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钢结构设计案列

文章出处:东莞联丰钢构发表时间:2018-11-24

钢结构建筑在受到外界干扰力的作用下是否快速地恢复到建筑最初的平衡状态被人们称之为钢结构的稳定设计。在受到外界作用力的影响下,钢结构建筑常常会由于结构失稳,即钢结构建筑构由原有平衡状态转移为另一个平衡状态,致使建筑平衡发生变化,使建筑的结构受到破坏,影响建筑的使用年限。所以,为了提高建筑的使用寿命,人们渐渐开始对钢结构建筑稳定性分析加强了关注。

 1、建筑钢材自身设计选择的缺陷 当下,由于我国的钢材生产量巨大,同时由于钢材在生产过程中是经过包括冶炼、浇筑以及轧制等多种手法、多个环节控制的,所以,巨大的产量以及这样多的环节控制都是导致现阶段我国钢材质量参差不齐的原因之一。可从整体而言,影响钢材使用的主要因素有两方面:一方面由于钢材在制造过程中因为涉及碳、锰、硅等有益于钢材质量的元素又包含硫、磷、氧、氮等多种有害元素,这些有益元素以及有害元素的共同作用使得刚才在化学成分构成上就存在这一定的差异性与不足,另一方面,因为钢材自身的耐热能力以及耐腐蚀能力相对较弱,在钢结构建筑的长期使用过程中,由于反复使用。稳定性反复发生变化使得钢结构建筑产生裂纹,钢结构建筑的稳定性最终受到极大的破坏。

2、强柱弱梁的设计 依据国家相关规范及标准的要求,在对钢结构建筑的弱梁进行设计时,需要对其进行弹塑性的分析以及重点计算,所以,在设计过程中应该对钢结构建筑的柱以及梁之间的整体性进行综合考虑。通过长期的研究,人们发现合理而安全的钢结构设计,需要满足在面临无论是强震亦或是建筑构件承受水平荷载较大的情况下时,钢结构建筑中的塑性铰通常情况下是出现在梁上而非出现在钢结构建筑柱子上,这样的塑性铰可以有效保证钢结构的整体性不至于瞬间被破坏,使得整个建筑的结构具有较强的整体抗压性,并且更加较为容易的使建筑恢复到初始的形态,对建筑整体有一个较好的保护性,可是设计常常普遍地对这一点忽略了,使得钢结构建筑在后期使用上长期失稳,特别在抵抗外力作用下时这一点更加显著,所以,在后期的钢结构建筑设计中应该对强柱弱梁的设计加以关注。

3、设计剪力调整不均匀 当下,我国建筑行业的发展速度是很快速,同时建筑的设计也变得越来越复杂化,新型的不对称建筑被大量建设,因为这股不对称建筑建设风潮的来到,致使当今建筑中倾斜现象时有发生,这种不对称建筑与正统的垂直建筑相比而言,它的倾斜现象更为突出,过度的倾角也对钢结构建筑构件的剪力有更加严格的要求。

可有些建筑师在对建筑进行钢结构设计时,为了对设计进行简化处理,常常将垂直的结构构件简化为柱子,将倾斜的斜柱视为斜杆,如此的简化从建筑物的整体角度而言,对建筑整体的稳固性影响并不是很大,可是在调整框架柱的剪力过程中,就会产生严重的建筑设计影响,这是因为斜柱在这个过程中不光要作为水平方向的支撑,同时其在竖直方向上也仍需要相应的支撑荷载,这一部分的荷载忽略则会时建筑的整体剪力计算带来极大的影响。

因此,设计人员在设计过程中应该常常根据建筑的建设需要以及设计要求,对建筑物钢结构件剪力进行不断调整和计算,使钢结构建筑的稳定性被更好地发挥出来。

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