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钢结构的设计原则和过程


【 钢结构设计原则 】


钢结构设计一定要做到经济合理、安全可靠、技术先进,这是保证高质量的钢结构建筑十分重要的环节,那么这就要求正确合理地选择使用和遵守相关钢结构设计规范、规程和标准,并遵循下面的基本设计原则:


1) 除疲劳强度计算采用容许应力法外,其他设计计算均采用以概率论为基础的极限状态设计方法进行设计。

2) 所有的承载结构按承载能力极限状态和正常使用极限状态的原则进行设计计算。

3) 设计时应根据不同建筑来考虑安全等级要求,并且通过相应系数体现在荷载效应计算中。

4) 结构构件或连接按承载能力极限状态设计时,一般应按适用条件采用荷载效应的基本组合或偶然组合进行考虑。

5) 对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用不同的荷载组合。

6) 疲劳强度验算时仍采用容许应力法。

7) 钢材的选择应考虑结构的重要性、受荷载情况、连接工艺、建筑物所处的环境等影响因素。

8) 选择钢种时应注重的指标主要有:抗拉强度、屈服点、伸长率、硫和磷含量限定及碳含量限定、冷弯试验指标和冲击韧性指标。

9) 对于冷弯薄壁型钢结构设计,应采用有效截面积值进行计算,并遵守现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的相关规定。



【 钢结构设计过程 】


钢结构设计的一般过程与钢筋混凝土结构的设计过程整体上是很相似的,但也略有不同,相同的是都采用先进行内力分析,然后开始设计与绘图,但钢结构与钢筋混凝土结构设计最大的不同是钢结构需要进行种类繁多的节点设计。结构设计源自功能要求,包括建筑功能、实用要求、工艺要求等等。所以,结构设计首先要从钢结构的结构体系开始。为实现结构体系,就必须要形成一个完整的结构概念设计, 也就是传力体系的设计。因此可知,结构体系就是一个传力体系,结构设计就是要将传力体系设计的简捷、明确、清晰、流畅,负担有重有轻,传力有始有终。只要有了好的传力体系构思的概念设计,那么下一步就是钢结构布置,也便是实现传力体系。

一般我们钢结构设计通用过程可以如下图的流程图来分解解析:

钢结构设计步骤


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