鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。在建筑工程中,運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,不僅能夠使得建筑工程具有更大的跨度空間,同時還存在著安裝便利、造價成本較低等優(yōu)勢,因此使得其在建筑工程方面的應(yīng)用越來越廣。下面,我們一起來看下鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有設(shè)計要點,如何能快速進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點1.結(jié)構(gòu)選型
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時,重點關(guān)注結(jié)構(gòu)選型,因為其對施工目標(biāo)與設(shè)計方案的實現(xiàn)具有直接影響。在結(jié)構(gòu)選型過程中,設(shè)計具體的方案,基于整體的結(jié)構(gòu)體系,充分考慮力學(xué)關(guān)系等,選取適宜的結(jié)構(gòu)選型,確保鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定性。
2.結(jié)構(gòu)布置
在實際施工過程中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點是結(jié)構(gòu)布局的合理性。通常情況下,施工方案、施工工藝和施工技術(shù)會影響結(jié)構(gòu)布置。在施工時,相關(guān)的設(shè)計人員依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程的具體要求和設(shè)計方案,對結(jié)構(gòu)布置的施工方式進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定性。
3.預(yù)估截面
結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。
鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時,可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計算。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。
柱截面按長細(xì)比預(yù)估,通常50<λ<150, 簡單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等。
需要注意的是,對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),規(guī)范中對截面的構(gòu)造要求有很大的不同。 如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問題。在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。
除此之外,構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。
4.結(jié)構(gòu)分析
目前在實際的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮p-Δ,p-δ。
新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能。呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)廠家這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。但并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件,典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形,簡單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析,復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析。
5.構(gòu)件設(shè)計
構(gòu)件的設(shè)計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235和Q345。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。為了節(jié)約施工成本,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時,可選擇Q345; 穩(wěn)定起控制時,宜使用Q235。
6.節(jié)點設(shè)計
鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接計算及構(gòu)造設(shè)計是整個鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié),對保證鋼結(jié)構(gòu)的整體性和可靠度,制造安裝的質(zhì)量和進(jìn)度,整個建設(shè)周期和成本有著直接的影響。
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,我們有時會遇到這樣的情況,節(jié)點設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不一致,并且這種不一致帶來的偏差超過工程許可的5%范圍。
為了避免上述偏差,我們需要分辨不同的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接形式:按傳力特性不同,節(jié)點分為剛接,鉸接和半剛接。
結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接:
1.焊接連接是鋼結(jié)構(gòu)的主要連接方法,主要優(yōu)點在其構(gòu)造簡單,節(jié)約鋼材,加工方便,容易自動化操作。焊接焊縫的尺寸及形式有相關(guān)的規(guī)范規(guī)定,焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng)。焊接設(shè)計中不得任意加大焊縫,焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近。
2. 鉚釘連接由于連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜且用鋼量大,很少采用,但因為鉚釘連接的塑性和韌性較好,專力可靠且容易檢查,在重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,偶爾也采用。
3.螺栓連接又可分為普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接。普通螺栓連接施工簡單、拆裝方便,可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。高強(qiáng)螺栓一般用合金鋼制成,根據(jù)受力特點分承壓型和摩擦型。高強(qiáng)度螺栓制作工藝精準(zhǔn),操作工序較多且要求高。呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)在橋梁及大跨度結(jié)構(gòu)房屋和工業(yè)廠房廣泛應(yīng)用。