鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)總結(jié)(鋼結(jié)構(gòu)的框架)

今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)總結(jié)的知識(shí)，其中也會(huì)對鋼結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等。本人自參加工作以來設(shè)計(jì)了多棟鋼結(jié)構(gòu)建筑,其中包括門式剛架、鋼框架、鋼結(jié)構(gòu)加層、鋼結(jié)構(gòu)加電梯、大型廣告牌等。隨著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累,對規(guī)范認(rèn)識(shí)的逐步加深,從中總結(jié)了一些對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),提出來供大家參考及討論。⑶屋面、墻面構(gòu)造屋面及墻面構(gòu)造措施是增大剛架剛度,防止剛架平面外失穩(wěn)的關(guān)鍵措施。

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本文目錄一覽：

• 1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總結(jié)？
• 2、誰有鋼結(jié)構(gòu)的資料可以傳一下給我看一下哈？？謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等
• 3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝有門道，重點(diǎn)要點(diǎn)全解析？
• 4、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則？
• 5、多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)上的輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
• 6、鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)總結(jié)，一般人還不知道

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總結(jié)？

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程一般民用項(xiàng)目設(shè)計(jì)院的做得相對較少，而工業(yè)院和大型的設(shè)計(jì)院做得較多，如果仔細(xì)分析一下鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范：只講了四點(diǎn)，一是基本的設(shè)計(jì)規(guī)定，二是構(gòu)件計(jì)算，三是連接計(jì)算，四是構(gòu)造要求。

第一，設(shè)計(jì)規(guī)定

記住一定注明鋼材的強(qiáng)度等級(jí)、連接材料的型號(hào)，焊縫形式及焊縫的質(zhì)量等級(jí)及對施工的要求。A級(jí)鋼不保證沖擊韌性，含碳量不作為交貨條件，故不能用于抗震設(shè)防和焊接結(jié)構(gòu)（此說法不太準(zhǔn)確，但設(shè)計(jì)人可以接受，其實(shí)可焊還是不可焊，是碳當(dāng)量決定的，而非含碳量）；在實(shí)際工程中，除了大跨度重級(jí)工作制吊車梁的下翼緣對接，以及大跨度鋼橋的受拉構(gòu)件的對接這種對質(zhì)量要求很高的焊縫要求一級(jí)焊縫以外，其他場合很少用到一級(jí)。一般都要求二級(jí)。對于角焊縫，除了在要求熔透的情況（如對于輪壓較大的吊車梁的上翼緣和腹板連接的角焊縫），其質(zhì)量等級(jí)要求二級(jí)外，其他場合一般都用三級(jí)。

一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)說明中往往寫道：高強(qiáng)度螺栓采用承壓型高強(qiáng)度螺栓10.9S，這是一種不正確的說法。對于設(shè)計(jì)者只要給出高強(qiáng)度螺栓的性能等級(jí)和連接材料摩擦面的抗滑移系數(shù)即可，不必規(guī)定制造商采用何種螺栓。

“紅丹兩度打底，調(diào)和漆兩度罩面”這種說明使得涂料的品牌不清（紅丹有多種），漆膜層厚度不明（涂料應(yīng)注明各層厚度），而且標(biāo)準(zhǔn)也太低，這是以前60年代的標(biāo)準(zhǔn)，至今仍有人這么用，說明對防腐的不重視。

第二，構(gòu)件計(jì)算

集中荷載較大處，需設(shè)置橫向加勁肋或進(jìn)行局部承壓計(jì)算；鋼梁受壓翼緣自由長度l1與其寬度b1的比值超過規(guī)范限值時(shí)，需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算；箱型梁雖抗扭特性較好，但截面尺寸不滿足也需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算；支座反力較大的梁端支承加勁肋需按照軸壓計(jì)算其在梁平面外的穩(wěn)定性，且對連接焊縫進(jìn)行計(jì)算；構(gòu)件寬厚比和高厚比的要求，特別是當(dāng)設(shè)計(jì)中考慮截面塑性發(fā)展與塑性設(shè)計(jì)時(shí)的要求更嚴(yán)（注意區(qū)分受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件寬厚比的不同）；單角鋼受壓構(gòu)件長細(xì)比，需采用角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，而非角鋼平行軸的回轉(zhuǎn)半徑；軸心受壓構(gòu)件需按規(guī)范規(guī)定計(jì)算剪力；設(shè)計(jì)桁架時(shí)的桁架腹桿平面內(nèi)、外的計(jì)算長度不可想當(dāng)然取其幾何長度，規(guī)范有其考慮和規(guī)定；交叉腹桿的平面外計(jì)算長度要注意。

第三，連接計(jì)算

焊縫計(jì)算長度要減去2倍焊腳尺寸；普通螺栓不可僅僅按照受剪承載力來確定螺栓數(shù)量；高鋼中規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型的高強(qiáng)螺栓，但連接的極限承載力計(jì)算按螺桿與孔壁接觸考慮；直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)不可采用承壓型高強(qiáng)螺栓；摩擦型的拼接時(shí)，螺栓沿受力方向的連接長度超過15D0，螺栓承載力需折減，大于60d0時(shí)，折減系數(shù)為0.7；柱梁的剛性連接，需進(jìn)行柱腹板在梁翼緣范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)域計(jì)算；連接節(jié)點(diǎn)板在拉力和剪力下，需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算；在壓力下不可忽略穩(wěn)定性驗(yàn)算；桁架節(jié)點(diǎn)板自由邊長與其厚度有要求，否則要采取措施；梁端支座底板厚度也需進(jìn)行計(jì)算；軸心受壓柱底與柱底板角焊縫也需計(jì)算。

第四，構(gòu)造要求

非采暖地區(qū)的房屋鋼柱與屋面鋼梁剛接，橫向溫度區(qū)段大于120米。又未計(jì)算溫度應(yīng)力或變形影響；構(gòu)件板件的現(xiàn)場拼接對接焊縫，設(shè)計(jì)文件中只注明采用剖口焊，未給出剖口形式；對接焊縫拼接處，焊件的厚度在一側(cè)相差4mm以上，在厚度方向應(yīng)做斜角；側(cè)角焊縫連接計(jì)算中，按焊縫全長計(jì)算，未考慮只能按60hf有效長度計(jì)算，連接設(shè)計(jì)不安全；角焊縫的焊腳尺寸hf小于l.5（t）1/2；直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，對角焊縫的表面形狀未提出要求；板件端部采用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)，兩條側(cè)面角焊縫之間的距離過大；角鋼與節(jié)點(diǎn)板采用三面圍焊，但對圍焊未提出施焊要求；在摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓連接范圍內(nèi)，構(gòu)件接觸面的處理方法未在圖中說明；高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)件，螺栓中心至構(gòu)件邊緣距離不滿足最小容許距離；直接承受動(dòng)力荷載的普通螺栓受拉連接未采取防止螺帽松動(dòng)措施，或采用打亂絲扣等損傷性措施；工字形實(shí)腹柱腹板計(jì)算高度h0與其厚度tw之比大于80（235/fy）1/2，未設(shè)置橫向加勁肋；較高的格構(gòu)式柱末設(shè)置橫隔；桁架弦桿采用H型鋼，H型鋼的高度與其在平面內(nèi)的幾何長度之比大于l/10，未考慮次彎矩影響；桁架節(jié)點(diǎn)板厚度f=5mm，不滿足規(guī)定；焊接工字形梁橫向加勁肋與翼緣板相接處未切角；梁突緣支座突緣加勁板的伸出長度大于其2倍的厚度；柱腳錨栓按同時(shí)承受拉力和柱腳底部剪力設(shè)計(jì)，違反了有關(guān)規(guī)定；雙肢格構(gòu)柱插入杯口最小深度僅按1.5倍柱截面寬度取值（此值比0.5倍柱截面高度?。?；在設(shè)計(jì)文件中未注明鋼材除銹等級(jí)和所用的涂料名稱及涂層厚度；地面以下的鋼柱腳未要求用混凝土包裹；采用直接焊接的鋼管桁架節(jié)點(diǎn)承受動(dòng)力荷載；按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的鋼管桁架采用Q390等屈服強(qiáng)度fy大于345mpa的鋼材；鋼管結(jié)構(gòu)主管與支管之間的夾角應(yīng)不小于300。

鋼結(jié)構(gòu)綜述：

鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、框架-支撐，框撐筒體，巨型桁架，平面（桁）架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。其理論與技術(shù)大都成熟，亦有部分難題沒有解決，或沒有簡單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定（參見網(wǎng)殼規(guī)范）等。

結(jié)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)整體布置應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的使用，荷載盡量均勻傳遞，支撐等耗能構(gòu)件及連接的布置，結(jié)構(gòu)的美學(xué)價(jià)值等。

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誰有鋼結(jié)構(gòu)的資料可以傳一下給我看一下哈？？謝謝，比如鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范等

本人自參加工作以來設(shè)計(jì)了多棟鋼結(jié)構(gòu)建筑,其中包括門式剛架、鋼框架、鋼結(jié)構(gòu)加層、鋼結(jié)構(gòu)加電梯、大型廣告牌等。隨著設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累,對規(guī)范認(rèn)識(shí)的逐步加深,從中總結(jié)了一些對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí),提出來供大家參考及討論。

1門式剛架

⑴門式剛架應(yīng)首先確定是否有吊車,如廠房工藝要求需要布置吊車,則應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①柱腳應(yīng)設(shè)計(jì)成剛性柱腳; ②柱應(yīng)設(shè)計(jì)成等截面柱; ③柱間支撐應(yīng)由吊車縱向水平荷載控制設(shè)計(jì),而不是簡單的構(gòu)造設(shè)計(jì),當(dāng)有不小于5 t的橋吊時(shí),宜采用型鋼支撐。如門式剛架無吊車,則按楔形柱等常規(guī)設(shè)計(jì),不再贅述。

⑵柱間支撐的布置

柱間支撐與屋面支撐應(yīng)布置在同一柱間,使剛架縱向形成穩(wěn)定體系,便于剛架安裝且增加縱向剛度。支撐應(yīng)布置在第一柱間或第二柱間,當(dāng)布置在第二柱間時(shí)第一柱間相應(yīng)布置剛性系桿,且剛性系桿與抗風(fēng)柱沿縱向位置一致,使風(fēng)荷載直接傳遞。在剛架轉(zhuǎn)折處(單跨房屋邊柱柱頂及屋脊以及多跨房屋某些中間柱柱頂和屋脊)應(yīng)沿房屋全長設(shè)置剛性系桿。當(dāng)門架的跨度較大時(shí),在布置支撐的柱間,應(yīng)適當(dāng)增加剛性系桿的數(shù)量,使支撐的夾角在45°左右。當(dāng)受建筑功能限制無法布置柱間支撐時(shí),應(yīng)布置縱向剛架。本人就曾經(jīng)做過一個(gè)在端部柱間做剛接鋼梁,從而取消柱間支撐的工程,使建筑布置更加靈活,應(yīng)用效果良好。

⑶屋面、墻面構(gòu)造

屋面及墻面構(gòu)造措施是增大剛架剛度,防止剛架平面外失穩(wěn)的關(guān)鍵措施。檁條、墻梁一般由冷彎薄壁構(gòu)件制成,當(dāng)柱距小于6 m 時(shí),設(shè)一道拉條,大于6 m時(shí),設(shè)兩道拉條。在這里應(yīng)特別提到斜拉條,在校圖過程中,常常可以看到許多鋼結(jié)構(gòu)廠家或設(shè)計(jì)者設(shè)斜拉條而不設(shè)撐桿的情況。原因是結(jié)構(gòu)概念不是很清楚,因?yàn)橥ㄟ^結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí),在斜拉條間設(shè)置撐桿,方可形成穩(wěn)定體系。在屋面、墻面設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意隅撐布置,隅撐不是可有可無,它是為防止受壓翼緣屈曲而設(shè)置。研究表明門式剛架的破壞首先是由于受壓最大翼緣屈曲引起的。斜梁下翼緣與剛架柱內(nèi)翼緣連接處是出現(xiàn)屈曲的關(guān)鍵部位,該處設(shè)隅撐十分重要。另外,《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:2002 (以下簡稱CECS102:2002)中規(guī)定:在斜梁下翼緣受壓區(qū)亦設(shè)置隅撐,其間距不得大于相應(yīng)受壓翼緣寬度的16(235/fy)0.5倍。按一般的門式剛架,檁距1500 mm左右時(shí),隔一個(gè)檁條設(shè)一道隅撐可滿足上述條件。

⑷抗剪鍵

《CECS102: 2002》中規(guī)定:柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力,水平剪力可由底板與混泥土基礎(chǔ)間的摩擦力(摩擦系數(shù)可取0. 4)或設(shè)抗剪縫承受。這就是我們計(jì)算門架時(shí),往往出現(xiàn)警告提示:“柱腳需要設(shè)抗剪! ”

分析上述原因,主要是門架結(jié)構(gòu)一般自重較輕,柱腳底板與基礎(chǔ)混凝土間的摩擦力較小,不足以抵抗水平的風(fēng)荷載與地震作用,所以應(yīng)設(shè)置抗剪鍵?？辜翩I一般用角鋼或工字鋼制成,其截面與焊縫的抗剪承載力應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,柱腳底板與基礎(chǔ)表面間的空隙進(jìn)行二次注漿。具體做法可參考《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖集中第30頁大樣1、2的做法。

⑸柱腳錨栓的安裝定位

這是設(shè)計(jì)人員往往忽視的問題,而在實(shí)際工程中錨栓定位不準(zhǔn)確造成剛架或框架安裝困難的工程案例比比皆是,本人也遇到過這種情況,后來不得不加固處理。分析原因,主要是錨栓之間無連接,整體剛度差,在澆筑混凝土的過程中錨栓難免移位。針對上述原因,采取澆筑混凝土前預(yù)埋柱腳錨栓固定支架處理,具體做法見圖1。固定支架與錨栓形成一個(gè)小的格構(gòu)柱,這樣錨栓的定位就方便準(zhǔn)確了。⑹抗風(fēng)柱與剛架的連接目前門式剛架的抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)存在兩種錯(cuò)誤的做法:一種是將抗風(fēng)柱與剛架做成一樣,抗風(fēng)柱與剛架梁或鉸接或剛接,抗風(fēng)柱既參與抗風(fēng)又參與豎向荷載作用及橫向水平作用。而設(shè)計(jì)人員往往又不做這樣剛架的縱向抗風(fēng)驗(yàn)算。這樣做是漏算荷載的,是工程設(shè)計(jì)的一大忌。本人認(rèn)為一個(gè)受力明確的排架結(jié)構(gòu)不應(yīng)讓它的受力復(fù)雜化。這種做法是欠妥的;另一種做法是抗風(fēng)柱與剛架在一條軸線上,但不考慮抗風(fēng)柱受豎向荷載作用,抗風(fēng)柱與剛架梁之間用一塊鋼板通過焊縫相連。這種做法仍然將一部分豎向荷載傳給了抗風(fēng)柱,而且鋼板的側(cè)向剛度很小,在豎向荷載的作用下發(fā)生屈曲后就很難保證有效地傳遞風(fēng)荷載了。以上兩種做法都存在弊端。在這里推薦以下做法:

采用廠房做法定軸網(wǎng),第一榀剛架軸線與抗風(fēng)柱錯(cuò)開500～600 mm,抗風(fēng)柱翼緣通過連接板與剛架梁腹板加勁肋相連,且連接板及加勁肋上開豎向長圓孔,連接螺栓采用普通螺栓,做法見圖2。圖2　抗風(fēng)柱與剛架連接大樣

2　鋼框架的設(shè)計(jì)

⑴鋼框架體系的選擇

常用鋼結(jié)構(gòu)框架可分為純框架體系和框架—支撐體系兩大類 。體系的選擇與建筑物的高度、使用功能密切相關(guān)。這就要求結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)與建筑師密切配合,當(dāng)由于建筑功能限制無法設(shè)置支撐時(shí),則應(yīng)采用純框架體系。純框架體系由于無抗側(cè)移支撐,縱橫兩個(gè)方向要滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001 (以下簡稱《抗規(guī)》)第5.5節(jié)彈性層間位移角小于等于1 /300的要求,梁與柱在縱橫兩個(gè)方向均應(yīng)剛接;又因《抗規(guī)》第8. 3. 4 條規(guī)定:“柱在兩個(gè)互相垂直的方向都與梁剛接時(shí),宜采用箱型截面”,所以采用純框架體系時(shí),柱往往設(shè)計(jì)成箱型柱,但箱型柱內(nèi)部防銹及使用過程中的維護(hù)相當(dāng)困難,這是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一大難題。本人也試圖在設(shè)計(jì)中采用柱內(nèi)澆筑混凝土的方法,但由于箱型柱在節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)置加勁隔板,澆筑混凝土很困難;另一方面,鋼管混凝土在國內(nèi)仍處于研究階段,常用設(shè)計(jì)軟件無法計(jì)算,計(jì)算理論在各學(xué)報(bào)中不盡相同?；谝陨显?在設(shè)計(jì)純鋼結(jié)構(gòu)框架時(shí),大部分仍采用不灌混凝土的箱型截面柱。本人在試算過程中采用工字柱強(qiáng)、弱軸均剛性連接的算法,依據(jù)是《抗規(guī)》第8.3.4 條采用的文字是“宜”,參考內(nèi)地大設(shè)計(jì)院圖紙亦有采用上述設(shè)計(jì)方法的,但計(jì)算結(jié)果并不理想,弱軸方向的彈性層間位移角仍然無法滿足《抗規(guī)》第8. 3. 4的要求。由于箱型柱在構(gòu)造上的一些困難,故建議在設(shè)計(jì)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋時(shí)盡量采用工字型柱,設(shè)計(jì)成框架—支撐體系。結(jié)構(gòu)工程師與建筑師盡量協(xié)調(diào),通過在需要布置支撐位置布置樓、電梯間等不開大洞口墻體來實(shí)現(xiàn)支撐的隱形。實(shí)際工程計(jì)算結(jié)果表明,支撐對框架的位移控制效果非常好,加之采用工字形柱使得材料節(jié)省、防銹,使用中維護(hù)方便,弱軸方向的連接簡單易行,實(shí)在是一個(gè)有效的方法。

⑵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。鉸接節(jié)點(diǎn)簡單,力學(xué)關(guān)系明確,在這里不做過多贅述,重點(diǎn)討論一下剛接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。梁柱剛性連接設(shè)計(jì)中,《抗規(guī)》8. 3. 4條推薦使用規(guī)范中圖8. 3. 4 - 1的節(jié)點(diǎn)形式,在工程實(shí)際中采用的也大部分是這類節(jié)點(diǎn)。這種節(jié)點(diǎn)有兩種計(jì)算依據(jù):精確設(shè)計(jì)法和常用設(shè)計(jì)法。二者的區(qū)別是前者考慮腹板抗彎和抗剪,后者考慮腹板僅抗剪。精確設(shè)計(jì)法在實(shí)際設(shè)計(jì)中,腹板抗彎很難滿足要求,必須較大程度地加厚腹板。加厚腹板的做法很不經(jīng)濟(jì),所以工程中大多采用常用設(shè)計(jì)法,這種計(jì)算模型力學(xué)關(guān)系明確,計(jì)算簡單,但是在設(shè)計(jì)中一定要注意采取抗震加強(qiáng)措施,如采用使塑性鉸外移的梁端增強(qiáng)式連接或在離梁端不遠(yuǎn)處削弱梁上下翼緣的犬骨式連接。這是因?yàn)?在不做任何加強(qiáng)梁端翼緣的情況下,只考慮腹板連接螺栓承擔(dān)剪力,彎矩由翼緣焊縫承擔(dān),那么翼緣焊縫的抗彎能力只有梁抗彎能力的80 %左右(即梁翼緣截面模量只有梁全截面模量的80 %左右) ,再按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3. 2. 2條,考慮現(xiàn)場施工條件焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)0. 9,則其連接的抗彎承載力只有梁抗彎承載力的70%～75%。這種節(jié)點(diǎn)比等強(qiáng)連接還要低30% ～25% ,違背了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn),弱桿件”“大震不倒”的抗震基本原則。基于以上原因,應(yīng)采用《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖集第19、20頁所示的抗震加強(qiáng)措施。

另外

我國在《抗規(guī)》及《鋼規(guī)》中均未規(guī)定鋼框架的抗震等級(jí),只是分12層以下和12層以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為這相對于我國地域遼闊、各地設(shè)防烈度差異大的特點(diǎn)是不合適的。新舊《鋼規(guī)》中對多、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋均未規(guī)定伸縮縫的設(shè)置范圍,僅對單層工業(yè)廠房做了一些規(guī)定。以上兩點(diǎn)都是概念性的大問題,《鋼規(guī)》不強(qiáng)調(diào)這兩點(diǎn)是不合適的。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝有門道，重點(diǎn)要點(diǎn)全解析？

隨著鋼結(jié)構(gòu)工程的大力建設(shè)，鋼結(jié)構(gòu)施工要求越來越嚴(yán)，其施工質(zhì)量的好壞關(guān)系工程最終的質(zhì)量。下面整理了鋼結(jié)構(gòu)工程的相關(guān)要點(diǎn)，一起來看看吧。鋼結(jié)構(gòu)工程80%左右的成本均受鋼材價(jià)格的直接影響，故應(yīng)合理選擇結(jié)構(gòu)類型，準(zhǔn)確計(jì)算用鋼量。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時(shí)，須充分考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，盡量選擇跨度較小，經(jīng)濟(jì)性更佳的結(jié)構(gòu)，如有較大的懸掛荷載時(shí)，可選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；屋面跨度較大時(shí)可選擇懸索。對于一般的鋼結(jié)構(gòu)工程，采用框架支撐體系均具有較好的經(jīng)濟(jì)性。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足建筑功能的前提下，選擇形式較為簡單、規(guī)則的平面及立面布置，且在布置方案設(shè)計(jì)時(shí)需要經(jīng)多次計(jì)算，以優(yōu)化最終效果。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)（1）力學(xué)模型清晰。盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ)。 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻。其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)震)的作用線。否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線， 比如有支撐框架結(jié)構(gòu)，柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力。（2）框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置，有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁，但這會(huì)使主梁截面加大，減少了樓層凈高，頂層邊柱也有時(shí)會(huì)難以支撐。2、預(yù)估截面（1）鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/50～1/20之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種方法很受歡迎。 確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。 （2）柱截面按長細(xì)比預(yù)估。通常50λ150，簡單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同，可選擇鋼管或H型鋼截面等。 （3）對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)，規(guī)范中對截面的構(gòu)造要求有很大的不同。（4）構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況，合理地選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。3、材料選擇材料選擇比較常用的是Q235和Q345。 通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí)，可選擇Q345；穩(wěn)定控制時(shí)，宜使用Q235。4、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）焊接。焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫。 焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近。其他詳細(xì)內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定。（2）連接板。連接板可簡單取其厚度為梁腹板厚度加4mm。 然后驗(yàn)算凈截面抗剪等。（3）梁腹板。梁腹板應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強(qiáng)螺栓連接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓。

鋼結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

1、預(yù)埋螺栓的質(zhì)量控制（1）施工基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓時(shí)首先熟悉圖紙，了解圖紙的意圖，應(yīng)制作安裝模板。（2）預(yù)埋螺栓用安裝模板及鋼筋定位在柱的主筋和模板上，保證預(yù)埋螺栓不受土建澆筑混凝土施工而移位。（3）控制螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差范圍內(nèi)；保護(hù)好螺栓絲扣在混凝土澆筑時(shí)不被損壞。（4）土建工程完工后，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對地腳螺栓的標(biāo)高、軸線進(jìn)行復(fù)查，并做好記錄，交下一道工序驗(yàn)收。

2、構(gòu)件制作質(zhì)量控制鋼結(jié)構(gòu)工程的施工通常要經(jīng)過工廠制作和現(xiàn)場安裝兩個(gè)階段。鋼結(jié)構(gòu)一般制作工藝流程分為：放樣→下料→拼板→切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗(yàn)→防銹處理、涂裝、編號(hào)→構(gòu)件驗(yàn)收出廠。在鋼結(jié)構(gòu)制作中，應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)制作工藝流程，抓住關(guān)鍵工序進(jìn)行質(zhì)量控制，如控制關(guān)鍵零件的加工，主要構(gòu)件的工藝、措施，所采用的加工設(shè)備、工藝裝備等。

3、焊接工程質(zhì)量控制（1）鋼結(jié)構(gòu)施焊前，對焊條的合格證要進(jìn)行檢查，按說明書要求使用，焊工必須持證上崗證。（2）焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級(jí)焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級(jí)焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級(jí)焊縫按要求進(jìn)行無損檢測，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。（3）不合格的焊縫不得擅自處理，定出修改工藝后再處理，同一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過2次。

4、連接工程質(zhì)量控制（1）綁扎搭接時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖紙要求的間距計(jì)算好每根柱箍筋數(shù)量，并先將箍筋套在下層伸出的搭接筋上，然后立柱子鋼筋。（2）在搭接長度內(nèi)，鋼筋的綁扣應(yīng)不少于3個(gè)，且綁扣應(yīng)向柱內(nèi)，以便于箍筋向上移動(dòng)。（3）基礎(chǔ)底板采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，應(yīng)在上層鋼筋網(wǎng)下設(shè)置鋼筋撐腳或混凝土撐腳，以保證鋼筋位置正確。（4）若柱主筋采用光圓鋼筋搭接時(shí)，角部彎鉤應(yīng)與模板成45°，中間鋼筋的彎鉤應(yīng)與模板成90°角。（5）現(xiàn)澆柱與基礎(chǔ)連接用的插筋連接時(shí)，其箍筋應(yīng)比柱筋小一個(gè)直徑，以便連接。同時(shí)，插筋位置須固定牢靠，以免造成柱軸線偏移。

5、構(gòu)件安裝質(zhì)量控制（1）鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)對構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢查，構(gòu)件的永久變形和缺陷超出允許值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。（2）鋼柱安裝要檢查柱底板下的墊鐵是否墊實(shí)、墊平，防止柱底板下地腳螺栓失穩(wěn)。（3）控制柱是否垂直和有無位移，安裝工程中，在結(jié)構(gòu)尚未形成穩(wěn)定體系前，應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。（4）當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝形成空間固定單元，并進(jìn)行驗(yàn)收合格后，要求施工單位及時(shí)將柱底板和基礎(chǔ)頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實(shí)。（5）檢查鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)的垂直度和整體平面彎曲。

6、緊固件連接質(zhì)量控制（1）注意高強(qiáng)螺栓摩擦面的加工質(zhì)量及安裝前的保護(hù)，防止污染、銹蝕。并在安裝前進(jìn)行高強(qiáng)螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)、檢查高強(qiáng)螺栓出廠證明、批號(hào)，對不同批號(hào)的高強(qiáng)螺栓定期抽做軸力試驗(yàn)。（2）高強(qiáng)螺栓安裝要求自由穿入，不得敲打和擴(kuò)孔。因此在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備一定的胎架模具以控制其變形，并在構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)采取切實(shí)可行的固定措施以保證其尺寸穩(wěn)定性。（3）鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中板疊接觸面應(yīng)平整，接觸面必須大于75%，邊緣縫隙不得大于0.8mm。對高強(qiáng)螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進(jìn)行嚴(yán)格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定等。終擰完畢應(yīng)逐個(gè)檢查，對欠擰、超擰的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)擰或更換。

7、除銹及涂裝工程（1）施工人員要根據(jù)圖紙要求以及除銹等級(jí)采用不同除銹方法。（2）涂刷工程質(zhì)量的控制應(yīng)做到在鋼結(jié)構(gòu)涂刷前，涂刷的構(gòu)件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等異物，涂刷遍數(shù)和厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（3）對涂裝材料必須有合格證，防火涂料涂裝工程必須由消防部門批準(zhǔn)的施工單位施工鋼結(jié)構(gòu)工程注意要點(diǎn)

1、如果有天溝，系桿不能設(shè)計(jì)到緊貼著柱頂?shù)牟课唬駝t將可能導(dǎo)致無法安裝落水管。2、水平支撐上花籃螺栓位置的布置要合理，不要過于偏離主梁，應(yīng)該考慮方便安裝為主，另外也要考慮一下隅撐的布置位置。3、不要片面地在檁條的拉條孔上考慮“受拉邊、受壓邊”等因素，打出上下邊距不等的孔眼，因?yàn)榘惭b時(shí)是很容易裝反的，結(jié)果反而不利。4、高強(qiáng)螺栓的位置要合理，要考慮扭斷器及扭矩扳手的施工空間，不要在安裝時(shí)，因?yàn)榭臻g太小，扭斷器及扭矩扳手無法就位等，導(dǎo)致高強(qiáng)螺栓梅花頭無法擰斷或高強(qiáng)螺栓無法擰緊。5、高強(qiáng)螺栓連接板如果有可能，盡量采用上下對稱的螺栓布置方法。6、輕鋼結(jié)構(gòu)如果有維護(hù)磚墻，一定要提前與建設(shè)單位及土建施工單位對接好備。7、抗風(fēng)柱與鋼梁的連接應(yīng)盡量采用彈簧板連接，因?yàn)橹虚g跨的梁安裝后下?lián)媳容^大，山墻的梁若用螺栓與抗風(fēng)柱連接，會(huì)造成屋面不平。8、屋面檁條布置圖和鋼梁的詳圖要認(rèn)真核對。9、節(jié)點(diǎn)板無加勁肋，有的是設(shè)計(jì)者也沒設(shè)計(jì)，導(dǎo)致后續(xù)焊時(shí)，節(jié)點(diǎn)板變形。10、梁柱做系桿連接板時(shí)，沒有將孔適當(dāng)外伸，有的地方因?yàn)橄禇U上的連接板太長，導(dǎo)致空間太小，系桿過長放不進(jìn)去。11、在有條形窗的檁條安裝時(shí)盡量采用沉頭螺釘。12、門口上層條形窗與門口上框太近，沒有雨篷的位置。13、窗框上下相鄰檁距間的拉條沒布置好，拉條端頭與窗框發(fā)生沖突。14、應(yīng)在天溝下涂刷防結(jié)露漆，或者噴涂聚氨酯保溫層，也可做其他保溫處理。

相信經(jīng)過以上的介紹，大家對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝有門道，重點(diǎn)要點(diǎn)全解析也是有了一定的認(rèn)識(shí)。歡迎登陸中達(dá)咨詢，查詢更多相關(guān)信息。

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框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則？

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則具體內(nèi)容是什么，下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹医獯稹?/p>

1、剛?cè)岵?jì)

合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí)，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。結(jié)構(gòu)是剛多一點(diǎn)好，還是柔多一點(diǎn)好？剛到什么程度或柔到什么程度才算合適呢？我個(gè)人認(rèn)為剛多點(diǎn)使工程不經(jīng)濟(jì)，造成造價(jià)過高，而且應(yīng)變能力差。柔多一點(diǎn)雖然造價(jià)便宜但是必然產(chǎn)生變形以適應(yīng)外力，太柔的結(jié)果必然是太大的變形。甚至?xí)?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。這些問題歷來都是專家們爭論的焦點(diǎn)，現(xiàn)今的規(guī)范給出的也只是一些控制的指標(biāo)，但無法提供精確答案。

2、多道防線

安全的結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的，災(zāi)難來臨，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作，前仆后繼。這時(shí)候，如果把“生存”的希望全部寄托在某個(gè)單一的構(gòu)件上，是非常非常危險(xiǎn)的。如土建結(jié)構(gòu)中多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計(jì)思路。

3、抓大放小

在框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系中具有“強(qiáng)柱弱粱”、“強(qiáng)剪弱彎”等的說法也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念。有人問：為什么不是“強(qiáng)柱強(qiáng)梁”“強(qiáng)剪強(qiáng)彎”呢？為什么所有構(gòu)件都很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系反而不好，甚至?xí)邪踩[患呢？這里面首先包含著一個(gè)簡單的道理：絕對安全的結(jié)構(gòu)是沒有的。簡單地說，雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各科，構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但各個(gè)構(gòu)件擔(dān)任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來，各個(gè)構(gòu)件協(xié)作抵抗的目的，就是為了保住最重要的構(gòu)件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀，這時(shí)候犧牲在所難免，讓誰犧牲呢？明智之舉是要讓次要構(gòu)件先去承擔(dān)災(zāi)難?！皩帪橛袼椋粸橥呷保绻骄昧?，可能會(huì)“玉石俱粉”，損失則更大矣！在鋼框架結(jié)構(gòu)中，柱倒了，粱會(huì)跟著倒；而梁倒了，柱還可以不倒的?？梢娭袚?dān)的責(zé)任比梁大，柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效，我們故意把梁設(shè)計(jì)成相對薄弱的環(huán)節(jié)，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。如果梁柱等同看待，企圖讓他們都“堅(jiān)不可摧”，則可能會(huì)造成同時(shí)破壞，后果會(huì)更糟糕，損失會(huì)更大。 所以關(guān)鍵時(shí)刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。有舍才有得，舍是為了得。

4、打通關(guān)節(jié)

理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的一也就是沒有任何關(guān)節(jié)的，這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減?；谶@個(gè)思路，設(shè)計(jì)者要做的就是要盡可能地把結(jié)構(gòu)中各種各樣的關(guān)節(jié)“打通”，使力量在關(guān)節(jié)處暢通無阻。中醫(yī)上云：“通則不痛，痛則不通”，結(jié)構(gòu)就像一個(gè)人，氣穴若不能暢通，癥結(jié)和隱患就會(huì)產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)的四項(xiàng)基本原則中，“剛?cè)嵯酀?jì)”，“多道防線”，“抓大放小”是設(shè)計(jì)概念中的戰(zhàn)略問題，但要想得讓這些戰(zhàn)略思想得以實(shí)現(xiàn)，靠的是“打通關(guān)節(jié)”這個(gè)原則作為保證的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體操作，最后全都?xì)w到“打通關(guān)節(jié)”的貫徹和實(shí)施上來。 打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)，當(dāng)力量不能暢通時(shí)，構(gòu)件與構(gòu)件之間，構(gòu)件的組成元素與元素之間的靜態(tài)平衡一旦被破壞，結(jié)構(gòu)變成機(jī)動(dòng)，“動(dòng)”即是死，即為終結(jié)?？梢娫O(shè)計(jì)者是協(xié)調(diào)者，其任務(wù)是讓所有互不相關(guān)的靜態(tài)構(gòu)件相聚之后依然處于靜態(tài)（也就是使其保持常態(tài)），或者是處在相對的靜態(tài)之中。其實(shí)處理和成就世間萬物，必須使動(dòng)為動(dòng)，靜為靜，才能平衡：必須動(dòng)者動(dòng)之，靜者靜之，才能持久；必須知其本源，施以規(guī)則，順之導(dǎo)之，才能達(dá)至繁榮昌盛。一切的一切，以順應(yīng)自然為始，達(dá)到平衡為終，諸多規(guī)則，只是手段，只為平衡，只為暢通。

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多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)上的輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要：結(jié)合實(shí)例分析多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)上的輕鋼結(jié)構(gòu)的的受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法

關(guān)鍵詞： 輕鋼結(jié)構(gòu) 計(jì)算 設(shè)計(jì)優(yōu)化

Design of the light-steel construction above the multistory RC frame

ABSTRACT： with an actual example,analyze the supporting force features and the appropriate designing method of the light-steel construction above the multistory RC frame

KEY WORDS：light-steel construction;calculation;high-quality design

1． 引言

輕鋼結(jié)構(gòu)由于其具有重量輕、跨度大、抗震性能好、溫差適應(yīng)能力強(qiáng)、施工方便快捷、投入成本相對（混凝土結(jié)構(gòu)或鋼網(wǎng)架）低等優(yōu)點(diǎn)，不僅廣泛應(yīng)用于廠房結(jié)構(gòu)，而且已開始大量應(yīng)用于新建鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的屋蓋、已建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的加層、或跨越相鄰兩建筑物的有蓋通道等。這種鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)與輕鋼結(jié)構(gòu)通過有機(jī)結(jié)合組成的聯(lián)合框架結(jié)構(gòu)（以下統(tǒng)稱為“聯(lián)合結(jié)構(gòu)”）。 位于“聯(lián)合結(jié)構(gòu)”頂層的輕鋼結(jié)構(gòu)一般可分為：鋼柱—輕鋼結(jié)構(gòu)（以下簡稱“全鋼剛架”）、鋼筋混凝土柱—輕鋼結(jié)構(gòu)（以下簡稱“混鋼剛架”）兩大類。前者主要用于原鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的加層改造，后者主要用于新建鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋頂層形成大空間。 聯(lián)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分為底部框架結(jié)構(gòu)及頂層輕鋼結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。因輕型鋼屋蓋的平面整體剛度離結(jié)構(gòu)整體計(jì)算要求的“平面無限剛度”假定差距大等原因，聯(lián)合結(jié)構(gòu)上部的“剛架”部分往往不能作為一個(gè)整體，連同下部框架結(jié)構(gòu)一起上機(jī)進(jìn)行整體空間內(nèi)力分析。所以在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，常按“平框”模式先將上部“混鋼剛架”分離出來單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，而后將計(jì)算所得的柱底內(nèi)力當(dāng)作外加荷載反作用在下層框架相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處，再由電算程序進(jìn)行整體計(jì)算及設(shè)計(jì)?？梢钥闯觯郝?lián)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵就是如何選擇上部“剛架”結(jié)構(gòu)的計(jì)算模式問題。

2． “混鋼剛架”計(jì)算模式探討

聯(lián)合結(jié)構(gòu)的“平框”模式應(yīng)既要方便于頂層“混鋼剛架”的計(jì)算，又要便于下層混凝土結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算；雖然取整個(gè)“平框”可以較準(zhǔn)確地計(jì)算出上部剛架的內(nèi)力，但卻給下部結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算復(fù)雜化。用以下兩種“平框”基本模式計(jì)算聯(lián)合結(jié)構(gòu)“混鋼剛架”，一般可將計(jì)算出的柱底內(nèi)力結(jié)果僅反作用于柱底框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，對其下結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算。

“模式一”：忽略下部框架結(jié)構(gòu)受力變形對上層“混鋼剛架”內(nèi)力的影響，相當(dāng)于在其柱腳節(jié)點(diǎn)，加一剛臂及水平鏈桿，形成下端固定的單層剛架進(jìn)行計(jì)算；而后將求得的柱底內(nèi)力反作用在下部與之相連的鋼混框架節(jié)點(diǎn)上，再利用程序進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的整體分析計(jì)算。

“模式二”：考慮“混鋼剛架”柱腳框架節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)對上部“混鋼剛架”內(nèi)力的影響，即在“混鋼剛架”柱腳的相鄰節(jié)點(diǎn)加一剛臂及水平鏈桿，將多層“聯(lián)合結(jié)構(gòu)”轉(zhuǎn)化成下端固定的有局部二層的“聯(lián)合結(jié)構(gòu)”進(jìn)行計(jì)算；而后將“模式一”求得的柱底內(nèi)力反作用在下部與之相連的鋼混框架節(jié)點(diǎn)上，再利用程序進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的整體分析計(jì)算。

顯然，“模式一”與“模式二”的主要區(qū)別是：后者將柱底不平衡彎矩在柱根節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了一次分配，同時(shí)忽略了下層樓面荷載對上部結(jié)構(gòu)的影響。所以“模式二”的計(jì)算假定與實(shí)際比較接近。但“模式二”計(jì)算比較復(fù)雜，尤其對下端固定的“全鋼剛架”，選擇“模式二”將不能直接采用現(xiàn)有的門式剛架軟件進(jìn)行計(jì)算分析。以下就通過實(shí)例來討論“模式一”與“模式二”的相對誤差以及實(shí)際應(yīng)用問題。

鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)總結(jié)，一般人還不知道

從設(shè)計(jì)角度分析鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的特點(diǎn)，介紹異型鋼柱住宅項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。針對框架結(jié)構(gòu)采用不同阻尼比、基礎(chǔ)方案等問題進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析；總結(jié)設(shè)計(jì)中常見問題注意事項(xiàng)；對設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提出不同意見。

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系選擇

從已建成的鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式各有特點(diǎn)，其中薄壁型鋼組合墻板形式特別適宜定型產(chǎn)品，其體系是從墻板結(jié)構(gòu)演變而來，即將薄壁型鋼柱構(gòu)件按大約600mm 的間距布置形成豎向承重結(jié)構(gòu)、型鋼間設(shè)支撐系統(tǒng)以抵抗水平力，樓板根據(jù)豎向型鋼的位置布置成密肋支撐結(jié)構(gòu)，因上部結(jié)構(gòu)為類墻板結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)根據(jù)受力情況設(shè)成條形基礎(chǔ)，對地基要求不高。

薄壁型鋼組合墻板住宅受密布結(jié)構(gòu)的影響，對開間、門窗洞口、挑出構(gòu)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(shè)計(jì)要求，但從使用的角度都存在一個(gè)共同問題，即梁柱突出對住宅內(nèi)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(wǎng)，層高也較高，其梁柱所占空間給人的感觀是適宜的，柱網(wǎng)規(guī)則有利于梁的布置。

相反住宅是一個(gè)變化多端的產(chǎn)品，根據(jù)建筑的要求，很少布置出規(guī)則的柱網(wǎng)，房內(nèi)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(diǎn)，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(jié)構(gòu)不能解決住宅應(yīng)用問題的話，常規(guī)鋼框架體系在普通住宅中應(yīng)用也有相似的弱點(diǎn)。

受短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，筆者在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中將鋼柱設(shè)計(jì)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(jù)建筑墻體厚度減去面層厚度來設(shè)定翼緣寬度，框架梁與異型鋼柱各個(gè)方向的翼緣剛接，圖2 為相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)連接詳圖。

異型鋼柱示意圖

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異型鋼柱梁柱節(jié)點(diǎn)詳圖

某住宅項(xiàng)目三層樣板間設(shè)計(jì)成異型鋼柱純框架結(jié)構(gòu)，建筑采用砌塊隔墻，建成后外部及室內(nèi)觀感均令人滿意，與該住宅成品（混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)）實(shí)際效果一致，下圖是樣板間實(shí)景。

在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用異型鋼柱，采用排架受力體系時(shí)，異型鋼柱經(jīng)常設(shè)計(jì)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(tǒng)抵抗縱向水平力，系桿、支撐構(gòu)件多連接于異型柱弱軸形心軸上，這樣在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及采用桿系軟件計(jì)算容易處理。

住宅中應(yīng)用異型鋼柱與廠房設(shè)計(jì)還是有很大區(qū)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(guī)設(shè)計(jì)理念，在采用桿系軟件計(jì)算時(shí)無法解決偏軸問題。

盡管如此，與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比，筆者認(rèn)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(yīng)地也減少了截面特性，而異型鋼柱是在一個(gè)工字鋼截面上增加一個(gè)T型截面，相應(yīng)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(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為與柱翼緣連接，優(yōu)于常見設(shè)計(jì)中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接，加強(qiáng)了工字鋼柱弱軸穩(wěn)定，對結(jié)構(gòu)安全是很有利的。

一般認(rèn)為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠，所以在很多構(gòu)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(shè)計(jì)方案，抗震規(guī)范“柱在兩個(gè)互相垂直的方向都與梁剛接時(shí)，宜采用箱形截面。當(dāng)僅在一個(gè)方向剛接時(shí)，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)?！?/p>

規(guī)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(jù)抗震規(guī)范節(jié)點(diǎn)抗震承載力驗(yàn)算要求，弱軸連接一般是無法滿足相關(guān)條款要求的。

異型工字鋼柱相比箱形柱的節(jié)點(diǎn)加工容易、施工方便節(jié)約鋼材，相比框架支撐體系減少了支撐部分的設(shè)置，從應(yīng)用角度可靈活用于住宅墻體中，滿足建筑師對住宅內(nèi)無外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求。

筆者認(rèn)為異型鋼柱在結(jié)構(gòu)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(gòu)件，是否就相應(yīng)的增加了這部分的截面特性，包括 T 型構(gòu)件偏軸遠(yuǎn)近的影響，筆者認(rèn)為鋼柱類型不同，截面特性增加比例也會(huì)不同；

2)異型鋼柱局部穩(wěn)定性計(jì)算，這點(diǎn)可以參考規(guī)范中柱板件寬厚比進(jìn)行控制；

3)梁柱節(jié)點(diǎn)與鋼柱形心軸偏離時(shí)整體受力分析，采用普通桿系計(jì)算軟件是不能解決這個(gè)問題的。理想的計(jì)算模型應(yīng)該采用有限元整體建模方式進(jìn)行內(nèi)力分析， 可以解決上述問題，但建模工作量太大了。

筆者在設(shè)計(jì)中根據(jù)以下幾個(gè)原則來確定柱截面：

1）按方鋼管柱方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)計(jì)算應(yīng)力比結(jié)果接近 0.9 的情況，選定框架梁截面尺寸，根據(jù)方鋼管截面特性初選 X,Y 方向上工字鋼截面,計(jì)算時(shí)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(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，異型柱 T 型構(gòu)件布置方向，設(shè)柔性支撐代替異型柱中 T 型構(gòu)件在工字鋼弱軸上的剛度影響，按有側(cè)移鋼框架計(jì)算，調(diào)整異型鋼柱中工字鋼截面尺寸；完成后調(diào)整工字鋼及柔性支撐布置方向，驗(yàn)算 T 型構(gòu)件與工字鋼腹板組成的工字鋼截面尺寸；

3）根據(jù)上一步建立的模型，選取工字鋼強(qiáng)軸所在的單榀框架進(jìn)行抗震驗(yàn)算，只參考工字柱強(qiáng)軸應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，檢驗(yàn)異型柱單向受力是否滿足；

4）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，手工核算梁柱節(jié)點(diǎn)處抗震承載能力，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)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(jìn)行正常設(shè)計(jì)，其中鋼梁按設(shè)計(jì)所選截面計(jì)算，根據(jù)合適的計(jì)算結(jié)果，統(tǒng)計(jì)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(jù)的計(jì)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(shè)計(jì)中應(yīng)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(píng)指正。

二、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的問題

1、 整體計(jì)算時(shí)選取合適的結(jié)構(gòu)阻尼比根據(jù)抗震規(guī)范要求，除專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05，當(dāng)阻尼比不等于0.05時(shí)，地震影響系數(shù)曲線應(yīng)進(jìn)行修正，鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)阻尼比選取值見表 1。

表 1 不同結(jié)構(gòu)阻尼比應(yīng)用值

從表 1 中數(shù)據(jù)可以看出，不同的鋼結(jié)構(gòu)體系有不同的地震影響系數(shù)，如果在結(jié)構(gòu)分析時(shí)錯(cuò)誤選擇阻尼比對設(shè)計(jì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大影響,其中鋼管混凝土和鋼-砼混合結(jié)構(gòu)由于是兩種材料共同作用，在選取阻尼比時(shí)，應(yīng)根據(jù)兩種材料應(yīng)用比例綜合考慮阻尼比，結(jié)構(gòu)整體剛度越柔，阻尼比選值越低。

2、剛接柱腳設(shè)計(jì)

常見柱腳分埋入式、外包式、外露式。在住宅設(shè)計(jì)中多采用外露式，相比其它兩種方式，其現(xiàn)場安裝、定位方便。

在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，柱腳的剛度是靠底板的彈性變形或塑性變形來實(shí)現(xiàn)的，這就意味著整個(gè)結(jié)構(gòu)變形包括鋼結(jié)構(gòu)本身變形及底板受拉變形后引起的整體變形，如在分析內(nèi)力時(shí)視外露式為剛性柱腳，設(shè)計(jì)中要考慮層間位移角限值要有一定的富裕，同時(shí)應(yīng)考慮底層鋼柱彎矩反彎點(diǎn)下移引起的柱頂彎矩增大。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要求，為保證罕遇地震時(shí)不發(fā)生柱腳節(jié)點(diǎn)先于鋼柱破壞，柱腳節(jié)點(diǎn)連接處的極限抗彎承載能力應(yīng)大于 1.2 倍鋼柱的全塑性受彎承載力（Wpnx·f）才可以，常見設(shè)計(jì)方法是根據(jù)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(jié)點(diǎn)在多遇地震作用下具有一定強(qiáng)度而不破壞，而柱腳彎矩設(shè)計(jì)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(xiàng)設(shè)計(jì)要求。

而采用其它兩種柱腳方式在轉(zhuǎn)遞鋼柱內(nèi)力時(shí)很容易滿足前項(xiàng)要求，設(shè)計(jì)中傳力明確、計(jì)算容易、構(gòu)造簡單、節(jié)省鋼材。插入式柱腳構(gòu)造相比埋入式更簡單，大部分書籍認(rèn)為可靠性不如埋入式，建議用于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，不適合高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。

筆者認(rèn)為在多層建筑鋼結(jié)構(gòu)可以采用，因?yàn)樵谠S多工業(yè)項(xiàng)目中，單層廠房層高多在 10～30m，廠房內(nèi)設(shè)多臺(tái)吊車及大量檢修平臺(tái)，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(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)都滿足規(guī)范要求的情況下，采用插入式是沒有問題的。新鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范也增加了插入式柱腳的設(shè)計(jì)和構(gòu)造規(guī)定。

3、樓板設(shè)計(jì)

樓板有預(yù)制樓板、現(xiàn)澆樓板、組合樓板等。采用預(yù)制樓板時(shí)應(yīng)考慮預(yù)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(cè)翼緣附加彎矩影響，即鋼梁平面內(nèi)整體抗彎應(yīng)力與翼緣平面外抗彎應(yīng)力雙向組合后要滿足折算應(yīng)力限值，有些項(xiàng)目將樓板擱置在下翼緣上尤其要注意這個(gè)問題。

壓型鋼板組合樓蓋在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用很多，整體分析時(shí)要考慮組合板的各向異性對框架梁的影響，包括根據(jù)樓板設(shè)置情況確定連續(xù)板或簡支板、傳力路徑是單向還是雙向、組合鋼梁是按強(qiáng)邊還是弱邊組合造成的剛度差異；樓板設(shè)計(jì)時(shí)要避免集中單向布置樓板，使結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。

4、梁柱剛性連接設(shè)計(jì)

梁柱間剛性連接計(jì)算可按常用設(shè)計(jì)法或全截面受彎設(shè)計(jì)法進(jìn)行，當(dāng)鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個(gè)截面承載力的 70％時(shí)，可采用常用設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，小于 70％時(shí)，應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計(jì)法，在住宅設(shè)計(jì)中，鋼梁多屬于前者，常用設(shè)計(jì)法計(jì)算原則為翼緣和腹板分別承擔(dān)彎矩和剪力，普遍認(rèn)為計(jì)算容易，結(jié)果偏于安全。

事實(shí)上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進(jìn)行栓焊等強(qiáng)連接是很難達(dá)到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件的設(shè)計(jì)要求，對加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)及構(gòu)造詳細(xì)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(shí)際應(yīng)用后認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)圖集中不作為主推形式介紹，當(dāng)建筑對梁寬沒有要求的情況下，這種連接方式最為實(shí)用、便捷。

三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的問題

1．“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問題

近年來因“輕型門式剛架房屋”的出現(xiàn)，在許多設(shè)計(jì)人包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的頭腦中形成一種輕（質(zhì)量）鋼材概念，一遇到附屬建筑設(shè)施或看似不重要的結(jié)構(gòu)時(shí)就提出用“輕鋼”來解決，卻不注重該部分對主體結(jié)構(gòu)的效應(yīng)分析，事實(shí)上結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)清楚，“輕型”實(shí)際上是指結(jié)構(gòu)承受相對較輕的荷載，住宅設(shè)計(jì)中不會(huì)因?yàn)椴捎娩摻Y(jié)構(gòu)而減少荷載使用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)體系無論采用鋼還是混凝土，構(gòu)件效應(yīng)分析是沒有原則上區(qū)別的。

2．多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)區(qū)別

根據(jù)規(guī)范有關(guān)條文，包括鋼結(jié)構(gòu)抗震調(diào)整系數(shù)，框架柱長細(xì)比，框架構(gòu)件寬厚比等控制條款，均以 12 層作為區(qū)分點(diǎn)，因此可以理解為高層鋼結(jié)構(gòu)是指 12 層以上的建筑物。高規(guī)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(jié)構(gòu)，再參考國外部分國家高層起始高度多設(shè)在 25～30 米或 8 至 11 層。

由此看來我國的多層鋼結(jié)構(gòu)適用范圍要高于普通結(jié)構(gòu)，也高于國外標(biāo)準(zhǔn)。多高層鋼結(jié)構(gòu)不僅構(gòu)造不同，相關(guān)抗震調(diào)系數(shù)也不同，限值差別太大，在前面表 1 已說明，筆者認(rèn)為此區(qū)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(guī)中 28 米限值的 1.7 倍，這就產(chǎn)生下面的問題，在混合結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按高規(guī)構(gòu)造設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)可以按多層構(gòu)造設(shè)計(jì)，執(zhí)行了兩種標(biāo)準(zhǔn)。

3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

對住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)作用不大新版規(guī)范延續(xù)了工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，例如在變形允許值按廠房構(gòu)件進(jìn)行分類，對民用建筑構(gòu)件不做細(xì)分；溫度區(qū)段設(shè)置要求以排架結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行劃分而不考慮縱橫向承重體系、鋼混組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來區(qū)分，特別是強(qiáng)制性條文第 8.1.4 條“結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式、組成和荷載的不同情況，設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。

在建筑物的每一個(gè)溫度區(qū)段或分區(qū)建設(shè)的區(qū)端中，應(yīng)分別設(shè)置獨(dú)立的空間穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)?！睆奈淖稚侠斫猓摻Y(jié)構(gòu)不應(yīng)該采用無支撐的純框架結(jié)構(gòu)，這顯然與實(shí)際應(yīng)用不符，設(shè)置支撐與否應(yīng)以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要來確定，根據(jù)條文說明也可以知道這是一個(gè)原則規(guī)定，但作為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工業(yè)建筑，包括一些結(jié)構(gòu)體系也存在差異，應(yīng)區(qū)別對待。

相比其他規(guī)范不斷完善抗震部分內(nèi)容，新版只在總則中提到應(yīng)符合相關(guān)抗震規(guī)范的規(guī)定，似乎抗震設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)中并不重要，實(shí)際上在北嶺和阪神地震后，國外開始紛紛重視鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究，國內(nèi)也有很多文章介紹，應(yīng)該有很多成果可以總結(jié)成文的。我國抗震規(guī)范規(guī)定應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度采取不同的抗震措施，而鋼結(jié)構(gòu)抗震要求卻沒有任何區(qū)別也是不妥的。

四、設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)尊重住宅使用的根本要求

鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向，但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒有市場的。

對于鋼結(jié)構(gòu)住宅不能因?yàn)橐茝V鋼材在建筑中的應(yīng)用而簡單、強(qiáng)行在住宅結(jié)構(gòu)中使用，這樣作對推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅沒有實(shí)際意義。相對而言公建、體育場館、工業(yè)廠房等是鋼結(jié)構(gòu)在建筑中最能發(fā)揮其特長的領(lǐng)域，近年來，我們已經(jīng)深刻感覺到這種應(yīng)用變化。

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)總結(jié)和鋼結(jié)構(gòu)的框架的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。