馆等工程中得到广泛应用。

在钢结构设计过程中也存在着一些问题,这些问题可能影响到建筑的安全性、稳定性和经济性。

本文将探究在建筑钢结构设计中可能存在的问题,并提出相应的解决方案,以期提高建筑钢结构的设计水平和质量。

一、材料选择问题在建筑钢结构设计中,材料的选择显得尤为重要。

首先是要选择合适的钢材种类和规格,满足结构设计的要求。

其次是要确保材料的质量符合相关标准,以保证结构的安全性和稳定性。

在实际工程中,由于市场上存在着质量参差不齐的钢材,有时设计人员在材料选择上可能会受到一些不良因素的影响,导致材料质量不达标,从而影响到整个结构的安全性。

设计人员需要做好材料供应商的审查工作,确保选用的钢材符合相关标准,以提高结构的可靠性和耐久性。

二、结构设计问题钢结构设计涉及到结构的受力分析、构件尺寸确定、连接方式选择等多个方面,而这些方面的设计都直接影响到结构的安全性和经济性。

在结构受力分析中,如果设计人员没有充分考虑结构的荷载情况和受力状况,可能导致结构出现一些不合理的应力集中区域,从而影响结构的抗震性能。

在构件尺寸确定和连接方式选择上,如果设计人员没有考虑到材料的应力性能和变形特性,可能导致结构构件的截面尺寸过大或过小,或者连接方式不合理,从而影响结构的稳定性和安全性。

设计人员需要在结构设计中充分考虑到各种因素,确保设计方案的合理性和可行性,从而提高结构的安全性和经济性。

三、施工工艺问题在建筑钢结构的施工过程中也可能存在一些问题,如材料的焊接、连接、防腐等工艺问题。

由于钢结构的特殊性,施工工艺往往比较复杂,一些不规范的施工行为可能会导致结构的质量出现一些隐患。

焊接工艺不合理可能导致焊缝存在裂纹、气孔等缺陷,防腐工艺不规范可能导致结构表面的涂层存在脱落、锈蚀等问题。

施工单位需要严格按照相关规范和标准进行施工,采取科学合理的施工工艺,确保每一个环节都符合要求,从而提高结构的质量和可靠性。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构是一种重要的结构形式,在现代工业和建筑中得到了广泛的应用。

由于其优良的性能和高强度的特点,钢结构在大型建筑、桥梁、塔吊等工程中得到了广泛的应用。

在钢结构设计中,也存在着一些问题,这些问题需要我们去认真探讨和解决。

本文将从以下几个方面对钢结构设计中存在的问题及对策进行探讨。

1. 材料选择与强度计算不足在钢结构设计中,材料的选择和强度计算是至关重要的。

选材不当或强度计算不足可能导致结构的脆弱性和不稳定性,给使用中带来严重的安全隐患。

在钢结构设计中,需要充分考虑材料的性能和应力分布,合理选择钢材的规格和强度等级,保证结构的承载能力和稳定性满足设计要求。

对策:加强材料选用的研究和探索,根据工程的具体情况选择合适的钢材品种和规格,确保结构的安全可靠。

要加强强度计算的理论研究和实际验证,通过科学的方法对结构的承载性能进行评估和检验,确保结构的安全可靠。

2. 焊接工艺与质量控制不严钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆接等。

而在实际工程中,焊接是最为常用的连接方式之一。

焊接工艺和质量控制不严可能导致焊缝的质量不佳,从而影响整个结构的安全性和稳定性。

对策:加强对焊接工艺和质量控制的管理,提高焊接工人的技术水平和操作规范,严格按照相关标准和规范进行焊接工艺控制和焊缝质量检测,确保焊接质量达到设计要求,提高结构的安全性和稳定性。

3. 结构设计不合理在钢结构设计过程中,设计人员需要充分考虑结构的受力和变形特点,合理确定结构的材料、截面形状、工艺要求等,确保结构的安全性和经济性。

然而在实际工程中,由于设计不合理或者缺乏综合考虑,导致结构的受力分布不均匀、变形过大等问题。

对策:加强对结构设计理论和方法的研究,提高设计人员的综合素质和专业水平,加强设计过程中与其他专业配合,充分利用现代计算机辅助设计软件进行结构模拟和分析,确保结构设计合理、安全可靠。

4. 环境影响考虑不足钢结构通常用于大型建筑和桥梁等工程,而这些工程常常处于复杂多变的自然环境中,受到风、震、温度等因素的影响。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨近年来,随着钢结构在建筑领域的应用越来越广泛,钢结构设计中的问题也渐渐显现出来。

本文将探讨目前钢结构设计中存在的问题,并提出相应的对策。

钢结构设计中存在的一个问题是设计标准不一致。

不同地区和国家对于钢结构设计的标准不尽相同,这给跨国工程的设计和施工带来了困难。

解决这个问题的对策是建立和推进国际统一的钢结构设计标准,使得钢结构能够在全球范围内无缝衔接。

钢结构设计中还存在设计计算不准确的问题。

这一问题主要源于对于材料的力学性能和结构受力特点的理解上存在偏差。

对于钢材的性能进行准确的测试和评估,并结合结构的受力特点进行合理的力学计算是解决这一问题的关键。

通过与实际工程的反馈和经验的积累,不断改进和完善计算方法也是一种有效的对策。

钢结构设计中还面临着施工难度大的问题。

由于钢结构的特点,施工过程中存在许多复杂的节点连接和焊接工艺,需要特殊的施工设备和技术。

针对这个问题,可以制定更加细化的施工规范,确保在施工过程中将所有细节考虑到,并加强对施工人员的培训,提高其专业水平和技术能力。

钢结构设计中还存在耐久性问题。

由于钢结构在使用过程中存在一些特殊因素,如腐蚀、温度变化等,会导致结构的耐久性降低。

为解决这个问题,可以加强对材料的防腐措施,如采用合理的涂层技术和使用耐候钢;对于大跨度的钢结构,可以采用防火保护措施,提高材料的耐火性能。

钢结构设计中还应注重可持续性和环境保护。

在设计中应尽量减少材料的使用量,并加强对材料的回收利用和再生利用。

应注重设计的灵活性和可扩展性,以适应未来的发展需求。

钢结构设计中存在的问题及对策有很多,需要全面考虑设计、施工、使用等方面的因素,不断改进和提高设计标准和方法,以确保钢结构在建筑领域的安全可靠应用。

钢结构设计中的常见问题及对策

钢结构设计中的常见问题及对策

钢结构设计中的常见问题及对策摘要:科技的不断发展和进步,加速了我国城市现代化的进程。

近年来,建筑行业蓬勃发展,钢材料作为建筑工程中最广泛使用的材料,为我国建筑业的发展做出了杰出的贡献。

然而,当前在钢结构建筑设计依然存在着诸多问题需要解决。

对此,本文主要论述了钢结构设计过程中的常见问题,并针对性地提出了一些优化设计方案,望对促进我国城市全面实现现代化有指导性的意义。

关键词:钢结构;设计;常见问题一、钢建筑材料的特性及应用现状(一)钢建筑材料的特性相比于传统的混凝土建筑材料,钢材料具有质量轻、承重强、绿色环保、可持续利用等的优良特性,因而得以在建筑领域中广泛使用。

值得一提的是,钢建筑材料在施工过程中不仅能够节省大量的成本,而且也能确保建筑工程的整体质量,进而带动了我国建筑业的迅猛发展。

(二)钢建筑材料的应用现状现今,我国正在大力倡导构建“绿色环保,节能减排”的生态文明社会,钢结构建筑材料的应用深刻落实了我国的环保理念,在施工过程中不会对环境产生破坏,对比于混凝土材料,钢材料具有显著的优势。

此外,钢结构建筑材料具有可持续利用的特性,充分地保证了资源的利用率,为我国资源紧缺的现状提供了曙光。

目前钢结构在设计过程中存仍在一些问题,极大限制了钢建筑材料的发展,需要及时的改良设计方案,优化钢结构的整体性能[1]。

由于我国钢结构设计行业起步较晚,经验较少,技术较为生疏,所以在一些大型项目上还是主要依赖于国外的设计方案。

但是由于地域不同,对建筑环境了解也不近完全,造成许多设计方案不合理,既造成了材料的浪费,而又达不到设计要求。

所以要加强自主设计能力的培养和提高。

二、钢结构设计中的常见问题及其产生原因(一)钢结构设计效仿成份过多钢结构在前期设计时,工作人员会参考借鉴参考下国外先进的设计理念,但是在参考的过程中,会不自觉的去仿效国外的钢结构设计,这样最后设计得出的钢结构有太多效仿的成分存在。

国外的建筑都是依据当地的地质气候特点而设计形成的,每个国家都有每个国家独有的建筑特色,如果我国的钢结构设计人员盲目借鉴,而不综合考虑我国的建筑条件,则会使得设计出的钢结构不具备实用性,也可能会直接导致施工成本增加,影响整个建筑工程顺利开展。

对建筑钢结构设计中问题的探讨

对建筑钢结构设计中问题的探讨

对建筑钢结构设计中问题的探讨摘要:钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越,所以能够广泛地应用于建筑的各个领域,有着得天独厚的发展优势。

随着我们国家建筑行业钢结构的迅速发展,建筑钢结构的设计越来越重要,同时钢结构制作、施工经验上的不足,设计存在效用上的缺陷,导致了钢材浪费、造价攀升,这又是必须解决的问题。

在今后的这些设计当中,我们要总结各方面经验教训,为后期的工程进度作出指导。

关键词:建筑钢结构;设计现状;问题研究一、建筑钢结构的意义通过将钢板、热轧型钢材进行加工,便构成建筑钢结构的基本骨架。

相较于传统的砖混结构,具有更高的强度与韧性,并且钢结构内部组织较为均匀,制造加工难度较低。

得益于建筑钢结构的众多优势,使其在桥梁建设、民用建筑、工业厂房建设中得到了极为广泛的应用。

建筑钢结构一定程度上促进了建筑节能领域的发展,钢结构在使用过程中,具有良好的环保性,实现了我国可持续性发展战略目标的达成。

二、建筑钢结构设计问题症结1、主要问题特征(1)我国设计院工作繁重,人力资源无法满足社会市场的需求,由于钢结构设计对人才技术的要求是很高的,因此在相应人力成本方面费用较高,并且钢结构设计项目是一个既费时又费力而且还没有像别的项目的高回报支持;所以大部分设计院是不愿意承接钢结构设计任务的,其余的一些设计公司或者缺乏钢结构的设计经验,或者在先进理念上有所欠缺。

(2)项目出来之后,经过专家审查组审查后发现,所谓的设计方案、计算模型、抗震理念均存在大量问题。

层层转包的另一表现为借用“资质”或者叫“买图标”,在一些既无资质又无实力的单位拿到工程后,只能去购买他人的设计,但又不懂设计的原理要求,只能摸着过河,导致施工项目时常出现问题。

我国眼前的设计市场没有形成有效的市场秩序,国家层面缺乏对设计质量方面的法制管理,同时也缺乏严格的检查和监督。

所以,这些年来频繁出现了“楼歪歪”、“楼倒倒”、“楼爬坡”。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨【摘要】钢结构设计在建筑工程中扮演着重要的角色,然而在实践过程中也存在一些问题。

这些问题包括材料选择不当导致结构强度不足、设计规范和标准的更新缓慢、结构设计与施工环节的信息不对称、现有结构设计软件的局限性、工期和成本控制困难等。

为解决这些问题,应加强材料选择与质量控制,提高设计规范和标准的更新速度,加强设计与施工方的沟通和协作,推动结构设计软件的技术创新,加强工期和成本控制的管理。

通过这些措施,可以提高钢结构设计的效率和质量,更好地满足建筑工程的需求,确保工程的安全性和可靠性。

【关键词】钢结构设计, 问题探讨, 材料选择, 结构强度, 设计规范, 标准更新, 施工环节, 信息不对称, 结构设计软件, 工期控制, 成本控制, 材料选择与质量控制, 沟通协作, 技术创新, 管理。

1. 引言1.1 介绍钢结构设计的重要性钢结构设计在建筑工程中起着至关重要的作用。

钢结构具有高强度、轻质、抗震性能好等优点,被广泛应用于各类建筑物的结构中。

钢结构设计的重要性体现在多个方面:钢结构设计直接影响着建筑物的安全性和稳定性。

合理的钢结构设计能够确保建筑物在多种复杂荷载作用下保持结构的完整性,有效预防结构的失稳和垮塌,保障使用者的人身安全。

钢结构设计对建筑物的经济性和效益性有着重要影响。

良好的钢结构设计可以最大程度地发挥钢材的性能优势,减少结构材料的使用量,降低建筑物的总体造价,提高建筑的使用寿命和经济效益。

钢结构设计还对节约资源、保护环境具有重要意义。

由于钢结构设计可以实现轻量化、绿色化建筑,减少对资源的消耗和环境的污染,符合可持续发展的理念。

钢结构设计在建筑工程中的重要性不言而喻。

只有加强钢结构设计的研究和实践,解决存在的问题,才能更好地推动建筑工程领域的发展。

1.2 探讨钢结构设计中存在的问题钢结构设计在现代建筑中扮演着重要的角色,其使用广泛且效果显著。

在实际的设计过程中,钢结构设计常常会面临一系列问题,这些问题可能会导致结构的强度不足,施工难度增加,甚至危及整体建筑安全。

钢结构设计中的常见问题及对策

钢结构设计中的常见问题及对策

钢结构设计中的常见问题及对策摘要:钢结构作为现代化建筑工程最为重要的一类结构形式,能够大幅提升建筑工程结构强度与工程整体建设质量,更好地保证建筑工程使用过程的安全性与稳定性。

但实际设计过程中依旧存在失稳、腐蚀等诸多问题,还需我们进一步深入分析原因,并提出相应的解决对策。

本文就钢结构设计中存在的问题及对策进行简要论述,旨在能持续优化我国建筑工程设计效果,促使建筑行业的长足发展。

关键词:钢结构;设计;常见问题;对策1钢结构设计中的常见问题1.1 钢结构失稳问题钢结构设计失稳问题是指在承受荷载时,钢结构可能出现不稳定的现象,这种失稳可能导致结构的变形或破坏,对结构的安全性和可靠性产生严重影响。

常见的钢结构设计失稳问题主要包括:(1)屈曲失稳:当承受压力的构件超过其屈曲承载能力时,会发生屈曲失稳,具体表现为构件的变形增加或局部弯曲。

(2)层间失稳:多层钢结构中,由于侧向位移或火灾等原因,各层之间的水平稳定性可能受到威胁,这种失稳可能导致整个结构的倾倒或侧向塌陷[1]。

(3)稳定性边界问题:在设计钢结构时,需要确保结构在承受荷载时保持稳定,如果设计中未考虑足够的稳定性冗余度,可能导致结构发生失稳。

(4)横列失稳:横向构件在承受轴向载荷时,可能出现横列失稳,这种失稳通常发生在支撑条件较差或未得到适当纵向支撑的构件上。

1.2 钢结构腐蚀问题钢结构设计中,腐蚀是一个常见且非常严重的问题,腐蚀会削弱钢材的力学性能和耐久性,导致结构的安全性和可靠性下降。

以下是钢结构设计中存在的一些腐蚀问题:(1)表面腐蚀:钢结构表面受到氧化、潮湿环境或化学物质的侵蚀,形成锈蚀层,这会导致钢材表面的光洁度变差以及抗腐蚀性能下降。

(2)焊缝腐蚀:焊接连接处是腐蚀的高风险区域,由于焊接过程中产生的残留应力和裂纹,容易引起焊缝周围的腐蚀,这可能导致焊接连接失效和结构破坏。

(3)内部腐蚀:当钢结构暴露在潮湿或腐蚀性环境中时,其内部可能发生腐蚀,暴露在化学工厂、海洋环境或地下水中的结构特别容易受到内部腐蚀的影响[2]。

钢结构设计中常见问题与措施探究

钢结构设计中常见问题与措施探究

钢结构设计中常见问题与措施探究摘要:钢结构作为建筑结构主要的结构类型,钢结构是通过热扎、钢板、冷弯以及焊接承受或者传递荷载的形式,它具有可靠性高、自重轻、安装方便、抗震效果好、施工时间短、回收利用率好、环境污染少等特点。

和传统混凝土结构相比,它具有大、高、轻等发展优势,目前,在全球工程建设中已经取得了良好的应用效果。

本文结合我国建筑钢结构设计,对建筑钢结构设计特点、原则、常见问题以及解决措施进行了简要的探究和阐述。

关键词:钢结构;常见问题;措施前言近年来,随着经济的发展,钢结构在土木工程中的应用日趋广泛,技术越来越成熟,国家相应出台了不少规则、手册、图集来规范设计、施工行业。

但毕竟结构体系千变万化,设计、施工人员在应用过程中还是会产生诸多的问题。

这就要求设计人员必须掌握与此相关的各种知识。

文中论述的几个问题几乎是任何一项钢结构设计都要遇到的基本问题。

从表面上看这些问题非常简单,然而不少设计人员在处理这些问题时却把握不准。

究其原因在于这些问题看起来简单,其内涵却非常丰富,涉及到很多非结构专业的问题。

因此希望以下的论述能对钢结构设计人员有所裨益。

一、钢结构设计特点以及原则1.1 钢结构设计特点(1)强度高在建筑施工中,钢结构具有很高的强度特性,韧性和塑性相比其他建筑都好;如比砖石、木材等,强度都要高出很多。

因此,被广泛应用于大荷载、大跨度的结构设计中。

拥有较好的塑性,在一定条件下结构就不会因为超载出现断裂;韧性,则是结构适应动力荷载的主要因素。

另外,钢结构拥有良好的吸能力和延伸性,也是抗震性良好的基础条件。

极高的钢材强度,构件截面制作薄且小,当受到压力影响下,就能满足施工要求,有时也会让强度不能正常发挥。

(2)材质均匀在钢结构内部,材质相对比较均匀,在应力范围内部,几乎处于完全弹性的状态,从而让钢结构受力状况满足工程力学计算结果。

其次,在轧制以及冶炼过程中,钢材质量也有得到严密的控制,从而让材质在极小的区域波动。

钢结构在建筑结构设计中的问题探讨

钢结构在建筑结构设计中的问题探讨

钢结构在建筑结构设计中的问题探讨摘要:钢结构作为现阶段我国建筑施工中应用的较为普遍的建筑结构形式,由于自身具备独特优势,因此备受建筑行业青睐。

虽然较过去而言,我国的建筑结构设计工作已经取得了初步成效,但是钢结构在建筑结构设计中还存在不少问题需要完善。

本文就将对这些问题进行相关探讨,并结合实际的发展现状,作出解决问题的方法和途径。

关键词:建筑钢结构;结构设计;问题;探讨前言钢结构应用于建筑结构中具有提高建筑稳定性、延长建筑物使用寿命等优势,因而成为当前国际上建筑结构中最主要的一种材料,在建筑行业中的应用范围也在不断扩大。

在建筑物建设过程中,钢结构的主要作用是基础支撑,科学合理的钢结构设计能够更好地确保整个建筑物质量,提高其防震性能。

但从我国目前的整体情况分析,国内钢结构在建筑结构设计中还存在设计质量低下、设计深度缺乏、理论与实际相脱离等诸多问题,给建筑物的施工与使用带来较多安全隐患,资源浪费情况严重。

因此,必须重视钢结构设计问题,并积极探讨其解决措施。

一、钢结构简析社会主义市场经济发展水平的飞速提升,推动了建筑行业整体的经济发展模式。

凭借稳定性能较强、抗腐蚀性能较好等固有的应用特征,新型钢结构项目施工技巧的设计与应用,逐渐受到了建筑行业各专业技术人员的认可和追捧。

所谓建筑施工项目在实践过程内应用的钢结构建筑方式,其实际上指的就是通过应用钢板的新型建筑材料,结合使用焊接的施工手段,使其成为建筑项目施工作业所必需钢型的基本材料性能,如图 1。

图 1 钢结构设计示意图在国内目前有关钢结构建筑材料的研发进程之中,有关钢结构设计的种类,主要可以分为轻钢构成方式与重钢结构两种基本的设计类型。

轻钢结构经常被技术人员应用于整体建筑跨度较小的施工项目之中。

而重钢结构的设计类型,则较多应用于整体空间施工跨度较大的建筑项目之中。

无论是哪一种钢结构建筑施工形式的设计与应用,其整体的重量占比皆远小于传统钢筋混凝土的建筑重量。

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钢结构实用设计问题探讨(二)邱鹤年(中冶京诚工程技术有限公司设计审查中心 北京 100053)7 强度计算与应力由于钢结构由单一匀质材料组成,强度计算采用应力形式表达,其指标单一,富裕量明确,使用方便。

但在稳定计算、考虑塑性发展的抗弯计算中,由于引入了其他参数,其数值已不再是应力概念。

如计算受压构件的稳定性,用边界条件式N/ϕA≤f来表达,这叫强度计算,是防止结构构件因材料强度被超过而破坏的计算。

此时应力仍为σ=N/A,不能称N/ϕA为应力σ。

对此有关规范在表达上十分严谨,采用如下措词:抗弯强度应按下式计算:M x/γx W nx≤f;受压稳定性按下式计算:N/ϕA≤f等。

而从不写为:σ=M x/γx W nx≤f和σ=N/ϕA≤f。

但目前较多软件、文件、图纸、考题中则混称为应力,如应力比、稳定应力,甚至称稳定计算为正应力,这是不恰当的。

如称为强度计算比、以应力形式表达的稳定性计算数值则较为合理。

钢与混凝土组合梁考虑全截面塑性发展进行强度计算,因钢和混凝土材料均进入塑性状态,故其计算式用内力形式表达,不出现应力,类似钢筋混凝土结构的计算形式。

8 吊车工作制及工作级别自《起重机设计规范》实施以来,所有吊车生产订货、工艺设计及其提供土建资料都以吊车工作级别为依据,级别的确定根据吊车利用等级(工作循环次数)和载荷状态确定,分为A1~A8共8级,见表1。

吊车工作级别 表1载荷 利用等级-总工作循环次数(万次)状态 系数k p u0-1.6u1-3.2u2-6.3u3-12.5u4-25u5-50u6-100u7-200u8-400u9->400Q1-轻 0.125 A1 A1 A1 A2A3 A4 A5 A6A7A8Q2-中 0.25 A1 A1 A2 A3A4 A5 A6 A7A8Q3-重 0.5 A1 A2 A3 A4A5 A6 A7 A8Q4-特重 1.0 A2 A3 A4 A5A6 A7 A8《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(简称《钢规》)中轻级工作制相当于A1~A3;中级相当于A4,A5;重级相当于A6,A7;特重级为A8。

怎么称呼并不重要,问题在于对“应进行疲劳计算”的界定上。

过去对重级吊车或中级起重量较大吊车才要求计算疲劳。

而GB50017-2003第6.1.1条规定直接承受动力荷载当应力变化循环次数等于或大于5万次时,应进行疲劳计算。

也就是说,按设计使用50年计,平均每天只要工作2.7次就要进行疲劳计算。

从表1可看出,所有中级以上吊车全都超过5万次,轻级吊车也有超过的可能。

而《钢规》某些规定和条文说明的本意还是同过去一样。

虽然一般吊车梁疲劳计算可以满足规定,但在构造上特别是选材上差别就大了,例如C级钢材现今市场价格要比B级贵千元/t,所以只要明确吊车梁工作循环次数在5万次以上,就应按抗疲劳计算和抗疲劳选材。

回旋余地也只能在循环次数的核定上。

9 钢材选用应注意的问题建筑结构适用的国产钢材有Q235钢和Q345, Q390, Q420钢。

重要建筑结构、大跨度结构、高层建筑结构要求高性能钢板者,可采用《建筑结构用钢板》(GB/T19879-2005)的Q235GJ, Q345GJ, Q390GJ, Q420GJ, Q460GJ。

如有Z向性能要求的钢板,应选定《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)规定的Z15, Z25, Z35中的一种。

铸钢常用于复杂节点。

一般焊接结构钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和碳、硫、磷含量的合格保证。

抗震结构钢材还要求实测的强屈比不小于1.2,有明显屈服台阶和伸长率大于20%,有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

故只能采用Q235-B, C, D及Q345B, C, D, E 级钢材,而Q390, Q420的伸长率均不能满足要求。

对于需要计算疲劳的焊接结构钢材,应满足《钢规》3.3.4条对冲击韧性的要求。

工作温度指当地最低日平均温度,载于《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19-87)(2001年版),新版GB50019-2003不再列入,可查有关手册。

目前工程中大量使用Q235, Q345钢,设计、供货、施工都有较丰富经验。

个别重点工程如奥运“鸟巢”采用Q460国产钢材,补充了附加性能保证。

由于各牌号钢材弹性模量都是定值,所以由挠度控制的结构就无需采用高强度钢材。

疲劳计算与钢号无关,也无需用高强度钢材。

由稳定控制的截面,其承载能力与强度不是线性关系,甚至出现同样截面的构件,当ϕ值很小时,Q345钢的承载力反而比Q235还小的个别现象。

所以钢号的选用应进行计算比较后,才能确定。

专家论坛67上世纪我国已淘汰了平炉,大量采用连续浇注,沸腾钢几无供货。

质量等级A, B 的货源较多,C 级钢要比B 级贵得多,D, E 级钢价格更高,货源更少,需要提前订货。

10 焊接材料的选配由于国家标准不断更新,埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂有新的表示牌号以及Q390的连接材料强度应高于母材等原因,《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)所推荐的配套焊接材料应相应修改,现汇集于表2。

钢材与焊接材料的选配 表2钢材牌号、等级 焊条型号 埋弧焊焊剂型号-焊丝牌号 CO 2气体保护焊实芯焊丝型号A E4303 BE4303,E4315E4316,E4328ER49-1 C F4A0-H08AQ235D E4315,E4316E4328 F4A2-H08A ER50-6A E5003 ER49-1B E5003,E5015E5016,E5018F48A0-H08MnAF48A0-H10Mn2 ER50-3C F48A2-H08MnA ,F48A2-H10Mn2D E5015,E5016 E5018 F48A3-H08MnA ,F48A3-H10Mn2ER50-2Q345E 供 需 方 协 议A B E5515 E5516F55A0-H10Mn2 F55A0-H08MnMoA C F55A2-H10Mn2 F55A2-H08MnMoAER55-D2D E5515-D3,(-G) E5516-D3,(-G) F55A3-H10Mn2 F55A3-H08MnMoA ER55-D2Q390E 供 需 方 协 议ABE5515-D3,(-G) F55A0-H10Mn2 F55A0-H08MnMoA C F55A2-H10Mn2 F55A2-H08MnMoADE5516-D3,(-G)F55A3-H10Mn2F55A3-H08MnMoAER55-D2Q420E 供 需 方 协 议注:1)本表的依据为《碳钢焊条》(GB/T5117-1995)、《低合金钢焊条》(GB/T5118-1995)、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/T5293-1999)、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》(GB/T12470-2003)、《气体保护电弧焊用低碳钢低合金钢焊丝》(GB/T8110-1995)。

2) F4, F48, F55的F 表示焊剂,4, 48, 55为熔敷金属强度等级;A0, A2, A3的A 表示试件为焊态(P 为热处理后),0, 2, 3表示冲击功的试验温度为0℃, -20℃, -30℃;D2, D3, G 为化学成分分类代号;ER 表示焊丝。

11 紧固件普通螺栓根据加工精度不同而分为A, B, C,共3级。

A, B 级为精加工,A 级直径不大于24mm 和长度不大于10d 或150mm ,此外则为B 级。

A, B 级螺栓杆径与孔径相同,杆径可有少量负公差,孔径可有等值正公差,均为Ⅰ类孔。

C 级普通螺栓为粗加工,Ⅱ类孔,孔径比杆径大1~2mm ,此外还有稍大的允许偏差,故连接易松动,仅适用于安装或次要连接。

A, B 级螺栓性能等级为5.6, 8.8,C 级则为4.6, 4.8。

5.6级用碳钢制作,8.8级用低碳合金钢或中碳钢制作,并经热处理。

螺栓材料应符合《钢规》3.3.8条3要求,其螺母、垫圈均有配套标准。

高强度螺栓有大六角头和扭剪型两种,应符合《钢规》3.3.8条4要求。

大六角头高强度螺栓连接副由1个大六角头螺栓、1个大六角螺母和2个垫圈组成,性能等级为8.8,10.9。

扭剪型高强度螺栓连接副由1个螺栓、1个螺母和1个垫圈组成,性能等级为10.9。

铆钉应符合《钢规》3.3.8条6要求。

其受力性能好,但由于安装不便,目前已几乎被淘汰。

柱脚锚栓为重要节点的受拉部件,非抗震设防地区可用Q235-B, Q345A ,抗震设防地区则用Q235-B, Q345B 制作。

12 强度设计值的取用钢材的强度设计值与质量等级无关,随厚度或直径的增大而降低,这里厚度指计算点处的厚度,对轴心受力构件则指截面中较厚板件的厚度。

质量等级为一、二级的对接焊缝,其强度设计值与母材相等,在用引弧板时可不进行焊缝计算,也不用斜向拼接;三级对接焊缝只进行受拉计算。

厚度小于8mm 钢板的对接焊缝,超声波探伤不易反射出内部缺陷,必要时可要求X 片检验或改为三级对接焊缝,外观仍可要求二级,仅受拉计算按三级。

高强螺栓连接,螺杆已承受预拉力P ,节点再承受沿螺栓杆轴方向拉力N (不是直接作用在螺杆上)时,只要N <P ,可以认为螺栓只承受拉力P 而不是P +N ,这是因为板间受力面积大,变形小,不会引起螺杆显著伸长,可忽略螺杆内力的少量增加。

C 级普通螺栓由于孔径大、加工粗、节点易松弛,虽有抗剪、抗压指标,但限定为非动力荷载的次要连接、可拆卸连接及安装连接。

而柱脚锚栓则没有抗剪计算指标,即不允许锚栓受剪,柱底水平力依靠抗剪键或柱底摩擦力承受。

13 受弯构件的挠度与起拱《钢规》3.5.3条规定,为改善外观和使用条件,可将横向受力构件预先起拱,起拱大小应视实际需要而定,一般为永久荷载标准值加可变荷载标准值之半的挠度值。

当仅为改善外观条件时,构件挠度应取在永久荷载和可变荷载标准值作用下的挠度计算值减去起拱值。

《钢规》附录A 表A.1.1注2,解释[v T ]时,指出永久荷载和可变荷载标准值产生的挠度可减去起拱值。

由于对起拱值没有硬性规定,如果起拱值不小于容许挠度值,构件就不会有挠度发生,容许挠度值就失去了控制受弯构件刚度的意义。

为了与正文一致,将该附录注中“如有起拱应……”改为“如有为改善外观条件的起拱,可……”,才能保证受弯构件的正常使用极限状态在规定范围内,否则会存在不安全因素。

8 14 受弯构件计算式图14-1示出了工形截面在弯矩和剪力作用下应力发展,(b)~(e)表示弯曲应力从弹性到全截面塑性的发展过程。

(f)是按规范式(4.1.2)绘出的剪应力;一般教科书对工形截面翼缘处的剪应力常以b 代t w ,剪应力见(g);实际翼缘处形成剪力流,剪应力见(h)。

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