建築結構的論文樣本

　　隨著社會發展帶來的建築活動的演變,當今快速的城市化程序和興旺蓬勃的建築業發展,既給建築帶來了眾多的機遇,也帶來了全新的挑戰。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺析建築輕鋼結構設計

　　摘要：本文結合筆者多年從事輕鋼結構的設計經驗，總結了輕鋼結構設計中常見問題進行分析，並提出相應的處理方法，供大家參考。

　　關鍵詞：房屋建築;輕鋼結構設計

　　1 輕鋼結構建築的特點

　　目前經國內廣泛研究、實驗分析，輕鋼結構建築具有獨特的優勢，其主要特點是：

　　1.1自重輕，可減輕建築物的重量約30%，有利於建設高層，特別是在地質承載力低的地方和地震烈度較高的地方，其綜合經濟效益優於一般建築體系。

　　1.2佈置靈活，開間大，約可提高建築面積3%～5%。具有充分的靈活性、可改性和安全性。

　　1.3可以工廠化生產，更易實現工業化、定型化、批量化生產，提高勞動生產率。

　　1.4施工週期大大縮短。據研究，鋼結構建築施工週期比混凝土建築施工週期可縮短一半，減少溼作業量，且其節能指標可達50%，屬環保型綠色建築體系。

　　2 輕鋼結構建築設計

　　2.1結構佈置

　　2.1.1 沒有吊車荷載或吊車荷載較小***小於10t***的鋼筋混凝土柱輕型屋架鋼結構房屋，如果縱向設有鋼筋混凝土樑，且樑柱按框架結構進行計算並採用相應的構造措施，則房屋縱向可不設柱間支撐，因為鋼筋混凝土框架是相當好的抗側力結構體系。

　　2.1.2 抗風柱與屋架應有可靠的連線。抗風柱與屋架的上下弦均應有可靠的連線點，對於變截面抗風柱，屋架下弦應有效連線於抗風柱的下部截面，抗風柱所在的縱軸應視屋架的型別設定垂直支撐和剛性系杆。

　　2.1.3 為增加屋蓋系統的剛度，增強屋蓋的整體性，凡屋脊及簷口處均應設定雙檁條。

　　2.1.4 對於門式剛架H型鋼斜樑，由於施工和運輸條件的限制可將斜樑劃分成若干個單元構件，單元構件本身採用焊接，單元構件之間可通過端板以高強度螺栓連線。應注意的是單元構件之間的節點位置應選擇在剛架彎矩剪力等內力較小的位置。在設計過程中有些設計人員忽略了這一問題，往往將節點位置放在剛架的正中或端部，這種做法增加了連線節點的設計難度和造價，是不合理的。

　　2.2 荷載取值

　　2.2.1 一般情況下，單層輕鋼結構的風荷載體型係數按CECS102∶002門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程被認為是安全的，部分設計人員不分房屋的高度***H***和跨度***L***具體情況，統一按CECS102∶002取值。當房屋高度較高***單層大於15m***而跨度較小時，應按CECS102∶002和GB5000922001建築結構荷載規範分別計算所得風荷載進行比較，發現按CECS102∶002計算所得風荷載下樑的內力較後者大，而剛架柱的內力則偏小，隨著房屋高度的增加，這種差別愈加明顯。因此，對於對風荷載較為敏感且有吊車的建築應引起高度的重視。比較按兩本規範計算所得風荷載效應，不能簡單從兩本規範的體型係數上進行比較，應將兩者的彎矩組合設計值進行比較，選擇比較合理的結果作為剛架截面設計的依據。

　　2.2.2 對於簷口、雨篷和屋面區域性凸出部分的風荷載的取值應按GB5000922001建築結構荷載規範第7.3.3的取值來驗算，不能遺漏。工程實際中相當多的簷口、雨篷由於風荷載取值不當而發生區域性破壞，設計時應引起重視。

　　2.2.3 恆荷載應按實際情況進行取值，不能偏小，也不應任意加大。恆荷載偏小引起結構不安全，這是盡人皆知的，故一般情況下極少出現這種情況。相反，有些設計人員認為加大恆荷載會使結構安全度增大，然而在風荷載參與組合的情況下，由於風荷載的作用方向一般與屋面荷載作用方向相反，在風荷載工況下框架樑常出現上部翼緣受拉，下翼緣受壓的情況，不按實際情況任意加大恆荷載反而會偏於不安全。

　　2.3 結構模型和機構計算

　　2.3.1 輕剛結構廠房一般情況下宜計及屋蓋的橫向彈性變形，按多質點空間結構分析。現在的情況是大多數設計人員按平面排架模型進行橫向計算，縱向並未按排架計算而是按設有完整支撐系統的體系進行設計;進行橫向排架內力分析時，為減小柱截面尺寸，排架柱的平面外計算長度均未按實際長度取值，而是按縱向支撐和系杆的佈置情況確定，而做縱向支撐系統設計又忽略了，這樣往往是排架柱平面外剛度不足而導致柱側向失穩而破壞。

　　2.3.2 鋼筋混凝土柱鋼管屋架輕型房屋鋼結構，應按柱與基礎連線為剛接，屋架與柱的連線為鉸接的排架模型進行計算。現有的計算軟體不能將鋼管屋架和混凝土柱共同計算，只能將屋架視為一剛架樑來計算。應特別注意的是這類輕剛結構廠房屋面多采用壓型鋼板，屋面剛度小，對屋架的約束較弱，所以排架橫樑只能按一定的等效剛度參與計算。其等效剛度應按屋架的幾何尺寸計算，並考慮屋、蓋屋面板的整體作用。這樣計算得出的排架結果才是較為合理安全的。橫樑的剛度並非無限大，如果視樑的剛度無限大計算出的柱的配筋相當小，這是不符合實際情況的。尚有些設計人員將樑的剛度視為無限大來計算，均被施工圖審查中心駁回，但有些不需要送審的專案則無法糾正，存在較大隱患。這也就是常聽到一些業主抱怨“人家的柱截面那麼小，用鋼量那麼少”的緣由了。

　　2.4 構件計算與設計

　　2.4.1 有些建築，為了追求立面和諧美觀，往往將簷口或山牆高出屋面，甚至高出達4～5m，由於這部分牆體常為單獨的懸臂牆，在風載作用下將產生一個相對較大的彎矩和剪力，所以在剛架內力分析時一定要將此內力按最不利的形式加到剛架上。設計中這部分內力常被忽略，或者並沒有按最不利的形式來處理，所以結構分析結果往往存在不安全因素，如果牆體較高，這種影響相當嚴重，應引起注意。

　　2.4.2 帶斜杆的大懸挑雨篷在現代建築中應用較多，內力分析時斜杆應分別對雨篷重力作用下的拉力和風荷載作用下的壓力進行計算分析，計算長細比時應滿足壓桿要求。如果不考慮壓力的作用按拉桿設計，得出的斜杆截面比較小，在大風作用下將發生破壞。

　　2.5 構造措施

　　2.5.1 檁條通常是風荷載作用下工況起控制作用，設計時常忽略驗算風吸力作用下的穩定，導致大風時很容易失穩破壞。為了保證風吸力作用下的整體穩定，通常在檁條之間設定拉條。計算中已考慮拉條的作用而施工圖中忽略了佈置拉條或拉條佈置不當都將導致檁條失穩破壞。正確的拉條佈置位置是根據計算結果在檁條上下翼緣附近，上下穩定均需要拉條約束時，也可設一根拉條從一檁條的下翼緣處連線於相鄰檁條的上翼緣處。

　　2.5.2 設定隅撐是保證樑柱構件整體穩定的主要措施，隅撐間距是樑柱計算時確定的，大小規格也需通過計算確定。若因特殊原因不能設定隅撐，應採取可靠措施保證樑柱翼緣不會因失穩而屈曲，否則存在安全隱患。

　　2.5.3 柱腳錨栓按承受拉力計算，水平力由柱腳底板與混凝土的摩擦或設定底板抗剪鍵來承受，錨栓不得承受水平力。錨栓直徑除按計算確定外，還應考慮構造要求以及工程實際當中可能承受部分剪力等不利因素，直徑不宜太小。應特別注意的是錨栓應有足夠的錨固長度或在端部設定錨板，應採用雙螺母。工程中因錨固不足被拔出而引發工程事故的情況時有發生。因此，應按最不利工況設計錨栓，並應考慮與柱腳的剛度相稱。當柱腳為鉸接時，對於一般的跨度不大於18m的門式剛架，採用2個M24錨栓，跨度不大於27m時採用4個M24錨栓，跨度不小於30m時用4個M30錨栓。對於支承於混凝土柱上的屋架，考慮到屋架樑的屈曲等不利影響，為保證支座的有效接觸面，每一支座的螺栓個數均應不少於4個。當柱腳為剛接時，則應通過計算確定錨栓的直徑和數量。

　　3 結束語

　　總之，要做好輕鋼結構的設計工作，必須從概念設計、結構計算、構造措施等各方面考慮，做到方案正確、模型合理、措施得當，以保證結構的安全性和經濟性。

　　參考文獻：

　　[1]輕鋼結構設計.人民交通出版社.2008.

　　[2]門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程***CECS102∶002***

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