钢结构设计的原则与要求:适应现代化建设,确保安全经济适用

   日期:2024-11-07     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:328    
核心提示:建筑钢结构的设计首先应满足生产工艺、建筑功能和形式的要求,并在此基础上做到结构合理、安全可靠、经济节约。在可能条件下,逐步向结构定型化、构件和连接接头标准化的方向发展。在钢结构设计中应注意的事项:钢结构设计时应注意结构在使用期间的实际工作状况,不能单纯按每一个单体构件进行考虑。

1、钢结构的设计必须适应社会主义现代化建设的需要,贯彻国家的技术经济政策,从实际情况出发,合理选择材料和结构方案钢结构工程设计,使结构方案符合可持续发展的要求,并技术先进、经济合理、安全适用、保证质量。

2、钢结构设计应遵循以下原则:

(1)建筑钢结构的设计首先应满足生产工艺、建筑功能和形式的要求,并在此基础上做到结构合理、安全可靠、经济。为此,结构设计师应充分了解建筑的生产操作过程以及建筑的功能和艺术要求,以便与工匠和施工人员共同商定最合理的方案。

(2)钢结构设计时,应从工程实际出发,考虑材料供应和施工条件,合理选择材料、结构方案和施工措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求。使用。同时必须符合消防标准,并注意结构的防腐要求。在技​​术经济指标上,应针对节约材料、提高生产劳动生产率、降低运输成本、减少安装工作量等主要因素进行多方案比较,以缩短工期。通过分析钢结构工程设计,根据具体情况把握主要矛盾,形成综合经济指标。最佳解决方案。

(三)遵循局部服从整体的原则,从提高综合经济效益出发,不能只关注某一组成部分的得失而影响总体经济指标,例如:

1)上部结构和基础的工程造价应综合考虑;

2)厂房框架端部高度应与墙体结构造价一并考虑;

3)有起重机的厂房内立柱的截面高度应与厂房建筑面积相适应。

(四)注重当前与长远相结合。随着科技进步和工艺创新的加速,设计时需要考虑未来重构的可能性和简单性。

(5)尽可能向结构定型化、构件和连接接头标准化方向发展。在具体设计中,应尽量减少构件和连接的种类,并注意构件截面的协调和结构加工的统一。

(6)遵循材料集中使用的原则,即适当扩大柱距,使承重结构变大,减少构件数量,将钢材的使用集中在承受主要荷载的结构上,使钢材可以用来承受其他荷载和特殊荷载(如地震作用)。钢材消耗量降至最低。

(7)在保证结构安全可靠的前提下,实行功能融合原则,即一个构件可以同时承担多种功能,如既起承重又起承重作用的结构。维护角色或网格既是承载组件又是稳定系统。等待。

(8)选择钢材时,应考虑结构的工作条件(如应力条件、温度、周围介质环境等)、材料供应以及加工制造因素等因素。各品种、各层次钢材要充分发挥作用,重点推广使用高效钢材。

3、精心设计零部件和连接节点。结构设计者在设计时除了正确运用理论知识和设计经验、遵守现行国家相关标准外,还应注意以下几点:(1)仍需具有创新意识,采用一些新的结构形式。并根据实际情况设置节点。构造、连接方式及高效断面等;

(2)必须保证结构计算的质量,计算机计算结果必须凭经验判断。必要时应采用手工计算进行验证,或采用两个独立的程序进行计算和验证,以确保计算不出现重大错误;

(3)应根据结构的实际工作状况以及一些重要构件的截面和节点连接的承载能力,根据概念和经验对计算结果进行适当调整,使设计更加合理;

(4)现场安装连接可采用焊接连接或摩擦式高强螺栓连接。应根据施工环境条件、受力性质等因素确定采用何种连接方式,并降低安装成本。

4、钢结构设计应注意的事项:

(1)了解结构构件可能承受的一切荷载,掌握各种荷载的特性和横向值以及可能的荷载组合,以确定合适的荷载设计值。

(2)结构应力分析一般采用弹性态,在一定条件下也可采用塑性态。应校核构件的强度、刚度和稳定性,并对直接承受动载荷的构件进行疲劳计算。

(3)关注结构的整体刚度,考虑结构的空间作用,尽量使结构构件受强度控制而不是刚度或稳定性控制。

(4)充分利用钢材的强度潜力,通过:

1)宜多用受拉构件,少用受压构件。有条件时宜采用张拉结构体系;

2)受压元件中宜多用短粗的杆件,少用细长的杆件,并尽量增大稳定系数的值;

3)在受弯构件中,应尽可能增大截面弯矩系数(a=W/A)值。

(5)构件及连接结构设计应与计算图形一致,避免应力集中。

(6)构件设计时应建立等强度设计的理念,即组成构件的构件、杆件、连接件的承载能力的安全性应接近于整个构件的安全性。

5、支撑系统的布置和设计应根据建筑结构的具体情况而定。应综合考虑柱网布置、房屋高度、结构类型、荷载性质和尺寸等因素,灵活处理,设计简单、有效、可靠,保证建筑结构在安装、使用过程中的整体稳定性和稳定性。完善结构。整体刚度形成整个结构的空间功,使水平荷载能够以简单、清晰、可靠的方式传递到基础。

6、钢结构设计时,应注意结构在使用过程中的实际工况,不能简单地根据各个单独构件来考虑。注意;

(1)各机构之间的关系及其协同工作。

(2)设计假设、计算图与实际情况的差异。

7、钢结构设计应高度重视防锈、防碰撞、高温损坏或防火等防护措施。一般情况下,出于腐蚀、碰撞或高温影响的考虑,不应增加钢材截面或厚度。因此,设计时应采取以下必要措施:(1)结构除在结构表面涂防锈涂层外,还应尽量避免难以检查、清洁和油漆的地方以及难以清洁的地方。清除空气和灰尘的死角和凹槽;严格按照除锈等级标准对基层进行除锈处理。

(2)应尽力避免结构经常因雨水和渗漏而受潮。

(3)应选用防锈性能较好的型钢,封闭截面构件应采用全长及端部焊接封闭。

(4)对于易受碰撞或高温辐射(或飞溅)的场所,必须根据具体情况采取实用可靠的防护措施,避免结构损坏。

(5)有防火要求的,应根据耐火等级采取相应的防火措施。

8、钢结构设计时应充分考虑生产、运输、安装的要求:

(1)应考虑施工作业(如焊接)的可能性,尽可能方便生产加工。部件的重量应根据制造商的设备能力确定,以方便搬运和翻转。

(2)划分运输单元时,构件的最大外形尺寸和重量应满足运输和起重能力的要求。

(3)设计应考虑组合吊装的要求,为施工提供地面组装和整体吊装的条件,并满足组合吊装所需的刚度要求。

(4)安装连接设计应采用传力可靠、易于制造、插接简单、易于固定、易于调节的结构形式。

(5)现场拼接或安装连接一般采用焊接或摩擦式高强螺栓。粗制螺栓仅允许用于螺栓沿杆轴线受拉的连接或次要构件的连接。当采用焊接进行安装连接时,应考虑使用安装螺栓来固定部件。各部件节点处的安装螺栓数量不应少于2个。

9、在钢结构设计施工图纸和钢材订购文件中,应注明所用钢材的牌号和质量等级及性能要求,连接材料的牌号和强度等级,遵循的标准,焊缝质量等级。此外,钢结构设计和施工图中还应注明钢基除锈等级和防护涂层结构和厚度。

10、设计中应结合具体情况,积极采用新材料、新结构、新技术,进一步完善和简化结构构件形式,减少施工工作量,减少材料消耗,使设计建筑钢结构总能取得进步。 ,创新取得更好的经济效益。

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