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钢结构设计中常见问题分析与对策 　　【摘 要】本文是作者近几年的工作经验总结的，主要的论述了钢结构设计中常出现的问题，并且提出了一些参考和建议。 　　【关键词】钢结构；设计；问题分析 　　1.设计注意事项 　　1.1基本材料的选用 　　钢结构工程中采用的钢材种类有开平板（卷板）、中板、型钢等。开平板比较经济，在钢板不太厚的组焊钢结构构件中，作为腹板和翼缘板也能达到结构设计的要求；但是在由较厚的钢板或者Q345-B钢板组焊的钢结构构件中，作为翼缘板和腹板不太好，因为开平板在卷板整平过程中不太容易达到和型钢一样的平整，且整平过程中板材有裂纹内应力等。在作为细长受压杆件时，比型钢更容易变形，更易因变形而造成失稳破坏，所以较厚的钢板或者Q345-B钢板最好不用开平板，用热轧型钢。 　　1.2钢结构构件截面的选取 　　（1）钢柱：截面形式优选宽翼缘热轧H型钢，或相近的焊接H型钢，尽量使钢柱的双向强度、刚度和稳定性相近，使截面达到优化设计的截面利用率。虽然箱形截面很容易实现双向性能相近，但是构件加工制作不太方便。如果建筑平面柱网双向柱距差别较大，也可以选用中翼缘热轧H型钢或相近的焊接H型钢，双向性能都使截面的利用率达到优化设计的要求。（2）钢梁：截面形式优选窄翼缘H型钢，充分利用钢梁截面高度对钢梁抗弯承载能力的显著效果。另一方面，窄翼缘H型钢，由于同样的用钢量，梁高相对较高，排放螺栓可以减少排放排数。一般框架梁柱节点2排螺栓足够（而中翼缘H型钢很可能为三排，宽翼缘H型钢一般在三排，甚至四排）；次梁节点，窄翼缘H型钢一般为一排（而中翼缘和宽翼缘H型钢有可能为两排），如果考虑楼层净高的影响，也可采用中翼缘H型钢。螺栓数量增多的原因：a.为满足最大螺栓间距构造要求而配置多余计算要求的螺栓；b.同样的螺栓数量，截面高的梁布置的螺栓抗弯承载能力比截面高度小的梁布置的螺栓抗弯承载能力强。螺栓数量的增多，使连接节点的连接板尺寸需要增大，板厚也可能增加，而且加工制作和安装也更费工。这些因素均会导致工程造价的增加。 　　1.3柱间支撑 　　钢框架结构因钢柱的刚度小整体位移偏大，如果柱间距比较大，层高比较大时，一般不能满足规范要求的位移角要求，如果通过加大柱截面来减小结构的位移角值，则不太经济。一般在结构中要布置柱间支撑，可以比较容易满足规范要求的位移角，对钢材用量的增加不大。所以设置柱间支撑既能比较容易达到规范位移角的要求，而且较经济。由于柱问支撑布置对结构刚度的影响很大，所以要合理的布置柱间支撑，从而满足适当增大结构整体刚度和刚度布置合理两方面的要求。要做到以上要求，首先，柱间支撑不能布置太多，使得结构整体刚度过大，从而导致整体地震力也增大及结构整体用钢量的增加，这样既不经济也不实际。其次，合理布置柱间支撑需要考虑以下几个方面：（1）不影响建筑功能布置；（2）尽量对称均匀布置；（3）沿竖向应从底到顶均匀通长布置；（4）同一单体内最好采用同一柱间支撑类型。还应注意的是柱间支撑处受力较大，传给基础的受力较大，所以柱问支撑处应设置基础梁，增大基础受力较大处的基础整体稳定性。 　　1.4框架梁柱节点 　　（1）节点域：柱腹板比较薄时，梁柱连接节点域有可能抗剪承载力不够。a.如果柱截面采用热轧型钢，则采用柱节点域补贴补强钢板比较方便；如果柱腹板另一侧不与钢梁连接，则可采用节点域补加斜向加劲肋板更方便施工。b.如果柱截面采用组合H型钢，则采用节点域处腹板直接换为较厚的钢板更方便施工。 　　（2）为实现梁柱节点塑性铰外移到梁端部，离梁端一定的距离，则梁端节点采用加强措施：a.采用加宽梁端部上下翼缘板：常用在钢梁与钢柱弱轴方向连接；b.采用梁端上下翼缘补贴加强板：一般用在钢梁与钢柱强轴方向连接，制作和安装比较繁琐；c.采用梁端腹板加腋：一般用在钢梁与钢柱强轴方向连接，制作和安装比较简单，但是梁底由于有竖向下凸角，不太美观。建议采用同截面梁下外加腋制作，更方便。 　　2.工作经验 　　在实际设计工作中为满足建筑美观的要求，由于钢结构一般跨度较大，设计中往往要考虑顶层大跨度结构或顶层大跨度层的预留。多层钢框架结构，如果每层均设置大跨度大空间，结构的用钢量会增大许多，而且由于跨度大，梁高也大，净高会减小。如果把大跨度大空间功能用房移到顶层，这个问题便可以迎刃而解。 　　钢结构材料决定了钢结构房屋的韧性很好，抗弹性变形能力强，结构自重轻，地震作用小，抗震性能好等等。决定了钢结构房屋可以采用底部钢框架结构，顶部为门式刚架结构。这种结构形式可以充分利用门式刚架结构的超强的弹性和抗变形能力，使顶层结构自重很轻巧，地震力很小，用很低的用钢量达到大跨度大空间的建筑使用功能的要求，而且净高也可以很高。 　　顶层门式刚架经济性比钢筋混凝土结构还好，由于空间的