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關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計選型
2023-05-26 09:06 鋼結(jié)構(gòu)建筑 陜西鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式有門式剛架、框架、桁架、網(wǎng)架(殼)、索膜、塔桅等。其設(shè)計理論與施工技術(shù)大都比較成熟。但是也有部分難題沒有解決，或沒有簡單實用的設(shè)計方法，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定性等。采用何種結(jié)構(gòu)形式比較合理，是設(shè)計師面臨的挑戰(zhàn)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計應(yīng)強調(diào)概念設(shè)計的理念，概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的設(shè)計思想，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細部措施。運用概念設(shè)計可以在早期迅速、有效地進行構(gòu)思、比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案易于手算、概念清晰、定性正確，并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運算。同時，它還是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計選型應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點。比如：
1、在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計中，當(dāng)有較大懸掛荷載或移動荷載時，可以考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架。
2、在雪壓大的地區(qū)，屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度內(nèi)需考慮雪載)，如采用三心圓網(wǎng)殼。總雪載釋放近一半。
3、在降雨量大的地區(qū)，框架中布置支撐會比簡單的節(jié)點剛接框架有更好的經(jīng)濟性。
4、屋面覆蓋跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)建筑可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。
5、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，在地震烈度高或不規(guī)則的鋼結(jié)構(gòu)建筑中，不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。應(yīng)選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國半數(shù)以上的此類鋼結(jié)構(gòu)建筑為前者。對抗震不利。
結(jié)構(gòu)的布置需要根據(jù)體系特征，荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮。一般要剛度均勻，力學(xué)模型清晰，盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以直接的線路傳遞到基礎(chǔ)。柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻。其中心盡量靠近側(cè)向力的作用線。否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線。比如有支撐框架結(jié)構(gòu)，柱子至少應(yīng)能單獨承受1/4的總水平力。
框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置，有時可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁，但這會使主梁截面加大，減少了樓層凈高，頂層邊柱有時也會吃不消，此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。
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