钢结构设计之我见

。
的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普
遍。
设计图 ： 是提供制造厂编制施工详图的依 据， 深度及内容应完整但不冗余 ， 在设计图中， 对于设计依 据 、 荷载资料 （ 包括地震作用 ） 、 技术 数据 、 选用 及材质要求 、 计要求 （ 材料 设 包括制 造和安装 、焊缝质量检验 的等级 、涂装 及运输
等 ） 构布 置 、 、 结 构件截 面选用 以及结构 的主要 节点构造等均应表示清楚 ，以利于施工详图的 顺 利编制 ， 并能正确体现设计的意图。 主要材料 应列 表表示。
施工详图： 又称加工图或放样图等， 深度须 能满足车间直接制造加工 ， 不完全相同的另构 件单元须单独绘制表达，并应附有详尽的材料
参考文献
『 １ １ 林同炎《 ． 结构概念和体ｇ １０５ ￣／ ０． ］ ． ２
『 李红 明等． ２ ］ 钢结构住宅结构设计 中若干值得
注意的 问题探讨叨． ０ ５ ２ ７． ０
中国新技术新产 品
一 ８— １ １
加论 证 ， 文就钢 结构设 计谈 几点 意见 。 本 关 键 词 ： 结 构 ： 计 钢 设
典型结构可查 力学手册之类 的工具 书直接 １判断结构是否适合用钢结构 简单结构通过手算进行分 析 ， 钢结构通 常用于高层 、 度 、 复杂 、 获得 内力和变形 ， 大跨 体型 荷载或 吊车起重量 大 、 较大振动 、 车间 、 复杂结构才需要建模运行程序并做详细 的结构 有 高温 密封性要求高、 要求能活动或经常装拆的结构 。 分析。 ５构件设计 ２结构形式与结构布置 构件的设计首先是材料的选 择 ，比较常用 在设计 过程 中应该 综合 考虑 多方 面 的 因 ２５ ３５ 素 ，例如突出钢结构优 势的大柱网因素和适应 的是 Ｑ ３ 和 Ｑ ４ 。通常主结构使用单一钢种 现代人生活需要 的大开间 、 易改变的布置 因素 。 以便于工程管理 ， 从经济上考虑也可 以选择 不 为 了使结构经济合理 ，多层 钢结构 住宅对结构 同强度钢材 的组合 截面 ，当强度起控制作用 时 ３ ５稳定控制时宜使用 Ｑ ３ 。 ２５ 布置有些要求 。当然 ， 这些要求不是 绝对 的， 而 可选择 Ｑ ４ ， 当前的结构软件 ， 都提供截 面验算 的后处 是在可能条件下这样做会更经济 ， 更合理 。 一些软件可以对 结构选型时， 应考虑它们不 同的特点 。 在轻 理功能。由于程序技术的进步 ， 我们仅做 的就是对优 钢工业厂房 中， 当有较大悬 挂荷载或移动荷载 ， 整个结构进行截 面优化 ， 直 就可考虑放弃 门式刚架而采用 网架 。基本雪压 化后 的截面稍 加调整并 进行程序 自动验算 ， 如 Ｋ Ｍ中的 Ｓ Ｓ 这是常说的截 面 Ｔ 等。 大 的地 区， 屋面曲线应有利于积雪滑落 （ 切线 ５ 至合理 ， Ｐ Ｐ ０ 度 内需考虑雪载 ） 。降雨量 大的地 区相似考虑 。 优化设计功能之 一。它减 少了结构 师的很 多工 建筑允许时 ，在框架中布置支撑会 比简单 的节 作量 。 但要注意 ， 利用结构软件设计一定要注意 点刚接 的框架有更好的经济性 。而屋面覆盖跨 模型 的建立 和参 数定义 ，尤其是 柱及 梁的平 面 度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索 内、 外计算长度。 ６节点设计 内容 或索膜结构体系。 高层钢结构设计中， 常采用钢 连接节点 的没计是钢结构设 计中重要的 内 混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的 在结构分析前 ， 就应该对节点的形式有 高层中， 不应单纯为了经济去选择不利抗震的 容之一 。 核 心筒 加外框 的形式 。宜 选择 周边 巨型 Ｓ Ｃ 充分思考与确定 。 Ｒ 柱 。 为支撑框架 的结构体系。 杨 我国半数 以上 钢结构的节点设计时应确保节点的安全可 靠， 并尽量采用 简捷 、 稳定 、 可靠 的施 工工艺 ， 减 的此类高层为前者， 对抗震不利。 结构的布置要根据体系特征 ，荷载分布情 少或避免 现场的焊缝连接。钢节点的形式按传 半 况及性质等综合考虑 。 —般的说要 刚度 均匀 ， 力 力特 性大 体可以分为三类 ：铰节点 、 刚性节 刚性节点。刚性 、 铰接节点的受力性能 、 施工 学模型清 晰，尽可能限制大荷载或移动荷载 的 点 、 影响范 围， 其以最直接的线路传递 到基础 。 使 柱 工艺研究得 比较成熟 ，因此在 工程中取得了广 间抗侧支撑 的分布应均匀 ，其形心要尽量靠近 泛的应用 。 侧向力（ 的作用线， 风震） 否则应考虑结构的扭 连接节点有等强设计和实际受力设计两种 设计手册中通常有焊缝及螺栓连 转， 结构的抗侧应有多道防线。 比如有支撑框架 常用的方法 ， 比较方便 ． ， 也可以使 结构 ， 柱子至少应能单独承受 １ 的总水平 力 。 接 的表格等供设计者查用 ， ／ ４ 用结构软 件的后处理部分来 自动完成 ，具体设 ３截 面的选择 结构形式确定后 ，需对构件截面作初步估 计 主要包括 以下 内容： 算 。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸 的 焊接 ： 对焊接焊缝的尺寸及形式等 ， 规范有 假定 。 钢梁可选择槽钢、 轧制或焊接 Ｈ型钢截 面 强制 规定 ， 格遵 守 ， 条的选 用应 和被连接 应严 焊 Ｅ３ ２５Ｅ ０ ３５ 等。 根据荷载与支座情况 ， 其截面高度通常 在跨 金 属材质适 应 ，４ 对 应 Ｑ ３ ， ５ 对应 Ｑ ４ ， 度 的 １ ０１ ０ ／ －５ 之间选择 。 ２ ／ 翼缘宽度根据梁 间侧 Ｑ ３ 与 Ｑ ４ 连接时 ， ２５ ３５ 应该选择低强度 的 Ｅ ３ ４， ５． 向支撑的间距按 ｌ 限值确定时， ＾ ） 可回避钢梁整 而不是 Ｅ ０ 体稳定 的复杂计算 。确定 了截面高度和翼缘 宽 焊接设计 中不得任意加大焊缝 ，焊缝的重 度后 ，其板件厚度可按规范 中局部稳定 的构造 心应尽量 与被连接构件重心接近 ，其他详细 内 规 定预估 。 容可查规范关于焊缝构造方面的规定。 柱截面按长细比预估，通常 ５＜＜ ８ ， ０ｈ １０简 栓接 ： 铆接形式 ， 在建筑工程中， 现已很少 普通螺栓 抗剪性能差 ， 次要结 构部位 可在 单选择值在 １０ ０ 附近。 根据轴心受压 、 向受 弯 采用 ， 双 或单向受弯的不同， 可选择钢管或 Ｈ型钢截面 使用。 高 强螺 栓 ， 用 日益 广泛 。常 用 ＆ ｓ 使 ８ 和 等。 １． 两个强度 等级。根据受力特点分承压型和 ０ｓ ９ ４结构分析 目 前钢结构实际 十 中，结构分析通常 为 摩擦 型 ， 计算 方法不同 ， 两者 高强螺栓 最小规格 线弹性分析 ， 条件允许时考虑 Ｐ△ ｐ８ 有些 有 Ｍ１， Ｍ１， ３ ， ． ，＿。 ２常用 ６Ｍ ０超大规格的螺栓性能不稳 ． － ． 限元软件可 以部分考虑几何非线性及钢材 的弹 定 ， 中应慎重使用。 设计 自 攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连 塑性能 ， 这为更精确 的分析结构提供了条件。
表。
设计图及施 工详图的内容表达方法及出图 深度的控制 ， 比较 混乱 ， 目前 各个设计单位之间 及其与钢结构公 司之间不 尽相 同。设计者可参 考他人的优 秀设计 并参 考相关 的工具 书，并依 据规范规定编制。 ８结束语 钢结构住宅结构体系在我 国正处于—个起 步阶段， 国家政策的导向， 国民生活的提高对住 宅提出的要求等为钢结构住宅结构体系的发展 和应用提供了非常广阔的前景， 不远的将来， 钢 结构住宅的发展和应用会有更新 的飞跃。
接， 国外在低层墙 板式住宅中 ， 常用于主结构 也 的连接 。 连接板 ：可简单取其厚度为梁腹板厚度加 ４ ｍ， 验算净截面抗 剪等 。 ｍ 然后 梁腹板 ： 应验算栓孔处腹板的净截面抗 剪， 承压 型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。 节点设计必须考虑安装螺栓 、现场焊接等 的施工 空间及构件 吊装顺序等 。构件运到现场 此外 ， 还应尽可 能使工 人能方便 的进行现场定位与临时 固定。 节点 设计还 应考虑 制造 厂 的工艺水平 ， 比 如钢管连接 节点的相贯线的切 口需要数控机床 等设备 才能完成 。 ７工程设计图纸的编制 钢结构设计 出图分 设计图和施工详图两阶 段， ｆ 谢 ． 图为设计单位提供 ， 施工详图通 常由钢 结构 制造公司根据没计 图编制 ，有时也会由设 计 单 代为编制 。由于近年钢结构项 目增多和 位 设计 院钢结构工程师缺乏 的矛盾 ，ｅｏｉＵＰＵ瞄囵囫翟蓬阉 ■ ｈ ｗｃｌｓｄＩＩ嵋 ■ ■■■ ＿ ｉＮ ｈｏ—Ｕｏｔ ■ ■ ｎ Ｔ ｎｇ２—￣Ｚ ｅｎｒ． ｄｓ ａ ｕ● Ｉ ｅ
钢 结构设 计之我 见
戴 庆 龙
（ 县 建 筑设 计 院有 限 公 司 ， 东 梅 县 ５ ４ １ ） 梅 广 １０ １ 摘 要 ： 着炼钢技 术和 成型制 造工 艺 的发展 ， 钢 结构 工程 的应 用 带来新 的活 力 ， 随 给 高层钢 结 构工 程迅 速发 展 ， 结构 已成 为建筑 设 钢 计选 型的 主要对 象。无 可置疑 ， 结构有 很 多优越 条 件 ， 钢 材的 组 织均 匀、 钢 如 强度 高 、 弹性 模 量高 、 塑性 和 韧性 好 ， 于承 受 冲击和 地 适 震荷 载 ， 材的 密度 与 强度之 比较 小 ， 且铜 结构便 于机 械 化生 产 ， 工程结 构 中工业化 程度 最高 的一 种 。同时 ， 钢 而 是 大量的事故 表 明， 钢 结构 构件 由于强度 高 ， 用截 面相 对 小 ， 就 容 易失去 稳 定 ， 就 需要 我 们在 设计 时对 结构 的适 用性 、 理 性 、 靠性 等 方 面进 行 多 所 也 这 合 可