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关于钢结构工程设计问题的分析

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马翔+张莉娟+李越之

摘要：钢结构工程在我国的发展时间并不长，特别是在高层建筑方面更是无法与发达国家相比。钢结构工程之所以能够受到重视，是因为其本身具有独有的优越特性，因而在领域的应用十分广泛。虽然它的发展在短时间内取得了喜人的成就，但是钢结构工程在我国仍然缺乏系统的设计理论知识，设计方面的积累也显得比较薄弱，造成了一些问题的发生。本文对钢结构工程进行概述，对钢结构的设计内容进行解析。

关键词：钢结构工程；设计；解析

钢结构工程本身的发展历史已经超过100年，它在建筑行业的应用中表现出诸多的优越特性，因而受到了相关业者的重视。但是它在我国的发展以及应用历程时间较短，因而出现知识和经验缺乏的状况，出现了很多需要解决的弊端。为了实现对这些问题进行处理的目标，有关的部门和工作人员已经开始了探索过程。

1钢结构工程概述

钢结构建筑发展的时间已经超过100年，随着在发展过程中的不断完善和优化，它具备了性能表现好、自身重量轻、施工完成时间短以及作业轻度低等优点。由于以上特性，它在发展进程中得到了广泛的应用，并受到了行业人员的重视。虽然如此，但是它在我国的发展时间非常有限，特别是在高层建筑方面，更是历程较短，发展情况根本无法与发达国家相比，也出现了设计理论知识以及经验的频发，导致了诸多问题的出现。钢结构工程要想实现稳定高效的发展，就必须对这些问题进行重视。

2钢结构设计内容解析

2.1设计方式层面

对于钢结构建筑，我国的设计程序一般都是有固定模式的：首先要对钢结构的构件内力进行测算，这个过程中需要弹性方法作为测算工具。对于钢结构来说，其内部的组成部分都必须能够承受高强度的负荷，因此必须对其最大承受能力进行测试，此过程的测算方法为弹塑性方法。当钢结构在承受的压力达到最大承受范围时，就会出现形变的状况，这种情况会出现钢结构内部的承受力集中而导致的力度过大，这个问题在现有的设计背景下，破坏了构件的承载力的均匀分布，是其内部出现了受力不平衡的状况。

2.2钢结构体系方面

钢结构工程的层数以6层为分界线，当其少于这个层数的时候，可以运用可将-支撑的体系模式，当然也可以采用框架体系。对于高于6层的状况，在其体系方面可以采用框架-砼剪力墙，同时也可用框架支撑体系进行代替。在框架柱方面，主要包括H型钢柱以及钢管和钢柱混凝土柱。在少于6层的钢结构工程当中，组合型钢柱想驾驭H型钢柱来说，比较节省钢材；钢支撑在延性上大于剪力墙，如果在发生地震的情况下，且其震级较高，那么延性较高的在震感上比较轻微，延性不良的则会震力则会较大。从对抗较高震级的地震的角度来讲，钢支撑比砼剪力墙的表现要突出；其中的钢框架-混凝土剪力墙系统在结构方面属于混合类型，但是就目前的状况来说，对其在对抗地震方面的探索显得有些不足，因而在对其进行应用的时候，必须经过仔细考量之后，再进行谨慎的选择。

2.3钢结构楼板

楼板在荷载的担负方向是纵向的，在担负的过程中，会将荷载传输到框架之中，与此同时，也会使水平力传递到柱子上，因而楼板必须在强度、承载力上表现出优越的性能，在总体上也要表现出协调的设计理念。在对钢结构工程进行建设的时候，还有很多需要重视的问题，隔音就是其中的一个重点；在当前的钢结构工程之中，压型钢板组合楼板被应用到较多。在地震频发地区，且高震级的地震经常出现，对于柱的设计，需要在柱子的周围安置钢筋箍，避免水平力过高而对楼板造成破坏的情况。

2.4钢结构抗震设计

在对反应谱进行设计的时候，地震记录仪的构造会对强震产生削弱效应，这个时间限度是3秒，因此对于反应谱进行记录的时候，其内容并不能真实反应现实状况，为了解决这个问题，建设部的工作人员就会对谱曲线进行调整，来实现对钢结构的安全性的保证，以此对其抗震的性能进行确保，但是对其可靠性的确认需要更多的工作。

我国在钢-砼结构搞垮设计方面的探索活动相对活跃，但是在高层钢结构方面的这类研究还是一片空白，要想解决这个问题，就要在抗震设计的原则、指标和方法上进行钻研。

2.5钢结构的节点和支撑结构

节点的设计工作在钢结构的设计工作占有重要地位，对于此应该在对结构进行调研之前对节点的信息进行考量，之后对其设计形式进行确认。设计出的节点可能会与结构建模中的节点的信息出现不对等的状况，此类事项必须避免其出现。在做好以上工作的基础上，在节点的设计过程中，必须对螺栓的安置问题进行解决，另外实际焊接问题也需要关注。

焊接过程中，必须对作业的尺寸和形式进行确定，使工作人员在工作的时候严格遵守相关规范。在使用焊条方面，应该确保其能够与所焊接的金属材质不排斥、焊接设计不可以对焊缝采取任意的扩大行为。

2.6钢结构选型

不同的钢结构都会有其特殊的地方，在这个过程开始的进程中，必须针对其特点进行选择。比如