浅析钢结构建筑的设计特点

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析钢结构建筑的设计特点 摘 要： 中国论文网 /2/view-12903060.htm 伴随着全球经济的飞速发展,城市 化建设的也不断创新。目前在城市化建 筑中,钢结构为主的建筑逐渐成为建筑业 最为热点的设计。钢结构建筑的设计中， 对钢结构在建筑上的应用及其稳定性的 设计进行分析，本文分浅要析了钢结构 建筑的稳定设计，要钢结构建筑稳定特 点及重点考虑的原则和特点。 关键词：钢结构；稳定性；钢结 构设计； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TU391 目前，我国社会的不断发展，建 筑业水平的不断提高，具有跨度大、空 间大、耗材量少、工期短、建筑施工易 安装、环保、可回收利用、以及建筑物 造型美观简洁等优点的钢结构建筑却成 为了一颗建筑业里耀眼的“明星” ，在仓 库、工业厂房、博物馆等民用建筑与工 业建筑中得到广泛的发展和应用。钢结 构的稳定性在建筑建设项目设计中，应 遵循钢结构构件的稳定性，避免在设计 施工的过程中产生失稳损失。钢结构建 筑不仅可给社会带来经济价值并且还节 能、环保优化城市环境。 一、钢结构建筑的设计1. 钢结构建筑的基本原则。 钢结构的建筑设计，要严格符合 钢结构一定的原则，来保障钢结构设计 的安全可靠与合理。 （1）钢结构建筑的设计，要尽 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 量的节省钢结构材料，来减少钢结构的 重量；尽量减少安装施工建设时间，方 便运输、降低成本，方便维护； （2）钢结构建筑的设计，一定 要符合建筑物的施工建筑和使用要求， 要有足够的稳定性、刚度和强度，要具 有良好的使用耐久性； （3）要注意外形与整体的美观， 外露结构要符合一定的建筑美学的要求。 二、钢结构建筑设计过程1.收集 相关的资料：钢结构建筑的设计过程， 建筑前期的准备工作，第一，要收集钢 结构建筑的相关资料，包括施工工地周 遭的环境资料、钢结构建筑的相关标准 和规范等等，例如：我国目前发布并要 求实施的钢结构设计规范 。第二， 要分析了解钢结构建筑的设计方法和习 惯做法，根据一些优秀的结构建筑设计 经验，设计出最适合该工程建筑的设计 方案。2.研究并确定结构体系： 该体系主要要确定考虑的两个方面:纵向 结构系统和横向结构系统。纵向系统， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 基本由相关的材料构件，如：车梁、桁 架或制动梁、支撑、墙梁、压架等组成。 柱网，需要根据建筑的使用要求、建筑 美观的要求来设计。经济跨度及柱距， 另外一些方面的设计还包括要考虑跨度、 制作安装和造价。横向系统，要考虑建 筑使用的综合要求、结构受力要求、刚 度要求、选用材料等具体的情况来确定； 三、钢结构建筑稳定性设计 钢结构建筑的稳定性，在各种类 型的钢结构建筑的设计中，因为钢结构 失稳，在建筑红造成的事故发生较为普 遍。为了减少事故，所以要有效的改善 钢结构稳定设计中材料的不失稳，确保 建筑工程使用安全和工程质量，要详细 研究钢结构的稳定性。钢结构失 稳、强度小都会造成钢结构的破坏，但 是稳定和强度有着不一样的概念。稳定 是变形的问题，材料的构件受结构内部 的抵抗力和外部荷载间是不稳定的，重 点要找出平衡状态的不稳定性，防止急 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 剧增长变形而导致的失稳破坏。 强度是应力问题，是指单个的构件或者 结构，在稳定平衡情况下的荷载，会引 起最大的内力或应力。超过钢材料屈服 点、建筑材料的极限强度与否，来作为 极限的强度。 四、应遵守的原则 1.在进行钢结 构设计时，选用的草图一定要与结构设 计的简图相符，这是为了确保结构框架 稳定设计的重点条件。目前，有很多钢 结构设在计中对多层和单层结构框架设 计时，框架稳定分析是用框架柱的稳定 计算来代替的。此种方法，应先用框架 整体稳定分析，取得框架柱稳定时，采 用长度系数，最终才可以使柱稳定计算 等效于框架稳定。根据框架给出的系数 长度，要设定一下基本的假定条件，如 “各柱一起达到临界荷载时，框架中所 有柱子就会同时失去稳定”。假设这个 假定成立，计算钢结构框架的稳定参数 是否稳定时，一般都会简化典型情况或 者经过条件当作依据。所以，这样就需 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 要了解所设计的钢结构和充分熟悉是否 符合典型条件或者简化标准。所以，在 采用各种计算方法设计时，简化计算的 假定前提要与具体的实际设计对象应该 相符。 2.要确保设计构件的稳定性与设 计结构的细部构造之间的一致性。在钢 结构建筑设计中，要注重使构造设计于 计算设计结构互相一致。对其中的许多 节点连接，要区分其不传递弯矩还是传 递弯矩，并要具有针对性的设计其它足 够的柔度和刚度，在设计桁架节时，应 重点要多考虑减少杆件偏心，因为这都 是属于对细部构造的处理和设计，一定 要重点研究。 3.钢结构建筑的整体设计一定要 考虑整个体系和各个组成部分对钢结构 的稳定性特有的要求。我国目前的一些 钢结构设计中很多的出发点都是平面体 系。如：在设计框架与设计桁架中都是 如此。要想此类平面结构防止发生平面 失稳事故，那么，一定要从其钢结构设 计的整体布局来当做出发点，必须要具 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 有针对性构件支撑的设计。一定确保平 面稳定计算和平面构件结构的布置结构 之间的一致性。如，由平面桁架组成的 塔架，就要在杆件的稳定与横隔设置之 间多多注意。 五、钢结构建筑的优缺 点 1.钢结构的缺点。 近几年，大量发展钢结构住宅， 住宅产业化的高速发展，特别是钢结构 在建筑施工使用过程中，不但环保性能 好，还是可持续发展的建筑资源，具有 良好的综合效益。但是，钢结构材料也 存在着它特有不足。例如：钢结构材料 的耐火性与耐腐蚀性差，所以，使用钢 结构建筑设计时，需要进行非常严格的 防护设计，但是防护钢结构材料时的费 用要比钢筋混凝土的结构高。钢结构材 料虽然有一定的耐热性，但是温度要达 150以上的时候，就需要加以保护， 要对钢结构材料加隔热层。钢结构材料 耐火性能差，要着重注意钢结构必须要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 采取防火措施。钢结构材料的强度高， 所做的建筑构件很多都是截面较小并且 壁薄，受到压力时，为在稳定与强度之 间取得最优，一般都符合了稳定的要求， 而强度却不会充分的发挥作用等。 2.在建筑上应用钢结构的优势 与传统的结构想要较大开间所需 要“肥梁胖柱 ”才能建造出的效果相比， 钢结构具有高强轻质，所以简约中就可 实现复杂与大跨的几何结构，设计建筑 开放式的住宅。由于钢结构材料 的延性好并且自重轻，所以，钢结构建 筑的抗震性能非常好，因为钢结构的总 质量小，所以地震力的效应相对也小。 并且钢结构良好的延性也可以在地震发 生时起到缓冲作用。而混凝土在建筑施 工时，需要在梁底下通过管道时占用空 间会很大，这样就会导致楼层净高的减 少。而钢结构就可以在梁腹处打孔并穿 行管道，所以，在建筑施工中，在建筑 同样的楼层高度时选用钢结构建筑材料， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 可以达到对楼层净高提高的效果。 结语： 钢结构由于具有强度高、工业化 程度高等优点，在城市化建筑工程和工 业建筑工程中被广泛的应用。钢结构建