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鋼結構工程設計方法與注意事項

1✘│、鋼結構工程設計方法
1.1塑性設計法
當鋼結構工程的結構構件塑性性質以及強度比標準荷載的構件乘以安全係數要高的時候✘↟↟✘◕,在構件的內力結構分析中通常就會採用塑性設計法·↟。這一方法有一定的優點✘↟↟✘◕,主要表現在其結構進入到塑性之後能夠允許進行內力的重分佈✘↟↟✘◕,但必須要注意✘↟↟✘◕,其結構和構件需要具有足夠的延性✘↟↟✘◕,並且要在設計過程中根據實際需求✘↟↟✘◕,嚴格限制翼緣以及截面腹板的比例尺寸·↟。 鋼結構工程設計
1.2容許應力法
鋼結構工程容許應力法在設計應用的過程中也需要堅持一定的原則✘↟↟✘◕,具體來講✘↟↟✘◕,要求其結構計算應力需要比結構構件設計中規定的容許應力要小·↟。在結構構件應力計算時✘↟↟✘◕,一定要按照規定的標準荷載進行設計✘↟↟✘◕,計算是以一階彈性理論得到的✘↟↟✘◕,是以一個去除材料並且大於1的安全係數的極限應力或者是屈服應力確定的·↟。這一設計方法存在一定的缺陷✘↟↟✘◕,在應用過程中需要根據實際情況科學選擇·↟。
1.3極限狀態法
極限狀態法的出現✘↟↟✘◕,能夠有效解決上述兩種方法中存在的缺陷✘↟↟✘◕,更好的提升設計質量·↟。極限狀態法採用荷載分項係數和抗力替代單一安全係數·↟。在荷載作用之下✘↟↟✘◕,結構能夠在一定的週期內達到兩種極限的狀態✘↟↟✘◕,即正常使用狀態下的極限狀態以及承載能力極限狀態·↟。後者所對應的是結構的安全性✘↟↟✘◕,主要指的是結構的斷裂✘│、塑性變形等引起的結構破壞·↟。極限狀態是當前鋼結構工程設計中應用為廣泛的設計方法✘↟↟✘◕,其能夠有效提升設計質量✘↟↟✘◕,確保建築鋼結構的穩定性·↟。
2✘│、鋼結構工程設計的注意事項
2.1合理選擇鋼材
在鋼結構工程設計過程中✘↟↟✘◕,選擇合理的鋼材有十分關鍵的作用·↟。可以說✘↟↟✘◕,鋼材選擇這一任務既重要✘↟↟✘◕,又存在一定的難度·↟。我國的鋼材種類眾多✘↟↟✘◕,要想從眾多的鋼材中選擇出適合鋼結構工程施工建設的鋼材難度較大✘↟↟✘◕,且當前鋼結構工程的施工設計對於鋼材的要求也較高✘↟↟✘◕,不同鋼結構工程對鋼結構強度✘│、變形度以及疲勞應力等方面的要求也各不相同✘↟↟✘◕,所以選擇時也有一定的難度·↟。因此✘↟↟✘◕,在設計時✘↟↟✘◕,為了能夠更好的發揮鋼結構的作用✘↟↟✘◕,一定要從實際出發✘↟↟✘◕,結合具體的施工要求科學選擇鋼材·↟。在選擇鋼材時✘↟↟✘◕,還必須要科學判斷出其適用性·↟。目前✘↟↟✘◕,建築鋼結構的跨度以及荷載都比較大✘↟↟✘◕,主要是應用在體型較為複雜的高層鋼結構工程或者是大型的鋼結構工程中·↟。因此✘↟↟✘◕,鋼材必須要滿足鋼結構工程施工需求✘↟↟✘◕,能夠承受較高的溫度和振動✘↟↟✘◕,並且便於拆卸·↟。這就要求設計之前設計者需要調查研究✘↟↟✘◕,並全面分析✘↟↟✘◕,充分考慮鋼結構的適用性✘↟↟✘◕,才能夠進行設計工作·↟。
2.2重點設計鋼結構的細節部分
建築鋼結構細節部分的設計往往對整個結構的穩定性有重要的影響·↟。因此✘↟↟✘◕,必須要注意對這方面的設計·↟。這就要求設計人員在鋼結構的方案確定之後✘↟↟✘◕,必須要對鋼結構的受力體系以及細部節點進行具體計算✘↟↟✘◕,並要根據實際情況進行科學完善·↟。對於鋼結構受力體系的設計來講✘↟↟✘◕,當前大多鋼結構工程採用的是杆繫結構✘↟↟✘◕,這一結構要求鋼材必須要具有較大的強度等級✘↟↟✘◕,且截面的尺寸要符合施工要求✘↟↟✘◕,在生產時能夠進行現場組裝✘↟↟✘◕,且構件之間的約束力較小·↟。這就要求設計人員在設計的過程中一定要把握好設計重點✘↟↟✘◕,確保構件節點之間連線的穩定性·↟。在設計細部節點時✘↟↟✘◕,一定要細緻✘↟↟✘◕,因為細部節點的設計內容較為複雜✘↟↟✘◕,必須要嚴格設計✘↟↟✘◕,並要符合實際的施工需求·↟。
2.3提升鋼結構設計的穩定性
鋼結構設計人員首先需要從結構的整體性對其穩定性進行分析✘↟↟✘◕,並要充分考慮鋼結構的整體剛度以及失穩程度·↟。當前✘↟↟✘◕,設計時採用的是折減係數法以及臨界壓力求解的方法計算鋼結構的穩定性✘↟↟✘◕,一般情況下也用這兩種方法計算軸心壓桿的穩定性·↟。因為建築鋼結構內力將會受到柔性結構大變形量的影響✘↟↟✘◕,在計算彈性穩定性時✘↟↟✘◕,不僅需要考慮結構整體性特點✘↟↟✘◕,同時還需要充分考慮二階分析✘↟↟✘◕,設計人員不能忽視這一點·↟。
在對鋼結構工程進行建設中✘↟↟✘◕,運用鋼結構工程進行設計✘↟↟✘◕,不僅能夠使得鋼結構工程具有更大的跨度空間✘↟↟✘◕,同時還存在著安裝便利✘│、造價成本較低等優勢✘↟↟✘◕,因此使得其在鋼結構工程方面的應用越來越廣·↟。隨著我國工業市場的繁榮發展✘↟↟✘◕,鋼結構工程的數量將會急劇增多✘↟↟✘◕,這就對鋼結構工程的設計提出了更高的要求·↟。