文档介绍：钢结构设计及轻型钢结构应用设计
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
【摘要】随着人类社会的不断发展进步，人类对自身的居住环境要求也越来越高；高品质、高效、环保型的生产、生活场所就应运而生。轻型钢结构建筑就是得到广泛认可，并得到迅猛发展的建筑结构型式之一。本文分析了钢结构设计及轻型钢结构应用。
【关键词】钢结构设计；轻型钢结构；应用；
近年来，轻型钢结构在建筑工程中得到了越来越广泛的应用，例如在高层建筑、大跨度公共建筑中，都有轻型钢结构设计的身影，它已成为一个城市现代建筑的象征。随着现代轻型钢结构设计水平提高，从而形式由单一的框架式发展到多元化，如肋玻结构形式、钢桁架结构形式。
一、钢结构设计
1. 钢结构形式与结构布置。钢结构在设计之前应该选择合理的结构体系，合理的建筑结构体系应该是刚柔相济。钢结构常用的结构体系有框架、平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。在钢结构设计的整个过程中都应该注重的是概念设计，所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。所以它在结构选型与布置阶段就尤其重要。对一些难以做出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的破坏机理、力学关系、试验现象、震害和工程经验中获得概念设计的思想，结构的布置及细部措施应该从全局的角度来确定控制。一般地说要刚度均匀，力学模型清晰简便，层次清楚，条理分明，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，控制构件的侧移变形，保证结构具有足够的抗弯和抗剪能力，使其结构传力以最直接简单的线路传递到基础，抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线，比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独随 1/4 的总水平力。
2. 判定结构的合理性。要正确使用结构软件，还应对其输出结果做正确的判断。比如评估各向周期、位移、应力、总剪力、变形特征等。不同的软件会有不同的适用条件和范围，初学者应充分明了。工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。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法，有时会用误差和较大的假定，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的安全。钢结构设计中，适用条件、概念及构造是比定量计算更重要的内容。
3. 连接节点优化设计。钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成构件，各通过一定安装而形成整体结构，连接部位应有足够的强度、刚度、延性。所以连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一，钢结构的连接方法可分为焊接、铆接、普通螺栓连接、高强螺栓连接。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分地思考与确定，应根据连接节点的位置及其所要求的强度、刚度合理地确定连接方式及节点细部构造和计算方法。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这必须避免，按传力特性不同，节点分刚接、铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者，连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然随弯矩没有问题，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