浅析工业建筑中钢结构设计步骤浅析工业建筑中钢结构设计步骤摘要：很长一段时间以来,我国的工业厂房建筑主要以钢筋混凝土为主，钢结构由于具有强度高、塑性好、自重小、施工工期短、制作方便、节能环保等优点，近几年来，在国内外钢结构新工艺、新技术的发展和推广的基础上，高强度板材、高效防火、防腐涂料在工业建筑中大量应用，从而使钢结构在工业建筑领域得到较快的发展。在工业建筑结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。本文探讨了钢结构设计步骤，总结了钢结构设计中应注意的问题。关键词：工业建筑钢结构设计步骤问题中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：钢结构作为建筑结构型式之一,因其具有材料的强度高、塑性和韧性好、材质均匀比较符合力学计算的假定、制造简便施工周期短、重量轻等优点,在下列领域得到了广泛使用。大型体育馆、机场和车站候车室屋架等大跨度结构,重型工业厂房,受动力荷载(如地震)影响的结构,高耸结构和高层结构(高压输电线路的塔架和电视塔、通讯塔、气象塔等),容器和其它构筑物(油罐、气罐、高炉等),轻型钢结构。近年来,随着材料制造和结构加工水平的不断改进,以及计算机在结构设计中的应用,钢结构出现了许多新的结构型式。如网架结构以其受力合理、施工技术简单、适应性强、工厂化制作、施工速度快等特点正逐步取代悬索结构。预应力钢结构的出现,大大减少了结构耗钢量,也使高强钢材得到了充分利用。另外国外出现的簿钢板的组合件代替传统的型钢及组合件作为钢结构的受力构件,大大减轻了构件重量和耗钢量。一、钢结构设计步骤1、判断结构是否适合用钢结构钢结构现在运用广泛:用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大重型厂房、大小车间等。要求能活动或经常装拆的结构,其使用建设也常常与经济性结合,随着社会的逐步发展,钢结构将慢慢成为环保节能的新趋势。2、结构选型与结构布置在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要,对一些难以做出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。3、预估截面结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20一1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/h限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估。通常50<入<l50,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。4、结构分析目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P――△,p――δ。新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能,这为更精确的分析结构提供了条件。构件设计构件的设计首先是材料的选择。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理,经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面,这和结构内力计算的弹性方法并不匹配。当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级,并自动重新分析验算,直至通过,如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。6、节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免。按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。刚接节点要传递节点弯矩、剪力、轴力,弯矩通...