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| 鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方法與注意事項(xiàng) |
1、鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方法
1.1塑性設(shè)計(jì)法
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性性質(zhì)以及強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)荷載的構(gòu)件乘以安全系數(shù)要高的時(shí)候，在構(gòu)件的內(nèi)力結(jié)構(gòu)分析中通常就會(huì)采用塑性設(shè)計(jì)法。這一方法有一定的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)進(jìn)入到塑性之后能夠允許進(jìn)行內(nèi)力的重分布，但必須要注意，其結(jié)構(gòu)和構(gòu)件需要具有足夠的延性，并且要在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)實(shí)際需求，嚴(yán)格限制翼緣以及截面腹板的比例尺寸。
1.2容許應(yīng)力法
鋼結(jié)構(gòu)工程容許應(yīng)力法在設(shè)計(jì)應(yīng)用的過程中也需要堅(jiān)持一定的原則，具體來講，要求其結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力需要比結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中規(guī)定的容許應(yīng)力要小。在結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算時(shí)，一定要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算是以一階彈性理論得到的，是以一個(gè)去除材料并且大于1的安全系數(shù)的極限應(yīng)力或者是屈服應(yīng)力確定的。這一設(shè)計(jì)方法存在一定的缺陷，在應(yīng)用過程中需要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)選擇。
1.3極限狀態(tài)法
極限狀態(tài)法的出現(xiàn)，能夠有效解決上述兩種方法中存在的缺陷，更好的提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。極限狀態(tài)法采用荷載分項(xiàng)系數(shù)和抗力替代單一安全系數(shù)。在荷載作用之下，結(jié)構(gòu)能夠在一定的周期內(nèi)達(dá)到兩種極限的狀態(tài)，即正常使用狀態(tài)下的極限狀態(tài)以及承載能力極限狀態(tài)。后者所對(duì)應(yīng)的是結(jié)構(gòu)的安全性，主要指的是結(jié)構(gòu)的斷裂、塑性變形等引起的結(jié)構(gòu)破壞。極限狀態(tài)是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的設(shè)計(jì)方法，其能夠有效提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2、鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
2.1合理選擇鋼材
在鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過程中，選擇合理的鋼材有十分關(guān)鍵的作用?？梢哉f，鋼材選擇這一任務(wù)既重要，又存在一定的難度。我國的鋼材種類眾多，要想從眾多的鋼材中選擇出適合鋼結(jié)構(gòu)工程施工建設(shè)的鋼材難度較大，且當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工程的施工設(shè)計(jì)對(duì)于鋼材的要求也較高，不同鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、變形度以及疲勞應(yīng)力等方面的要求也各不相同，所以選擇時(shí)也有一定的難度。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠更好的發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的作用，一定要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合具體的施工要求科學(xué)選擇鋼材。在選擇鋼材時(shí)，還必須要科學(xué)判斷出其適用性。目前，建筑鋼結(jié)構(gòu)的跨度以及荷載都比較大，主要是應(yīng)用在體型較為復(fù)雜的高層鋼結(jié)構(gòu)工程或者是大型的鋼結(jié)構(gòu)工程中。因此，鋼材必須要滿足鋼結(jié)構(gòu)工程施工需求，能夠承受較高的溫度和振動(dòng)，并且便于拆卸。這就要求設(shè)計(jì)之前設(shè)計(jì)者需要調(diào)查研究，并全面分析，充分考慮鋼結(jié)構(gòu)的適用性，才能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。
2.2重點(diǎn)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)部分
建筑鋼結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)往往對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要的影響。因此，必須要注意對(duì)這方面的設(shè)計(jì)。這就要求設(shè)計(jì)人員在鋼結(jié)構(gòu)的方案確定之后，必須要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的受力體系以及細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行具體計(jì)算，并要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)完善。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)受力體系的設(shè)計(jì)來講，當(dāng)前大多鋼結(jié)構(gòu)工程采用的是桿系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)要求鋼材必須要具有較大的強(qiáng)度等級(jí)，且截面的尺寸要符合施工要求，在生產(chǎn)時(shí)能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，且構(gòu)件之間的約束力較小。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中一定要把握好設(shè)計(jì)重點(diǎn)，確保構(gòu)件節(jié)點(diǎn)之間連接的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)時(shí)，一定要細(xì)致，因?yàn)榧?xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)內(nèi)容較為復(fù)雜，必須要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，并要符合實(shí)際的施工需求。
2.3提升鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員首先需要從結(jié)構(gòu)的整體性對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并要充分考慮鋼結(jié)構(gòu)的整體剛度以及失穩(wěn)程度。當(dāng)前，設(shè)計(jì)時(shí)采用的是折減系數(shù)法以及臨界壓力求解的方法計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般情況下也用這兩種方法計(jì)算軸心壓桿的穩(wěn)定性。因?yàn)榻ㄖ摻Y(jié)構(gòu)內(nèi)力將會(huì)受到柔性結(jié)構(gòu)大變形量的影響，在計(jì)算彈性穩(wěn)定性時(shí)，不僅需要考慮結(jié)構(gòu)整體性特點(diǎn)，同時(shí)還需要充分考慮二階分析，設(shè)計(jì)人員不能忽視這一點(diǎn)。 |
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