(遼寧,沈陽(yáng) 110000)
隨著建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于建筑工程中是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一大成果,鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)也逐漸被重用。鋼結(jié)構(gòu)的普遍應(yīng)用,使建筑鋼結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)也不斷進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中起到了重要的作用,鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)是否符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)決定了建筑物的穩(wěn)固性和建筑物的安全性,在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。
1.容許應(yīng)力法。容許應(yīng)力法是工程設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)中最為常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法。為了保證建筑鋼結(jié)構(gòu)具備有關(guān)的力學(xué)作用,容許應(yīng)力法也是定值法的一種,所謂的定值法指的是,假設(shè)把所有影響鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素作為一個(gè)定值,用不準(zhǔn)確的安全系數(shù)來(lái)研究設(shè)計(jì)中各種因素差異的影響,來(lái)判定鋼結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。容許應(yīng)力法的設(shè)計(jì)原則是:鋼結(jié)構(gòu)所計(jì)算的應(yīng)力應(yīng)低于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)容許應(yīng)力。容許應(yīng)力法的設(shè)計(jì)也存在缺陷,其中存在的缺點(diǎn)主要是不能有效判斷結(jié)構(gòu)幾何非曲線形的影響,以及容許應(yīng)力法采用的安全系數(shù)過(guò)于單一,無(wú)法體現(xiàn)出載荷變異和抗力的獨(dú)立性。
2.半概率法。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法由定值法也開(kāi)始向概率法轉(zhuǎn)變,由于載荷和材料強(qiáng)度的不確定性,因此選用概率的方法來(lái)確定載荷和材料強(qiáng)度。通過(guò)選用概率的方法依舊沒(méi)有將結(jié)構(gòu)的可靠程度和概率結(jié)合起來(lái),只能被稱(chēng)作是半概率法,半概率法的設(shè)計(jì)表達(dá)式也可用容許應(yīng)力法的設(shè)計(jì)式進(jìn)行表達(dá),但半概率法的安全系數(shù)是通過(guò)對(duì)多系數(shù)的分析得到的。
3.極限狀態(tài)法。通過(guò)應(yīng)用極限狀態(tài)法將結(jié)構(gòu)的可靠度和概率結(jié)合起來(lái),彌補(bǔ)了半概率法和定值法的不足之處,這種方法主要是選擇載荷分項(xiàng)系數(shù)和抗力來(lái)取代單一安全系數(shù)。當(dāng)前,極限狀態(tài)法是最普遍的設(shè)計(jì)方法。其結(jié)構(gòu)受到載荷的作用,能在固定的周期內(nèi)達(dá)到兩種極限狀態(tài),分別是承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。
4.塑性設(shè)計(jì)法。在設(shè)計(jì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,塑性設(shè)計(jì)也是較為常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法之一,塑性設(shè)計(jì)法與容許應(yīng)力法的不同之處在于,塑性設(shè)計(jì)法能夠減少材料的浪費(fèi)情況,塑形設(shè)計(jì)法管理和控制著工程的造價(jià),讓建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)能夠更加清晰的呈現(xiàn)出來(lái),采用塑性設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)建筑鋼結(jié)構(gòu)時(shí),要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成進(jìn)行細(xì)致的分析,為了在鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中出現(xiàn)破損和斷裂的情況,就要重視結(jié)構(gòu)的塑性效果和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
1.對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行分析。在建筑鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)的繪制之前,要先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的組成結(jié)構(gòu),焊接的表示方法以及構(gòu)件的表示方法有所熟悉,優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟,再根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的組成部分進(jìn)行詳細(xì)的分析研究,最后創(chuàng)建鋼結(jié)構(gòu)模型,繪制出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,在設(shè)計(jì)過(guò)程中一般會(huì)用到CAD軟件來(lái)創(chuàng)建模型。
2.對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)固性設(shè)計(jì)。要想保持鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,首先從結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)能力和整體剛度來(lái)分析鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。再通過(guò)建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的CAD軟件進(jìn)行對(duì)比分析。
1.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中對(duì)鋼材的選擇很重要,主要是因?yàn)?⑴我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,鋼材的種類(lèi)非常多,想要在海量的鋼材中找到適合建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)不是一件容易的事情.⑵鋼結(jié)構(gòu)建筑的品類(lèi)也在一直增多,不同建筑物對(duì)要求鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形度等方面的標(biāo)準(zhǔn)也不同,由此可見(jiàn),鋼材的正確選擇很重要,如果鋼材的選用不正確,那么鋼結(jié)構(gòu)建筑的特性就展現(xiàn)不出來(lái),達(dá)不到預(yù)期的效果。
2.判定建筑鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍。目前鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在載荷大,體積復(fù)雜的高層建筑當(dāng)中,在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)之前要考慮到它能否承受較高的溫度,是否便于裝卸以及能否承受高強(qiáng)度的振動(dòng)等因素進(jìn)行全方位的整理和分析,思考所設(shè)計(jì)出的鋼結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn),是否適用。
3.增強(qiáng)對(duì)建筑剛結(jié)構(gòu)細(xì)部節(jié)點(diǎn)和受力體系的設(shè)計(jì)。建筑鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的方案明確之后,要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的受力體系和鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和歸納整理,根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果對(duì)其加以改良。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的受力體系設(shè)計(jì)而言,目前大多數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)采用的是桿系結(jié)構(gòu),在生產(chǎn)過(guò)程中因桿系結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的強(qiáng)度要求大,截面尺寸要求過(guò)小的特性在施工現(xiàn)場(chǎng)就能對(duì)其進(jìn)行組裝,各個(gè)構(gòu)成部件之間的制約能力很小,在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注意的是構(gòu)成部件節(jié)點(diǎn)之間的連接要非常穩(wěn)固,針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)而言,鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要求很精細(xì)并且設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜,因此對(duì)細(xì)部節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要很?chē)?yán)格。
總而言之,因鋼結(jié)構(gòu)具備材料強(qiáng)度高、塑性強(qiáng)、韌性度好、制造簡(jiǎn)單,體積輕巧的特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也變的很普遍,鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的區(qū)別在于,鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好、施工周期短和施工便捷的特點(diǎn)。城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,高層建筑和大型建筑也在日益增多,使得鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。