鋼結構建筑設計論文
鋼結構建筑設計論文
隨著我國城市化進程的不斷推進,大規(guī)模的鋼結構建筑建設將是一個必然的趨勢。鋼結構建筑建設過程中,不僅要保證鋼結構建筑施工的速度,還應保證鋼結構建筑基坑施工過程中的安全性,同時也要降低基坑對周邊環(huán)境的影響程度。下面是學習啦小編為大家整理的鋼結構建筑設計論文，供大家參考。
鋼結構建筑設計論文范文一：略論橋梁的鋼結構設計
1橋梁鋼結構損傷的主要表現
目前，高強材料在橋梁建設中的使用頻率越來越高，由此相關的設計者就會格外關注于工藝損傷和材料對損傷的敏感性。從這個角度來講，橋梁鋼結構的損傷和發(fā)展在材料、工藝和服役過程中都會出現相關的問題，其主要涉及的情況有以下幾種：其一，非金屬夾雜物質含量過高，這往往是在焊接的過程中，忽視了對于母材Z向性能要求;其二，焊接部位的力學性能下降，主要由于金屬結晶對于材料產生了負面的影響;其三，焊接中出現的損傷情況，一旦出現過多的欠缺，就會誘發(fā)疲勞裂紋;其四，不良構造細節(jié)出現的損傷情況，這往往是由于細節(jié)設計問題，導致?lián)p傷出現;其五，服役過程中的環(huán)境惡化，使得缺口損傷加劇，出現威脅。
2橋梁鋼結構的完整性設計方案
2.1橫向抗傾覆的穩(wěn)定性設計
鋼結構的橋梁一般情況下，其質量輕，強度大，在一些特殊的路況下，如小半徑以及多車道的設計上，它們的橫向抗傾覆就成了設計師研究的重點。在以前的橋梁設計和建設過程中，往往會因為設計失誤導致橋梁的傾斜現象。其原理是連續(xù)橋梁的半徑較小，由此帶來的就是較大的跨度，一旦橋面比鋼梁寬就會導致活載最差，最惡劣的會出現橫梁外側支座受力增大，內側就不會受力，這樣的受力不均勻極有可能出現橋體的傾斜?；谶@樣的經驗教訓，設計者在其設計的過程中，要嚴格計算，保證其橫梁的受力在合理的范圍之內。由此，不僅僅可以滿足橋梁的荷載問題，還可以保證橋梁受力均勻。
2.2焊接結構上的完整性設計
設計者應該關注的是：有針對性的進行焊接形式的選擇，其依據主要來自于焊接性檢測出來的靜力和疲勞等級。基于減少應力的目的，關注焊接的關鍵細節(jié)部分;嚴格依據標準來檢測保證焊縫的質量。
2.3加勁肋部位的完整性設置
加勁肋處于支座位置，是集中負荷的區(qū)域，為了保證構件有著良好的穩(wěn)定性，并作為集中力去傳送，常常設置相關的加強部件。加勁肋的設計，在很多的設計者認為是沒有多大必要的，其有無的問題不能依據我們的經驗，應該遵循計算的結果決定是否設置。如果計算的結果顯示需要，豎向加勁肋應該是我們設計的首選，在此基礎上依據其距離和腹板厚度決定其設置的位置。一旦其數值超過范圍，就要采用水平加勁肋。由于原構件的截面積不足，加勁肋的設置就會起著這樣的作用：增強抵抗彎矩和剪力，降低用鋼量，從而極大的節(jié)約了建筑的成本。
3結語
在設計過程中，對于常見的焊接缺陷要做到心中有數，以正確的焊接工藝，科學的設計方案，全面的視角，強化對于橋梁鋼結構完整性的設計觀念，切實指導對橋梁的制造、檢測和管理。
鋼結構建筑設計論文范文二：建筑工程室內鋼結構加層設計
前言
建筑的主要功能之一便是舒適度，因此，在建筑工程滿足安全和舒適度的同時，在對室內加層的設置時，需要滿足建筑凈空的要求，這就要求設計合理的室內加層結構形式，并選取合適的結構材料和結構構件截面，從而保證建筑功能的最大限度的實現。而鋼筋混泥土和鋼材是現代建筑的主要原材料，由于室內加層受到整個主體建筑的布局和設計載荷等因素的制約，這就要求室內加層需要有較輕的自重，并且需要強度高、截面小，同時還需要滿足環(huán)保的要求。而鋼結構室內加層技術具有布局靈活、自重輕、輕度高、延性好、截面小、對主體結構影響小等特點，并且材料可回收利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，使得鋼結構成為室內加層結構的理想選擇。
1建筑室內鋼結構加層設計的應用工程實例
1～2層為裙房，商業(yè)用途，3～12層為商住綜合用途。建筑的主體結構柱、墻等豎直構件混凝土強度為C40，梁、板等水平構件為混凝土強度等級為C35，鋼梁、鋼柱采用Q235。
2建筑室內加層鋼結構設計的研究方法
建筑工程室內加層結構設計主要有鋼框架和混凝土框架兩種結構形式，通常我們可以通過以下方法來對室內加層鋼結構設計研究:
(1)多方案理論對比研究法。與鋼結構室內加層結構相比，鋼筋混凝土室內加層結構的自重和剛度都較大，這樣可能會導致主體結構的部分構件如柱、強等荷載增大，延性減小，抗震性能有所減弱，安全效果不理想。通常我們可以通過對不同的室內加層結構體系進行方案對比，從而給定設計的參數和準則，這樣有利于設計的計算和技術的推
(2)數值計算模擬仿真分析法。該種分析方法主要運用相關軟件對不同的室內加層結構方案建立計算模型，并進行比較分析研究。通常可以先用PKPM軟件建立計算模型，然后用SATWE軟件進行計算。
3鋼框架結構和混凝土框架結構室內加層設計的對比研究
通過上述研究方法，我們對上述工程實例進行不同結構的室內加層設計，進而對比兩者加層后的效果。
(1)鋼框架結構室內加層方案。針對建筑的實際條件和主體結構的布置，使用鋼結構來對室內加層。為了鋼設置鋼柱腳底板的方便與可靠，在主體建筑結構體系的框架梁上設置鋼柱，并根據建筑室內的額分隔來設置鋼柱柱網，使鋼柱截面寬與隔墻厚度保持一致，取值20cm，保證鋼柱的的布置不影響建筑的效果。同時為了保證建筑凈空的高度，多數鋼梁截面高應小于等于35cm。加層結構的水平方向跨度相對較大為11m，并且剛度較弱，則，在加層設計時需要加強該方向的抗震性設計。而在EH軸和3、4軸，5、6軸之間的區(qū)域，應加大箱型鋼柱截面的厚度，與中間的核心筒形成雙口型加強區(qū)?？谛屯膺B接的箱型鋼柱截面厚度也應加大。其余鋼柱截面厚度滿足需求即可。
(2)混凝土框架結構室內加層設計方案。選取混凝土框架柱截面的最小寬度為30cm，由于加層結構混凝土柱底荷載較大，容易導致建筑主體結構樓面難以承受，依據主體結構的平面布置，可不另設混凝土柱，框架梁截面寬度取20cm。同樣水平跨度較大為11m，需要加強該方向的抗震設計。而水平方向的加層結構易加大框架梁截面高度。由于混凝土框架結構的自重較大，這樣容易增加建筑的基礎載荷，截面高度大，很難滿足凈空的要求，也不方便以后室內的改造。
4建筑室內鋼結構加層與混凝土結構設計的比較
我們通過以下技術指標來對比兩種設計方案的優(yōu)缺點:
(1)總的自重。根據設計的數據通過計算可得，鋼框架室內加層結構體系的活載總質量為2917t，恒載總質量為30485t，結構總質量33402t，而混凝土框架室內價加層結構體系的活載總質量2919t，恒載總質量為31588t，結構總質量為34507t。其中，活載總質量為折減后的結果，而恒載總質量包含自重和外恒載。
(2)鋼比重。通過計算，鋼結構加層結構體系的水平和豎直鋼比重分別為:12.23、33.79;混凝土框架的加層結構體系的水平和豎直鋼比重分別為:12.25、33.13。其中，結構的整體穩(wěn)定驗算結構宜大于1.4或2.7;鋼框架與混凝土框架鋼比重相等。
(3)基本周期的比較。鋼結構加層架構體系的水平和豎直方向以及扭轉基本周期分別為:1.2234s、0.7284s、0.8087s;混凝土框架的水平、豎直方向和扭轉的基本周期分別為:1.2275s、0.7398s、0.8377s。其中，兩種結構的基本振動周期相等。
(4)有效質量系數的比較。通過計算鋼框架加層結構體系的水平和豎直方向的有效質量系數分別為:98.63、98.95;混凝土框架加層結構體系的水平和豎直方向的有效質量系數分別為:98.61、98.92。其中，有效質量系數應當大于90%，且兩者該系數近似相等。
(5)剪重比。剪重比在每層都有，是反映主體結構剛柔程度的指標。經過計算，鋼結構框架的水平和豎直方向的剪重比分別為:5.69、8.65;混凝土結構的則分別為:5.69、8.59。二者的剪重比相等。
(6)地震下頂點的位移。經計算，鋼框架水平和豎直方向的頂點位移分別為:42.3、23.2，;混凝土框架結構則分別為:42.4、23.6。通過上述綜合技術指標計算的數據可知，雖然采用兩種方案的有效質量系數均滿足大于90%的要求，并且剪重比也滿足大于3.2%的要求，但，鋼結構的總重較輕，對于主體結構的承重有利，并且不會增大主體結構的載荷。
5結論
綜上所述，通過對比鋼結構室內加層與鋼筋混凝土室內加層多個技術指標的分析可以得出如下結論:
(1)鋼結構室內加層設計和鋼筋混凝土室內加層結構設計對主體結構均無不利影響。
(2)從結構材料來看，兩種設計方案都能夠滿足安全的性能，但是鋼結構自重較輕，每層約有1.4kN/㎡，并且強度高，截面小，能夠有效的滿足室內凈空的要求。
(3)鋼結構室內的加層更加容易拆除，材料還可回收，相比于鋼筋混凝土結構更加環(huán)保，雖然混凝土結構在室內加層中可行，但整體效果明顯不如鋼結構。因此，建筑鋼結構室內加層設計比較合理，在實際應用中，需要根據主體結構的實際情況來設計科學合理的結構方案，進而保證這個加層甚至是建筑的質量。
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