乌鲁木齐加固公司概念设计的分析
1、判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动或经常装拆的结构。直观的说：大型厂房、大厦、体育馆、歌剧院、电视塔、工厂和临时建筑等，这是跟钢结构自身的特点相一致的。
2、结构选型与结构布置
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型及布置阶段尤其重要。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。由于大型厂房专业多、配合多、工艺复杂等特殊性，为了满足工艺专业的功能需要，经常需要构思出一些非常规的结构类型，这就需要一定工程经验的积累及对“概念设计”具备一定深度理解的工程人员，发挥主观能动性，设计出经济、实用的工程。
钢结构厂房中应用较多的是框架、桁架结构型式。
结构选型时，应考虑它们不同的特点，在工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，降雨量大的地区类似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比纯框架有更好的经济性。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的作用线。否则应考虑结构的扭转。
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，顶层边柱也有时会超限，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。
3、预估截面
结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
钢梁可选择槽钢、工字钢、轧制或焊接H型钢截面等，根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1／20~1／50之间选择，确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估。通常50
4、结构分析
目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析，设计院一般会有STS，3D3S等钢结构计算分析软件。有些可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能，这为更精确的分析结构提供了条件，复杂结构需要两种以上软件建模计算分析。
5、工程判定
要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做“工程判定”。比如，评估周期、总剪力、变形特征等。根据“工程判定’’选择修改模型重新分析，修正计算结果。不同的软件会有不同的适用条件。此外，工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全。钢结构设计中，“适用条件、概念及构造”是比定量计算更重要的内容,不应该过分信任与依赖结构软件，注重概念设计和工程判定是避免因结构软件出错而造成严重的后果。
6、构件设计
构件的设计首先是材料的选择，比较常用的是Q235和Q345，通常主结构使用单一钢种,也可以选择不同强度钢材的组合截面，当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，宜使用Q235。
当前的结构软件，大都提供截面验算的后处理功能，一些软件可以将验算时通不过的构件，从给定的截面库里选择加大一级，并自动重新分析验算，直至通过，这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了结构师的很多工作量，但是，初学钢结构至少应注意两点：
(1)软件在做构件的截面验算时，计算长度系数的取定，有时会不符合规范的规定，尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件，应该逐个检查。
(2)当预估的截面不满足时，加大截面应该分两种情况区别对待。
①强度不满足，通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘分厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。
②变形超限，通常不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度，否则，会很不经济。
使用软件加大界面的优化设计功能，很难考虑上述强度与刚度的区别，实际工作中，常常并不合适。
7、节点设计
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致。这必须避免。连接的不同对结构影响甚大，会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
连接接点有等强设计和实际受力设计两种常见的方法，设计手册中通常有焊缝及螺栓连接表格等供设计者查用，比较方便，也可以使用结构软件的后处理部分来完成。具体设计主要包括以下内容：
(1)焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守，焊条的选用应和被连接金属材质适用。E43对应Q235，E50对应Q345。
焊接设计中不得任意人加大焊缝，焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近，其它详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。
(2)栓接：普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用，高强螺栓，使用日益广泛，通常8.8s和10.9s两个强度等级，根据受力特点分承压型和摩擦型，两者算方法不同，高强螺栓常用M16～M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接。
(3)连接板可简单取其厚度为梁腹板厚度增加2mm～4mm，然后验算净截面抗剪等。
(4)梁腹板：应验算栓孔处腹板的净截面抗剪，承压型高强度螺栓连接还需验算孔壁局部承压。
(5)节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。此外，还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
(6)节点设计还应考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床设备才能完成。
8、图纸编制
钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段，设计图为设计单位提供，施工详图通常由钢结构公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。
(1)设计图：是钢结构公司编制施工详图的依据，深度及内容应完整但不冗余。在设汁图中，对于设计依据、荷载资料、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。
(2)施工详图：又称加工图或放样图等，深度须能满足车间直接制造加工，并应附有详细的材料表。
9、总结
钢结构虽然有诸多优点，但它也有很多弊端，例如：钢材价格比较昂贵、耐火性能差、结构节点复杂等。因此，应对比钢结构和混凝土结构的适用性，因地制宜的选择。
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