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钢结构建筑设计原则及相关问题应对

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【摘要】:
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中,都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好,将会造成不应有的损失。现代工程史上不乏因失稳而造成的钢结构事故。在我国1988年曾发生13.2×17.99m网架因腹面杆稳定位不足而在施工过程中塌落的事故。因此稳定性钢结构设计中的主要问题,一旦出现钢结构的失稳事故,不但会造成经济严重损失,而且会造成人员的伤亡,所以我们在钢结构设计中一定要把握好稳定设计这一
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中,都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好,将会造成不应有的损失。现代工程史上不乏因失稳而造成的钢结构事故。在我国1988年曾发生13.2×17.99m网架因腹面杆稳定位不足而在施工过程中塌落的事故。因此稳定性钢结构设计中的主要问题,一旦出现钢结构的失稳事故,不但会造成经济严重损失,而且会造成人员的伤亡,所以我们在钢结构设计中一定要把握好稳定设计这一关。目前,钢结构中出现过的失稳事故都是由于设计者的经验不足,对结构及构件的稳定缺少明确概念,造成一般性结构设计中存在稳定设计的薄弱环节。另一方面是由于新型结构的出现,如空间网架,网壳结构等,设计者对其如何设计还没完全的了解。
 
钢结构建筑设计的原则
针对钢结构建筑稳定问题,在实际设计中,我们必须遵循以下三个原则:
  1、结构整体布局必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求。目前结构大多数是按照平面体系来设计的,如桁架和框架都是如此。为保证这些平面结构不致出平面失稳,需要从结构整体布置来解决,亦即设计必要的支撑构件。这就是说,平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布局相一致。
  2、结构计算简图和计算方法所依据的简图相一致,这对框架结构的稳定计算十分重要。目前在设计单层和多层框架结构时,经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时,计算框架稳定时用到的柱计算长度系数,自应通过框架整体稳定分析得出,才能使柱稳定计算等效力框架稳定计算。然而,实际框架多种多样,而设计中为了简化计算工作,需要设定一些典型条件。
  3、设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合,使二者有一致性。结构计算和构造设计相符合,一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋予它足够的刚度和柔度,对框架节点应尽量减少杆件偏心,这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是,当涉及稳定性能时,构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。
钢结构住宅设计中应注意的问题及对策
  1、钢结构住宅建筑要以建设计为主导,其他专业紧密互动配合。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外、要注重解决:
  (1)如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间。但又如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板。
  (2)要解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题。特别是在多雨的地区,防腐、防锈工作处理的好坏直接影响到钢结构住宅的推广。
  2、选择和开发外墙板,是钢结构住宅建筑推广中的关键问题之一。除满足外墙板的各项技术要求外,还要做到墙板原材料因地之宜、工作化生产、运输、安装连接方便。
  3、钢结构要做到安全合理、节点构造方便可靠、并为构件制作、运输、吊装创造条件。
  结构抗震性能与结构布局规则性有很大关系。结构布局不规则,地震时易损坏,而且除弹性设计外还要作弹塑性层间位移验算。因此应尽量使结构布置符合规则性要求。
  住宅钢结构的平面布局应力求规则、对称。住宅钢结构常见的布局不规则,主要是平面不规则。如平面形状不规则,L形等,特别是支撑剪力墙偏置,明显不对称等。若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的1.2倍,就属于平面不规则,此时需对支撑剪力墙的配置进行调整。
  4、建筑设备与钢结构住宅配合,是住户首先遇到的问题。因此如何采用先进的技术来开发适合于钢结构住宅的各项设备是我们必须要解决的问题。
5、钢结构住宅的造价是房地产开发商最关心的问题。钢结构住宅应定位于中、高档住宅,钢结构住宅建筑是一项系统工程,应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调,从而达到降低成本,提高综合经济效益的目的。
安徽贝斯特实业发展有限公司是一家专门从事钢结构生产设计一条龙的技术、生产、服务型公司,是薄壁型钢结构住宅中的领先者,设计、生产、安装超过300万平方的贝斯无比钢别墅、民居、办公楼、超市、会所等建筑,得到外界的一致好评,是值得大家信赖的钢结构设计生产厂家。