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钢结构设计重要性与策略论文
摘要：随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，我国建筑行业取得了非常大的成绩，在此背景下我国的建筑项目不仅越来越多而且规模也越来越大项目不仅越来越多而且规模也越来越大。在建筑工程施工当中建筑结构设计是建筑结构施工管理当中的一个非常重要的组成部分分，其中钢结构设计水平的优劣与否不仅关系到建筑主体结构的稳定性同时也关系到整个建筑的质量。基于此，文章从建筑结构设计当中的钢结构设计入手设计当中的钢结构设计入手，对当前建筑钢结构设计当中切实存在的一些问题进行了深入的研究与分析，通过研究与分析并对钢结构设计在建筑结构设计当中的重要性和钢结构设计的有效策略进行了探讨结构设计在建筑结构设计当中的重要性和钢结构设计的有效策略进行了探讨。
关键词：建筑结构；钢结构设计；重要性；对策
1、建筑结构设计中钢结构设计的重要性分析
钢结构是建筑结构设计当中一个非常关键的部分钢结构是建筑结构设计当中一个非常关键的部分，在设计当中计当中，钢结构设计实际上就是从钢结构设计蓝图到生成钢结构产品的演变过程结构产品的演变过程，这对于现代钢结构制造业的长远发展来讲有着决定性的作用来讲有着决定性的作用。就钢结构设计的性质来讲，钢结构设计除了具有几何成分外还存在着技术性的相关因素设计除了具有几何成分外还存在着技术性的相关因素。所以设计人员必须要具备较强的专业知识和专业能力设计人员必须要具备较强的专业知识和专业能力，因为设计人员只有具备较强的专业知识和专业能力才能严格的按照设计蓝图的相关要求和遵照建筑工程项目的施工性质计蓝图的相关要求和遵照建筑工程项目的施工性质，有效的掌握好工程施工图纸的要点掌握好工程施工图纸的要点，进而保障钢结构设计的质量。
2、建筑钢结构设计策略
在建筑项目施工前在建筑项目施工前，主办方的相关负责人应把质量证书上传给设计人员上传给设计人员，这样设计人员就可以通过承包单位所提供的钢结构施工设计的职业工作资质证明的钢结构施工设计的职业工作资质证明，来对工作进行规范性开展性开展。另外另外，设计人员在对建筑钢结构进行设计时除了要充分考虑建筑的载荷性质考虑建筑的载荷性质、所受应力状态以及结构连接方法和施工现场环境扥因素外设计人员在材料的选择设计上还要严格遵循遵循“安全可靠，经济适用”的原则，大胆发挥设计思维科学合理的选择使用材料理的选择使用材料。而对于在材料出现的缺陷问题要尽可能的利用其优点减少其缺陷造成的影响的利用其优点减少其缺陷造成的影响，如杆件的强度着实很低且弯曲较大低且弯曲较大，则应尽可能的避免其长细比过长，或者是采取提高施工精度的办法来进行控制提高施工精度的办法来进行控制。材料在焊接过程当中很容易会产生缺陷材料在焊接过程当中很容易会产生缺陷，例如在焊接残余应力的作用下材料的结构刚度会大大降低进而对材料的疲劳度造成很大的影响劳度造成很大的'影响，对此，在设计时一定要准确合理的布置好材料的焊接位置好材料的焊接位置，掌握好焊缝的尺寸，避免焊缝过于集中和三向焊接出现相交的问题三向焊接出现相交的问题。除此之外，在实际设计时还要考虑到工程项目的实际需求与特点虑到工程项目的实际需求与特点，在保证方案具有可行性与安全性前提下确保项目工程的设计符合规范要求安全性前提下确保项目工程的设计符合规范要求。
3、存在难点以钢结构设计要点分析
3.1钢结构施工难点分析。
3.1.1稳定性存在问题。钢结构的稳定性对于建筑工程而言是非常重要的钢结构的稳定性对于建筑工程而言是非常重要的，稳定性一旦出现问题性一旦出现问题，就会给工程自身的安全带来一定的隐患，根据大量的调查数据得出据大量的调查数据得出，建筑钢结构失稳包括局部失稳和由于局部失稳所产生的间接整体失稳两种情况于局部失稳所产生的间接整体失稳两种情况。当建筑钢结构受弯部位的尺寸大小超出其所能承受的范围时建筑钢结构就会出现失稳问题会出现失稳问题。在建筑项目钢结构施工当中导致建筑钢结构出现失稳问题的一个重要的因素的就是设计人员在对建筑钢结构进行设计时没有对钢结构在建筑当中的支撑作用给予充分的重视充分的重视，因此一旦钢结构的吊装位置出现了异常那么网架架、桁架等的杆件受力就会发生非常严重的变化，进而导致失稳问题的发生稳问题的发生。
3.1.2钢结构的腐蚀问题。钢材料的抗腐蚀性能力是比较差的钢材料的抗腐蚀性能力是比较差的，如果是在湿度大和腐蚀性较高的环境下那么钢结构就会迅速的出现腐蚀和生锈的现象的现象。所以建筑结构使用钢材料，钢材料的构件承载能力就会下降和消弱进而诱发安全事故就会下降和消弱进而诱发安全事故。从调查的数据来看钢架结构建筑出现安全事故比例可以达到百分之四十左右这一数据与木质结构和混凝土结构的屋架结构建筑相比安全事故是非常高的非常高的，造成这一现象的主要原因是钢结构的抗腐蚀性较差差，所以做好对钢结构材料的防护措施就显得至关重要。
3.1.3防火方面存在问题对于钢结构而言对于钢结构而言，其抗腐蚀性以及耐高温的性能都相对比较差比较差，特别是当温度达到43030℃~540℃左右的时候左右的时候，其就会出现问题现问题，甚至造成钢材的相应承受力出现下降以及消失的情况况。从而就会对钢材的防火造成一定的影响。一旦其耐火性能达到了极值能达到了极值，就会造成火灾，对于工程建筑而言，会产生很大的安全隐患大的安全隐患，甚至造成火灾事故。
3.2钢结构设计的策略探讨。
3.2.1针对钢结构稳定性的策略探讨。严格按照规定标准的要求进行钢结构设计是确保钢结构稳定性的前提稳定性的前提。在对桁架和框架平面体系进行设计时，为了保证钢结构平面不出现外部失稳的问题保证钢结构平面不出现外部失稳的问题，设计人员在对平面结构构件的平稳进行计算时一定要与结构布置保持一致结构构件的平稳进行计算时一定要与结构布置保持一致，计算方法所参考的简图一定要和结构计算的简图保持一致算方法所参考的简图一定要和结构计算的简图保持一致。
3.2.2针对钢结构火灾问题的策略探讨。在建筑项目工程当中为了避免钢结构发生火灾事故设计人员通常会在对钢结构进行防火设计人员通常会在对钢结构进行防火设计，例如会对钢结构进行防火涂料保护防火涂料保护、防火板保护、混凝土防火保护和钢结构内通水冷却保护等保护措施冷却保护等保护措施。钢结构防火设计并不是简单的对钢结构进行涂料保护构进行涂料保护，钢结构防火设计不仅需要对钢结构所处部位和防护材料的稳定性与可靠性进行综合的考虑而且还要对钢结构与防护措施叠加起来后重量所占用的空间大小钢结构与防护措施叠加起来后重量所占用的空间大小、施工的难易程度以及面临的经济性等因素给予充分的重视的难易程度以及面临的经济性等因素给予充分的重视。所以设计人员在对钢结构防火进行设计时一定要科学合理的选择好设计方法好设计方法。
4、结语
综上所述综上所述，通过对上述建筑结构设计当中钢结构设计重要性的分析要性的分析，可以得出钢结构设计在建筑结构设计当中占据着非常重要的位置着非常重要的位置，并且钢结构设计的质量与整个建筑项目的质量有着直接的关系的质量有着直接的关系。对此，在选择建筑钢结构材料时，一定要考虑到钢结构材料的强度定要考虑到钢结构材料的强度、刚度以及稳定性和安全性确保钢结构材料的质量符合建筑的安全需求保钢结构材料的质量符合建筑的安全需求。另外，在对建筑钢结构进行设计时还要考虑到结构的美观和对材料的成本控制制。进而为建筑行业的可持续发展打下良好的基础。
参考文献：
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[[4]鲁鑫.浅议建筑钢结构设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),),(6).
浅谈现代钢结构构件的连接与设计论文
[论文摘要]设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，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，实际情况常常是有限的型钢选择与为数不多的成型连接构件，所以设计方法就显得尤为重要。
[论文关键词]钢结构；构件；连接；设计
众所周知，“鸟巢”是我国第29届奥林匹克运动会的主体育场。它是由普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师合作完成的。整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢，它是现代最先进的完美地钢结构设计。设计钢结构时，应满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，所以设计方法就显得尤为重要，即使这些方法或手段常常带有纯粹表现的色彩。
1分解
分解的对象是结构概念中抽象的单一构件，在实际连接中常表现为构件数量的分解或截面形式的分解。这一手法在包括了钢结构的杆件体系的连接设计中颇为常见，如悬挂结构中的受压杆常分解成几根杆的组合；柱子常分解为束柱等等。这些分解有的是出于结构受力的需要，有的仅仅是为了在构件中制造间隙，方便连接。复杂节点采用分解设计有利于提炼出连接的基本形式，从而达到简化连接概念，整合节点设计的目的。
2转化
截面形式的考量与尺寸的转化也是连接设计的主要。转化的目的是为了缩小构件截面，方便连接设计。构件截面一般可分为两大类：管状类截面(如圆钢管)及非管状类截面(如工字钢)。前者之间的连接往往需要缩小截面，如网架球节点处的缩小了的实心钢管。后者之间的连接通常对构件做简化处理，如去掉宽翼，只保留型钢的高度部分，而且常与分解设计相结合。
3整合
整合设计立足于减少构件种类及数量，简化连接方式，强调结构形式方面的整体性，使得这类设计作品往往具有优雅的形象。这种方法有两个前提：①各节点受力方式相同。②结构构件截面形状类似、尺度近似。受力方式相同保证了选择相似截面的`性，截面形式相似、尺度近似则保证了视觉的整体性。钢结构构件的另外一个特点是截面多样性：一方面，钢材的各向匀质性使得它可以被加工成各种形状，这与木材的各向非匀质性区别显著：同为线性结构构件，钢结构的截面多样性是木结构所无法比拟的，这也是有工字钢而没有“工字木”的原因，杆件结构中连接构件几乎全部是钢也说明了这一点；另一方面，钢结构构件的截面形状也对连接设计也产生强烈的影响。在受力范围允许的情况下，不同型钢的选择可以导致不同形式的连接。钢材种类繁多，耐受力也不尽相同，连接设计通常受到以下因素的制约：
3.1 材料来源承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。．
3.2构件的来源上钢结构构件或是连接构件具有任意加工性，但在各具体项目中，结构构件与连接构件总会受到现实条件的制约。有经验的设计师通常选择容易获得，方便安装的型钢，并设计出简单有效的连接方式与连接构件。
3.3连接手段的限制钢结构的施工特点之一是采用工厂加工、现场装配。这是区别于传统砌筑方式而产生大量节点的原因。各种型钢之间的连接，主要有三种手段：铆接、焊接和栓接。钢结构建筑的早期多采用铆接，施工简单但需要在构件上挖出洞口而降低了断面性能，容易在节点处产生集中应力，近来较少采用。采用焊接的节点，外观简洁而荷载传递效率连续，但施工作业要求较高。后期出现的高强度螺栓连接，同样可以达到类似焊接的强度要求，在现代钢结构中大量采用。
3.4连接构件具有层级性钢结构建筑结构体系之间存在复杂而逻辑的层级关系，在连接层面，这种层级关系反映为构件尺寸与安装先后的差异。连接的目的是实现层级转换，也是实现力由三维向二维转化、最终传递到一维构件的关键。复杂的连接通常由立体连接构件、平面连接构件组合完成。连接构件所处的平面在多个构件的连接情况下，组合的平面构件可以与立体的受力情况相对应。钢结构建筑的结构构建包括杆件与索两种基本类型，由此产生的连接方式可分作索与索的连接，杆件与杆件的连接，索与杆件的连接。无论平面结构或是空间结构，由于构件单体的线性特质，结构体系的复杂与否并不会导致更多类型的连接，而复杂的连接可看作由这三种基本类型组合而成。虽然符合钢材性质的连接方式(铆接、焊接、拴接)必须要遵循这些定律并在钢材的允许范围内进行设计，但是优秀的设计仍然能够找到优美的连接的形式而不会因为受到约束而产生刻板的机械产品。即使美观在各个的评价标准存在差异，但一种内在的、符合材料逻辑的吸引力必然会突破风格或限定而达到美的真谛。
钢结构工业厂房的设计与施工论文
论文关键词:钢结构工业厂房；钢结构建筑；工业厂房设计
论文摘要:钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用,文章就钢结构工业厂房的设计与施工中存在的相应问题进行论述。
钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长，其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点,但作为一种材料,它也有很多缺点,例如防火性能差、易锈蚀等，在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将分为设计与施工两个部分来进行论述。
一、钢结构工业厂房的优越性归纳
在摘要部分已经提到过钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短施工周期；其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、对钢结构工业厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素,并影响温度应力的大小,下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时,一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑,但温度区段的长度大于150米时,为了保证厂房的纵向刚度,应在温度区段内设置两道下段柱支撑,其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内,为了避免过大的温度应力,两道支撑的中心距离不宜大于72米。
四、对钢结构工业厂房抗震性设计的重点
在对钢结构工业厂房做抗震设计时应注意:首先，在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响，厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形；其次，钢结构厂房的.破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成,所以合理布置支撑系统,保证厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要；最后，在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性
在第1小节中我们提到过，钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计（通常是涂耐热涂料来解决）。
而钢结构工业厂房的施工中，存在的问题非常的繁冗，在这里我们只对比较突出的几个问题进行分析研究。
六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题分析
可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在，地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移:±2.0mm,标高:±5.0mm。在柱地脚螺栓安装前,将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后,将所需标高抄测到钢管架子上。
七、在钢结构进行吊装的过程中的注意事项归纳
具体的注意事项包括：首先，把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固；其次，吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形；最后，吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
八、吊车梁系统的安装难点解析
在钢结构工业厂房的施工过程中，吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行,柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元,从此处安装一是保证安全,二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定。按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接,和辅桁架焊接连接时,为防止连续施焊对高强螺栓的影响应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓,最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接,均要遵循由每块板的中间往两边进行,以减小板内应力。
九、关于钢结构构件的码放问题
为便于结构构件的安装,构件进厂后应进行合理的堆放.原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场,按照吊装顺序先吊装的码放在上头,后吊装的码放在下头.不急于吊装的构件暂时存放在现场外.堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放.存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档.构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。
参考文献:
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顶层为门式刚架的错层框架钢结构的分析与设计论文
摘 要：本文以一个多层钢结构厂房为例，分析了顶层为门式刚架的错层钢结构框架房屋的结构布置、构造措施，对主要节点的设计进行了讨论。
关键词：门式刚架；多层框架钢结构；错层
一、引言
随着钢结构在国内建筑行业中的应用越来越广泛，一种顶层为轻型屋面的刚架，以下楼层为多层钢框架结构的房屋形式使用越来越多。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002（以下简称《门刚规程》）中1.0.2条的条文说明，“当多层建筑的顶层为门式刚架轻型房屋钢结构时，其设计、制作和安装可按本规程执行”【1】，即顶层的门式刚架可按照《门刚规程》设计，其下的多层钢框架结构设计应按照《钢结构设计规范》GB50017-2003【2】执行。它们之间的'作用关系须充分考虑，故应整体建模来进行分析和计算。
在这种结构形式中，下层钢框架常出现夹层楼面开洞和局部楼面错层的情况。夹层楼面有大面积开洞时，须根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）【3】（以下简称《抗震规范》）3.4.3条进行建筑结构不规则特征判定，并依据其不规则特征进行相应结构设计。而错层结构则较为复杂，根据文献【4】，“所谓错层，就是楼板标高大于600mm以上，且超过梁高”，“错层的面积必须大于等于整个楼层面积的30%”，错层结构属于平面不规则，竖向也不规则的结构。错层结构不利因素有两方面：首先楼板相互错置，楼板协调结构整体受力的能力被大大削弱，楼板的相对错位会在构件中产生很大的变形内力；其次，一些部位由于楼板错层形成竖向短构件，其可能在同向受力中由于错层构件刚度大，而产生内力集中，不利抗震。【3】现以某多层钢结构厂房为例，进行分析。
二、工程概述及结构方案
本工程钢结构厂房区域长93.5m（8轴~19轴），宽55 m，柱距11.5 m +8.5 m X8+7 m X2，跨度18.5 m +18 m +18.5 m，柱顶标高16.4m，其中8轴~15轴区域夹层标高11.5m，15轴~19轴区域夹层标高8m，屋面墙面围护结构采用钢结构檩条外铺压型钢板。基本风压为0.60 kN/m2，地面粗糙度是 B 类，雪荷载为0.8 kN/m2，抗震设防烈度是7度，设计地震分组是第3组，设计基本加速度值是0.10g，建筑场地类别III类，抗震设防类别是丙类，根据《抗震规范》8.1.3条，抗震等级为四级。
根据工艺要求，夹层楼面上有很多大开口，供设备安装与使用，故按图1进行框架结构平面布置，其中图（a）为11.5米标高平面，图（b）为8米标高平面。设备荷载不作用在框架构件上。11.5米标高和8米标高夹层平面按照两个标准层分别建模。夹层以上的结构主要承担轻型屋面荷载，荷载轻，故顶层钢柱与钢梁分别定义为门式刚架柱和门式刚架梁，采用支撑体系来保证结构整体刚度。支撑体系中的屋面水平支撑、系杆、柱间支撑等重要传力构件须在模型中表现出来。
★ 教学设计的重要性
★ 钢结构规章制度
★ 群文阅读教学设计
★ 朱自清的人与文
★ 钢结构工程合同书
★ 钢结构施工合同书
