前言：中文期刊网精心挑选了钢结构设计范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
钢结构设计范文1
引言
在建筑行业，钢结构设计应用的时间已经不短了，我们都知道，建筑钢结构的优点有很多，相比较传统的混凝土结构和砌体结构等，它性能稳定，质量轻强度高，抗震性能好，施工时可以在厂房进行加工再到现场装配，不仅装配的完整度好精密度高，而且能够大大的加快施工进度缩短工期。建筑师不是随心所欲在作设计，业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩，而且希望在其最终产品的确定过程中，设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段，建设项目更强调整体设计、更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调，设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。
1. 钢结构工程设计原则
1.1 钢结构设计服务于钢结构的施工与使用，钢结构工程使用目的是为了创造效益。公共建筑偏重于社会效益，工业建筑则偏重于经济效益。因此，“钢结构经济性”是钢结构设计的另一个重要方面。
“钢结构经济性”原则应从总体上加以分析，不能仅从某一方面孤立地去考察。在很长一段时间内，钢结构设计以耗钢量为标准，即耗钢量低就是先进的设计、是好的结构体系或形式，这在钢材匮乏的年代，节约钢材是一种重要的手段。然而，总体而言，单纯以耗钢量为评价标准是不完全的，也不尽合理。对门式刚架轻型钢结构房屋，全面评价结构体系的合理性应综合考虑用钢量、加工制作费、安装费、施工周期及基础费用等。
因此，钢结构设计时，必须对钢结构体系的经济性进行深入分析和全面的考察，只有综合效益最佳的方案或钢结构体系才是合理的。评价结构体系的合理性，不仅要看耗钢量指标，还要看总体造价，也要看工期的长短，建筑物的早日投入使用或投产可获得的使用效益。此外，钢结构设计是要系统考察主要建筑材料的供应情况，及当地的制造与安装水平等，同时还应与业主加强沟通。
1.2 根据实际情况，合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。因此如果结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏;但是太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。但是刚柔的程度历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。这就要靠设计者与业主进行沟通来确定一个方案。
1.3 钢结构体系的“适用”原则是针对钢结构体系的功能要求而言的，钢结构体系适用性与建筑物的使用功能有密切联系。为此在结构设计时，必须把握以下方面：对建筑物的功能、特点和所处的环境条件有充分的了解，如建筑物是民用建筑还是工业建筑，民用建筑是用于展览馆还是体育馆等，工业建筑是钢结构仓库还是钢结构厂房，钢结构厂房的生产工艺对建筑结构的影响情况等;建筑物对防火、保温、隔热、隔振和防腐蚀有何要求;对建筑所在地的环境状况和气象条件应有足够的了解;建筑物内是否有特殊设备或特殊载荷作用，及吊车的设置情况如何等。
2. 钢结构建筑主要施工方法
2.1 对于钢结构加工制作箱型柱，我们一般使用钢板。所有加工以及钢结构构件的除锈和焊接都在加工车间完成。
对于箱和筏基础底板的挑板问题，我们从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约;出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可灵活考虑;当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题;从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。
2.2 钢结构安装。钢结构建筑的楼盖一般多采用压型钢板与现浇钢筋混凝土叠合层组合而成，它既是楼盖的永久性支承模板，又与现浇层共同工作，是建筑物的永久组成部分。
钢结构压型钢板安装时其工序间的流程：钢结构主体验收合格――打设支顶桁架――压型钢板安装焊接――栓钉焊接――封板焊接――交验后设备管道、电路线路施工，钢筋绑扎――混凝土浇筑。
2.3 钢结构建筑的混凝土施工。在钢结构建筑工程中，混凝土部分的施工主要有2个方面：一个方面是现浇混凝土楼面;另一个方面是核心筒筒壁。混凝土主要通过砼泵竖向运输。依据工程的结构特点，楼面模板支撑方案使用H型梁下翼缘支撑小规格H型钢，并在其上放置竹胶板和钢筋。箱型柱内浇混凝土所使用的方法是借助泵的压力把混凝土从下往上压入箱型柱，即顶升法。
3. 钢结构住宅安装设计的问题对策
3.1 压型钢板在装、卸、安装中严禁用钢丝绳捆绑直接起吊;运输堆放应有足够的支点，以防变形;铺设前应将弯曲变形者校正好;钢梁顶面要保持清洁，严防潮湿及涂刷油漆。下料、切孔采用等离子弧切割机操作，严禁用乙炔氧气切割;大孔四周应补强。需支搭临时的支顶架，由施工设计确定，待混凝土达到一定强度后方可拆除。
3.2 钢结构住宅建筑推广中的关键问题之一是选择和开发外墙板。除满足外墙板的各项技术要求外，还要做到墙板原材料因地制宜、工作化生产、运输、安装连接方便等等。
3.3 以建筑设计为主导的钢结构住宅建筑，要和其他专业紧密互动配合。除此之外，钢结构住宅建筑还要注重解决一些问题，如：如何发挥钢结构的优势和避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板;还有要解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题等。
3.4 当建筑大多数房间较小，而仅一两处房间较大时，如按大房间确定基础板厚会造成浪费，而按小房间确定则造成配筋困难，当承载力能满足要求时，可在大房间中部垫聚苯卸载，按小房间确定基础板厚。
3.5 房地产开发商最关心的问题是钢结构住宅的造价。根据实际情况，钢结构住宅应定位于中、高档住宅，钢结构住宅建筑是一项系统工程，应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调，从而达到降低成本，提高综合经济效益的目的。
3.6 钢结构结构布局不规则，地震时易损坏。如果想要做到安全合理、节点构造方便可靠。结构抗震性能与结构布局规则性需要下翻功夫。
4. 结束语
目前，随着城市经济的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展也开始迅速起来，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已经开始做为重点推广项目。人们的生活水平越来越高，对钢建筑结构设计也提出了更高的要求。因此，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，我们要充分发挥结构工程师的创新能力，因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
参考文献：
[1]薛发，国内钢结构住宅的墙体发展状况[J].工程建设与设计.2004-09.
[2]蔡玉春.钢结构住宅产业化的现状与进展[J].钢结构.2005-01.
钢结构设计范文2
关键词：现代钢结构 优点 设计 基本原则
随着科学技术的不断发展，各种建筑工程逐渐呈现大型化的特征，不但空间相对扩展，其跨度也在不断延伸。在这种情况下，传统的建筑材料和建筑方式已经远远不能满足形势发展的需要，在这种情况下，现代钢结构的出现弥补了传统建筑材料的不足，逐渐成为现代建筑不可或缺的重要结构。尽管现代钢结构有着相当多的优点，但是现代钢结构的设计过程中仍然存在着许多问题和难题，为此，大力加强现代钢结构设计的研究，不但可以大力推进现代建筑的发展速度，而且还可以大大提高现代建筑的安全性。
一、现代钢结构的优点
1、现代钢结构安装布置相对灵活
现代钢结构组织结构比较均匀，其强度和弹性模量都比较高，因此可以进行大开间安排，这样能够使整个建筑平面分割合理，处理起来也相对灵活方便。
2、现代钢结构构件的自重相对较轻
和传统的建筑材料相比较，钢结构构件的自重要轻1/3―1/2左右，这样就可以降低处理建筑的地基或者钢结构基础的费用；同时，在发生较大震动时，钢结构的反应比较小，能够抵抗较强的震动，特别是具有较强的抗地震能力。
3、现代钢结构的施工周期相对较短
现代钢结构中相当多的配件以及建筑的主要构件都是工业化制作，不但质量能够得到保证，而且施工时各构件之间大多都是使用强度较高的螺栓进行连接，这样就会使得构件之间的组合安装相当迅速，施工的周期也比较短。
4、现代钢结构经济效益相对较高
钢结构由于采用现代设计以及现代化设备制造，制造比较快捷，运输也比较方便，并且工程建造的周期也比较短，资金运转也比较快，钢材还可以循环使用，经济效益也相对较高。
5、钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大，有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。
二、现代钢结构设计的基本原则
1、现代钢结构的稳定性原则
为保证现代建筑的稳定性，在进行现代钢结构设计的过程中，必须考虑整个建筑体系以及建筑各组成部分的稳定性。尽管现代钢结构最终组建起来的是具有宏观立体性的现代建筑，但是在进行设计时，现代钢结构基本上都是建立在平面基础之上的。
2、现代钢结构的稳定计算
在进行现代钢结构的设计过程中，无论是单层框架结构还是多层框架结构，设计人员常常不对框架进行稳定分析，只是进行框架柱的稳定性计算。即使进行框架柱的稳定性计算，也必须对框架进行整体性分析，在得出柱计算长度系数（此时柱计算长度系数和框架稳定计算等效）的基础上进行。但是，在实际操作中，由于框架结构种类繁多，如果按照每一个框架结构进行计算，那么必将浪费大量的人力物力和财力，为了能够尽可能提高计算效率，就必须对一些特定的典型条件进行设定。
3、现代钢结构的结构计算必须和构造设计相统一
现代钢结构的结构计算与构造设计相统一，是每一位钢结构设计人员必须随时关注的问题，特别是现代钢结构中的细微部位的构造和构件稳定性计算都必须做到绝对的配合，只有这样才能确保整个钢架结构的稳定性。
在设计过程中，对于传递弯矩与不要求传递弯矩的每一个节点进行连接时，必须满足他们的刚度与柔度，在桁架节点应该尽最大可能避免出现杆件偏心现象。这些内容都是设计人员必须认真考虑的细节问题，只有这些问题考虑清楚，现代钢架结构才有可能比较稳定。但是，只有这些设计是远远不够的，如果现代钢结构的稳定性能发生改变时，在钢架结构的设计过程中必须具体问题具体分析，进行针对性设计。
三、现代钢结构的设计
1、现代钢结构的结构布置
在进行钢结构的结构布置时，首先必须考虑组成整个钢结构体系的各种钢结构的特点。例如如果在轻型钢结构的建筑中，存在着相当大的悬挂荷载，此时可以使用网架结构，而不使用门式钢架结构。为了保证整个钢架结构的稳定性，必须认真考虑整个建筑体系的特征、荷载分布、性质等诸多因素，并进行综合处理。
2、现代钢结构的截面设计
当钢结构的形式确定之后，首先可以凭借自己的经验估算构件截面，对构件截面的尺寸、形状进行假设，普通情况下钢梁可以使用轧制、槽钢或者H型的钢截面。按照荷载以及支座的状况，截面高度一般为跨度的2%―5%。在对冀梁宽度进行设计时，要严格按照规定对梁之间侧向支撑之间的距离进行确定，尽可能不进行钢梁的整体稳定。
3、现代钢结构的支撑设计
支撑设计是保证现代钢结构稳定性的重要设计，通过有效的支撑设计可以构建合理的内力分配体系啊，从而有效改善现代钢结构的整体刚度分布状况，巩固其薄弱环节，从而使整个钢结构抵御水平荷载的能力更加强大。在进行现代钢结构支撑体系的设计过程中，必须严格遵守下面的原则：实现纵向荷载的明确合理地进行传递；确保整个钢结构平面外稳定，给钢结构以及各组成构件的整体稳定性设计侧向支点；使钢结构的安装更加快捷方便；满足现代钢结构的强度以及刚度的要求，使其具有更强的可靠性。
4、现代钢结构的节点设计
现代钢结构的设计中，节点的设计是非常重要的一个环节，节点设计是不是合理，对于整个钢结构的可靠度、稳定性以及建设周期、建设成本都有着至关重要的关系。在进行节点设计时，首先必须综合考虑节点的形式、构件的选择、传力特性等内容，然后对节点形式进行恰当选择究竟是使用钢节点、半钢节点还是铰接点。目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析。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提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件：典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。简单结构通过手算进行分析。复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。
四、小结
总之，现代钢结构取代传统的建筑材料，是现代科技的体现，大力加强现代钢结构的设计研究，可以不断改进设计中出现的问题，寻找最适合的设计方法，只有这样，才能够不断推进现代建筑的发展速度，提高现代建筑的安全性。
参考文献：
1、宋雪峰 王玉洁.钢结构设计中若干基本问题的探讨[J].北华航天工业学院学报.2010.20.03
钢结构设计范文3
关键词：钢结构；结构设计；建筑设计
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
1 钢结构选型与结构布置
钢结构通常有框架、平面(桁)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架；基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑要比简单的刚接节点框架有更好的经济性。而对屋面覆盖跨度较大的建筑，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外榧的形式，宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。
结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力的作用线．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，柱子至少应能单独承受1／4的总水平力。
框架结构中次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常的做法为减小截面而沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减小了楼层净高，顶层边柱有时也会吃不消，如把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保全主梁和柱子。
2 钢结构的稳定设计
稳定性是钢结构设计中的一个突出问题， 在各种类型的钢结构设计中， 都会遇到稳定问题。钢结构中的稳定问题也是钢结构设计中亟待解决的主要问题， 一旦出现钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失， 甚至会造成人员的伤亡， 这方面的教训也很多。所以我们在钢结构设计中， 一定要把好这一关。目前， 钢结构中出现的失稳事故大多是由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚， 对如何保证结构稳定缺少明确的认识， 造成结构设计中出现不应有的薄弱部位。因此， 在设计中应该明确钢结构稳定的一些基本概念， 才能更好地处理钢结构的稳定问题。
3围护结构中檩条的设计
檩条通常是风荷载作用下对工况起控制作用，设计时常忽略验算风吸力作用下的稳定，导致大风时很容易失稳破坏。为了保证风吸力作用下的整体稳定，通常在檩条之间设置拉条。计算中已考虑拉条的作用而施工图中忽略了布置拉条或拉条布置不当都将导致檩条失稳破坏。正确的拉条布置位置是根据计算结果在檩条上下翼缘附近，在上下稳定均需要拉条约束时，也可设一根拉条从一檩条的下翼缘处连接于相邻檩条的上翼缘处。在实际工程设计中有些设计者对屋面或墙架最上端檩条的侧向支撑， 如拉条、斜拉条、撑杆能正确设置， 但对中间墙面或屋面， 如门窗洞口、屋面风机开孔处、屋面天窗(采光窗)等处， 经常只设拉条， 而漏设斜拉条和撑杆等， 根本无法将拉条上的拉力传至承重结构上。其根本原因是对拉条、斜拉条、撑杆的传力作用及途径不清楚， 同时也是对规范条文只知其然， 不知其所以然， 从而给围护结构的设计带来安全隐患。
4隅撑的设计
设置隅撑是保证梁柱构件整体稳定的主要措施，隅撑间距是梁柱计算时确定的，大小规格也需通过计算确定。若因特殊原因不能设置隅撑， 应采取可靠措施保证梁柱翼缘不会因失稳而屈曲，否则存在安全隐患。所以在轻钢结构和多高层框架结构的一些关键部位均要设计隅撑。
5 构件的抗扭设计
对于一般钢结构构件(除箱形截面外)，其抗扭的能力是较弱的， 截面面积完全相同的工字形截面和箱形截面梁， 其扭转常数之比为1：500，最大扭转剪应力之比近于30：1。且受扭构件的受力状态复杂，除因弯矩产生的弯曲正应力、剪应力外，还要承受因扭转产生的正应力和剪应力，处于这种复杂受力状况的构件支座处理也很困难。因此在实际的工程设计中， 通常是从结构布置上尽量避免使构件受扭， 或采取各种有效的措施阻止其受扭。若无法避免时宜采用闭合式的箱形截面梁。
6节点设计
节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分考虑。有时出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中设定的形式不完全一致，如果你不能确定这种不一致带来的偏差在工程许可范围内(5%)，就必须避免。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。常用的钢结构设计手册推荐了丰富的节点做法及计算公式。连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受的弯矩没有问题，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不利结果。
连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者。钢结构设计手册中通常有焊缝和螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便，也可以用结构软件的后处理部分来自动完成。
具体设计包括以下内容：
（1）焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格守。焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应Q235，E50对应Q345。Q235与Q345连接时，应该选择应选择低强度的E43，而不是E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接件重心接近。其他详细内容看查看规范关于焊缝构造方面的规定。
（2）栓接：铆接形式，在建筑工程中，现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。高强度螺栓使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同。高强螺栓最小规格为M12，常用M16～M30。超大规格的螺栓性能不稳定，应慎重使用。自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接，在低层墙板式住宅中也常用于主结构的连接，难以解决的是自攻过程中防腐层的破坏问题。
（3）连接板：需要验算栓孔削弱处的净截面抗剪等。连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加4mm，则除短梁或有较大集中荷载的梁除外，常不需要验算抗剪。
（4）梁腹板：应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需要验算孔壁局部承压。
（5）节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者常犯的错误。此外，还应尽可能使用工人能方便地进行现场定位与临时固定。
（6）节点设计还应考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口可能需要数控机床等设备才能完成。
7钢结构建筑的防火设计
钢结构是不耐火的结构。钢结构在火灾烈焰下，构件温度迅速升高，而钢材的屈服强度和弹性模量却急剧下降，结构变形迅速增大，最终导致结构倒塌。为此，需要对钢结构中的梁、柱、支撑等承重构件和组合楼盖体系的压型钢板作防火处理，常见的钢结构有防火板包裹，防火喷涂，复合防火等。目前应用最多、是工业最方便的是喷涂防火涂料。防火涂料成本占钢结构工程成本的2O％ ，只有开发出耐火钢材或价格更低的防火材料，才能改变防火成本居高不下的局面。
钢结构设计范文4
【关键词】：多层钢结构 钢框架结构 支撑 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
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、多层钢结构建筑的优势和发展前景
多层钢结构建筑作为一种较为新颖的结构形式，近几十年来在世界范围内的应用越来越普遍，广泛地应用于公共建筑、商业、住宅、办公楼等类型的建筑中。但由于以往在国内相对缺乏对多层钢结构领域的研究，以及经济造价方面的考虑，多层钢结构在我国的应用主要是近十年的事，并且项目的总体规模不大，主要集中在超市、住宅等方面。
但是多层钢结构作为一种先进的建筑技术，是社会经济发展和科技进步在建筑业的产物，符合建筑产业化以及建筑资源可持续发展的要求。并且，钢结构具有如下优点：1.材质均匀，可靠性高；2.强度高，自重轻；3.抗震性能好；4.精度高，质量好，施工速度快；5.便于管道穿越，减少楼层高度；6.施工时有利于环境保护，构件可循环利用；7.综合经济效益较好。以上优点结合保温隔热、废旧利用的新型墙体建材的开发，能够做到“节能省地”和环保建筑的要求。近年来，我国的钢铁产量稳步提高，为钢结构建筑的发展提供了充足的外部条件；而对钢结构的科学研究也在不断深入进行，这为钢结构建筑的发展提供了技术条件。
综上所述，随着我国国民经济的进一步发展和钢结构方面科研的更加深入，多层钢结构建筑在我国的应用将会越来越普及，而钢结构建筑设计市场对我们来说，是一次大的机遇，也是一次大的挑战。正是在这样的环境下，我们对多层钢结构进行专门的课题研究，希望通过此课题的研究，提高我公司在多层钢结构方面的设计实力，使我公司的多层钢结构设计内容更完善、充实，为以后承接更多更复杂的多层钢结构项目打下坚实的技术基础。
二、多层钢结构建筑的技术关键点
通过上述分析，多层钢结构确实具有一定的优势和很好的发展前景，但是一个具体的多层钢结构建项目的实施，还存在着一些技术关键点需要解决：
1.多层钢结构的结构类型。《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）第8.1.1条对钢结构民用房屋的结构类型和最大高度进行了规定，第8.1.5条规定：一、二级的钢结构房屋，宜设置偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板、屈曲约束支撑等消能支撑或筒体。由此可知，多层钢结构可采用框架结构、框架-支撑结构或其他结构类型，但是具体采用何种结构类型需根据实际情况（主要是抗震设防烈度、设计基本地震加速度和建筑物高度）和结构模型分析计算情况确定。
2.钢框架柱的截面选择。钢框架柱的截面类型主要有： H形截面；箱形截面；圆形截面；十字形截面。
3.钢框架刚接柱脚的实现。多层钢结构与基础刚接的柱脚依据连接方式的不同，分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚。建筑物高度超过50米的高层钢结构宜采用埋入式柱脚，6、7度时也可采用外包式柱脚。具体采用何种柱脚型式，需根据抗震设防烈度、建筑物高度等具体情况确定。
4.钢框架中楼板、屋面板的选型。多高层建筑钢结构中的楼板，普遍采用在压型钢板上浇筑混凝土形成的组合楼板和非组合楼板。组合楼板中的压型钢板不仅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起共同工作；非组合楼板中的压型钢板仅用作永久性模板，不考虑与混凝同工作。对6、7度时不超过50米的钢结构还可采用装配式、装配整体式楼盖（如楼板采用SP预应力空心板），但应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。此外，还有现支模板现浇钢筋混凝土板，这是传统的现浇钢筋混凝土板和比较现代的钢结构结合的一种方式，需要分层支模，分层绑扎钢筋，分层浇筑混凝土。
三、工程实例
某城市一用于家具展销的物流中心，占地面积约19000平米，地下1层，地上5层，总建筑面积约11万平米。该物流中心东西向长度为109.2米，南北向长度为176.4米，柱距均为8.4米。地下1层层高3.9米，地上1层层高5.1米，地上2层层高4.8米，地上3、4、5层层高均为4.5米。该建筑物总高度为23.85米。
该地区基本风压0.45kN/㎡，基本雪压0.40kN/㎡。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类。根据建设方的要求，该建筑地下室采用普通现浇钢筋混凝土框架结构，地上采用钢框架结构。地上钢结构部分的具体结构类型、钢柱钢梁的截面类型、楼屋盖和外墙材料的选型由设计院根据该项目的特点和以往的设计经验确定，但务必做到最大限度地节省材料，降低造价，尽可能考虑建成后的运行成本达到最低，并且施工周期尽可能地短，以便该建筑尽早投入使用。
钢结构设计范文5
关键词：多层钢结构住宅 结构设计
一 现状分析
在现代社会中，经济取得了高速的发展，人民的生活水平和生活质量有了极大地改善，但是我们在获取财富，推动时代进步的同时，却也给整个环境造成了严重的污染，生态环境遭受了巨大的破坏。所以，现在人们提出绿色发展观念。改善经济的增长模式。在建筑业中，人们一直渴望采取一种新的技术既能满足社会居民的需求又能实现绿色建筑的构想。钢结构技术的出现和发展满足了人们的愿望，这种技术的应用不仅在设计施工和使用过程中展现自身的优势，同时也能有效地减少之前混凝土建筑产生的环境污染和垃圾废弃物，可谓是一举两得。在国外钢结构住宅设计应经有了很大的发展，国外有将近一半的高档建筑采用钢结构，就亚洲范围来说，日本和韩国的钢结构技术也是取得了很大的进步。中国是世界上最大的产钢大国，相应的炼钢技术也得到了完善。并且我国的建筑业在近些年来呈现出迅速增长的态势，所以钢结构住宅在我国有非常理想的发展前景。虽然现在我国在这方面和国外有很大的差距，我国的住宅还是以混凝土为主要的结构形式，但是政府的相关部门已经采取了很多措施来加快推进我国钢结构住宅的发展。并且在之前十中扩大民用建筑用钢被建筑部确定为新世纪住宅发展的重点。所以我们相信只要能够积极的开发和应用钢结构，努力研究相应的设计技术，我国的钢结构住宅业将会取得长足的发展。
二 结构设计分析
我们现在就多层钢结构住宅的结构设计中的相关问题进行分析。具体的内容主要包括涉及设计结构的选择和设计过程的注意要点。
结构选择。
结构的选择对于整个建筑有着重要的影响，只有清楚地了解各种结构体系的特点和内容，才能更好地进行选择，更好地发挥钢结构的优势。目前我国现在常用的多层住宅钢结构体系主要包括：钢框架体系、框架支撑体系、框架核心筒体系。当然国外还有框架剪力墙体系、大型框架-轻钢填充体系等等，这些在国内还处在研究的过程中，并没有应用到实际的施工建筑中。所以我们主要介绍一下广泛应用的钢框架和框架支撑体系。1对于钢框架体系来说，主要分为钢框架和劲性柱框架两种，我们重点分析钢框架的相关内容。钢框架体系的主要特点是：使用空间较大，刚度均匀，平面布置灵活；构建比较容易标准化和定型化；框架结构延性和自振周期长，重量轻，比较适合应用于抗震建筑；同时在承载力和稳定性上由于框架侧向的刚度较柔，受重力二阶效应的影响较大等等。其中在钢框架结构梁柱上，半刚性连接方式在受力特征上介于刚接和铰接，这种特征经过设计可以使框架的外在受力更加的合理，也可以更好地优化结构弯矩减少结构用钢量。但是这种半刚性的连接钢框架在实际的建筑中很少应用，这主要是因为它的受力变形是非线性的，这给实际的测算带来很多的不便，并且具体的安装和施工过程中也存在着一些问题。2对于框架支撑体系来讲它有中心支撑和偏心支撑两种，中心支撑框架的侧向刚度较大。在受压时它的能量吸收能力主要取决于它的长细比例和在反弹变形时对于局部屈曲的抗力。中心支撑框架耗能能力受到支撑屈曲的影响，在多层钢结构住宅的设计中，抗侧刚度不足的情况下不宜采用这种中心支撑框架。对于偏西支撑框架而言，它主要是在高烈度的情形之下，它的消能梁段就如同整个结构的保险丝一样，能够很好的消耗掉地震在建筑中产生的能量，从而保护建筑的稳定性。
设计过程中的注意要点。
1在多层钢架结构的布置方面，设计人员为了满足不同的需要，主要是通过调整框架的荷载传递方向来实现，一般会通过减小次梁截面从而使其沿着短向进行布置，但这样会导致主梁截面加大，减少楼层的净高，进而对顶层边柱造成影响，所以相关人员在结构的布置方面一定要进行合理的设计分析，从整体的角度进行把握，不可只关注一个方面。2梁柱截面的选择方面，一般在只有一个方向和梁刚连接时使用双轴对称的轧制或者是焊接的工字型的截面，而出现两个互相垂直的方向和梁刚连接的时候最好选择箱型的截面。3多层钢结构住宅的荷载除了按照相关的明文规定之外还要充分考虑到安装载荷以及楼层的附加水平载荷，这样才能更好地保证安全性和可靠性。4在一些地震的多发区我们需要对于他们的结构构件内力进行相应的调整，比如说对于框架支撑结构的斜杆可以通过使用端部铰接杆计算；进行内力分析计算时先对地震作用下内力进行调整，然后在进行其他方面的荷载产生的内力进行相关的组合等等。在整个的抗震设计中要按照强柱弱梁的基本要求进行，同时重视结构的抗震延性，在这方面美国有比较科学的研究，他们对于结构延性的要求很高，主要通过延性指数来表示延性，在这方面我们应该想他们虚心学习。当然除了上述的相关要点之外还要注意梁柱的刚性连接、结构的分析等方面。
结束
总之，对于多层钢结构住宅的结构设计是一个十分复杂工程，对此我们应该坚持以我为主的方针，积极地学习和借鉴国外先进的技术方法，根据我国的实际情况进行综合分析，统筹安排，从而一步步的提升我国在钢结构设计方面的整体水平。
参考文献
钢结构设计范文6
关键词：钢结构；厂房；设计
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
随着经济社会不断发展，人们对建筑建设的要求也在不断提高，如不仅要满足施工速度，还要求具有很好的环保性、灵活性和抗震性等。同时随着各种工艺技术也在不断进步。钢结构厂房在这方面就很好的凸显了其优越性，不断获得普遍的推广和使用。
一、钢结构厂房的优越性及其特点
（一）钢结构厂房具有施工速度快，安装极其方便的优点。
由于钢结构构件可以工厂化批量化生产，同时采用设备下料、焊接、开孔，并作表面处理，可极大的方便现场拼装施工，大大缩短了施工的周期。
（二）由于钢结构厂房体系使用的材料具有强度高、投资低等特点，所以钢结构厂房拆迁也方便，可多次回收利用，大大节约了材料消耗，环保性好，结构寿命使用长。而且节省了制模工序，属于环保型绿色建筑体系。
（三）钢结构相对于混凝土结构主要优势在重量上，这也可以大大减轻地基的负载，而且混凝土结构建筑工艺复杂，防震程度低，钢结构体系都可以有效弥补这些不足。
二、钢结构厂房设计的特点
钢结构厂房是指采用钢板和热扎、冷弯或焊接型材，通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的国际流行的门式刚架轻钢结构体系形式。
门式刚架钢结构厂房在国内技术成熟，受到用户普遍接受和认可，成为目前国内发展速度最快的一种钢结构形式。门式刚架钢结构厂房可以做成大跨度，大空间，便于内部灵活布置和使用。（钢结构厂房采用门式刚架体系其单跨度甚至可达到80米。多跨可达到180米甚至跨度更大）钢结构厂房主要是用在不承受大载荷的承重建筑。采用轻型H型钢（焊接或轧制；变截面或等截面）做成门形刚架支承，C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的门式刚架钢结构体系。
钢结构厂房在全球范围内，特别是在发达国家和地区钢结构建筑工程领域中得到更合理、广泛的应用。钢结构厂房可广泛应用于工业厂房，净化车间，仓储库房，超市，会馆展厅。
钢结构厂房设计特点：钢结构厂房自重轻，强度大，跨度大，空间大。设计先进，采用最先进的设计方法，充分发挥钢材抗震性好、抗冲击性好、刚性好、变形能力强的特点。而且还可以重复再利用，可以节约大量钢材。结构新颖、简洁、轻巧，占用面积小，使用面积大，有效扩大了建筑物的内部空间，彩钢夹芯复合板，金属压型板等新型墙体屋面材料围护，更显示出建筑的时代感。安装快捷，构件标准，制作精良，施工安装简便、快捷、安全
三、钢结构厂房结构设计要点
多层厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
（一）地震区的厂房宜少设或不设防震缝
地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些
构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝；施工中，每隔40m设置一道800mm~1400mm宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段；在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位，适当提高配筋率；加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
（二）合理布置电梯间的位置
多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯。钢筋棍凝土电梯井筒刚度很大，应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响，在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端
部。
（三）控制横向框架与纵向框架的周期
由于多层厂房跨度方向尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。
四、钢结构厂房设计应注意的重要方面
（一）钢结构厂房图纸设计的重要性
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。
（二）对钢结构厂房支撑系统的设计原则
为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。
（三）钢结构厂房耐热能力设计的重要性
钢结构工业厂房防火能力很差，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。
（四）钢结构厂房抗震性设计的重点
在对钢结构厂房做抗震设计时应注意：首先，在厂房建设前要充分考虑加强其结构的抗震性，以应对复杂多变的地质变化，虽然钢材在重力刚性等条件上有抗震的优势，但是在总体布置方面也要力求安全最大化，要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，使其受到外力作用时，可以将作用力均匀抵消，这样就不会加剧作用力在刚性弱的地方聚积，给安全造成威肋，同时还要多采用刚架和横向结构，利用钢结构的受力性来减少横向结构变形。
其次，在建设过程中要充分考虑杠杆失稳的问题，钢结构在强度上可以充分满足建设需要，所以要在支撑系统上多做文章，提高厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。
最后，在地震作用下，存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对
厂房的影响。对结构连接点的设计，应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
五、结束语
总而言之，在钢结构厂房设计的过程中，我们应严格按照和采用相关的设计标准，同时随着钢结构设计技术的日趋成熟，设计师也要紧跟时代步伐，坚持与时俱进。只有这样，才能设计出结构合理，经济环保的钢结构厂房，满足经济建设发展的要求。
参考文献
[1]刘荣来.钢结构厂房设计技术总结.内蒙古煤炭经济.2011-03-15
