本篇文章給大家談談鋼結構的設計方法是什么，以及鋼結構的兩種設計方法及適用范圍?對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，現行公路橋梁鋼結構設計采用什么方法？應考慮哪些方面，2、，鋼結構設計步驟與思路？，3、，鋼結構采用什么設計方法,原則是什么，4、，鋼結構設計步驟介紹，5、，鋼結構構件連接的設計方法？
本篇文章給大家談談鋼結構的設計方法是什么，以及鋼結構的兩種設計方法及適用范圍?對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
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現行公路橋梁鋼結構設計采用什么方法？應考慮哪些方面
現行公路橋梁鋼結構設計參照《公路鋼結構橋梁設計規范》JTG D64-2015執行。
設計方法有：
一、整體部分
1、根據確定橋梁跨徑選擇橋梁形式，如：斜拉橋、懸索橋、拱橋、桁架橋等；
2、根據橋梁形式選擇梁截面型式，如：鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁架、鋼管結構、鋼-混組合梁等；
3、根據選定的橋型及梁截面型式，選擇材料及設計指標；
4、斜拉橋、懸索橋還要做選擇鋼塔、纜索系統；
5、整體結構計算。
二、局部
1、節點設計：焊接、鉚接、栓接；
2、局部承載力極限狀態計算；
3、局部正確使用極限狀態計算
三、附屬
1、鋼橋面鋪裝設計；
2、防護及維護設計；
3、支座及伸縮縫設計。
鋼結構設計步驟與思路？
(一)判斷結構是否適合用鋼結構
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、高溫車間、密封性要求高、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、倉棚、工廠、住宅和臨時建筑等。這是和鋼結構自身的特點相一致的。
(二)結構選型與結構布置
此處僅簡單介紹。詳請參考相關專業書籍。由于結構選型涉及廣泛,做結構選型及布置應該在經驗豐富的工程師指導下進行。
在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是"概念設計",它在結構選型與布置階段尤其重要。對一些難以作出精確理性分析或規范未規定的問題,可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易于手算、概念清晰、定性正確,并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
林同炎教授在《結構概念和體系》一書中介紹了用整體概念來規劃結構方案的方法,以及結構總體系和個分體系間的相互力學關系和簡化近似設計方法。[20]
鋼結構通常有框架、平面(木行)架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。
其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。
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?；狙捍蟮牡貐^,屋面曲線應有利于積雪滑落(切線50度內需考慮雪載),如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網殼?？傃┹d釋放近一半。降雨量大的地區相似考慮。建筑允許時,在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架有更好的經濟性。
而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,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框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結構體系。鋼結構的設計方法是什么我國半數以上的此類高層為前者。對抗震不利。[19]
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(風震)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。
框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。
(三)預估截面
結構布置結束后,需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。
鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時,可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。
柱截面按長細比預估。通常50λ150,簡單選擇值在100附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等。
初學者需注意,對應不同的結構,規范中對截面的構造要求有很大的不同。如鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩定問題。在普鋼規范和輕鋼規范中的限值有很大的區別。
除此之外,構件截面形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據構件的受力情況,合理的選擇安全經濟美觀的截面。
(四)結構分析
目前鋼結構實際設計中,結構分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮P-Δ,p-δ。
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。
(五)工程判定
要正確使用結構軟件,還應對其輸出結果的做"工程判定".比如,評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。
不同的軟件會有不同的適用條件。初學者應充分明了。此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離,為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定,但對這種誤差,會通過"適用條件、概念及構造"的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中,"適用條件、概念及構造"是比定量計算更重要的內容。
工程師們不應該過分信任與依賴結構軟件。美國一位學者曾警告說:“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題?！?/p>
注重概念設計和工程判定是避免這種工程災難的方法。
(六)構件設計
構件的設計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235(類似A3)和Q345(類似16Mn)。通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理。經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時,可選擇Q345;穩定控制時,宜使用Q235.
構件設計中,現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結構內力計算的彈性方法并不匹配。
當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算,直至通過,如sap2000等。這是常說的截面優化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。但是,初學鋼至少應注意兩點:
1.軟件在做構件(主要是柱)的截面驗算時,計算長度系數的取定有時會不符合規范的規定。目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對于節點連接情況復雜或變截面的構件,結構師應該逐個檢查。
2.當上面第(三)條中預估的截面不滿足時,加大截面應該分兩種情況區別對待。
(1)強度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度,其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度,抗剪不滿足加大腹板厚度。(2)變形超限,通常不應加大板件厚度,而應考慮加大截面的高度,否則,會很不經濟。
使用軟件的前述自動加大截面的優化設計功能,很難考慮上述強度與剛度的區分,實際上,常常并不合適。
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鋼結構采用什么設計方法,原則是什么
鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載；建筑工期短；其工業化程度高，可進行機械化程度高的專業化生產；加工精度高、效率高、密閉性好，故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。
鋼結構采用除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎的狀態設計方法，用分項系數設計表達式進行計算。設計原則是：做到技術先進，經濟合理、安全適用、確保質量。
鋼結構設計步驟介紹
鋼結構設計對于不同的定量指標和應用都有相應的闡釋，包括對鋼結構防震設計。要注意的是，在鋼結構設計的過程中，一定要從安全的角度出發。結構選型和結構布置要相對合理。這篇文章就主要向大家介紹鋼結構的設計方法是什么了鋼結構設計的相關操作，并且向大家展示了幾幅鋼結構設計的圖片信息，讓大家可以更加地了解鋼結構設計知識，下面就跟小編一起去看看吧。
鋼結構設計步驟
1.判斷結構是否適合用鋼結構
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。直觀的說鋼結構的設計方法是什么：大廈、體育館、歌劇院
2.結構選型與結構布置
結構選型及布置是對結構的定性，由于其涉及廣泛,應該在經驗豐富的工程師指導下進行。在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是“概念設計
3.預估截面
結構布置結束后，需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等
4.結構分析
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
5.工程判定
要正確使用結構軟件，還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征
6.構件設計
構件設計首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345。當強度起控制作用時,可選擇
Q345;穩定控制時,宜使用Q235
7.節點設計
連接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思考與確定。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
鋼結構的抗震設計
1)進行動力學分析獲得必須的側向力。在計算前必須有最基本的結構要素，尤其是結構的自重和側向傳力體系要有明確的計劃。最簡單的動力學分析是底部剪力法。這通過計算各樓層的自重和分布計算得出。更為流行的是實用軟件進行線性模態分析。模態分析依賴于結構的自重，側向力單元的分布和剛度。
2)設計側向傳力單元。從動力學中獲得的力需要考慮側向力單元的延性來折減。延性系數由規范規定。注意不能太保守設計。最為整個建筑的耗能結構，側向單元只要滿足側向力計算即可。原因是截面過大會降低結構延性，并且所有其他的構件都會受到影響。確定截面后，需要計算出實際的延性。這是因為實際選取的截面會大于計算所要求的界面。所以實際延性會低于理論延性。
3)設計與側向單元聯接的柱和其他主要構件。為滿足“強柱”的要求，使用最大可能的側向單元的力，即考慮側向單元的極限承載力。
4)設計地基。設計思路同3)。如果地質良好，如巖石，可以在最后設計。
5)設計隔板。當然考慮是剛性的還是半剛性的。隔板的破毀將導致結構脆性破壞或倒塌，所以設計思路是不能屈服，必須在線性范圍內。其涉及內容有支柱，弦，連接樣式;剪切連接件等等。
好了，說到這里，小編對于鋼結構設計的步驟以及相關信息就介紹得差不多了，在設計的時候，一定要考慮到安全度和可靠度的方面。同時，大家要注意的是，防震設計過程設計思路清晰，以防操作人員收到傷害。如果大家還有什么問題或者有興趣對鋼結構設計深入地了解的話，可以登錄土巴兔官網進行訪問哦，小兔也會隨時給予答復哦。
鋼結構構件連接的設計方法？
鋼結構構件連接設計方法有幾種？
實用設計法、精確計算設計法、常用簡化設計法和等強度連接設計方法。
一、實用設計法是按被連接的翼緣的凈截面面積等強度條件進行拼接連接，而腹板的連接除對作用在拼接位置的剪力進行計算外，尚應按腹板凈截面面積的抗剪承載力的1/2或構件兩端彎矩之和除以構件的凈跨長度所得到的剪力來確定。
二、精確計算設計法是被連接的構件翼緣和腹板按其慣性矩比例分擔截面處的彎矩，而剪力全部由腹板承擔。
三、常用簡化設計法是按構件翼緣承擔所有的彎矩，而腹板承擔所有的剪力來進行拼接設計的。
四、等強度設計法是按被連接的翼緣或腹板的凈截面面積等強度的條件來進行拼接的?？拐鸸濣c設計遵循的原則除了受力明確減少應力集中和便于加工安裝以外，最重要的一點就是滿足強連接弱構件的原則，避免因連接較弱而使結構整體破壞。等強度連接設計方法的目的就是使構件連接的承載力與構件承載力相等或者比構件承載力更高。所以等強度連接設計方法經常用于結構按抗震設計或彈塑性設計中的構件拼接設計，以保證構件的連續性和具有良好的延性。
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關于鋼結構的設計方法是什么和鋼結構的兩種設計方法及適用范圍?的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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