韩琳琳
摘 要:现如今,我国加强了建设的进程,使得居民的住宅方面有所改革,其中所涉及到的建筑钢结构住宅在施工方面和设计方面,都具备加强的应用优势。钢结构是利用冷加工之后的薄壁钢、钢板以及热轧型钢制造而成,若想实现钢结构与建筑发展的同步之目标,必须对其进行全方面的优化设计。本文就建筑钢结构优化设计为基本点,进行详细的分析。
关键词:建筑;钢结构;优化设计
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:1671-3362(2013)09-0006-01
1 选择钢结构优化方案的基本原则
将结构平面布置的质量中心、抗侧力刚度中心、外力作用中心尽可能重合或者接近,减少或避免在外力作用下结构所产生的扭转效应。在扭转抵抗结构过程中,需要将材料用量不断增加,也就是不规则的结构平面布置,不安全也不经济。
结构中的安全可靠度要保持统一,对于每一个构件都要细致考虑,要将最大的效能发挥出来,将结构构件的协调统一充分完善,让设计目标水平可以和规定相符,实现安全、经济的目标。
构思结构的总体方案时,一定要考虑到此概念要使用在所特定的建筑中,要将结构与结构、结构与构件的关系妥善处理,将整体构件和结构的最适合受力状态,有效的发挥和利用,让结构能够拥有优质的延性,以及充足的刚度和承载力。
在一定程度上,要将结构的传力途径与受力明确、简单、直接的显现出来。较为复杂的传力途径,能够显示出的结构构件是经过多次转换的,在这样的情况下,就会造成高额的造价。同时,还会产生错误计算的安全性问题。若使用最直接、简单的传力途径,就能够将中间所传递的结构构件节省,结构中所产生的安全风险就会降低,明确了结构受力,也会让造价方面更加经济。
2 编制建筑图纸
在建筑钢结构的图纸方面具体会包含:施工详图以及设计图。其中所涉及到的设计图是形成施工图的重点,在制造厂中进行施工详图编制的过程中,作为最重要的凭证。在内容上一定要相对完整,要重视设计要求、材质要求、材料选用、技术数据、荷载资料以及记录设计依据等。运用这样的方式,才可以将设计意图正确的体现,才能使编制施工详图的顺畅程度得以实现。放样图和加工方面是施工详图所制约的,在解析度方面一定要和车间内直接制造加工的需求相符,构件若和需求不能统一,有必要进行单独的绘制,同时材料表一定要详尽的标注。
3 优化设计连接节点
设计布置钢结构的过程中,不管是线与线的交接,还是面与面的交接,都能够对点、线连接。整体的稳定性想要得到保证,钢结构中的连接点成为了非常重要的组成部分,有必要为了满足要求而进行优化设计。在连接节点的过程中,可以根据力的特点来分为半钢接节点、钢接以及铰接节点。结构在进行连接之前的准备阶段,要充分的确定和思考节点的具体形式,让节点形式的设计和节点在模型中使用过程中,避免产生不统一的现象,也能够将工程允许之外所产生的误差有所避免。结构中开展不同的连接存在着极大的影响,若是初学者一定要将简易定量分析的節点首先选择,例如:铰接、钢接。在进行节点、梁腹板、连接板、栓接、焊接的优化设计时,一定要考虑到螺栓的安装,并且现场进行焊接的构件吊装顺序以及施工空间等。
这样的方式还需要让工作人员可以便利的开展临时固定,以及现场的定位,另外,在节点设计中的核心分析因素是制造厂的工艺水平,所以工艺水平是需要严格关注的。优化设计连接节点时,还包含着构件断面的优化以及结构形式的优化,其中的构件断面优化,所指的是对钢结构的框架利用结构软件分析的过程中,会产生构件的验算超出限制,产生这样的情况不是因为在强度方面不够,而是因为构件在刚度方面不够。所以,对构件截面惯性矩的增加,以及对构件截面刚度的增加,在优化设计方面是最为核心的内容。然而构件形式的优化,在一定程度上是比构件断面优化更为重要的,具备的有利措施包含:对纯框架结构进行优化、对次梁进行优化。
4 整体布置、结构特点以及类型选用
钢结构的材料具备较好韧性、塑性、较高强度的特点,并且拥有着较为均匀的材质,和力学计算方面相符。简便的制造工序,较短的施工工期,重量也会较轻。存在的缺点就是耐火性和耐腐蚀性方面较为低下,防护时会应用较高的费用,可是这些缺点一般情况下不会在实际应用中凸显出来。此外,稳定性是钢结构的核心问题,想要将不必要的损失有所避免,就要处理好稳定性,不同钢结构中都会面临稳定性的问题。
钢结构在进行整体的布置过程中,一定要将组成部分和整体的稳定性相应满足,在计算简图方面要和所提供凭证的简图一致,设计构件中的稳定计算以及细部的构造方面,有必要互相配合。在钢结构中所具备的类型一般分为:轻钢、索膜、网架、平面架以及框架等结构形式。
5 构件的设计
所谓构件的设计就是构件材料的组合和选择,在材料组合中Q345、Q235是较为常见的,在其中所涉及到的主结构中,为了能够方便工程的管理都会采用单一的钢种。就经济方面而言,也能够选取不同程度的钢材开展组合截面流程,例如:Q345可以选用在当强度起到控制作用时,Q235可以选用在稳定起到控制作用时。不同的部位想要达到的作用是不一样的,完全能够对钢的不同强度开展组合截面流程,以这样的方式将所规定的强度达成。
在截面的验算中使用弹塑性方式,是构件在设计的过程中较为规范的方式,可是与结构内力中进行弹性计算时不能够相符。在不断的加强了程序技术之后,对于构件不能够进行验算通过的情况,可以加大对截面库中的选择。同时,进行分析验算的重新开展,一直到通过才算结束。这样的方式能够将材料构件的必备条件达成。
6 结语
根据以上的论述,未来住宅的新模式想要得到合理开创,对建筑钢结构的优化设计一定要加强,作为未来住宅的核心分支点,建筑钢结构的运用十分广泛,要力求将我国的经济建设迅猛发展。
参考文献
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