钢结构设计中几个常见问题分析

钢结构设计中几个常见问题的分析与探讨

摘要：本文针对钢结构工程设计中容易忽视的计算问题及构造措施进行分析，并提出了解决办法，强调钢结构稳定设计的重要性，为更好地完成钢结构的设计提供参考。

关键词：钢结构受扭稳定设计构造措施

Analysis and discussion on familiar problems for steel structure design

Abstract: This article should offers some solving means & emphasizing the importance of Stable design for steel structures based on calculation analyzing & construction measures which can be ignored during steel structure design, and show some good reference for fulfilling of steel structure design.

Key words: Steel structure, Torsion of steel structure, Stable design，Construction measure

1.概述

随着我国经济的迅速发展及钢材产量的日益增加，钢结构厂房在建筑行业得到广泛的应用。钢结构一方面可工厂化制作，减少现场施工的工作量，施工周期短，同时由于其自重轻、结构荷载小，减少了地基处理的工作量和费用，并有利于抗震，给投资方带来较好的经济效益和社会效益；另一方面由于其材料本身的性能好，强度高，与钢筋混凝土结构相比结构断面小，在厂房布置中可以节省一部分空间，更容易满足工艺灵活布置的要求。根据现行《钢结构设计规范》的规定，承重结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计，而承载能力极限状态包括构件与连接的强度破坏、疲劳破坏和因过渡变形而不适应继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和倾覆；正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用或耐久性能的局部破坏。然而一般设计人员多关注结构的强度与变形问题，对结构稳定问题的关注程度远远不够。根据笔者在钢结构设计中的一些经验，认为一个成功的钢结构设计必须解决好其稳定设计及构造措施的问题，且在使用规范过程中尚应避免孤立或片面地对规范条文进行理解。笔者就近几年接触到的钢结构设计中的一些常见问题，如稳定设计、构造措施等，谈谈自已的体会供大家参考。

2.钢结构的稳定设计

稳定性是钢结构设计中的一个突出问题，在各种类型的钢结构设计中，都会遇到稳定问题。钢结构中的稳定问题也是钢结构设计中急待解决的主要问题，一旦出现了钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，甚至会造成人员的伤亡，所以我们在钢结构设计中，一定要把握好这一关。目前，钢结构中出现过的失稳事故大多由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚，对如何保证结构稳定缺少明确概念，造成结构设计中出现不应有的薄弱部位。因此，在设计中应该明确在钢结构稳定设计中的一些基本概念，才能更好地处理钢结构稳定问题。

2.1 钢结构稳定设计的基本概念

2.1.1 强度与稳定的区别

强度问题是指结构或单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力（或内力）是否超过材料的强度，因此是一个应力问题。材料强度的取值取决于材料的特性，对钢材取它的屈服强度，并考虑一定的材料安全系数。

稳定问题则与强度问题不同，它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状态，从而设法避免进入该状态，因此，它实质上是一个变形问题。如轴压柱，由于失稳，

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