今天給各位分享異形鋼結構設計計算的知識，其中也會對異形鋼結構設計計算公式進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！
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PKPK框架鋼結構怎么設計？
2、 《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB50300-2001）5.0.6條：檢測單位鑒定達不到要求時，經原設計單位核算認為滿足安全時可以驗收。一級建造師《項目管理》中講：檢測單位鑒定達不到要求時，經原設計單位核算認為滿足安全時可以驗收。對未達要求的行為承擔 “違約責任”。
3、 網架焊接球如果采用壓制鋼板制作，鋼板厚度公差接近±2.5mm，《強規》規定偏差不大于13%和1.5mm。怎么辦呢？制作時可以把鋼板加厚1mm就可以避質檢找麻煩異形鋼結構設計計算了。
4、 設置20噸以上的吊車的廠房在國內不允許按《門式剛架規程》設計，主要在于國內吊車梁安裝偏差和吊車軌道安裝偏差造成卡規，使水平力增加4－5倍，導致廠房劇烈晃動，沒法正常使用?？傊?，任何先進的設計方法都無法超越實際施工水平來實現，要求符合國情（或者“公司加工實力”）。比如對20噸駕操吊車的門架按美國規范控制柱頭位移為H/240(國內H/400)，晃動得沒人愿意駕操，省那一點點鋼材和廠房適用性相比就顯“設計扣到家”有多么可笑了。
5、 什么樣的維護系統需要考慮陣風系數？（1）、對脆性材料。如玻璃幕墻，必須采用陣風系數。（2）、對陣風作用下，對荷載臨時提高能夠承受的鋼材等，不需要考慮陣風系數。（3）、不該考慮陣風系數的維護系統考慮了陣風系數，安全度比主結構高出一倍，不利于主體安全。
6、 撓度有三種：（1）、與安全有關的控制標準。（2）、反映安裝質量的控制標準。（3）、外形美觀的控制標準。比如，單層網殼僅僅計算穩定性缺陷考慮1/300，撓度大了影響結構安全。但對雙層網殼僅是對施工質量的控制。
7、 《網架規程》中：“溫度應力計算”僅限于四邊支撐網架。
8、 生物界的工程原則就是我們追求的工程設計原則：（1）、節省。用最少消耗達到最大效果。（2）、安全。做可以超載性生物體（建筑物），即使部分損壞也不危及整體生存。（3）、簡單快捷。
9、 網架、網殼計算風載不大時，永久荷載占總荷載50％以內時，不需要按“1.35*恒載”考慮。
10、 網架活載取值不要小于0.5KN/M2.。
11、 如果附加荷載超過25Kg/M2，應當考慮檁條上是否有集中荷載按集中荷載計算。
12、 中國的《荷載規范》對風載的規定和美國規范比較：美國規范，向上的風吸力大些，兩端水平風力大，中間風力小?！堕T式鋼架規程》側移近似計算方法只適合初步估算，正式的側移計算應用彈性整體計算方法。
13、 門式鋼架風載取值，對風載《全國民用建筑工程設計技術措施》規定：L/H≤4時應該用《荷載規程》；L/H4時應該按門式鋼架規程。
14、 開敞式：指的是開口面積≥80％的墻面面積。部分封閉式：A、開口集中在一墻面上。B、該墻面洞口面積大于其異形鋼結構設計計算他墻面洞口面積之和。C、開口面大于本墻面5％。D、不均勻的大開口，內部風壓加大為+0.6、-0.3（不再是±0.2）。
15、 “端區寬度”“柱距”時，以一半為界，檁條墻梁哪邊多就按哪邊算。
16、 《門式剛架規程》中風壓組合規定以“а100”為前提。此時墻面風壓降低10％。所以，如果“а100”時，計算墻面風壓應該按門規規定的再加10％。
17、 迎風面墻體門窗突然打開情況下的“剛性模型”“氣彈性模型”風洞實驗表明：屋面內表面風壓為平均風壓的5倍，位移為平均的5－10倍。所以不稀奇某外資公司好幾座還來不及裝門窗的廠房屋面板放了風箏。
18、 風振系數：（1）、H/B1.5的高層房屋需要考慮風振系數（有計算方法）。（2）、T0.25S的大跨度屋蓋結構（沒有計算方法）。（3）、比較柔性的看臺挑棚結構，最大風振系數1.9。（4）、一般大跨度網架網殼或者鋼結構，最大風振系數取1.5。不是“陣風系數”啊，伙計。
19、 屋面雪載和地面雪載不同：（1）、屋面雪容重比地面大。因為雪融后被吸收入積雪海綿體再重新凍結。（2）、屋面積雪通常比地面雪薄。因為屋面積雪被風吹走一部分?！逗奢d規范》規定：積雪分布系數，其中：Sk為屋面雪壓；S0為地面雪壓。
20、 采暖系數：中國規范不區分采暖分區與非采暖分區；美國規范區分，非采暖分區雪載加大為1.2倍。用美國軟件計算是不是要小心些呢異形鋼結構設計計算！
21、 ASTM A653 Grade33(37,40,50)相當于中國的Q235(Q255/Q275/Q340)，多用來做彩板和薄壁型鋼系列，CFS計算時對照著看吧。1KSI=69N/mm2是個不小的單位。
22、 冷彎薄壁型鋼的彎曲半徑可以按Rmax≤min(2t,2.38mm)計算。所以，當t1.2mm時，Rmax≤2t；t≥1.2時，R=2.4mm?？梢杂脕碛嬎惝愋伪”谛弯摶蛘卟拾宓恼归_寬度。CFS建模也用到彎曲半徑，用它比自己瞎暈一個值強！
23、 薄壁型鋼防腐金屬鍍層，惡劣環境≥G90，一般環境條件≥G40或者G60。薄壁型鋼腹板開孔不大于38*102mm，應居中，否則補強。補強方法：孔邊向外25.4mm，＃8螺釘@25.4mm連接。Hh≤0.5H，Lh≤max(00.5H,102mm)。來自《住宅鋼結構設計與施工》
24、 冷彎薄壁型鋼結構用螺釘應不小于＃8，應穿過鋼構件最少3個螺紋。
25、 門式剛架和普通框架的風載比較：
見《門式剛架規程》《荷載規范》
故有結論：對柱，《GB50009-2001》是《CECS102:2002》的1.63倍，前者偏于安全。對梁，《CECS102:2002》是《GB50009-2001》的1.5倍，前者安全。輕型結構計算適用于門式剛架，但未必是門式剛架；按《門式剛架規程》取用風荷載的結構可以是普通鋼結構，只要是低矮房屋，L/H4都可以使用。
26、 當輕型結構屋頂高度18m時，風載體形系數須按《荷載規范》取值，構造措施可以按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS 102:2002)規定采用。對柱腳鉸接，L/H2.3以及柱腳剛接，L/H3.0時按《門剛規程》風載取值，如果按《荷載規范》取值，結構偏于安全。
27、 門式剛架的抗震設計原則：（1）、采用底部剪力法。因為門架屬于低矮型剪切變形為主，質量剛度分布均勻，兩個振型周期相差太大，以第一振型為主，所以采用底部剪力法計算。（2）、7度及其以下不需要地震計算（8度及其以上才計算地震）。但不是說就可以不采取抗震措施。（3）、門架抗震措施主要是加強節點：A、構件之間盡量采用螺栓連接；B、梁柱節點，在梁下翼加掖板；C、梁柱連接點處寬厚比適當減??；D、柱間支撐與構件連接處節點按1.2倍桿件承載力設計；E、柱間支撐和柱連接處的柱腳錨栓要做抗拔驗算，并防止錨栓抗剪，設置抗剪鍵。
28、 砌體維護部分和鋼柱的連接需要有一定柔性，需要一個適當的間隙，間隙應大于側移值。
29、 降雪頻繁的地區不適合采用采光板。
30、 屋面板材料和涂層：熱鍍鋅基板牌號宜用StE280-2Z和StE345-2Z。涂層：（1）、不銹鋼板、鋁鎂合金板宜用于高層建筑。（2）、鍍鋁鋅原色板、鍍層165g/ m2宜用于使用年限較久的建筑。（3）、鍍鋅板鍍層275g/ m2，宜用于較高建筑。（4）、鍍鋅板鍍層180g/ m2，宜用非重要建筑。（5）、彩色涂層板，涂層采用聚偏氯乙烯，宜用于較高建筑。（6）、涂層采用硅改性鋼板或者高耐用性聚酯，用于一般建筑。
31、 一般端板的厚度不小于“理論計算”所得的連接螺栓直徑的1.0倍，且不小于16厚。特別是承壓性高強螺栓。并不是“厚度不小于螺栓直徑”??！
32、 柱底板厚度除計算滿足外，還要不小于16厚，不小于柱翼緣厚度的1.5倍。另外，跨度（單跨）大于30米時，錨栓不得小于M30。
33、 門式剛架的阻尼比可取0.05,多層鋼結構則根據具體情況。
34、 焊接栓釘（剪力釘）是，應該用耐熱穩弧焊接磁環；當采用彎起鋼筋時，一般采用Q235鋼，采用槽鋼時，一般采用4＃槽鋼。
35、 組合梁：不許直接承受動力荷載。計算內力用彈性方法，截面強度和連接件強度按塑性方法計算。撓度裂縫按彈性方法。施工階段需要驗算強度、穩定性、撓度?；炷翉姸仍鰪姷?5％以前，施工活荷載可以取1.0，當下部設置支撐時（而且支撐距離≤3m），可以不驗算。be=b0+min(6he1, )+min(6he2, )，其中he1和he2指“板總厚度－壓型鋼板波高”。
36、 對于僅承受靜荷載且集中力不大，跨度≤20米的等截面組合梁，可以采用部分抗剪連接組合梁。按彈性方法計算組合梁內力時，考慮塑性發展的內力調整系數≤15％。
37、 組合梁負彎矩段，下翼緣受壓，次梁可以為側向支撐點，如果次梁和主梁高差太大時，采用隅撐支撐下翼緣，支撐點間距≤16Bs(梁受壓翼緣的寬度)。寬厚比： ≤9(Q235)和7.4(Q345)。
38、 組合梁的撓度限制：施工階段≤L/200。使用階段：
（1）、L≤7M時，撓度≤min(200,L/250)；
（2）、7ML≤9M時，撓度≤min(250,L/300)；
（3）、L9M時，撓度≤min(300,L/400)； 1、門式剛架問答一2009-06-08 22:141、看彎矩圖時，可看到彎矩，卻不知彎矩和構件截面有什么關系？
答：受彎構件受彎承載力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W為截面抵抗矩根據截面抵抗矩可手工算大致截面
2、就是H型鋼平接是怎樣規定的？
答：想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考慮的是彎矩和/或剪力的傳遞. 另外, 在動力荷載多得地方, 設計焊接節點要尤其小心
平接:.
3、“刨平頂緊”，刨平頂緊后就不用再焊接了嗎？
答：磨光頂緊是一種傳力的方式，多用于承受動載荷的位置。為避免焊縫的疲勞裂紋而采取的一種傳力方式。有要求磨光頂緊不焊的，也有要求焊的?？淳唧w圖紙要求。接觸面要求光潔度不小于12.5，用塞尺檢查接觸面積。刨平頂緊目的是增加接觸面的接觸面積，一般用在有一定水平位移、簡支的節點，而且這種節點都應該有其它的連接方式（比如翼緣頂緊，腹板就有可能用栓接）。
一般的這種節點要求刨平頂緊的部位都不需要焊接，要焊接的話，刨平頂緊在焊接時不利于融液的深入，焊縫質量會很差，焊接的部位即使不開坡口也不會要求頂緊的。頂緊與焊接是相互矛盾的，所以上面說頂緊部位再焊接都不準確，不過也有一種情況有可能出現頂緊焊接，就是頂緊的節點對其它自由度的約束不夠，又沒有其它部位提供約束，有可能在頂緊部位施焊來約束其它方向的自由度，這種焊縫是一種安裝焊縫，也不可能滿焊，更不可能用做主要受力焊縫。
4、鋼結構設計時，撓度超出限值，會后什么后果？
答：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用的振動；影響正常使用的其它特定狀態。
5、擠塑板的作用是什么？
答：擠塑聚苯乙烯（XPS）保溫板，以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經特殊工藝連續擠出發泡成型的硬質板材。具有獨特完美的閉孔蜂窩結構，有抗高壓、防潮、不透氣、不吸水、耐腐蝕、導熱系數低、輕質、使用壽命長等優質性能的環保型材料。擠塑聚苯乙烯保溫板廣泛使用于墻體保溫、低溫儲藏設施、泊車平臺、建筑混凝土屋頂極結構屋頂等領域裝飾行業物美價廉的防潮材料。擠塑板具有卓越持久的特性：擠塑板的性能穩定、不易老化?？捎?0--50年，極其優異的抗濕性能，在高水蒸氣壓力的環境下，仍然能夠保持低導熱性能。擠塑板具有無與倫比的隔熱保溫性能：擠塑板因具有閉孔性能結構，且其閉孔率達99％，所以它的保溫性能好。雖然發泡聚氨酯為閉孔性結構，但其閉孔率小于擠塑板，僅為80％左右。擠塑板無論是隔熱性能、吸水性能還是抗壓強度等方面特點都優于其他保溫材料，故在保溫性能上也是其他保溫材料所不能及的。擠塑板具有意想不到的抗壓強度：擠塑板的抗壓強度可根據其不同的型號厚度達到150--500千帕以上，而其他材料的抗壓強度僅為150--300千帕以上，可以明顯看出其他材料的抗壓強度，遠遠低于擠塑板的抗壓強度。擠塑板具有萬無一失的吸水性能：用于路面及路基之下，有效防水滲透。尤其在北方能減少冰霜及受冰霜影響的泥土結凍等情況的出現，控制地面凍脹的情況，有效阻隔地氣免于濕氣破壞等。
6、什么是長細比? 回轉半徑：根號下（慣性矩/面積） 長細比=計算長度/回轉半徑
答：結構的長細比λ＝μl/i，i為回轉半徑長細比。概念可以簡單的從計算公式可以看出來：長細比即構件計算長度與其相應回轉半徑的比值。從這個公式中可以看出長細比的概念綜合考慮了構件的端部約束情況，構件本身的長度和構件的截面特性。長細比這個概念對于受壓桿件穩定計算的影響是很明顯的，因為長細比越大的構件越容易失穩?？梢钥纯搓P于軸壓和壓彎構件的計算公式，里面都有與長細比有關的參數。對于受拉構件規范也給出了長細比限制要求，這是為了保證構件在運輸和安裝狀態下的剛度。對穩定要求越高的構件，規范給的穩定限值越小。
7、受彎工字梁的受壓翼緣的屈曲，是沿著工字梁的弱軸方向屈曲，還是強軸方向屈曲？
答：當荷載不大時，梁基本上在其最大剛度平面內彎曲，但當荷載大到一定數值后，梁將同時產生較大的側向彎曲和扭轉變形，最后很快的喪失繼續承載的能力。此時梁的整體失穩必然是側向彎扭彎曲。
解決方法大致有三種：
1、增加梁的側向支撐點或縮小側向支撐點的間距
2、調整梁的截面，增加梁側向慣性矩Iy或單純增加受壓翼緣寬度（如吊車梁上翼緣）
3、梁端支座對截面的約束，支座如能提供轉動約束，梁的整體穩定性能將大大提高。
8、鋼結構設計規范中為什么沒有鋼梁的受扭計算?
答：通常情況下，鋼梁均為開口截面（箱形截面除外），其抗扭截面模量約比抗彎截面模量小一個數量級，也就是說其受扭能力約是受彎的1/10，這樣如果利用鋼梁來承受扭矩很不經濟。于是，通常用構造保證其不受扭，故鋼結構設計規范中沒有鋼梁的受扭計算。
9、無吊車采用砌體墻時的柱頂位移限值是h /100還是h /240？
答：輕鋼規程確實已經勘誤過此限值，主要是1/100的柱頂位移不能保證墻體不被拉裂。同時若墻體砌在剛架內部（如內隔墻），我們計算柱頂位移時是沒有考慮墻體對剛架的嵌固作用的（夸張一點比喻為框剪結構）。
10、什么叫做最大剛度平面?
答：最大的剛度平面就是繞強軸轉動平面，一般截面有兩條軸，其中繞其中一條的轉動慣性矩大，稱為強軸，另一條就為弱軸。
11、采用直縫鋼管代替無縫管，不知能不能用？
答：結構用鋼管中理論上應該是一樣，區別不是很大，直縫焊管不如無縫管規則，焊管的形心有可能不在中心，所以用作受壓構件時尤其要注意，焊管焊縫存在缺陷的機率相對較高，重要部位不可代替無縫管，無縫管受加工工藝的限制管壁厚不可能做的很?。ㄏ嗤軓降臒o縫管平均壁厚要比焊管厚），很多情況下無縫管材料使用效率不如焊管，尤其是大直徑管。
無縫管與焊管最大的區別是用在壓力氣體或液體傳輸上（DN）。
12、剪切滯后和剪力滯后有什么區別嗎？它們各自的側重點是什么？
答：剪力滯后效應在結構工程中是一個普遍存在的力學現象，小至一個構件，大至一棟超高層建筑，都會有剪力滯后現象。剪力滯后，有時也叫剪切滯后，從力學本質上說，是圣維南原理，具體表現是在某一局部范圍內，剪力所能起的作用有限，所以正應力分布不均勻，把這種正應力分布不均勻的現象叫剪切滯后。
墻體上開洞形成的空腹筒體又稱框筒，開洞以后，由于橫梁變形使剪力傳遞存在滯后現象，使柱中正應力分布呈拋物線狀，稱為剪力滯后現象。
13、地腳螺栓錨固長度加長會對柱子的受力產生什么影響？
答：錨栓中的軸向拉應力分布是不均勻的，成倒三角型分布，上部軸向拉應力最大，下部軸向拉應力為0。隨著錨固深度的增加，應力逐漸減小，最后達到25～30倍直徑的時候減小為0。因此錨固長度再增加是沒有什么用的。只要錨固長度滿足上述要求，且端部設有彎鉤或錨板，基礎混凝土一般是不會被拉壞的。
14、應力幅準則和應力比準則的異同及其各自特點?
答：長期以來鋼結構的疲勞設計一直按應力比準則來進行的.對于一定的荷載循環次數,構件的疲勞強度σmax和以應力比R為代表的應力循環特征密切相關.對σmax引進安全系數,即可得到設計用的疲勞應力容許值〔σmax〕=f(R)
把應力限制在〔σmax〕以內,這就是應力比準則.
自從焊接結構用于承受疲勞荷載以來,工程界從實踐中逐漸認識到和這類結構疲勞強度密切相關的不是應力比R,而是應力幅Δσ.應力幅準則的計算公式是Δσ≤〔Δσ〕〔Δσ〕是容許應力幅,它隨構造細節而不同,也隨破壞前循環次數變化.焊接結構疲勞計算宜以應力幅為準則,原因在于結構內部的殘余應力.非焊接構件.對于R =0的應力循環,應力幅準則完全適用,因為有殘余應力和無殘余應力的構件疲勞強度相差不大.對于R0的應力循環,采用應力幅準則則偏于安全較多。
15、什么是熱軋，什么是冷軋，有什么區別？
答：熱扎是鋼在1000度以上用軋輥壓出, 通常板小到2MM厚,鋼的高速加工時的變形熱也抵不到鋼的面積增大的散熱, 即難保溫度1000度以上來加工,只得犧牲熱軋這一高效便宜的加工法, 在常溫下軋鋼, 即把熱軋材再冷軋, 以滿足市場對更薄厚度的要求。當然冷軋又帶來新的好處, 如加工硬化,使鋼材強度提高, 但不宜焊, 至少焊處加工硬化被消除, 高強度也無了, 回到其熱軋材的強度了，冷彎型鋼可用熱扎材, 如鋼管，也可用冷扎材，冷扎材還是熱軋材,2MM厚是一個判據，熱軋材最薄2MM厚,冷扎材最厚3MM。
16、為什么梁應壓彎構件進行平面外平面內穩定性計算,但當坡度較小時可僅計算平面內穩定性即可？
答：梁只有平面外失穩的形式。從來就沒有梁平面內失穩這一說。對柱來說，在有軸力時，平面外和平面內的計算長度不同，才有平面內和平面外的失穩驗算。對剛架梁來說，盡管稱其為梁，其內力中多少總有一部分是軸力，所以它的驗算嚴格來講應該用柱的模型，即按壓彎構件的平面內平面外都得算穩定。但當屋面坡度較小時，軸力較小，可忽略，故可用梁的模型，即不用計算平面內穩定。門規中的意思（P33, 第6.1.6-1條）是指在屋面坡度較小時，斜梁構件在平面內只需計算強度，但在平面外仍需算穩定。
4、平面結構，無論是軸心受壓、受彎、還是壓彎構件，其平面外計算長度一般都取側向支撐點的距離，我覺得是構件強弱軸造成的，平面外與平面內相比一般截面特性較差（象門式剛架平面外一般無荷載作用），兩端節點平面外只能作為一個鉸接支撐點計算。
如何用PKPM計算鋼結構桁架
1、PKPM系列軟件中有一個模塊叫STS，適用于各種輕型鋼屋架的計算，例如鋼結構廠房，構筑物，設備塔樓等。
2、PKPM系列中有關鋼結構的另一個模塊叫 STPJ 異形鋼結構設計計算；適用于計算重型鋼結構廠房，這個用的比較少。
3、PKPM中有關網架的模塊叫 MSGS，這個可以計算各類網架結構。PKPM系列中直接和鋼結構有關的就這3種了。
按設計圖示尺寸以鋼材重量計算，不扣除孔眼、切邊、切肢的重量，焊條、鉚釘、螺栓等重量不另增加。不規則或多邊形鋼板，以其外接規則矩形面積計算。鋼網架應區分球形結點、鋼板結點等連接形式。
鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜異形鋼結構設計計算；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。
擴展資料
1、鋼桁架連接方法
鋼桁架可用焊接、普通螺栓連接、高強度螺栓連接或鉚接。焊接應用最廣；普通螺栓連接常用于可拆卸的結構、輸電塔和支撐系統；高強度螺栓連接常用于重型鋼桁架的工地連接；鉚接用于受較大動力荷載的重型鋼桁架，目前已逐漸被高強度螺栓連接所代替。
2、高跨比
鋼桁架的高度由經濟、剛度、使用和運輸要求確定。增加高度可減小弦桿截面和撓度,但增加腹桿用量和建筑高度。鋼桁架的高跨比通常采用 1/5～1/12；鋼材強度高、剛度要求嚴的鋼桁架應采用相對偏高值。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定；一般屋面坡度為1/2～1/3時，高跨比相應為1/4～1/6。
3、腹桿體系
鋼桁架的腹桿體系通常采用人字式或單斜式等形式。人字式腹桿的腹桿數和節點數較少，應用較廣；為減少受有荷載的弦桿或受壓弦桿的節間尺寸,通常增加部分豎桿。單斜式腹桿通常布置使較長的斜桿受拉，較短的豎桿受壓，有時用于跨度較大的鋼桁架。
如需進一步減小弦桿及腹桿的長度，可采用再分式腹桿體系,鋼桁架高度較大且節間較小時可采用K式或菱形腹桿體系。在支撐桁架和塔架中，常采用能較好承受變向荷載的交叉式腹桿體系，交叉斜桿通常按拉桿設計。斜腹桿對弦桿的傾斜角通常在30°。
參考資料來源：百度百科-PKPM
鋼構人必讀——鋼結構住宅設計的幾點總結，一般人還不知道
從設計角度分析鋼結構住宅體系的特點，介紹異型鋼柱住宅項目的設計思路。針對框架結構采用不同阻尼比、基礎方案等問題進行數據對比分析；總結設計中常見問題注意事項；對設計標準提出不同意見。
一、鋼結構住宅體系選擇
從已建成的鋼結構住宅來看，主要有：
1）薄壁型鋼組合墻板形式；
2）純框架形式；
3）框架支撐形式；
4）型鋼混凝土組合形式；
5）鋼框架－混凝土抗震墻形式等等。
這些結構形式各有特點，其中薄壁型鋼組合墻板形式特別適宜定型產品，其體系是從墻板結構演變而來，即將薄壁型鋼柱構件按大約600mm 的間距布置形成豎向承重結構、型鋼間設支撐系統以抵抗水平力，樓板根據豎向型鋼的位置布置成密肋支撐結構，因上部結構為類墻板結構，其基礎根據受力情況設成條形基礎，對地基要求不高。
薄壁型鋼組合墻板住宅受密布結構的影響，對開間、門窗洞口、挑出構件尺寸均有一定限制。
后面幾種形式可以滿足多高層住宅設計要求，但從使用的角度都存在一個共同問題，即梁柱突出對住宅內部觀感的影響。
住宅相對于其它建筑有其特殊性，辦公、廠房可以采用較為固定柱網，層高也較高，其梁柱所占空間給人的感觀是適宜的，柱網規則有利于梁的布置。
相反住宅是一個變化多端的產品，根據建筑的要求，很少布置出規則的柱網，房內開間相對較小、變化較多，不利于鋼框架布置。
由于鋼材的特點，它在住宅中只能形成框架體系或桁架體系，可以說框架體系如果適用于普通住宅，鋼框架必然有其大顯身手的地方，普通框架結構不能解決住宅應用問題的話，常規鋼框架體系在普通住宅中應用也有相似的弱點。
受短肢剪力墻結構的啟發，筆者在鋼結構住宅設計中將鋼柱設計成異型柱形式，以配合建筑變化的要求，圖1 是兩種異型鋼柱截面，根據建筑墻體厚度減去面層厚度來設定翼緣寬度，框架梁與異型鋼柱各個方向的翼緣剛接，圖2 為相應的節點連接詳圖。
異型鋼柱示意圖
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異型鋼柱梁柱節點詳圖
某住宅項目三層樣板間設計成異型鋼柱純框架結構，建筑采用砌塊隔墻，建成后外部及室內觀感均令人滿意，與該住宅成品（混凝土剪力墻結構）實際效果一致，下圖是樣板間實景。
在工業廠房設計中經常采用異型鋼柱，采用排架受力體系時，異型鋼柱經常設計成雙軸對稱或主受力方向單軸對稱，廠房縱向采用支撐系統抵抗縱向水平力，系桿、支撐構件多連接于異型柱弱軸形心軸上，這樣在結構概念設計及采用桿系軟件計算容易處理。
住宅中應用異型鋼柱與廠房設計還是有很大區別的，下圖是廠房梁柱連接方式與住宅梁柱連接方式的簡單比較
可以看出在住宅中，梁柱的截面形心軸不在同一位置上，不符合常規設計理念，在采用桿系軟件計算時無法解決偏軸問題。
盡管如此，與短肢剪力墻結構相比，筆者認為異型柱是在原來較大的矩形框架柱截面或整片混凝土墻修改為的截面面積較小的異型截面，相應地也減少了截面特性，而異型鋼柱是在一個工字鋼截面上增加一個T型截面，相應地是增加了弱軸方向的截面特性，特別是將鋼梁與鋼柱弱軸的剛性連接節點轉化為與柱翼緣連接，優于常見設計中工字鋼柱在弱軸方向設外伸連接板的剛性連接，加強了工字鋼柱弱軸穩定，對結構安全是很有利的。
一般認為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠，所以在很多構造手冊上建議在弱軸采用鉸接框架加支撐體系或者采用鋼管柱設計方案，抗震規范“柱在兩個互相垂直的方向都與梁剛接時，宜采用箱形截面。當僅在一個方向剛接時，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內?！?/p>
規范中雖然沒有明確說不可采用工字鋼柱弱軸與鋼梁剛接，但根據抗震規范節點抗震承載力驗算要求，弱軸連接一般是無法滿足相關條款要求的。
異型工字鋼柱相比箱形柱的節點加工容易、施工方便節約鋼材，相比框架支撐體系減少了支撐部分的設置，從應用角度可靈活用于住宅墻體中，滿足建筑師對住宅內無外露結構構件的要求。
筆者認為異型鋼柱在結構分析中存在以下問題：
1)異型鋼柱全截面受力情況分析，這里主要指在弱軸上增加 T 型構件，是否就相應的增加了這部分的截面特性，包括 T 型構件偏軸遠近的影響，筆者認為鋼柱類型不同，截面特性增加比例也會不同；
2)異型鋼柱局部穩定性計算，這點可以參考規范中柱板件寬厚比進行控制；
3)梁柱節點與鋼柱形心軸偏離時整體受力分析，采用普通桿系計算軟件是不能解決這個問題的。理想的計算模型應該采用有限元整體建模方式進行內力分析， 可以解決上述問題，但建模工作量太大了。
筆者在設計中根據以下幾個原則來確定柱截面：
1）按方鋼管柱方案進行結構分析，根據計算應力比結果接近 0.9 的情況，選定框架梁截面尺寸，根據方鋼管截面特性初選 X,Y 方向上工字鋼截面,計算時不考慮腹板作用，初步確定異型柱截面；
2）按工字鋼柱方案進行結構分析，異型柱 T 型構件布置方向，設柔性支撐代替異型柱中 T 型構件在工字鋼弱軸上的剛度影響，按有側移鋼框架計算，調整異型鋼柱中工字鋼截面尺寸；完成后調整工字鋼及柔性支撐布置方向，驗算 T 型構件與工字鋼腹板組成的工字鋼截面尺寸；
3）根據上一步建立的模型，選取工字鋼強軸所在的單榀框架進行抗震驗算，只參考工字柱強軸應力計算結果，檢驗異型柱單向受力是否滿足；
4）根據上述計算結果，手工核算梁柱節點處抗震承載能力，基礎設計時考慮偏軸引起的附加彎矩；
5）以普通工字鋼柱和方鋼管柱按無支撐框架體系分別進行正常設計，其中鋼梁按設計所選截面計算，根據合適的計算結果，統計鋼柱用鋼量以控制異型柱用鋼量的上下限。
上述方法沒有可依據的計算公式及條文，對偏軸引起的附加彎矩對整體的影響沒有更多處理，這也是筆者只在二三層住宅設計中應用，沒在更高的工程里使用異型鋼柱的原因。筆者提出異型鋼框架方案，希望得到大家的批評指正。
二、設計細節的問題
1、 整體計算時選取合適的結構阻尼比根據抗震規范要求，除專門規定外，建筑結構的阻尼比應取0.05，當阻尼比不等于0.05時，地震影響系數曲線應進行修正，鋼結構相關阻尼比選取值見表 1。
表 1 不同結構阻尼比應用值
從表 1 中數據可以看出，不同的鋼結構體系有不同的地震影響系數，如果在結構分析時錯誤選擇阻尼比對設計結果會產生較大影響,其中鋼管混凝土和鋼-砼混合結構由于是兩種材料共同作用，在選取阻尼比時，應根據兩種材料應用比例綜合考慮阻尼比，結構整體剛度越柔，阻尼比選值越低。
2、剛接柱腳設計
常見柱腳分埋入式、外包式、外露式。在住宅設計中多采用外露式，相比其它兩種方式，其現場安裝、定位方便。
在設計時應注意，柱腳的剛度是靠底板的彈性變形或塑性變形來實現的，這就意味著整個結構變形包括鋼結構本身變形及底板受拉變形后引起的整體變形，如在分析內力時視外露式為剛性柱腳，設計中要考慮層間位移角限值要有一定的富裕，同時應考慮底層鋼柱彎矩反彎點下移引起的柱頂彎矩增大。
根據節點設計要求，為保證罕遇地震時不發生柱腳節點先于鋼柱破壞，柱腳節點連接處的極限抗彎承載能力應大于 1.2 倍鋼柱的全塑性受彎承載力（Wpnx·f）才可以，常見設計方法是根據柱腳反力來確定柱腳螺栓直徑、連接焊縫,這樣只能保證柱腳節點在多遇地震作用下具有一定強度而不破壞，而柱腳彎矩設計值所需截面抵抗模量一般小于鋼柱本身截面抵抗模量（Wx），以H628X260X10X14 工字鋼為例，1.2·Wpnx/Wx=1.36 倍，外露式很難保證這項設計要求。
而采用其它兩種柱腳方式在轉遞鋼柱內力時很容易滿足前項要求，設計中傳力明確、計算容易、構造簡單、節省鋼材。插入式柱腳構造相比埋入式更簡單，大部分書籍認為可靠性不如埋入式，建議用于單層鋼結構廠房，不適合高層建筑鋼結構。
筆者認為在多層建筑鋼結構可以采用，因為在許多工業項目中，單層廠房層高多在 10～30m，廠房內設多臺吊車及大量檢修平臺，單柱荷載及地震作用往往大于普通住宅的情況，多層住宅柱腳在概念設計和計算設計都滿足規范要求的情況下，采用插入式是沒有問題的。新鋼結構規范也增加了插入式柱腳的設計和構造規定。
3、樓板設計
樓板有預制樓板、現澆樓板、組合樓板等。采用預制樓板時應考慮預制板由于溫度變化、荷載分布等原因，造成樓板接縫處開裂形成的單側翼緣附加彎矩影響，即鋼梁平面內整體抗彎應力與翼緣平面外抗彎應力雙向組合后要滿足折算應力限值，有些項目將樓板擱置在下翼緣上尤其要注意這個問題。
壓型鋼板組合樓蓋在鋼結構住宅中應用很多，整體分析時要考慮組合板的各向異性對框架梁的影響，包括根據樓板設置情況確定連續板或簡支板、傳力路徑是單向還是雙向、組合鋼梁是按強邊還是弱邊組合造成的剛度差異；樓板設計時要避免集中單向布置樓板，使結構體系形成橫向或縱向承重，做到合理布置組合樓板，盡量形成雙向承重結構。
4、梁柱剛性連接設計
梁柱間剛性連接計算可按常用設計法或全截面受彎設計法進行，當鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70％時，可采用常用設計法進行設計，小于 70％時，應采用全截面抗彎設計法，在住宅設計中，鋼梁多屬于前者，常用設計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔彎矩和剪力，普遍認為計算容易，結果偏于安全。
事實上根據多高層房屋鋼結構梁柱剛性連接節點的抗震設計和多高層房屋鋼結構梁柱剛性節點的設計，不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進行栓焊等強連接是很難達到強節點弱桿件的設計要求，對加強式節點設計有設計及構造詳細說明。
具體做法主要有三種方式：梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接。通過筆者在實際應用后認為，三者都存在增加施工難度的問題。第四種方式：梁端翼緣加寬方式，但在標準圖集中不作為主推形式介紹，當建筑對梁寬沒有要求的情況下，這種連接方式最為實用、便捷。
三、設計標準的問題
1．“輕型”鋼結構概念問題
近年來因“輕型門式剛架房屋”的出現，在許多設計人包括結構設計人員的頭腦中形成一種輕（質量）鋼材概念，一遇到附屬建筑設施或看似不重要的結構時就提出用“輕鋼”來解決，卻不注重該部分對主體結構的效應分析，事實上結構概念設計時應清楚，“輕型”實際上是指結構承受相對較輕的荷載，住宅設計中不會因為采用鋼結構而減少荷載使用標準，結構體系無論采用鋼還是混凝土，構件效應分析是沒有原則上區別的。
2．多高層鋼結構設計區別
根據規范有關條文，包括鋼結構抗震調整系數，框架柱長細比，框架構件寬厚比等控制條款，均以 12 層作為區分點，因此可以理解為高層鋼結構是指 12 層以上的建筑物。高規中高層是指 10 層及 10 層以上或房屋高度超過 28m 的建筑，這其中包括混合結構，再參考國外部分國家高層起始高度多設在 25～30 米或 8 至 11 層。
由此看來我國的多層鋼結構適用范圍要高于普通結構，也高于國外標準。多高層鋼結構不僅構造不同，相關抗震調系數也不同，限值差別太大，在前面表 1 已說明，筆者認為此區分過于寬泛，舉例說明一下：層高平均 4m，12 層建筑物高度 48米，是高規中 28 米限值的 1.7 倍，這就產生下面的問題，在混合結構中，混凝土結構應按高規構造設計，鋼結構可以按多層構造設計，執行了兩種標準。
3、《鋼結構設計規范》
對住宅結構設計指導作用不大新版規范延續了工業建筑鋼結構設計指導思想，例如在變形允許值按廠房構件進行分類，對民用建筑構件不做細分；溫度區段設置要求以排架結構方式進行劃分而不考慮縱橫向承重體系、鋼混組合結構的特點來區分，特別是強制性條文第 8.1.4 條“結構應根據其形式、組成和荷載的不同情況，設置可靠的支撐系統。
在建筑物的每一個溫度區段或分區建設的區端中，應分別設置獨立的空間穩定的支撐系統?！睆奈淖稚侠斫?，鋼結構不應該采用無支撐的純框架結構，這顯然與實際應用不符，設置支撐與否應以結構設計需要來確定，根據條文說明也可以知道這是一個原則規定，但作為強制性條文，必須嚴格執行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工業建筑，包括一些結構體系也存在差異，應區別對待。
相比其他規范不斷完善抗震部分內容，新版只在總則中提到應符合相關抗震規范的規定，似乎抗震設計在鋼結構中并不重要，實際上在北嶺和阪神地震后，國外開始紛紛重視鋼結構抗震設計的研究，國內也有很多文章介紹，應該有很多成果可以總結成文的。我國抗震規范規定應根據抗震設防烈度采取不同的抗震措施，而鋼結構抗震要求卻沒有任何區別也是不妥的。
四、設計鋼結構住宅應尊重住宅使用的根本要求
鋼結構住宅是今后發展的一個重要方向，但鋼結構僅僅是建筑中承重體系、服務部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結構住宅設計首先要遵循住宅建筑設計的一般原則，然后才是發揮鋼結構的優勢，單純突出鋼結構而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結構住宅項目是沒有市場的。
對于鋼結構住宅不能因為要推廣鋼材在建筑中的應用而簡單、強行在住宅結構中使用，這樣作對推廣鋼結構住宅沒有實際意義。相對而言公建、體育場館、工業廠房等是鋼結構在建筑中最能發揮其特長的領域，近年來，我們已經深刻感覺到這種應用變化。
請教，有關異形建筑的結構問題
3．3 建筑形體及結構布置的規則性
3．3．1 高層民用建筑鋼結構的建筑設計應根據抗震概念設計的要求明確建筑形體的規則性。不規則的建筑方案應按規定采取加強措施；特別不規則的建筑方案應進行專門研究和論證，采用特別的加強措施；嚴重不規則的建筑方案不應采用。
3．3．2 高層民用建筑鋼結構及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度沿高度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，應避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。建筑形體及其結構布置的平面、豎向不規則性，應按下列規定劃分：
1 高層民用建筑存在表3．3．2-1所列的某項平面不規則類型或表3．3．2-2所列的某項豎向不規則類型以及類似的不規則類型，應屬于不規則的建筑。
2 當存在多項不規則或某項不規則超過規定的參考指標較多時，應屬于特別不規則的建筑。
表3．3．2-1 平面不規則的主要類型
表3．3．2-2 豎向不規則的主要類型
3．3．3 不規則高層民用建筑應按下列要求進行水平地震作用計算和內力調整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構造措施：
1 平面不規則而豎向規則的建筑，應采用空間結構計算模型，并應符合下列規定：
1)扭轉不規則或偏心布置時，應計入扭轉影響，在規定的水平力及偶然偏心作用下，樓層兩端彈性水平位移(或層間位移)的最大值與其平均值的比值不宜大于1．5，當最大層間位移角遠小于規程限值時，可適當放寬。
2)凹凸不規則或樓板局部不連續時，應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型；高烈度或不規則程度較大時，宜計入樓板局部變形的影響。
3)平面不對稱且凹凸不規則或局部不連續時，可根據實際情況分塊計算扭轉位移比，對扭轉較大的部位應采用局部的內力增大。
2 平面規則而豎向不規則的高層民用建筑，應采用空間結構計算模型，側向剛度不規則、豎向抗側力構件不連續、樓層承載力突變的樓層，其對應于地震作用標準值的剪力應乘以不小于1．15的增大系數，應按本規程有關規定進行彈塑性變形分析，并應符合下列規定：
1)豎向抗側力構件不連續時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應根據烈度高低和水平轉換構件的類型、受力情況、幾何尺寸等，乘以1．25～2．0的增大系數；
2)側向剛度不規則時，相鄰層的側向剛度比應依據其結構類型符合本規程第3．3．10條的規定；
3)樓層承載力突變時，薄弱層抗側力結構的受剪承載力不應小于相鄰上一樓層的65％。
3 平面不規則且豎向不規則的高層民用建筑，應根據不規則類型的數量和程度，有針對性地采取不低于本條第1、2款要求的各項抗震措施。特別不規則時，應經專門研究，采取更有效的加強措施或對薄弱部位采用相應的抗震性能化設計方法。
3．3．4 高層民用建筑宜不設防震縫；體型復雜、平立面不規則的建筑，應根據不規則程度、地基基礎等因素，確定是否設防震縫；當在適當部位設置防震縫時，宜形成多個較規則的抗側力結構單元。
3．3．5 防震縫應根據抗震設防烈度、結構類型、結構單元的高度和高差情況，留有足夠的寬度，其上部結構應完全分開；防震縫的寬度不應小于鋼筋混凝土框架結構縫寬的1．5倍。
3．3．6 抗震設計的框架-支撐、框架-延性墻板結構中，支撐、延性墻板宜沿建筑高度豎向連續布置，并應延伸至計算嵌固端。除底部樓層和伸臂桁架所在樓層外，支撐的形式和布置沿建筑豎向宜一致。
3．3．7 高層民用建筑，宜采用有利于減小橫風向振動影響的建筑形體。
3．3．8 高層民用建筑鋼結構樓蓋應符合下列規定：
1 宜采用壓型鋼板現澆鋼筋混凝土組合樓板、現澆鋼筋桁架混凝土樓板或鋼筋混凝土樓板，樓板應與鋼梁有可靠連接；
2 6、7度時房屋高度不超過50m的高層民用建筑，尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，也可采用裝配式樓板或其他輕型樓蓋，應將樓板預埋件與鋼梁焊接，或采取其他措施保證樓板的整體性；
3 對轉換樓層樓蓋或樓板有大洞口等情況，宜在樓板內設置鋼水平支撐。
3．3．9 建筑物中有較大的中庭時，可在中庭的上端樓層用水平桁架將中庭開口連接，或采取其他增強結構抗扭剛度的有效措施。
3．3．10 抗震設計時，高層民用建筑相鄰樓層的側向剛度變化應符合下列規定：
1 對框架結構，樓層與其相鄰上層的側向剛度比γ1可按式(3．3．10-1)計算，且本層與相鄰上層的比值不宜小于0．7，與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0．8。
式中：γ1——樓層側向剛度比；
Vi、Vi+1——第i層和第i＋1層的地震剪力標準值(kN)；
△i、△i+1——第i層和第i＋1層在地震作用標準值作用下的層間位移(m)。
2 對框架-支撐結構、框架-延性墻板結構、筒體結構和巨型框架結構，樓層與其相鄰上層的側向剛度比γ2可按式(3．3．10-2)計算，且本層與相鄰上層的比值不宜小于0．9；當本層層高大于相鄰上層層高的1．5倍時，該比值不宜小于1．1；對結構底部嵌固層，該比值不宜小于1．5。
式中：γ2——考慮層高修正的樓層側向剛度比；
hi、hi+1——第i層和第i＋1層的層高(m)。
如果可心，請采納??！
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