韓琳琳

摘 要：現(xiàn)如今，我國加強了建設(shè)的進程，使得居民的住宅方面有所改革，其中所涉及到的建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅在施工方面和設(shè)計方面，都具備加強的應(yīng)用優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)是利用冷加工之后的薄壁鋼、鋼板以及熱軋型鋼制造而成，若想實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)與建筑發(fā)展的同步之目標(biāo)，必須對其進行全方面的優(yōu)化設(shè)計。本文就建筑鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計為基本點，進行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：建筑；鋼結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號： TU198 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：1671-3362（2013）09-0006-01

1 選擇鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的基本原則

將結(jié)構(gòu)平面布置的質(zhì)量中心、抗側(cè)力剛度中心、外力作用中心盡可能重合或者接近，減少或避免在外力作用下結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在扭轉(zhuǎn)抵抗結(jié)構(gòu)過程中，需要將材料用量不斷增加，也就是不規(guī)則的結(jié)構(gòu)平面布置，不安全也不經(jīng)濟。

結(jié)構(gòu)中的安全可靠度要保持統(tǒng)一，對于每一個構(gòu)件都要細(xì)致考慮，要將最大的效能發(fā)揮出來，將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的協(xié)調(diào)統(tǒng)一充分完善，讓設(shè)計目標(biāo)水平可以和規(guī)定相符，實現(xiàn)安全、經(jīng)濟的目標(biāo)。

構(gòu)思結(jié)構(gòu)的總體方案時，一定要考慮到此概念要使用在所特定的建筑中，要將結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的關(guān)系妥善處理，將整體構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的最適合受力狀態(tài)，有效的發(fā)揮和利用，讓結(jié)構(gòu)能夠擁有優(yōu)質(zhì)的延性，以及充足的剛度和承載力。

在一定程度上，要將結(jié)構(gòu)的傳力途徑與受力明確、簡單、直接的顯現(xiàn)出來。較為復(fù)雜的傳力途徑，能夠顯示出的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換的，在這樣的情況下，就會造成高額的造價。同時，還會產(chǎn)生錯誤計算的安全性問題。若使用最直接、簡單的傳力途徑，就能夠?qū)⒅虚g所傳遞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)省，結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的安全風(fēng)險就會降低，明確了結(jié)構(gòu)受力，也會讓造價方面更加經(jīng)濟。

2 編制建筑圖紙

在建筑鋼結(jié)構(gòu)的圖紙方面具體會包含：施工詳圖以及設(shè)計圖。其中所涉及到的設(shè)計圖是形成施工圖的重點，在制造廠中進行施工詳圖編制的過程中，作為最重要的憑證。在內(nèi)容上一定要相對完整，要重視設(shè)計要求、材質(zhì)要求、材料選用、技術(shù)數(shù)據(jù)、荷載資料以及記錄設(shè)計依據(jù)等。運用這樣的方式，才可以將設(shè)計意圖正確的體現(xiàn)，才能使編制施工詳圖的順暢程度得以實現(xiàn)。放樣圖和加工方面是施工詳圖所制約的，在解析度方面一定要和車間內(nèi)直接制造加工的需求相符，構(gòu)件若和需求不能統(tǒng)一，有必要進行單獨的繪制，同時材料表一定要詳盡的標(biāo)注。

3 優(yōu)化設(shè)計連接節(jié)點

設(shè)計布置鋼結(jié)構(gòu)的過程中，不管是線與線的交接，還是面與面的交接，都能夠?qū)c、線連接。整體的穩(wěn)定性想要得到保證，鋼結(jié)構(gòu)中的連接點成為了非常重要的組成部分，有必要為了滿足要求而進行優(yōu)化設(shè)計。在連接節(jié)點的過程中，可以根據(jù)力的特點來分為半鋼接節(jié)點、鋼接以及鉸接節(jié)點。結(jié)構(gòu)在進行連接之前的準(zhǔn)備階段，要充分的確定和思考節(jié)點的具體形式，讓節(jié)點形式的設(shè)計和節(jié)點在模型中使用過程中，避免產(chǎn)生不統(tǒng)一的現(xiàn)象，也能夠?qū)⒐こ淘试S之外所產(chǎn)生的誤差有所避免。結(jié)構(gòu)中開展不同的連接存在著極大的影響，若是初學(xué)者一定要將簡易定量分析的節(jié)點首先選擇，例如：鉸接、鋼接。在進行節(jié)點、梁腹板、連接板、栓接、焊接的優(yōu)化設(shè)計時，一定要考慮到螺栓的安裝，并且現(xiàn)場進行焊接的構(gòu)件吊裝順序以及施工空間等。

這樣的方式還需要讓工作人員可以便利的開展臨時固定，以及現(xiàn)場的定位，另外，在節(jié)點設(shè)計中的核心分析因素是制造廠的工藝水平，所以工藝水平是需要嚴(yán)格關(guān)注的。優(yōu)化設(shè)計連接節(jié)點時，還包含著構(gòu)件斷面的優(yōu)化以及結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化，其中的構(gòu)件斷面優(yōu)化，所指的是對鋼結(jié)構(gòu)的框架利用結(jié)構(gòu)軟件分析的過程中，會產(chǎn)生構(gòu)件的驗算超出限制，產(chǎn)生這樣的情況不是因為在強度方面不夠，而是因為構(gòu)件在剛度方面不夠。所以，對構(gòu)件截面慣性矩的增加，以及對構(gòu)件截面剛度的增加，在優(yōu)化設(shè)計方面是最為核心的內(nèi)容。然而構(gòu)件形式的優(yōu)化，在一定程度上是比構(gòu)件斷面優(yōu)化更為重要的，具備的有利措施包含：對純框架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化、對次梁進行優(yōu)化。

4 整體布置、結(jié)構(gòu)特點以及類型選用

鋼結(jié)構(gòu)的材料具備較好韌性、塑性、較高強度的特點，并且擁有著較為均勻的材質(zhì)，和力學(xué)計算方面相符。簡便的制造工序，較短的施工工期，重量也會較輕。存在的缺點就是耐火性和耐腐蝕性方面較為低下，防護時會應(yīng)用較高的費用，可是這些缺點一般情況下不會在實際應(yīng)用中凸顯出來。此外，穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)的核心問題，想要將不必要的損失有所避免，就要處理好穩(wěn)定性，不同鋼結(jié)構(gòu)中都會面臨穩(wěn)定性的問題。

鋼結(jié)構(gòu)在進行整體的布置過程中，一定要將組成部分和整體的穩(wěn)定性相應(yīng)滿足，在計算簡圖方面要和所提供憑證的簡圖一致，設(shè)計構(gòu)件中的穩(wěn)定計算以及細(xì)部的構(gòu)造方面，有必要互相配合。在鋼結(jié)構(gòu)中所具備的類型一般分為：輕鋼、索膜、網(wǎng)架、平面架以及框架等結(jié)構(gòu)形式。

5 構(gòu)件的設(shè)計

所謂構(gòu)件的設(shè)計就是構(gòu)件材料的組合和選擇，在材料組合中Q345、Q235是較為常見的，在其中所涉及到的主結(jié)構(gòu)中，為了能夠方便工程的管理都會采用單一的鋼種。就經(jīng)濟方面而言，也能夠選取不同程度的鋼材開展組合截面流程，例如：Q345可以選用在當(dāng)強度起到控制作用時，Q235可以選用在穩(wěn)定起到控制作用時。不同的部位想要達到的作用是不一樣的，完全能夠?qū)︿摰牟煌瑥姸乳_展組合截面流程，以這樣的方式將所規(guī)定的強度達成。

在截面的驗算中使用彈塑性方式，是構(gòu)件在設(shè)計的過程中較為規(guī)范的方式，可是與結(jié)構(gòu)內(nèi)力中進行彈性計算時不能夠相符。在不斷的加強了程序技術(shù)之后，對于構(gòu)件不能夠進行驗算通過的情況，可以加大對截面庫中的選擇。同時，進行分析驗算的重新開展，一直到通過才算結(jié)束。這樣的方式能夠?qū)⒉牧蠘?gòu)件的必備條件達成。

6 結(jié)語

根據(jù)以上的論述，未來住宅的新模式想要得到合理開創(chuàng)，對建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計一定要加強，作為未來住宅的核心分支點，建筑鋼結(jié)構(gòu)的運用十分廣泛，要力求將我國的經(jīng)濟建設(shè)迅猛發(fā)展。

參考文獻

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