建築工程中鋼結構設計的穩定性與設計要點

2022-07-31 00:15:08 字數 919 閱讀 5168

摘要:鋼結構因具有自重輕、強度高、工業化程度高等優點,在建築工程中得到了廣泛的應用。通過加強對結構的整體穩定、區域性穩定以及平面外穩定的設計,克服結構設計缺陷,其應用的領域會越來越廣泛。

本文介紹了鋼結構設計的穩定性與設計原則,並從幾個方面**了鋼結構穩定性的設計要點。

關鍵詞:鋼結構設計的穩定性

一、鋼結構設計的穩定性與設計原則

強度、剛度和穩定性是三個不同的概念,強度表示結構中的材料能夠承受的最大應力,剛度表示其抵抗變形的能力,失穩表示結構不再能夠保持原來的平衡狀態繼續承受附加荷載(雖然此時最大應力達不到材料的屈服強度)。強度和穩定性代表結構的極限狀態,即結構不再有繼續承受荷載、抵抗進一步變形的能力,剛度到了零的狀態。因此剛度這一概念對於描述結構的狀態更為重要,剛度是結構居第一位的性質。

借助剛度概念,強度和穩定性的概念可以統一。

為了更好的保證鋼結構穩定設計中構件的穩定性,實際設計時必須遵守以下三項原則。

1、結構整體布置必須考慮整個體系以及組成部分的穩定性要求

目前結構大多數是按照平面體系來設計的,如桁架和框架都是如此。保證這些平面結構不致出平面失穩,需要從結構整體布置來解決,亦即設計必要的支撐構件。這就是說,平面結構構件的出平面穩定計算必須和結構布置相一致。

2、結構計算簡圖和實用計算方法所依據的簡圖相一致

目前設計單層和多層框架結構時,經常不作框架穩定分析而是代之以框架柱的穩定計算。在採用這種方法時,計算框架柱穩定時用到的柱計算長度係數,自應通過框架整體穩定分析得出,才能使柱穩定計算等效於框架穩定計算。然而,實際框架多種多樣,而設計中為了簡化計算工作,需要設定一些典型條件。

3、滿足構件的穩定計算必須與設計結構的細部構造保持一致,在鋼結構的設計中,要使得構造設計和結構計算相互匹配。設計者要區分某些節點的連線是否傳遞彎矩,從而針對性的賦予其足夠的柔度和強度。設計者注意構件細部的設計與處理,如設計桁架節點時,要注意減少桿件偏心的問題等。

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