钢结构设计的基本流程
结构设计是依据现行设计规范,在满足结构功能要求的基础上进行分析与构造处理,以达到施工图的要求。一般结构设计的主要内容包括以下几个方面:
(1)依据已知的建筑平面布置确定结构的体系;
(2)根据结构基本体系确定合理的计算模型,同时根据要求选取材料;
(3)建立力学模型,进行力学分析;
(4)根据计算结果进行构件设计;
(5)根据连接性能与构造要求进行节点设计;
(6)绘制施工图。
设计流程框图
根据以上思路绘制设计流程框图,参见上图。框图中,材料选用和结构设计方法可按照现行设计规范,并参考以上要点进行,整个分析与设计过程分为三个主要步骤。步是建立模型进行力学分析,第二步是进行结构与构件的设计,第三步是绘制施工图。实际结构往往是一个很复杂的空间体系。而且实际荷载也是很复杂的,加上结构材料本身的一些非线性质,因此,要对结构做计算是十分困难的,在设计计算时,必须作出一些定,并选取合理的计算模型,以便简化计算。建立模型就是根据结构基本体系,选择合理的力学计算模型。计算模型选取得正确与否,直接影响到结构的安全度,因此,计算模型选取中,一定遵循既充分表达结构的主要受力特点,同时又简化计算的原则。 例如对于平面体系构成的门式刚架可以取跨中一榀刚架计算,相应的计算单元可以是一个开间,这样使得复杂的空间结构转化为平面结构,使计算大为简化,并且可以采用手算的办法进行;此外,对于吊车梁、楼梯等就可以根据力的传力途径将结构拆分为单个构件计算。构件截面设计主要是根据构件的主要受力特点分为受弯构件、轴压或偏压构件,按照基本要求选择材料及构件截面形式,再按照基本要求选择截面规格,按照计算公式进行截面承载力、刚度、稳定性设计,最后根据构造要求进行截面归并。此外还应根据具体要求进行节点设计。
设计施工图应包括以下几个方面的内容:
(1)结构布置图;
(2)结构构件详图,并列表统计;
(3)结构的连接节点详图;
(4)标注尺寸,注明板件的定位尺寸和孔洞位置等;
(5)施工图文字说明,说明的内容包括钢材的钢号、焊条的型号、加工精度要求、焊缝质量要求、图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸以及防锈处理的要求等;凡是在施工图中没有绘上的一切要求均可在说明中表达。
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