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摘 要：在钢结构设计的过程中对设计的每项内容，设计工程师都先会依据常见的工程钢结构和概念及这个工程的详细外部条件综合在一起， 设想着设计出一个完美的钢结构设计方法， 其中包含构造处理守则、运用的处理方法、结构体系结构布量等， 在初步解析探究认为合理而且可以实施后， 将其当成准则开始实行详细的设计。同时伴随着钢结构设计的趋向标准以及系统的逐渐完整，目前全国全部省市的所有设计院对于钢结构设计的优化都在进行各种程度的关注，也由此解决了部分问题。这篇文章融合了这些年钢结构设计改进工作的实践以及经验，针对钢结构设计方法里的问题实行了简要的解析以及讨论。
关键词：钢结构；设计方法；研究进展
中图分类号 ： TU391 文献标识码 ： A 文章编号：1671-3362（2013）04-0001-02
1 引言
在对钢结构优化设计所发现的问题中，有的是对规范条文的理解不深刻，有的是对强制性条文的贯彻执行不力，有的是对计算软件的选用不适当，还有的则是因为设计经验不足而导致的错误。而只有坚持优化设计的制度，才能保证更加完美可靠的设计作品。而工程师控制着设计工作，之所以说是控制，即在钢结构设计的过程中对设计的每项内容，设计工程师都先会依据常见的工程钢结构和概念及这个工程的详细外部条件综合在一起，设想着设计出一个完美的钢结构设计方法，其中包含构造处理守则、运用的处理方法、结构体系结构布量等，在初步解析探究认为合理而且可以实施后，将其当成准则开始实行详细的设计。钢结构设计是关系到人的生命安全，在这方面决没有小问题，因此设计者应该按照相应的规范，严格执行；细心、考虑全面，注意细节，为完成一个个完美的作品而努力。下文根据这些年钢结构设计改进工作的实践以及经验，针对钢结构设计方法里的问题实行了简要的解析以及讨论。
2 钢结构设计方法的研究进展
2.1 计算软件选用的优化
在钢结构设计里面B级高度的杂高层建筑结构以及高层建筑结构应该使用最低两个不一样的力学模型的三维空间分析软件实施整体内力位移的处理。由于现在市场上的商用软件比较齐全，例如：TBSA、PMSAP、SATWE、TAT等高层计算软件和ANSYS、SAP2000、MIDAS等，所以在实行结构处理时，应该依据工程特点来运用适合的计算软件，并且需要选取两个力学模型不一样的三维空间分析软件，尤其是针对受力繁琐的结构，例如产生了多次变换的框支剪力墙结构，就更加需要选择合适的分析软件。而且针对局部受力比较繁琐的结构件，还应该依照应力分析的最终结果来进行配筋设计的改进。
2.2 计算参数取值的优化
在进行钢结构设计抗震处理时，应该将平扭转耦联计算结构的扭转效应思考进去，振型数不应比15小，对多塔结构振型数不应比塔楼数的9倍还要小，同时计算振型数应该让振型参与质量不比总质量的90%小。并且在实际施工图的改善阶段，却常常发觉有处理的振型数缺少的问题，甚至一些结构设计振型参与质量只是总质量的一半，这样就一定会使得结构计算结果误差比较大。
在处理高层建筑钢结构的内力位移时，假如仅仅将关键结构构件（如梁、柱、剪力墙以及筒体等）的刚度考虑进去，却不把非承重钢结构件的刚度贡献计算在里面，那么它的自振周期的计算值就比实际测量的值大，依照这个周期值来处理，它的结构受到的地震作用也较小。尤其是框架结构，因为实心填充砖墙在它前期弹性阶段的刚度较大，如果实心墙体很多，它的周期实测值有时只是计算值的一半；而且剪力墙结构因为砖墙数量较少的缘故，并且砖墙刚度与钢筋混凝土剪力墙的刚度相差甚远，所以周期实测值与计算值差值较小。所以钢结构设计在处理每个振型地震影响系数所使用的结构自振周期应该将非承重墙体的刚度产生的作用思考在里面，并适当的折减，不过在对钢结构设计进行改进阶段时发觉，一些设计师因为忽略而常常选择软件默认的1.0。这个状况下，排除纯剪力墙结构后的所有结构类型的计算结果都缺乏安全性。
2.3 钢结构的构件设计
在钢结构的设计之前要进行材料的选取，一般使用Q345、Q235作为钢构件的材料，同时，钢结构的主要部分往往会使用相同的钢材料，以利于工程管理的进行。除此之外，为了减少成本，可以使用强度大小不同的钢种构件组合截面。一般如果想要根据强度控制整个钢结构时，可以使用Q345钢；但要是根据稳定来控制整个钢结构时，可以使用择Q235钢。不同于结构的内力计算，钢构件构建工程中，要确保使用弹塑性的办法对截面进行验算。
2.4 钢结构的节点设计
整个钢结构的设计过程中，连接节点的设计过程是非常重要的，一般会在研究钢结构开始前，开始对节点的设计形式进行研究，进而解决结构分析模型与实际设计节点的形式不一样问题。因为不同的节点拥有不同的特性，可以细分为铰接、刚接以及半刚接，一般工程会选取刚接或铰接。如果节点通过焊接连接时，首先要制定一个焊接标准，确定焊接的形式以及尺寸，同时，要求焊条的材料与构件材料的属性相同，也就是说，应当使用E43焊条来焊接Q235钢，使用E50焊条来焊接Q345钢，使用E43焊条来焊接Q345钢与Q235钢。在焊接过程中，焊缝有具体的要求，不能够随便加大，保证焊缝的重心接近构件的重心。如果使用栓接焊接节点时，铆接的适用范围只能局限在次要的结构位置，主要位置就应当使用高强螺栓，构件设计时往往使用8.8s和10.9s这两个强度等级的高强螺栓。从螺栓受力形式的不角度，可以将其分为摩擦型和承压型，这两种形式的计算方法有很大区别，同时，大螺栓往往会存在性能不稳定的特性，所以应当谨慎使用大螺栓。构件节点连接板的厚度往往是在梁腹板的厚度基础上再加上4mm，再经过净截面的抗剪运算得到。在进行节点的梁腹板设计时，合理的方法是将栓孔地方的腹板做净截面抗剪处理，然后在使用高强螺栓连接孔壁，最后再做出局部的承压运算。除此之外，在进行节点设计时，必须严格按照更强节点以及强柱弱梁原则，而且，节点能够有一、二级抗震能力条件下做出受剪承载力的计算，如果钢结构的跨度、负载以及空间都相对较大，那么它的抗剪验算就非常重要。
3 结语
总之，钢结构设计是随着经济发展及人们对建筑物功能要求改变，又随着科技的进步而得以实现和解决。同时伴随着钢结构设计的趋向标准以及系统的逐渐完整，目前全国全部省市的所有设计院对于钢结构设计的优化都在进行各种程度的关注，也由此解决了部分问题。以上所提到的几个问题是设计人员在工程设计中较易出错的地方，对设计者来说要把提高钢结构设计质量作为终身奋斗的目标，为祖国贡献自己的力量。
参考文献
[1] 吴洋.浅谈建筑钢结构的设计与安装工艺[J].黑龙江科技信息，2009（35）.
[2] 朱力勋.浅析高层钢结构建筑的设计与安装[J].黑龙江科技信息，2010（26）.
[3] 马鸣远，丁雪刚.建筑钢结构设计与安装工艺初探[J].民营科技，2009（10）.
[4] 董建設.小议现代建筑钢结构的设计与安装[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（03）.
[5] 卢秋玉.对建筑钢结构设计及安装的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（08）.
[6] 梁中力，黄文明，齐立军.浅谈钢结构工业厂房设计与安装施工[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（09）.
（编辑：李艳松）
关键词：钢结构；设计方法；研究进展
中图分类号 ： TU391 文献标识码 ： A 文章编号：1671-3362（2013）04-0001-02
1 引言
在对钢结构优化设计所发现的问题中，有的是对规范条文的理解不深刻，有的是对强制性条文的贯彻执行不力，有的是对计算软件的选用不适当，还有的则是因为设计经验不足而导致的错误。而只有坚持优化设计的制度，才能保证更加完美可靠的设计作品。而工程师控制着设计工作，之所以说是控制，即在钢结构设计的过程中对设计的每项内容，设计工程师都先会依据常见的工程钢结构和概念及这个工程的详细外部条件综合在一起，设想着设计出一个完美的钢结构设计方法，其中包含构造处理守则、运用的处理方法、结构体系结构布量等，在初步解析探究认为合理而且可以实施后，将其当成准则开始实行详细的设计。钢结构设计是关系到人的生命安全，在这方面决没有小问题，因此设计者应该按照相应的规范，严格执行；细心、考虑全面，注意细节，为完成一个个完美的作品而努力。下文根据这些年钢结构设计改进工作的实践以及经验，针对钢结构设计方法里的问题实行了简要的解析以及讨论。
2 钢结构设计方法的研究进展
2.1 计算软件选用的优化
在钢结构设计里面B级高度的杂高层建筑结构以及高层建筑结构应该使用最低两个不一样的力学模型的三维空间分析软件实施整体内力位移的处理。由于现在市场上的商用软件比较齐全，例如：TBSA、PMSAP、SATWE、TAT等高层计算软件和ANSYS、SAP2000、MIDAS等，所以在实行结构处理时，应该依据工程特点来运用适合的计算软件，并且需要选取两个力学模型不一样的三维空间分析软件，尤其是针对受力繁琐的结构，例如产生了多次变换的框支剪力墙结构，就更加需要选择合适的分析软件。而且针对局部受力比较繁琐的结构件，还应该依照应力分析的最终结果来进行配筋设计的改进。
2.2 计算参数取值的优化
在进行钢结构设计抗震处理时，应该将平扭转耦联计算结构的扭转效应思考进去，振型数不应比15小，对多塔结构振型数不应比塔楼数的9倍还要小，同时计算振型数应该让振型参与质量不比总质量的90%小。并且在实际施工图的改善阶段，却常常发觉有处理的振型数缺少的问题，甚至一些结构设计振型参与质量只是总质量的一半，这样就一定会使得结构计算结果误差比较大。
在处理高层建筑钢结构的内力位移时，假如仅仅将关键结构构件（如梁、柱、剪力墙以及筒体等）的刚度考虑进去，却不把非承重钢结构件的刚度贡献计算在里面，那么它的自振周期的计算值就比实际测量的值大，依照这个周期值来处理，它的结构受到的地震作用也较小。尤其是框架结构，因为实心填充砖墙在它前期弹性阶段的刚度较大，如果实心墙体很多，它的周期实测值有时只是计算值的一半；而且剪力墙结构因为砖墙数量较少的缘故，并且砖墙刚度与钢筋混凝土剪力墙的刚度相差甚远，所以周期实测值与计算值差值较小。所以钢结构设计在处理每个振型地震影响系数所使用的结构自振周期应该将非承重墙体的刚度产生的作用思考在里面，并适当的折减，不过在对钢结构设计进行改进阶段时发觉，一些设计师因为忽略而常常选择软件默认的1.0。这个状况下，排除纯剪力墙结构后的所有结构类型的计算结果都缺乏安全性。
2.3 钢结构的构件设计
在钢结构的设计之前要进行材料的选取，一般使用Q345、Q235作为钢构件的材料，同时，钢结构的主要部分往往会使用相同的钢材料，以利于工程管理的进行。除此之外，为了减少成本，可以使用强度大小不同的钢种构件组合截面。一般如果想要根据强度控制整个钢结构时，可以使用Q345钢；但要是根据稳定来控制整个钢结构时，可以使用择Q235钢。不同于结构的内力计算，钢构件构建工程中，要确保使用弹塑性的办法对截面进行验算。
2.4 钢结构的节点设计
整个钢结构的设计过程中，连接节点的设计过程是非常重要的，一般会在研究钢结构开始前，开始对节点的设计形式进行研究，进而解决结构分析模型与实际设计节点的形式不一样问题。因为不同的节点拥有不同的特性，可以细分为铰接、刚接以及半刚接，一般工程会选取刚接或铰接。如果节点通过焊接连接时，首先要制定一个焊接标准，确定焊接的形式以及尺寸，同时，要求焊条的材料与构件材料的属性相同，也就是说，应当使用E43焊条来焊接Q235钢，使用E50焊条来焊接Q345钢，使用E43焊条来焊接Q345钢与Q235钢。在焊接过程中，焊缝有具体的要求，不能够随便加大，保证焊缝的重心接近构件的重心。如果使用栓接焊接节点时，铆接的适用范围只能局限在次要的结构位置，主要位置就应当使用高强螺栓，构件设计时往往使用8.8s和10.9s这两个强度等级的高强螺栓。从螺栓受力形式的不角度，可以将其分为摩擦型和承压型，这两种形式的计算方法有很大区别，同时，大螺栓往往会存在性能不稳定的特性，所以应当谨慎使用大螺栓。构件节点连接板的厚度往往是在梁腹板的厚度基础上再加上4mm，再经过净截面的抗剪运算得到。在进行节点的梁腹板设计时，合理的方法是将栓孔地方的腹板做净截面抗剪处理，然后在使用高强螺栓连接孔壁，最后再做出局部的承压运算。除此之外，在进行节点设计时，必须严格按照更强节点以及强柱弱梁原则，而且，节点能够有一、二级抗震能力条件下做出受剪承载力的计算，如果钢结构的跨度、负载以及空间都相对较大，那么它的抗剪验算就非常重要。
3 结语
总之，钢结构设计是随着经济发展及人们对建筑物功能要求改变，又随着科技的进步而得以实现和解决。同时伴随着钢结构设计的趋向标准以及系统的逐渐完整，目前全国全部省市的所有设计院对于钢结构设计的优化都在进行各种程度的关注，也由此解决了部分问题。以上所提到的几个问题是设计人员在工程设计中较易出错的地方，对设计者来说要把提高钢结构设计质量作为终身奋斗的目标，为祖国贡献自己的力量。
参考文献
[1] 吴洋.浅谈建筑钢结构的设计与安装工艺[J].黑龙江科技信息，2009（35）.
[2] 朱力勋.浅析高层钢结构建筑的设计与安装[J].黑龙江科技信息，2010（26）.
[3] 马鸣远，丁雪刚.建筑钢结构设计与安装工艺初探[J].民营科技，2009（10）.
[4] 董建設.小议现代建筑钢结构的设计与安装[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（03）.
[5] 卢秋玉.对建筑钢结构设计及安装的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（08）.
[6] 梁中力，黄文明，齐立军.浅谈钢结构工业厂房设计与安装施工[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（09）.
（编辑：李艳松）