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钢结构建筑结构设计选型的挑战
发布时间:2018-05-19   查看次数:555

钢结构建筑通常有门式刚架、框架、桁架、网架(壳)、索膜、塔桅等结构型式。其设计理论与施工技术大都比较成熟。但是也有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定性等。采用何种建筑结构型式比较合理,是结构设计师面临的挑战。

钢结构建筑结构型式的设计选型在钢结构建筑设计的整个过程中,钢构强调"概念设计"的理念,“概念设计”在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作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。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。结构设计选型时,武汉钢结构公司认为应考虑不同建筑结构型式的特点。

比如:1)在轻钢工业厂房的设计中,当有较大悬挂荷载或移动荷载时,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。2)基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。3)降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。4)而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。5)高层钢结构建筑设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。

我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。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基础。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。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。

目前常见的超高层、大跨度建筑、体育馆、桥梁、博物馆、电视塔、工业厂房等大都采用钢结构,结构型式也日趋复杂。钢结构建筑结构设计选型正面临越来越大的挑战。

本文关键词:青岛钢结构

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