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钢结构工程设计及注意事项!

2020-11-20 14:16

钢结构工程设计及注意事项!

如今,高层建筑的数量和规模不断扩大,缓解了城市可开发土地资源的短缺。由于高层建筑具有很高的自重,因此基本结构的承重能力也要求更高的标准。钢结构工程设计的使用可以提高施工效率,降低投资成本并增加总体项目收益。

 

1.建筑钢结构的基本特征

钢结构是一种新型的建筑结构。钢结构具有一定的特点,受到业内人士的高度评价。钢结构的特征如下:

(1)抗震性:钢是钢结构的主要原材料,具有良好的可塑性和韧性,可以在很大程度上优化整个钢结构的抗震性能,从而延长钢结构的使用寿命。如果钢结构受到外力作用,则会发生结构变形,并且不会发生脆性裂变。柔性连接方法还可以帮助变形的零件恢复其原始形状,并增强整体结构的抗震性。

(2)抗裂性:通常,砖混结构建筑物受温度影响,并且极易发生壁裂。 墙体结构开裂后,墙体材料的保温性能和防水性能也会受到很大影响。缩短整个建筑物的使用寿命。相比之下,钢结构具有良好的抗裂性,可以分担承重墙的压力,并降低了开裂的可能性。

(3)耐用性:与木结构相比,钢结构具有更强的耐腐蚀性,可以大大提高整体结构的耐腐蚀性。根据,有关调查资料,钢结构的抗腐蚀性能约为砖混结构的1.5倍,保温隔热效果更为突出。

(4)施工方便:一般情况下,工厂将预先生产钢结构件,然后将其运输到指定地点进行现场组装。钢结构构件的整个组装过程可以依靠机械化方式,施工过程方便,可以保证工程安全。

 

2.建筑钢结构工程设计的具体方法

(1)塑料设计方法的核心原理

塑性设计原理意味着结构构件的强度和塑性性质高于标准载荷乘以安全系数的乘积。在分析内力结构时,通常采用钢塑性分析法和一阶塑性分析法。采用塑性分析方法可以使结构构件进入塑性状态后重新分配内力。但是,必须确保材料的延展性符合某些标准要求。设计建筑结构时,相关人员必须阐明法兰和型材的规格,并设定极限标准。塑性设计方法对非线性处理有特殊要求,但不能反馈结构部件或原材料的膨胀特性。

(2)允许应力法的核心原理

容许应力法是指在建筑钢结构设计中,计算出的应力参数小于设定的容许力。有关人员应严格按照标准规范设定构件的计算应力,并根据阶梯炸弹理论进行准确的计算。

(3)极限状态法的核心原理

极限状态法可以有效地弥补塑性设计法和许用应力法的不足。极限状态方法的核心原理是用部分负荷系数和电阻代替单个安全系数。

(4)半概率法的核心原理

随着现代技术的飞速发展,固定值方法逐渐发展为半概率方法。在应用半概率设计方法时,通常需要充分考虑材料强度因子和载荷强度因子。但是,结构可靠性和概率之间的合理关系无法在价值获取环节中得到充分衡量。因此,它称为半概率法。

 

3建筑钢结构工程设计要点

(1)加大对结构选择的重视

在建筑钢结构设计的关键点上,结构的选择非常重要,而结构的选择直接决定了整体设计工作的实施效果。在建筑钢结构设计过程中,有关人员应以结构力学关系和结构破坏机理为出发点,以改进结构选择,确保工程总体结构质量。

(2)优化钢结构抗震设计

全面了解钢结构之间的稳定关系可以进一步优化工程结构的稳定性设计。因此,设计人员应更加注意钢结构的抗震设计。在设计钢结构时,必须遵循简单,正则化和标准化的基本原则。连接钢结构构件时,应根据实际情况进行操作。确保屋架和屋面板,屋架与柱,柱和地基的连接稳定性,并提高整体钢结构的抗震性能。需要强调的是,钢结构的抗震性能与构造位置和支撑形式密切相关。因此,在设计钢结构时,有必要综合考虑相关因素,并尽量减少这些因素对钢结构抗震性能的影响。在钢结构的设计中,还应注意小型组件。以铆钉为例,铆钉的连接性能在很大程度上决定了整体建筑结构的稳定性。因此,相关人员应根据结构特点选择相应规格和材料的铆钉。

(3)严格控制梁柱连接节点

根据构造上的差异,门架斜梁与柱体的连接方式可分为三种:端板垂直放置,端板水平放置,端板倾斜放置。其中,垂直端板适用于型材立柱。如果垂直负载起着控制作用,则可以尝试将端板水平放置以进一步减小节点上的负载。同时,利用立柱的重量在节点上施加压力。如果节点的弯矩较大,请尝试倾斜放置端板,以适当地延长挠性连接的弯矩臂,从而为螺栓的布置提供有利的条件。

 

 4建筑钢结构工程设计注意事项

(1)钢结构设计及施工现场的适应性

建筑钢结构加工过程中,有必要进一步阐明钢结构设计方案与预设施工现场之间的协调性。同时,积极开展研究工作,并考虑使用建筑钢结构的人们的基本需求。充分了解建筑钢结构的目的,组织施工现场勘察工作,在充分考虑设计因素的基础上,制定完整,合理,准确的建筑钢结构工程设计方案,增强整体工程结构的安全性和稳定性。

(2)钢结构工程消防安全设计

在执行建筑物钢结构的设计计划时,有必要弄清工程结构中是否存在潜在的火灾隐患。由于钢结构建材的防火性能差,在设计过程中,有必要改进工程结构的防火设计,确保消防安全系统的设计与整体设计风格相协调。在现阶段,在建筑钢结构工程设计中,较常见的防火设计方法是在钢结构上施加防火涂料。

(3)钢结构工程细节

在钢结构工程设计中,有必要注意细节设计。详细设计的主要目的是要注意钢结构节点数量和节点配置方法的合理性,以及整体结构的安全性和稳定性。根据不同的结构设计形式,选择相应的连接方法,以加强整体结构的协调性,避免钢结构节点变形或力失衡,从而影响整体建筑结构的安全性。特别是在螺栓连接处理和零件焊接处理方面,必须注意连接方法的科学合理性。

 

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