一、判断结构是否适合用钢结构
钢结构一般用于高层、大跨度、体型杂乱、荷载或吊车起重量大、有较大振荡、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时修建等,这是和钢结构自身的特色相一致的适用钢结构工程。
二、结构选型与结构安置
由于结构选型触及广泛,做结构选型及安置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
结构选型时,应考虑它们不同的特色。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而选用网架。修建答应时,在框架中安置支撑会比简略的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的修建中,可挑选构件受拉为主的悬索或索膜结构系统。高层钢结构规划中,常选用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不该单纯为了经济去挑选晦气抗震的中心筒加外框的方式。宜挑选周边巨型SRC柱,中心为支撑框架的结构系统。我国半数以上的此类高层为前者,对抗震晦气。
结构的安置要依据系统特征,荷载分布情况及性质等归纳考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型明晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到根底。 柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。 否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。 比方有支撑框架结构,柱子至少应能独自承受1/4的总水平力。
三、预估截面
结构安置结束后,需对构件截面作开始预算,主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
构件截面方式的挑选没有固定的要求,河北钢结构厂房工程师应该依据构件的受力情况,合理的挑选安全经济漂亮的截面。
四、结构剖析
结构剖析一般为线弹性剖析,条件答应时考虑P-Δ,p-δ。
新近的一些有限元软件能够部分考虑几许非线性及钢材的弹塑功用,这为更准确的剖析结构供给了条件。
典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形,简略结构经过手算进行剖析,杂乱结构需要建模运行程序并做详细的结构剖析。
五、工程断定
要正确运用结构软件,还应对其输出成果的做"工程断定"。比方,评估各向周期、总剪力、变形特征等。依据"工程断定"挑选批改模型从头剖析,还是批改计算成果。
工程师们不该该过分信赖与依赖结构软件。美国一位学者曾警告说:"误用计算机造成结构破坏而引起灾祸只是一个时间的问题。"
注重概念规划和工程断定是避免这种工程灾祸的办法。
六、构件规划
构件的规划首先是材料的挑选。 比较常用的是Q235(相似A3)和Q345(相似16Mn)。 一般主结构运用单一钢种以便于工程管理。 经济考虑,也能够挑选不同强度钢材的组合截面。 当强度起控制作用时,可挑选Q345; 稳定控制时,宜运用Q235.
构件规划中,现行标准运用的是弹塑性的办法来验算截面。这和结构内力计算的弹性办法并不匹配。
当前的结构软件,都供给截面验算的后处理功用。由于程序技术的进步,一些软件能够将验算时不经过的构件,从给定的截面库里挑选加大一级。并自动从头剖析验算,直至经过。
七、节点规划
连接节点的规划是钢结构规划中重要的内容之一,在结构剖析前,就应该对节点的方式有充沛考虑与确认;常常出现的一种情况是,最终规划的节点与结构剖析模型中运用的方式不完全一致,这有必要避免。 按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。