详细说明钢构的简单设计和设计思路

　　一、钢构设计方案计算的手段

　　目前，钢构设计一般为线弹性分析，新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能。这为更精确的分析结构设计提供了条件。并不是所有的结构设计都需要使用软件，典型结构设计可以查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。简单结构设计通过手算进行分析;复杂结构设计才需要建模运行程序并做详细的结构分析。

　　二、钢构计算结果的评定

　　要正确使用钢构设计软件，还需要对其输出结果的做“工程评定”。比如，评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据“工程评定”选择修改模型重新分析，还是修正计算结果。

　　不一样的软件会有不一样的适用条件。初学者需要充分明了。此外，工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得实用的设计方案方法，有时会用误差较大的假定。但对这种误差，会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构设计的安全。钢构设计中，“适用条件、概念及构造”是比定量计算更重要的内容。

　　钢构设计师不要过分信任与依赖设计软件。美国一位学者曾警告说：“误用计算机造成结构设计破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”需要注重概念设计与工程评定是避免这种工程灾难的方法。

（陕西钢构）

　　三、判断结构设计是否适合用钢构

　　钢构一般而言用于高层建筑、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构设计。直观的说：超高层公共建筑、大跨度的公共建筑、桥梁、电视塔、仓棚、工业厂房和临时建筑等。这是和钢构自身的特点相一致的。

　　四、设计选型与设计布置

　　概念设计在钢构设计的整个过程中是需要被强调的，它在设计选型与设计布置阶段非常重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构设计体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计方案思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较和选择。所得设计方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免在结构设计分析阶段不必要的繁琐运算。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

　　钢构一般有：框架、平面 (木行)架、网架 (壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构设计型式。其理论与技术已经成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方案方法，比如网壳的稳定等。

　　框架结构楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不一样的要求。一般为了减小截面沿短向布置次梁，但这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。

　　五、节点设计方案

　　连接节点的设计方案是钢构设计中重要的内容之一。在结构分析前，是需要对节点的形式有充分思考与确定。最常出现的一种情况，最终设计方案的节点与结构设计分析模型中使用的形式不完全一致，这必须避免。按传力特性不一样，节点分刚接，铰接和半刚接。初学者可以选择可以简单定量分析的前两者。

　　连接的不一样对结构设计影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。

　　连接节点有等强设计方案和实际受力设计方案两种常用的方法，初学者可以偏安全的选用前者。钢构设计手册中一般而言有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便。也可以使用结构设计软件的后处理部分来自动完成。

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