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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)方式與結(jié)構(gòu)布置。鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計之前應(yīng)該選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?。鋼結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)體系有框架、平面架、網(wǎng)架、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)方式。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個歷程中都應(yīng)該注重的是概念設(shè)計，所得結(jié)構(gòu)規(guī)劃往往易于手算、概念清楚、定性正確，并可避免結(jié)構(gòu)分解階段不必要的繁瑣運算。同時，它也是推斷估計機內(nèi)力分解輸出數(shù)據(jù)穩(wěn)當與否的 主要依據(jù)。所以它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段就尤其重要。對于一些難以做出精確理性分解或規(guī)范未決定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的損害機理、力學關(guān)系、試驗現(xiàn)象、震害和工程經(jīng)驗中獲得概念設(shè)計的思想，結(jié)構(gòu)的布置及細部辦法應(yīng)該從全局的角度來決定統(tǒng)制。一般地說要剛度勻稱，力學模型清楚簡便，層次清楚，條理明顯，盡可能節(jié)制大荷載或移動荷載的作用范圍，統(tǒng)制構(gòu)件的側(cè)移變形，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗彎和抗剪能力，使其結(jié)構(gòu)傳力以最直接簡略的線路傳遞到基礎(chǔ)，柱間的抗側(cè)支持的分散應(yīng)勻稱，其形心要盡量靠攏側(cè)向力（風震）的作用線，否則應(yīng)斟酌結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線，例如有支持框架結(jié)構(gòu)，柱子至少應(yīng)能獨自隨1/4的總水平力。

判定結(jié)構(gòu)的合理性。要正確使用結(jié)構(gòu)軟件，還應(yīng)對于其輸出結(jié)果做正確的推斷。例如評估各向周期、位移、應(yīng)力、總剪力、變形特征等。不同的軟件會有不同的適用條件和范圍，初學者應(yīng)充足明白。工程師們不應(yīng)該過分信任與依靠結(jié)構(gòu)軟件。工程設(shè)計中的估計和精確的力學估計自身常有必定距離，為了獲得適用的設(shè)計方式，有時會用誤差和較大的假設(shè)，但是對于這種誤差，會通過適用條件、概念及結(jié)構(gòu)的方式來保證結(jié)構(gòu)的平安。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，適用條件、概念及結(jié)構(gòu)是比定量估計更重要的內(nèi)容。

對接節(jié)點優(yōu)化設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼通過必要的對接組成構(gòu)件，各通過必定安裝而形成整體結(jié)構(gòu)，對接部位應(yīng)有足夠的強度、剛度、延性。所以對接節(jié)點的設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的內(nèi)容之一，鋼結(jié)構(gòu)的對接方式可分為焊接、鉚接、一般螺栓對接、高強螺栓對接。在結(jié)構(gòu)分解前，就應(yīng)該對于節(jié)點的方式有充足地思索與決定，應(yīng)依據(jù)對接節(jié)點的位子及其所央求的強度、剛度合理地決定對接方式及節(jié)點細部結(jié)構(gòu)和估計方式。經(jīng)常涌現(xiàn)的一種狀況是，最終設(shè)計的節(jié)點與結(jié)構(gòu)分解模型中使用的方式不完全一致，這必需避免，按傳力特性不同，節(jié)點分剛接、鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡略定量分解的前兩者，對接的不同對于結(jié)構(gòu)作用甚大。例如，有的剛接節(jié)點固然隨彎矩沒有問題，但是會發(fā)生較大轉(zhuǎn)動，不吻合結(jié)構(gòu)分解中的假設(shè)，會導致實際工程變形大于估計數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果。