鋼結構設計

《鋼結構設計規(guī)范》提出的四種鋼材型號是“宜”使用的型號，是在條件許可時的首先選擇，并不禁止其它型號的使用，只要使用的鋼材滿足規(guī)范的要求即可。

1、主要鋼結構技術內(nèi)容：

    （1）高層鋼結構技術?！币晃还?jié)能環(huán)保家參觀完第二炮兵工程學院營區(qū)后，由衷地發(fā)出這樣的感嘆。根據(jù)建筑高度和設計要求分別采用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結構，其構件可采用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構件質輕延性好，可采用焊接型鋼或軋制型鋼，適用于超高建層建筑；勁性鋼筋混凝土構件剛度大，防火性能好，適用于中高層建筑或底部結構；鋼管混凝土施工簡便，僅用于柱結構。

  （2）空間鋼結構技術。我們一般在進行鋼結構加工時，會對一些廠家進行實地考察等，當考察結果合格時，方可以放心交付工程，拿在考察期間我們應當注意哪些呢?？臻g鋼結構自重輕、剛度大、造型美觀，施工速度快。以鋼管為桿件的球節(jié)點平板網(wǎng)架、多層變截面網(wǎng)架及網(wǎng)殼等是我國空間鋼結構用量較大的結構型式。具有空間剛度大，用鋼量低的優(yōu)點，在設計、施工和檢驗規(guī)程，并可提供完備的CAD****。除網(wǎng)架結構外，空間結構尚有大跨懸索結構、索膜結構等。

   （3）輕鋼結構技術。而處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的行業(yè)因其占有資源優(yōu)勢、加之行業(yè)集中度較高等具有明顯優(yōu)勢，漲價更為容易，況且油、煤、礦石等已與國際市場接軌，價格能上漲。伴隨著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護結構組成的新結構形式。由 5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條，圓鋼制成柔性支持系統(tǒng)和高強螺栓連接構成的輕鋼結構體系，柱距可從6m到9m，跨度可達 30m或更大，高度可達十幾米，并可設輕型吊四。用鋼量20～30kg/m2?，F(xiàn)已有標準化的設計程序和專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品質量好，安裝速度快，重量輕，投資少，施工不受季節(jié)限制，適用于各種輕型工業(yè)廠房。

　4、焊前預熱溫度應符合下表《冬季鋼結構焊接前預熱溫度》的規(guī)定要求。Q420C鋼的預熱溫度確定主要根據(jù)預熱溫度計算公式求出，并經(jīng)低溫焊接試驗驗證而確定，Q345C則比一般規(guī)定提高20℃。

　　5、預熱范圍應保證每冊不少于100mm，且使熱量滲透到整個板厚，測溫點位離焊縫中心100mm處。

　　6、打底焊時其焊肉厚度控制在4-6mm，收弧時填滿弧坑。

　　7、鋼結構的構件焊接過程必須連續(xù)進行直至焊接結束，但應控制好層間溫度小于230℃，且不低于預熱溫度。

　　8、焊接結束立即覆蓋多層石棉布保溫緩冷，但對于Q420C厚度≥40mm時，立即進行后熱消氫處理，其加熱溫度為200-250℃，保溫時間為1-1.5h，而后用多層石棉布覆蓋保溫緩冷至室溫。

　　9、在環(huán)境溫度為-10~-15℃時，焊接施工選擇在有陽光照射的白天進行，陰雨天、下雪天以及晚上禁止焊接作業(yè)。

　4、結構分析

　　新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件，從給定的截面庫里選擇加大一級。這為更明確的分析結構提供了條件。并不是所有的結構都需要使用軟件:典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形，簡單結構通過手算進行分析，復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析。

　　5、工程判定

　　要正確使用結構軟件，還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據(jù)“工程判定”選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。

　　6、構件設計

　　構件設計中,現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結構內(nèi)力計算的彈性方法并不匹配。

　　當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。下游主要是直接或間接面向消費者的終端行業(yè)，盈利空間小，對成本變動敏感。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件，從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算，直至通過，如sap2000等。這是常說的截面優(yōu)化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。