前言：中文期刊網精心挑選了鋼結構設計范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
鋼結構設計范文1
引言
在建筑行業，鋼結構設計應用的時間已經不短了，我們都知道，建筑鋼結構的優點有很多，相比較傳統的混凝土結構和砌體結構等，它性能穩定，質量輕強度高，抗震性能好，施工時可以在廠房進行加工再到現場裝配，不僅裝配的完整度好精密度高，而且能夠大大的加快施工進度縮短工期。建筑師不是隨心所欲在作設計，業主設計任務書對建筑師的平面和設計構思等發生的作用是重大的?？蛻粝ＭO計師有更好的業績，而且希望在其最終產品的確定過程中，設計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段，建設項目更強調整體設計、更強調專業設計師、市場專家及開發商之間的協調，設計過程包括了持續的信息和知識的交流與整合。
1. 鋼結構工程設計原則
1.1 鋼結構設計服務于鋼結構的施工與使用，鋼結構工程使用目的是為了創造效益。公共建筑偏重于社會效益，工業建筑則偏重于經濟效益。因此，“鋼結構經濟性”是鋼結構設計的另一個重要方面。
“鋼結構經濟性”原則應從總體上加以分析，不能僅從某一方面孤立地去考察。在很長一段時間內，鋼結構設計以耗鋼量為標準，即耗鋼量低就是先進的設計、是好的結構體系或形式，這在鋼材匱乏的年代，節約鋼材是一種重要的手段。然而，總體而言，單純以耗鋼量為評價標準是不完全的，也不盡合理。對門式剛架輕型鋼結構房屋，全面評價結構體系的合理性應綜合考慮用鋼量、加工制作費、安裝費、施工周期及基礎費用等。
因此，鋼結構設計時，必須對鋼結構體系的經濟性進行深入分析和全面的考察，只有綜合效益最佳的方案或鋼結構體系才是合理的。評價結構體系的合理性，不僅要看耗鋼量指標，還要看總體造價，也要看工期的長短，建筑物的早日投入使用或投產可獲得的使用效益。此外，鋼結構設計是要系統考察主要建筑材料的供應情況，及當地的制造與安裝水平等，同時還應與業主加強溝通。
1.2 根據實際情況，合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。因此如果結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞;但是太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。但是剛柔的程度歷來都是專家們爭論的焦點，現今的規范給出的也只是一些控制的指標，但無法提供“放之四海皆準”的精確答案。這就要靠設計者與業主進行溝通來確定一個方案。
1.3 鋼結構體系的“適用”原則是針對鋼結構體系的功能要求而言的，鋼結構體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯系。為此在結構設計時，必須把握以下方面：對建筑物的功能、特點和所處的環境條件有充分的了解，如建筑物是民用建筑還是工業建筑，民用建筑是用于展覽館還是體育館等，工業建筑是鋼結構倉庫還是鋼結構廠房，鋼結構廠房的生產工藝對建筑結構的影響情況等;建筑物對防火、保溫、隔熱、隔振和防腐蝕有何要求;對建筑所在地的環境狀況和氣象條件應有足夠的了解;建筑物內是否有特殊設備或特殊載荷作用，及吊車的設置情況如何等。
2. 鋼結構建筑主要施工方法
2.1 對于鋼結構加工制作箱型柱，我們一般使用鋼板。所有加工以及鋼結構構件的除銹和焊接都在加工車間完成。
對于箱和筏基礎底板的挑板問題，我們從結構角度來講，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較節約;出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然此問題并不絕對，當有數層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮;當地下水位很高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題;從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。
2.2 鋼結構安裝。鋼結構建筑的樓蓋一般多采用壓型鋼板與現澆鋼筋混凝土疊合層組合而成，它既是樓蓋的永久性支承模板，又與現澆層共同工作，是建筑物的永久組成部分。
鋼結構壓型鋼板安裝時其工序間的流程：鋼結構主體驗收合格――打設支頂桁架――壓型鋼板安裝焊接――栓釘焊接――封板焊接――交驗后設備管道、電路線路施工，鋼筋綁扎――混凝土澆筑。
2.3 鋼結構建筑的混凝土施工。在鋼結構建筑工程中，混凝土部分的施工主要有2個方面：一個方面是現澆混凝土樓面;另一個方面是核心筒筒壁。混凝土主要通過砼泵豎向運輸。依據工程的結構特點，樓面模板支撐方案使用H型梁下翼緣支撐小規格H型鋼，并在其上放置竹膠板和鋼筋。箱型柱內澆混凝土所使用的方法是借助泵的壓力把混凝土從下往上壓入箱型柱，即頂升法。
3. 鋼結構住宅安裝設計的問題對策
3.1 壓型鋼板在裝、卸、安裝中嚴禁用鋼絲繩捆綁直接起吊;運輸堆放應有足夠的支點，以防變形;鋪設前應將彎曲變形者校正好;鋼梁頂面要保持清潔，嚴防潮濕及涂刷油漆。下料、切孔采用等離子弧切割機操作，嚴禁用乙炔氧氣切割;大孔四周應補強。需支搭臨時的支頂架，由施工設計確定，待混凝土達到一定強度后方可拆除。
3.2 鋼結構住宅建筑推廣中的關鍵問題之一是選擇和開發外墻板。除滿足外墻板的各項技術要求外，還要做到墻板原材料因地制宜、工作化生產、運輸、安裝連接方便等等。
3.3 以建筑設計為主導的鋼結構住宅建筑，要和其他專業緊密互動配合。除此之外，鋼結構住宅建筑還要注重解決一些問題，如：如何發揮鋼結構的優勢和避免鋼結構帶來的建筑平、立面單調呆板;還有要解決鋼結構住宅建筑防火、防腐蝕問題等。
3.4 當建筑大多數房間較小，而僅一兩處房間較大時，如按大房間確定基礎板厚會造成浪費，而按小房間確定則造成配筋困難，當承載力能滿足要求時，可在大房間中部墊聚苯卸載，按小房間確定基礎板厚。
3.5 房地產開發商最關心的問題是鋼結構住宅的造價。根據實際情況，鋼結構住宅應定位于中、高檔住宅，鋼結構住宅建筑是一項系統工程，應從設計、制造、運輸、安裝、維修和管理等環節著手加強管理和協調，從而達到降低成本，提高綜合經濟效益的目的。
3.6 鋼結構結構布局不規則，地震時易損壞。如果想要做到安全合理、節點構造方便可靠。結構抗震性能與結構布局規則性需要下翻功夫。
4. 結束語
目前，隨著城市經濟的發展和高層建筑的增多，我國鋼結構發展也開始迅速起來，鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑，已經開始做為重點推廣項目。人們的生活水平越來越高，對鋼建筑結構設計也提出了更高的要求。因此，加快新型高強、輕質、環保建材的研究與應用，使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟是當務之急。其中，我們要充分發揮結構工程師的創新能力，因為他們是結構設計革命的推動者和執行者。
參考文獻：
[1]薛發，國內鋼結構住宅的墻體發展狀況[J].工程建設與設計.2004-09.
[2]蔡玉春.鋼結構住宅產業化的現狀與進展[J].鋼結構.2005-01.
鋼結構設計范文2
關鍵詞：現代鋼結構 優點 設計 基本原則
隨著科學技術的不斷發展，各種建筑工程逐漸呈現大型化的特征，不但空間相對擴展，其跨度也在不斷延伸。在這種情況下，傳統的建筑材料和建筑方式已經遠遠不能滿足形勢發展的需要，在這種情況下，現代鋼結構的出現彌補了傳統建筑材料的不足，逐漸成為現代建筑不可或缺的重要結構。盡管現代鋼結構有著相當多的優點，但是現代鋼結構的設計過程中仍然存在著許多問題和難題，為此，大力加強現代鋼結構設計的研究，不但可以大力推進現代建筑的發展速度，而且還可以大大提高現代建筑的安全性。
一、現代鋼結構的優點
1、現代鋼結構安裝布置相對靈活
現代鋼結構組織結構比較均勻，其強度和彈性模量都比較高，因此可以進行大開間安排，這樣能夠使整個建筑平面分割合理，處理起來也相對靈活方便。
2、現代鋼結構構件的自重相對較輕
和傳統的建筑材料相比較，鋼結構構件的自重要輕1/3―1/2左右，這樣就可以降低處理建筑的地基或者鋼結構基礎的費用；同時，在發生較大震動時，鋼結構的反應比較小，能夠抵抗較強的震動，特別是具有較強的抗地震能力。
3、現代鋼結構的施工周期相對較短
現代鋼結構中相當多的配件以及建筑的主要構件都是工業化制作，不但質量能夠得到保證，而且施工時各構件之間大多都是使用強度較高的螺栓進行連接，這樣就會使得構件之間的組合安裝相當迅速，施工的周期也比較短。
4、現代鋼結構經濟效益相對較高
鋼結構由于采用現代設計以及現代化設備制造，制造比較快捷，運輸也比較方便，并且工程建造的周期也比較短，資金運轉也比較快，鋼材還可以循環使用，經濟效益也相對較高。
5、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、大橋、電視塔、雕塑、倉棚、工廠、住宅、山地建筑和臨時建筑等。這是和鋼結構自身的特點相一致的。
二、現代鋼結構設計的基本原則
1、現代鋼結構的穩定性原則
為保證現代建筑的穩定性，在進行現代鋼結構設計的過程中，必須考慮整個建筑體系以及建筑各組成部分的穩定性。盡管現代鋼結構最終組建起來的是具有宏觀立體性的現代建筑，但是在進行設計時，現代鋼結構基本上都是建立在平面基礎之上的。
2、現代鋼結構的穩定計算
在進行現代鋼結構的設計過程中，無論是單層框架結構還是多層框架結構，設計人員常常不對框架進行穩定分析，只是進行框架柱的穩定性計算。即使進行框架柱的穩定性計算，也必須對框架進行整體性分析，在得出柱計算長度系數（此時柱計算長度系數和框架穩定計算等效）的基礎上進行。但是，在實際操作中，由于框架結構種類繁多，如果按照每一個框架結構進行計算，那么必將浪費大量的人力物力和財力，為了能夠盡可能提高計算效率，就必須對一些特定的典型條件進行設定。
3、現代鋼結構的結構計算必須和構造設計相統一
現代鋼結構的結構計算與構造設計相統一，是每一位鋼結構設計人員必須隨時關注的問題，特別是現代鋼結構中的細微部位的構造和構件穩定性計算都必須做到絕對的配合，只有這樣才能確保整個鋼架結構的穩定性。
在設計過程中，對于傳遞彎矩與不要求傳遞彎矩的每一個節點進行連接時，必須滿足他們的剛度與柔度，在桁架節點應該盡最大可能避免出現桿件偏心現象。這些內容都是設計人員必須認真考慮的細節問題，只有這些問題考慮清楚，現代鋼架結構才有可能比較穩定。但是，只有這些設計是遠遠不夠的，如果現代鋼結構的穩定性能發生改變時，在鋼架結構的設計過程中必須具體問題具體分析，進行針對性設計。
三、現代鋼結構的設計
1、現代鋼結構的結構布置
在進行鋼結構的結構布置時，首先必須考慮組成整個鋼結構體系的各種鋼結構的特點。例如如果在輕型鋼結構的建筑中，存在著相當大的懸掛荷載，此時可以使用網架結構，而不使用門式鋼架結構。為了保證整個鋼架結構的穩定性，必須認真考慮整個建筑體系的特征、荷載分布、性質等諸多因素，并進行綜合處理。
2、現代鋼結構的截面設計
當鋼結構的形式確定之后，首先可以憑借自己的經驗估算構件截面，對構件截面的尺寸、形狀進行假設，普通情況下鋼梁可以使用軋制、槽鋼或者H型的鋼截面。按照荷載以及支座的狀況，截面高度一般為跨度的2%―5%。在對冀梁寬度進行設計時，要嚴格按照規定對梁之間側向支撐之間的距離進行確定，盡可能不進行鋼梁的整體穩定。
3、現代鋼結構的支撐設計
支撐設計是保證現代鋼結構穩定性的重要設計，通過有效的支撐設計可以構建合理的內力分配體系啊，從而有效改善現代鋼結構的整體剛度分布狀況，鞏固其薄弱環節，從而使整個鋼結構抵御水平荷載的能力更加強大。在進行現代鋼結構支撐體系的設計過程中，必須嚴格遵守下面的原則：實現縱向荷載的明確合理地進行傳遞；確保整個鋼結構平面外穩定，給鋼結構以及各組成構件的整體穩定性設計側向支點；使鋼結構的安裝更加快捷方便；滿足現代鋼結構的強度以及剛度的要求，使其具有更強的可靠性。
4、現代鋼結構的節點設計
現代鋼結構的設計中，節點的設計是非常重要的一個環節，節點設計是不是合理，對于整個鋼結構的可靠度、穩定性以及建設周期、建設成本都有著至關重要的關系。在進行節點設計時，首先必須綜合考慮節點的形式、構件的選擇、傳力特性等內容，然后對節點形式進行恰當選擇究竟是使用鋼節點、半鋼節點還是鉸接點。目前鋼結構實際設計中，結構分析通常為線彈性分析。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能。這為更精確的分析結構提供了條件。并不是所有的結構都需要使用軟件：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。
四、小結
總之，現代鋼結構取代傳統的建筑材料，是現代科技的體現，大力加強現代鋼結構的設計研究，可以不斷改進設計中出現的問題，尋找最適合的設計方法，只有這樣，才能夠不斷推進現代建筑的發展速度，提高現代建筑的安全性。
參考文獻：
1、宋雪峰 王玉潔.鋼結構設計中若干基本問題的探討[J].北華航天工業學院學報.2010.20.03
鋼結構設計范文3
關鍵詞：鋼結構；結構設計；建筑設計
中圖分類號：TU391文獻標識碼： A 文章編號：
1 鋼結構選型與結構布置
鋼結構通常有框架、平面(桁)架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。結構選型時，應考慮它們不同的特點。在輕鋼工業廠房中，當有較大懸掛荷載或移動荷載，就可考慮放棄門式剛架而采用網架；基本雪壓大的地區，屋面曲線應有利于積雪滑落，降雨量大的地區相似考慮。建筑允許時，在框架中布置支撐要比簡單的剛接節點框架有更好的經濟性。而對屋面覆蓋跨度較大的建筑，可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。高層鋼結構設計中，常采用鋼混凝土組合結構，在地震烈度高或很不規則的高層中，不應單純為了經濟去選擇不利抗震的核心筒加外榧的形式，宜選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結構體系。
結構的布置要根據體系特征、荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般的說要剛度均勻，力學模型清晰，盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎。柱間抗側支撐的分布應均勻，其形心要盡量靠近側向力的作用線．否則應考慮結構的扭轉，結構的抗側應有多道防線，比如有支撐框架結構，柱子至少應能單獨承受1／4的總水平力。
框架結構中次梁的布置，有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常的做法為減小截面而沿短向布置次梁，但是這會使主梁截面加大，減小了樓層凈高，頂層邊柱有時也會吃不消，如把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保全主梁和柱子。
2 鋼結構的穩定設計
穩定性是鋼結構設計中的一個突出問題， 在各種類型的鋼結構設計中， 都會遇到穩定問題。鋼結構中的穩定問題也是鋼結構設計中亟待解決的主要問題， 一旦出現鋼結構的失穩事故，不但對經濟造成嚴重的損失， 甚至會造成人員的傷亡， 這方面的教訓也很多。所以我們在鋼結構設計中， 一定要把好這一關。目前， 鋼結構中出現的失穩事故大多是由于設計者的經驗不足，對結構及構件的穩定性能不夠清楚， 對如何保證結構穩定缺少明確的認識， 造成結構設計中出現不應有的薄弱部位。因此， 在設計中應該明確鋼結構穩定的一些基本概念， 才能更好地處理鋼結構的穩定問題。
3圍護結構中檁條的設計
檁條通常是風荷載作用下對工況起控制作用，設計時常忽略驗算風吸力作用下的穩定，導致大風時很容易失穩破壞。為了保證風吸力作用下的整體穩定，通常在檁條之間設置拉條。計算中已考慮拉條的作用而施工圖中忽略了布置拉條或拉條布置不當都將導致檁條失穩破壞。正確的拉條布置位置是根據計算結果在檁條上下翼緣附近，在上下穩定均需要拉條約束時，也可設一根拉條從一檁條的下翼緣處連接于相鄰檁條的上翼緣處。在實際工程設計中有些設計者對屋面或墻架最上端檁條的側向支撐， 如拉條、斜拉條、撐桿能正確設置， 但對中間墻面或屋面， 如門窗洞口、屋面風機開孔處、屋面天窗(采光窗)等處， 經常只設拉條， 而漏設斜拉條和撐桿等， 根本無法將拉條上的拉力傳至承重結構上。其根本原因是對拉條、斜拉條、撐桿的傳力作用及途徑不清楚， 同時也是對規范條文只知其然， 不知其所以然， 從而給圍護結構的設計帶來安全隱患。
4隅撐的設計
設置隅撐是保證梁柱構件整體穩定的主要措施，隅撐間距是梁柱計算時確定的，大小規格也需通過計算確定。若因特殊原因不能設置隅撐， 應采取可靠措施保證梁柱翼緣不會因失穩而屈曲，否則存在安全隱患。所以在輕鋼結構和多高層框架結構的一些關鍵部位均要設計隅撐。
5 構件的抗扭設計
對于一般鋼結構構件(除箱形截面外)，其抗扭的能力是較弱的， 截面面積完全相同的工字形截面和箱形截面梁， 其扭轉常數之比為1：500，最大扭轉剪應力之比近于30：1。且受扭構件的受力狀態復雜，除因彎矩產生的彎曲正應力、剪應力外，還要承受因扭轉產生的正應力和剪應力，處于這種復雜受力狀況的構件支座處理也很困難。因此在實際的工程設計中， 通常是從結構布置上盡量避免使構件受扭， 或采取各種有效的措施阻止其受扭。若無法避免時宜采用閉合式的箱形截面梁。
6節點設計
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考慮。有時出現的一種情況是，最終設計的節點與結構分析模型中設定的形式不完全一致，如果你不能確定這種不一致帶來的偏差在工程許可范圍內(5%)，就必須避免。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。常用的鋼結構設計手冊推薦了豐富的節點做法及計算公式。連接的不同對結構影響甚大。比如，有的剛接節點雖然承受的彎矩沒有問題，但會產生較大轉動，不符合結構分析中的假定，會導致實際工程變形大于計算數據等不利結果。
連接節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法，初學者可偏安全選用前者。鋼結構設計手冊中通常有焊縫和螺栓連接的表格等供設計者查用，比較方便，也可以用結構軟件的后處理部分來自動完成。
具體設計包括以下內容：
（1）焊接：對焊接焊縫的尺寸及形式等，規范有強制規定，應嚴格守。焊條的選用應和被連接金屬材質適應。E43對應Q235，E50對應Q345。Q235與Q345連接時，應該選擇應選擇低強度的E43，而不是E50。焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接件重心接近。其他詳細內容看查看規范關于焊縫構造方面的規定。
（2）栓接：鉚接形式，在建筑工程中，現已很少采用。普通螺栓抗剪性能差，可在次要結構部位使用。高強度螺栓使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級。根據受力特點分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格為M12，常用M16～M30。超大規格的螺栓性能不穩定，應慎重使用。自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接，在低層墻板式住宅中也常用于主結構的連接，難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題。
（3）連接板：需要驗算栓孔削弱處的凈截面抗剪等。連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm，則除短梁或有較大集中荷載的梁除外，常不需要驗算抗剪。
（4）梁腹板：應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需要驗算孔壁局部承壓。
（5）節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者常犯的錯誤。此外，還應盡可能使用工人能方便地進行現場定位與臨時固定。
（6）節點設計還應考慮制造廠的工藝水平，比如鋼管連接節點的相貫線的切口可能需要數控機床等設備才能完成。
7鋼結構建筑的防火設計
鋼結構是不耐火的結構。鋼結構在火災烈焰下，構件溫度迅速升高，而鋼材的屈服強度和彈性模量卻急劇下降，結構變形迅速增大，最終導致結構倒塌。為此，需要對鋼結構中的梁、柱、支撐等承重構件和組合樓蓋體系的壓型鋼板作防火處理，常見的鋼結構有防火板包裹，防火噴涂，復合防火等。目前應用最多、是工業最方便的是噴涂防火涂料。防火涂料成本占鋼結構工程成本的2O％ ，只有開發出耐火鋼材或價格更低的防火材料，才能改變防火成本居高不下的局面。
鋼結構設計范文4
【關鍵詞】：多層鋼結構 鋼框架結構 支撐 SP板
Abstract: In the paper, firstly, from an analysis on the theoretical and practical significance of the multi-storey steel structure, it concludes that for the advantages and broad market prospect, multi-storey steel structure can be the new econmic growth point for the design institute. Secondly, with the market survey, the project design and some technical points in the implementation process of the multi-storey steel structure are put forward. Finally, illustrated by the engineering cases, how to achieve the above technical points in practice is expounded.
Key words: multi-storey steel structure; steel frame; supporting; SP board
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
一、多層鋼結構建筑的優勢和發展前景
多層鋼結構建筑作為一種較為新穎的結構形式，近幾十年來在世界范圍內的應用越來越普遍，廣泛地應用于公共建筑、商業、住宅、辦公樓等類型的建筑中。但由于以往在國內相對缺乏對多層鋼結構領域的研究，以及經濟造價方面的考慮，多層鋼結構在我國的應用主要是近十年的事，并且項目的總體規模不大，主要集中在超市、住宅等方面。
但是多層鋼結構作為一種先進的建筑技術，是社會經濟發展和科技進步在建筑業的產物，符合建筑產業化以及建筑資源可持續發展的要求。并且，鋼結構具有如下優點：1.材質均勻，可靠性高；2.強度高，自重輕；3.抗震性能好；4.精度高，質量好，施工速度快；5.便于管道穿越，減少樓層高度；6.施工時有利于環境保護，構件可循環利用；7.綜合經濟效益較好。以上優點結合保溫隔熱、廢舊利用的新型墻體建材的開發，能夠做到“節能省地”和環保建筑的要求。近年來，我國的鋼鐵產量穩步提高，為鋼結構建筑的發展提供了充足的外部條件；而對鋼結構的科學研究也在不斷深入進行，這為鋼結構建筑的發展提供了技術條件。
綜上所述，隨著我國國民經濟的進一步發展和鋼結構方面科研的更加深入，多層鋼結構建筑在我國的應用將會越來越普及，而鋼結構建筑設計市場對我們來說，是一次大的機遇，也是一次大的挑戰。正是在這樣的環境下，我們對多層鋼結構進行專門的課題研究，希望通過此課題的研究，提高我公司在多層鋼結構方面的設計實力，使我公司的多層鋼結構設計內容更完善、充實，為以后承接更多更復雜的多層鋼結構項目打下堅實的技術基礎。
二、多層鋼結構建筑的技術關鍵點
通過上述分析，多層鋼結構確實具有一定的優勢和很好的發展前景，但是一個具體的多層鋼結構建項目的實施，還存在著一些技術關鍵點需要解決：
1.多層鋼結構的結構類型?！督ㄖ拐鹪O計規范》（GB 50011-2010）第8.1.1條對鋼結構民用房屋的結構類型和最大高度進行了規定，第8.1.5條規定：一、二級的鋼結構房屋，宜設置偏心支撐、帶豎縫鋼筋混凝土抗震墻板、內藏鋼支撐鋼筋混凝土墻板、屈曲約束支撐等消能支撐或筒體。由此可知，多層鋼結構可采用框架結構、框架-支撐結構或其他結構類型，但是具體采用何種結構類型需根據實際情況（主要是抗震設防烈度、設計基本地震加速度和建筑物高度）和結構模型分析計算情況確定。
2.鋼框架柱的截面選擇。鋼框架柱的截面類型主要有： H形截面；箱形截面；圓形截面；十字形截面。
3.鋼框架剛接柱腳的實現。多層鋼結構與基礎剛接的柱腳依據連接方式的不同，分為埋入式柱腳、外包式柱腳和外露式柱腳。建筑物高度超過50米的高層鋼結構宜采用埋入式柱腳，6、7度時也可采用外包式柱腳。具體采用何種柱腳型式，需根據抗震設防烈度、建筑物高度等具體情況確定。
4.鋼框架中樓板、屋面板的選型。多高層建筑鋼結構中的樓板，普遍采用在壓型鋼板上澆筑混凝土形成的組合樓板和非組合樓板。組合樓板中的壓型鋼板不僅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉鋼筋與混凝土一起共同工作；非組合樓板中的壓型鋼板僅用作永久性模板，不考慮與混凝同工作。對6、7度時不超過50米的鋼結構還可采用裝配式、裝配整體式樓蓋（如樓板采用SP預應力空心板），但應將樓板預埋件與鋼梁焊接，或采取其他保證樓蓋整體性的措施。此外，還有現支模板現澆鋼筋混凝土板，這是傳統的現澆鋼筋混凝土板和比較現代的鋼結構結合的一種方式，需要分層支模，分層綁扎鋼筋，分層澆筑混凝土。
三、工程實例
某城市一用于家具展銷的物流中心，占地面積約19000平米，地下1層，地上5層，總建筑面積約11萬平米。該物流中心東西向長度為109.2米，南北向長度為176.4米，柱距均為8.4米。地下1層層高3.9米，地上1層層高5.1米，地上2層層高4.8米，地上3、4、5層層高均為4.5米。該建筑物總高度為23.85米。
該地區基本風壓0.45kN/㎡，基本雪壓0.40kN/㎡?？拐鹪O防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.15g，設計地震分組為第一組，場地類別為Ⅲ類。根據建設方的要求，該建筑地下室采用普通現澆鋼筋混凝土框架結構，地上采用鋼框架結構。地上鋼結構部分的具體結構類型、鋼柱鋼梁的截面類型、樓屋蓋和外墻材料的選型由設計院根據該項目的特點和以往的設計經驗確定，但務必做到最大限度地節省材料，降低造價，盡可能考慮建成后的運行成本達到最低，并且施工周期盡可能地短，以便該建筑盡早投入使用。
鋼結構設計范文5
關鍵詞：多層鋼結構住宅 結構設計
一 現狀分析
在現代社會中，經濟取得了高速的發展，人民的生活水平和生活質量有了極大地改善，但是我們在獲取財富，推動時代進步的同時，卻也給整個環境造成了嚴重的污染，生態環境遭受了巨大的破壞。所以，現在人們提出綠色發展觀念。改善經濟的增長模式。在建筑業中，人們一直渴望采取一種新的技術既能滿足社會居民的需求又能實現綠色建筑的構想。鋼結構技術的出現和發展滿足了人們的愿望，這種技術的應用不僅在設計施工和使用過程中展現自身的優勢，同時也能有效地減少之前混凝土建筑產生的環境污染和垃圾廢棄物，可謂是一舉兩得。在國外鋼結構住宅設計應經有了很大的發展，國外有將近一半的高檔建筑采用鋼結構，就亞洲范圍來說，日本和韓國的鋼結構技術也是取得了很大的進步。中國是世界上最大的產鋼大國，相應的煉鋼技術也得到了完善。并且我國的建筑業在近些年來呈現出迅速增長的態勢，所以鋼結構住宅在我國有非常理想的發展前景。雖然現在我國在這方面和國外有很大的差距，我國的住宅還是以混凝土為主要的結構形式，但是政府的相關部門已經采取了很多措施來加快推進我國鋼結構住宅的發展。并且在之前十中擴大民用建筑用鋼被建筑部確定為新世紀住宅發展的重點。所以我們相信只要能夠積極的開發和應用鋼結構，努力研究相應的設計技術，我國的鋼結構住宅業將會取得長足的發展。
二 結構設計分析
我們現在就多層鋼結構住宅的結構設計中的相關問題進行分析。具體的內容主要包括涉及設計結構的選擇和設計過程的注意要點。
結構選擇。
結構的選擇對于整個建筑有著重要的影響，只有清楚地了解各種結構體系的特點和內容，才能更好地進行選擇，更好地發揮鋼結構的優勢。目前我國現在常用的多層住宅鋼結構體系主要包括：鋼框架體系、框架支撐體系、框架核心筒體系。當然國外還有框架剪力墻體系、大型框架-輕鋼填充體系等等，這些在國內還處在研究的過程中，并沒有應用到實際的施工建筑中。所以我們主要介紹一下廣泛應用的鋼框架和框架支撐體系。1對于鋼框架體系來說，主要分為鋼框架和勁性柱框架兩種，我們重點分析鋼框架的相關內容。鋼框架體系的主要特點是：使用空間較大，剛度均勻，平面布置靈活；構建比較容易標準化和定型化；框架結構延性和自振周期長，重量輕，比較適合應用于抗震建筑；同時在承載力和穩定性上由于框架側向的剛度較柔，受重力二階效應的影響較大等等。其中在鋼框架結構梁柱上，半剛性連接方式在受力特征上介于剛接和鉸接，這種特征經過設計可以使框架的外在受力更加的合理，也可以更好地優化結構彎矩減少結構用鋼量。但是這種半剛性的連接鋼框架在實際的建筑中很少應用，這主要是因為它的受力變形是非線性的，這給實際的測算帶來很多的不便，并且具體的安裝和施工過程中也存在著一些問題。2對于框架支撐體系來講它有中心支撐和偏心支撐兩種，中心支撐框架的側向剛度較大。在受壓時它的能量吸收能力主要取決于它的長細比例和在反彈變形時對于局部屈曲的抗力。中心支撐框架耗能能力受到支撐屈曲的影響，在多層鋼結構住宅的設計中，抗側剛度不足的情況下不宜采用這種中心支撐框架。對于偏西支撐框架而言，它主要是在高烈度的情形之下，它的消能梁段就如同整個結構的保險絲一樣，能夠很好的消耗掉地震在建筑中產生的能量，從而保護建筑的穩定性。
設計過程中的注意要點。
1在多層鋼架結構的布置方面，設計人員為了滿足不同的需要，主要是通過調整框架的荷載傳遞方向來實現，一般會通過減小次梁截面從而使其沿著短向進行布置，但這樣會導致主梁截面加大，減少樓層的凈高，進而對頂層邊柱造成影響，所以相關人員在結構的布置方面一定要進行合理的設計分析，從整體的角度進行把握，不可只關注一個方面。2梁柱截面的選擇方面，一般在只有一個方向和梁剛連接時使用雙軸對稱的軋制或者是焊接的工字型的截面，而出現兩個互相垂直的方向和梁剛連接的時候最好選擇箱型的截面。3多層鋼結構住宅的荷載除了按照相關的明文規定之外還要充分考慮到安裝載荷以及樓層的附加水平載荷，這樣才能更好地保證安全性和可靠性。4在一些地震的多發區我們需要對于他們的結構構件內力進行相應的調整，比如說對于框架支撐結構的斜桿可以通過使用端部鉸接桿計算；進行內力分析計算時先對地震作用下內力進行調整，然后在進行其他方面的荷載產生的內力進行相關的組合等等。在整個的抗震設計中要按照強柱弱梁的基本要求進行，同時重視結構的抗震延性，在這方面美國有比較科學的研究，他們對于結構延性的要求很高，主要通過延性指數來表示延性，在這方面我們應該想他們虛心學習。當然除了上述的相關要點之外還要注意梁柱的剛性連接、結構的分析等方面。
結束
總之，對于多層鋼結構住宅的結構設計是一個十分復雜工程，對此我們應該堅持以我為主的方針，積極地學習和借鑒國外先進的技術方法，根據我國的實際情況進行綜合分析，統籌安排，從而一步步的提升我國在鋼結構設計方面的整體水平。
參考文獻
鋼結構設計范文6
關鍵詞：鋼結構；廠房；設計
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著經濟社會不斷發展，人們對建筑建設的要求也在不斷提高，如不僅要滿足施工速度，還要求具有很好的環保性、靈活性和抗震性等。同時隨著各種工藝技術也在不斷進步。鋼結構廠房在這方面就很好的凸顯了其優越性，不斷獲得普遍的推廣和使用。
一、鋼結構廠房的優越性及其特點
（一）鋼結構廠房具有施工速度快，安裝極其方便的優點。
由于鋼結構構件可以工廠化批量化生產，同時采用設備下料、焊接、開孔，并作表面處理，可極大的方便現場拼裝施工，大大縮短了施工的周期。
（二）由于鋼結構廠房體系使用的材料具有強度高、投資低等特點，所以鋼結構廠房拆遷也方便，可多次回收利用，大大節約了材料消耗，環保性好，結構壽命使用長。而且節省了制模工序，屬于環保型綠色建筑體系。
（三）鋼結構相對于混凝土結構主要優勢在重量上，這也可以大大減輕地基的負載，而且混凝土結構建筑工藝復雜，防震程度低，鋼結構體系都可以有效彌補這些不足。
二、鋼結構廠房設計的特點
鋼結構廠房是指采用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材，通過連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的國際流行的門式剛架輕鋼結構體系形式。
門式剛架鋼結構廠房在國內技術成熟，受到用戶普遍接受和認可，成為目前國內發展速度最快的一種鋼結構形式。門式剛架鋼結構廠房可以做成大跨度，大空間，便于內部靈活布置和使用。（鋼結構廠房采用門式剛架體系其單跨度甚至可達到80米。多跨可達到180米甚至跨度更大）鋼結構廠房主要是用在不承受大載荷的承重建筑。采用輕型H型鋼（焊接或軋制；變截面或等截面）做成門形剛架支承，C型、Z型冷彎薄壁型鋼作檁條和墻梁，壓型鋼板或輕質夾芯板作屋面、墻面圍護結構，采用高強螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料組裝起來的門式剛架鋼結構體系。
鋼結構廠房在全球范圍內，特別是在發達國家和地區鋼結構建筑工程領域中得到更合理、廣泛的應用。鋼結構廠房可廣泛應用于工業廠房，凈化車間，倉儲庫房，超市，會館展廳。
鋼結構廠房設計特點：鋼結構廠房自重輕，強度大，跨度大，空間大。設計先進，采用最先進的設計方法，充分發揮鋼材抗震性好、抗沖擊性好、剛性好、變形能力強的特點。而且還可以重復再利用，可以節約大量鋼材。結構新穎、簡潔、輕巧，占用面積小，使用面積大，有效擴大了建筑物的內部空間，彩鋼夾芯復合板，金屬壓型板等新型墻體屋面材料圍護，更顯示出建筑的時代感。安裝快捷，構件標準，制作精良，施工安裝簡便、快捷、安全
三、鋼結構廠房結構設計要點
多層廠房因為工藝布置的要求，一般都需要大空間，結構通常采用框架結構，在層數較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結構。結構布置的原則是:盡量使柱網對稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質量中心相近，以減小房屋的空間扭轉作用，結構體系要求簡捷、規則、傳力明確。避免出現應力集中和變形突變的凹角和收縮以及豎向變化過多的外挑和內收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
（一）地震區的廠房宜少設或不設防震縫
地震區房屋的伸縮縫是合一的，當房屋較長時，宜采取下列一些
構造措施和施工措施以少設伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m設置一道800mm~1400mm寬的后澆帶，后澆帶的位置設在結構受力影響最小的區段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內縱墻端開間的墻體等部位，適當提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設置架空層形成通風屋面。
（二）合理布置電梯間的位置
多層廠房由于設備、貨物很重，豎向運輸的需要，均要設置電梯。鋼筋棍凝土電梯井筒剛度很大，應充分考慮電梯井筒對建筑物的偏心影響，在結構布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端
部。
（三）控制橫向框架與縱向框架的周期
由于多層廠房跨度方向尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設計更為經濟合理。
四、鋼結構廠房設計應注意的重要方面
（一）鋼結構廠房圖紙設計的重要性
無論在什么樣的工程中，圖紙是工程施工的依據。在鋼結構廠房的設計期間，要組織施工單位專業技術人員對圖紙進行會審，檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，力爭把問題解決在施工之前，減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。
（二）對鋼結構廠房支撐系統的設計原則
為了保證鋼結構廠房的空間工作，提高其整體剛度，承受和傳遞縱向水平力，防止桿件產生過大的變形，避免壓桿失穩，以及保證結構的整體穩定性，應根據廠房結構的形式，車間吊車的設置，振動設備以及廠房的跨度、高度，溫度區段的長度等情況布置可靠的支撐系統。廠房每一溫度區段應設置穩定的柱間支撐系統，并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協調。
（三）鋼結構廠房耐熱能力設計的重要性
鋼結構工業廠房防火能力很差，當鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，出現藍脆現象;當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象；當溫度達500℃時，鋼材強度降至很低，以致鋼結構塌落。
（四）鋼結構廠房抗震性設計的重點
在對鋼結構廠房做抗震設計時應注意：首先，在廠房建設前要充分考慮加強其結構的抗震性，以應對復雜多變的地質變化，雖然鋼材在重力剛性等條件上有抗震的優勢，但是在總體布置方面也要力求安全最大化，要求廠房結構的質量和剛度均勻分布，使廠房受力均勻，使其受到外力作用時，可以將作用力均勻抵消，這樣就不會加劇作用力在剛性弱的地方聚積，給安全造成威肋，同時還要多采用剛架和橫向結構，利用鋼結構的受力性來減少橫向結構變形。
其次，在建設過程中要充分考慮杠桿失穩的問題，鋼結構在強度上可以充分滿足建設需要，所以要在支撐系統上多做文章，提高廠房結構整體穩定性，對鋼結構廠房尤為重要。
最后，在地震作用下，存在著低周疲勞作用，設計時應注意其對
廠房的影響。對結構連接點的設計，應保證節點的破壞不先于結構構件的全截面屈服，應使結構構件能進入塑性工作，充分吸收地震能量發揮其抗震能力。
五、結束語
總而言之，在鋼結構廠房設計的過程中，我們應嚴格按照和采用相關的設計標準，同時隨著鋼結構設計技術的日趨成熟，設計師也要緊跟時代步伐，堅持與時俱進。只有這樣，才能設計出結構合理，經濟環保的鋼結構廠房，滿足經濟建設發展的要求。
參考文獻
[1]劉榮來.鋼結構廠房設計技術總結.內蒙古煤炭經濟.2011-03-15
