钢结构设计过程中的弊病及防护措施.doc

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1、钢结构设计过程中的弊病及防护措施 目前，我国工业施工水平和设计水平在的不断的提升，民用建筑的施工水平以及设计水平也正在逐步的增加，并且建筑的用在也在多样化，尤其是建筑用钢，种类也越来越多，并且在越来越多的建筑当中都使用了钢结构。尤其是在很多的大型建筑以及高层建筑，钢结构的使用更加的广泛，并且有部分的大跨度的场馆完全使用的都是钢结构。由此就能够看出来，钢结构具有很多的优越条件，因此使用的范围就在不断的增加。1 钢结构设计的布置与选型有几种钢结构是我们在工程当中比较常见的结构形式，比如钢结构框架、钢结构索膜、钢结构网架、钢结构平面析架以及钢结构。框架、索膜、网架、轻钢等全都是钢结构常见的结构形式。

2、因此技术和理论都已经基本成熟，但是依然有一些难题到现在都还没有解决，也有可能是由于设计的方法不合理，不够简单和实用，就好比说网壳的稳定等等问题，我们需要依照它们不同的结构特点进行结构选型。在对高层的结构进行设计的时候，大多是运用钢筋混凝土的方式进行组合，但是在遇到要求抗震强度比较高的时候或者是出现不规则高层的时候，不能因此害怕提高成本就去运用一些对抗震不利的核心筒加外框结构，不然的话就可能出现不堪设想的后果。对于这种情况最好使用SRC柱，这个结构体系的核心就是支撑框架。我国有很多高层建筑都是前者，不利于抗震。应该依照建筑的提点来对结构进行合理的布局，在布局的过程当中要充分的考虑到荷载的分布位置

3、以及性质等等因素。在大多数情况下刚度是运用要均匀，力学的模型要均匀，并且在最大的程度上对由于移动载荷导致的危害进行限制。保障用最直接的线路进行基础传递。柱子之间的抗侧支撑应该均匀的分布，重心应该最大程度上接近侧向力的作用线，不然的话就需要考虑结构的转动。要设置多道防线进行结构抗侧，可以设置支撑框架结构，平均下来每一根柱子最好也要能够承担起总水平力的四分之一。对楼层平面的进行次梁设置，可以对载荷的传递方向进行调整来满足不同的需求。一般沿短向布置次梁是为了减小截面，因此就会导致增大主梁的截面，降低楼层的净高度。因此在设置次梁的时候就应该在比较短的主梁上对次梁进行支撑，只有这样在可以通过牺牲次梁来保

4、护主梁以及柱子的安全。2 在钢结构设计的过程当中比较常见的问题2. 1合理的选取钢材在钢结构设计的文件里面，需要标注钢结构适用的材料质量等级。钢结构房屋要选取屈服强度比较高并且伸长率也达到要求的钢材。有一些焊接结构就应该选取含硫量有合格保障的钢材。在地震区应该有特殊的要求，屈服比至少要1. 2% .要有明显的屈服台阶，并且伸长率至少要五分之一，还要有较好的冲击韧性与可焊接性，这主要是为了保障结构拥有足够的塑性变形能力与安全储备。这都应该写到设计文件当中。2. 2焊缝的设计在钢结构当中，钢结构最基本的连接方式为焊接方式，因此钢结构的安全就取决于焊缝质量的好坏，因此就要依照结构的受力性和重要性以及

5、钢材的焊接性能，来对焊接的等级进行选择。在大多数情况下，应该对钢板板材的对接焊缝进行疲劳强度的检验，对于一些比较重要的焊缝，更应该进行检验，焊缝的质量等级至少为二级，对于只受剪力部分可以运用角焊缝，因为应力集中现象较为明显所以焊缝的质量等级大多数是三级。2. 3稳定的设计但现在，对钢结构基本构件理论问题的研究已经相对成熟，各个数值的稳定也已经成熟。但是对于构件的局部稳定和整体稳定的相互影响的理论与设计应用还需要进一步的探讨。由于因为设计人员缺少工作经验，对构件结构的稳定性能没有深入的了解，就会导致设计的工程钢结构出现失稳的现象，缺少保护结构稳定的理念和经验，导致在一般性的结构设计当中出现低级的

6、失误。并且由于新材料的出现，对于新材料的性能设计者还没有能够进行全面的了解。对于部分的问题，需要对基本的钢结构稳定性进行深入的了解以及研究。只有这样才能够更好的处理钢结构稳定的问题。2. 4节点的设计在进行结构分析以前，需要充分思考以及确定节点的形式，最常遇到的一种状况就是结构分析模型和设计的节点不一致，一定要避免这种状况的发生。依照传力特点的不同，节点可以分成铰链、刚接以及半刚接，最好是选取能够进行简单分析的铰链与刚接。3 钢结构的防护问题防火和隔热已经防腐蚀是建筑钢结构主要防护的两个方面。但是有一些设计图纸并没对此进行强调和说明。3. 1防腐蚀现如今各个国家最常用的防止钢结构腐蚀的办法就是

7、在钢结构构件的表面上涂上一层非金属涂料防锈，这种方法非常的实用，不仅价格低廉，并且涂料可供选择的种类繁多，适应性强、选择的范围广，不会受到大小和形状的限制，但是缺点是非金属涂料没有较好的耐用性，需要对其定期的进行维护。对于大型的钢结构的防腐蚀工作，就需要做一个长期有效的防腐处理，至少要十五到二十年，通常使用热浸渡铝、镀锌技术或者是铝涂层技术或者是热喷涂锌等等，这当中最合适的方法还是热喷涂铝或者锌涂层。在二十世纪的五十年代，很多国家在进行钢结构制造和维护的时候，就使用了电弧喷涂技术，但是由于技术的限制，当时的技术水平比较低，不是很发达，就导致了电弧喷涂技术没有被广泛的运用，并且别当做是一个虽然高

8、效率但是低质量的热喷涂方式。然后直到二十世纪的七八十年代，一些工业技术比较先进的国家，例如美国、德国就对电弧喷涂设备进行了大幅度的改造以及升级，在很大程度上对涂层的质量进行了提升，因此电弧喷涂技术在钢结构制造的过程当中就被广泛普及，在二十世纪的九十年代的末期，我国才开始对电弧喷涂技术进行发展，并且逐步得到运用。3. 2耐火性钢结构的构件需要有防水材料的保护，在对其防火材料进行设计的时候，应该根据建筑物的耐火等级进行设计，在时候的时候还需要考虑到构件的耐火等级，对于可能会受到高温作用的构件，应该根据不同的情况，使用合理的隔热防护措施进行保护。进行防火处理主要是为了解决在实际的应用当中克服钢材料耐

9、火性方面的不足，通过防火处理将钢结构的耐火性提高到设计的要求，防止钢结构因为在火灾当中迅速升温出现变形坍塌的情况，对于钢结构的防火可以使用的方法是多种多样的，但是不管使用哪一种都应该合理进行设计，符合工程的要求，并且不管是采用哪种方法，其使用的原理都是大同小异。4 结束语本文对钢结构设计当中出现的问题进行了综合性的探究，为钢结构相关的设计工作者提供一些参考，在进行设计的时候，一定要重视钢结构的稳定以及防护工作。参考文献1陈绍蕃，刘广东，潘幼成。结构稳定和稳定内力M,中国北京交通出版社，2012（12）144 - 145.2陈琦，刘志胜。钢结构稳定设计指南M,中国北京高等教育出版社，2013（07）111 - 113.6