介紹鋼結構建筑設計有哪些要素?
鋼結構建筑結構體系是近幾年越來越受關注的建筑體系,因其綠色環保,造型美觀,施工周期短,抗震性能好,適合于不同環境等優點,已經越來越受到建筑師和結構工程師的青睞,長期以來混凝土和砌體結構一統天下的局面正在發生變化。
鋼結構產品在大跨度空間結構、輕鋼門式結構、多層及小高層住宅領域的建筑日益增多,應用領域不斷擴大。從首都國際機場、2008年奧運會場館設施、鋼結構住宅等建設實踐來看,建筑鋼結構行業和市場的發展勢頭正猛,越來越多的結構設計人員需要涉足鋼結構設計領域。
鋼結構設計常用軟件
1、輕鋼結構設計一般用PKPM-STS;
2、網架鋼結構設計一般用SFCAD或MST;
3、桁架鋼結構設計一般用3D3S。
設計軟件還有很多,各有側重,選擇其中一種或兩種即可。并不是所有的結構都需要使用軟件:
(1)典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形;
(2)簡單結構通過手算進行分析;
(3)復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析。
第一步:判斷結構是否適合用鋼結構
鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:大廈、體育館、歌劇院
第二步:結構選型與結構布置
結構選型及布置是對結構的定性,由于其涉及廣泛,應該在經驗豐富的工程師指導下進行。在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是“概念設計
第三步:預估截面
結構布置結束后,需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等
第四步:結構分析
典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形;簡單結構通過手算進行分析;復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析
第五步:工程判定
要正確使用結構軟件,還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如,評估各向周期、總剪力、變形特征
第六步:構件設計
構件設計首先是材料的選擇,比較常用的是Q235和Q345。當強度起控制作用時,可選擇Q345;穩定控制時,宜使用Q235
第七步:節點設計
連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者
兩個快速學習常用節點類型設計的途徑
1、《鋼結構連接與節點設計手冊》有詳細的計算要求及公式等,建議找自己遇到的實際節點,按手冊做設計
2、依賴MTStool做設計可能還有不足,但絕對是值得推薦的學習節點設計的好軟件。對于其涵蓋的節點類型,嘗試填入不同的參數,可以即時給出違規之處。
第八步:圖紙編制
鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段,設計圖由設計單位提供,施工詳圖通常由鋼結構制造公司根據設計圖編制,有時也會由設計單位代為編制。
在設計圖中,對于設計依據、荷載資料、技術數據、材料選用及材質要求、設計要求、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點構造等均應表示清楚。
鋼結構識圖
與圖紙編制是密不可分的,更是繪圖的基礎,所以初學者還必須掌握識讀鋼結構圖所需的基本知識和技能。
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