解析高层钢结构的设计流程

2022-06-28 10:37 高层钢结构 华邦建设

　　高层钢结构的设计流程比较复杂，难免会出现漏项或错项的现象，造成高层钢结构安全问题的发生，下面就由华邦建设来解析高层钢结构的设计流程。

　　一、判断建筑物是否适用于高层钢结构

　　由于高层钢结构常常用于层数高、跨度大、形态复杂、室内设备振动大、噪音强、建筑使用环境恶劣、可以活动以及拆卸的结构。应根据这些条件进行判断，如果建筑条件不适宜，就要选用其他结构类型了。

　　二、钢结构的结构类型与布置方式

　　高层钢结构的设计应根据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和措施。这样设计出的方案可以便于计算、设计理念清楚、并且可以简化计算步骤，避免重复计算。

　　三、图纸的编绘

　　钢结构的设计分为设计图和施工详图两阶段，设计图由设计单位提供，施工详图由钢结构制造公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。

　　四、构件的截面与尺寸进行计算

　　钢梁的选择有槽钢、H型钢等几种选择类型。根据荷载与支座情况，其截面高度一般在跨度的1/20—1/50之间选择。翼缘宽度应根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可以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<λ<150，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。

　　五、全部结构的分析

　　一般采用的分析方法是弹性分析，条件允许时考虑P-Δ，p-δ。对于一些新兴构件的数据可以包含几何非线性和钢材的弹塑性能，这为更精确的分析结构提供了条件。

　　六、构件参数的设计

　　构件参数的设计主要是构件材料的选择，通常主构件的材料都是统一的，以便现场施工管理，也可以根据经济来考虑不同的材料所组成的截面。构件设计中，现在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。

　　七、步骤时的节点设计

　　高层钢结构的结构强度往往是强节点弱构件，所以节点的设计往往是最重要的一部分，在做结构设计之前，设计师应对节点的材料和形式有着充分的考虑，而且要避免最终设计出的节点要与设计模型相符合。

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