鋼結構建筑的迅猛發(fā)展,使得鋼結構的結構形式越來越多樣化。特別是近年來,建筑物雨篷、屋面飄板、桁架結構、索膜空間結構、塔架結構的大量應用,筑設計對造型的要求也越來越大的空間鈉結構應用于這些建筑上。

空向鋼結構大體上可以分為鋼管結構(圓結構、方管結構)和型鋼、薄壁型鋼結構。這此結構的設計除了應該按相關規(guī)范進行計算外,尚應進行相貫線的設計。大部分節(jié)點為焊接或普通蝶栓連接

空間鋼結構的設計和施工應貫徹執(zhí)行國家的技術經(jīng)濟政策,做到技術先進、經(jīng)濟合理、適用、確保質(zhì)量。

空間鋼結構不僅傳力合理,技術先進,而且可以綜合各種筑結構的勢,揚長補短.往往更能滿足建筑多樣化、多功能的要求,比其他單一結構形式更易于使建筑和結構融為一體,要能傳達建筑的文化內(nèi)涵，并產(chǎn)生具有視覺沖擊效果的獨特造型。正越來越多地受到重視并得到廣泛應用，并將引導建筑新穎結構形式發(fā)展的趨勢并創(chuàng)造新的結構體系。

一、空間鋼結構設計的一般規(guī)定

空間鋼結構的設計采用以概率理論為其礎的極限狀態(tài)設計方法。以分項系數(shù)設計表達式進行計算?？臻g鋼結構大部分都采用彎薄壁型鋼,承重結構應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設計。采用薄壁型鋼時,應按薄壁型鋼技術規(guī)程設計,非薄壁型鋼則應按鋼結構規(guī)范及空間結構規(guī)程設計。

設計冷彎薄壁型鋼結構時的重要性系數(shù),應根據(jù)結構的安全等級、設計使用年限確定:一般工業(yè)與民用建筑冷彎薄壁型鋼結構的安全等級取為二級,設計使用年為50年時,重要性系數(shù)不應小1.0;設計使用年限為25年時, 重要性系數(shù)不應小0.95。特殊建筑冷彎薄壁型鋼結構安全等級、設計使用年限另行確定。

按承載能力極限狀態(tài)設計冷彎薄壁型鋼結構.應考慮荷載效應的基本組合,必要時應考慮荷載效應的偶然組合.采用荷載設計值和強度設計值進行計算:荷載設計值等于荷載標準值乘以荷載分項系數(shù);強度設計值等于材料強度標準值除以抗力分項系數(shù),冷彎薄壁型鋼結構抗力分項系數(shù)為1.165。

按正常使用極限狀態(tài)設計冷彎薄壁型鋼結構,應考慮荷載效應的標準組合,采用荷載標準值和變形限值進行計算。計算結構構件和連接時,荷載、荷戟分項系數(shù)、荷載效應組值系數(shù)值,應符合觀行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》的規(guī)定。

支承輕屋面的構件或結構(屋架、框架等),當僅承受-個可變荷載,其水平投影積超過60 平米時,屋面均布活荷載標準值算取0.3 k N/平米。

設計剛架、屋架、檁條和墻梁時,應考慮由于風吸力作用引起構件內(nèi)力變化的不利影結構構件的受拉強度應按凈截面計算;受壓強度應按有效凈截面計算;穩(wěn)定性應按有有效截面計算。

構件的變形和各種穩(wěn)定系數(shù)可按毛截而計算。

計算下列情況的結構構件和連接時,強度設計值應乘下列相應的折減系數(shù)。

1、 平面格構式檁條的端部主要受壓腹桿：0.85；

2、 單面連接的角鋼桿件：

1）按軸心受力計算強度和連接:085

2）按軸心受壓計算穩(wěn)定性:0.6+0014;（注:對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿；為按小回轉(zhuǎn)半徑計算的桿件長細比）

3）無墊板的單面對接焊縫：0.85

4）施工條件較差的高空安裝焊縫:0.90

5) 兩構件的連接采用搭接或其間填有墊板的連接以及單蓋板的不對稱連接:0.90

上述扎種情況回時存在時,其折減系數(shù)應連乘。

設計冷彎薄壁型鋼結構時,應結合工程實際,合理選用材料、結構方案和構造措保證結構在運輸、安裝和使用過程中滿足強度、穩(wěn)定性和剛度要求,符合防火、防腐要求。

冷彎薄壁型鋼結構的設計和施工,除應符合規(guī)范外,尚應符合現(xiàn)行有關國家標準的規(guī)定。

用于承重結構的冷彎薄壁型鋼的帶鋼或鋼板,應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎試驗和硫、砷含量的合格保證;對焊接結構尚應具有碳含量的合格保證。

二、空間鋼結構設計的構造規(guī)定

1）冷彎薄壁型鋼結構構作的壁厚不宜大于6mm,也不宜小于1.5mm(壓型鋼板除外)。

2)構件受壓部分的壁厚尚應符合下列要求：

①構件中受壓板件的大寬厚比應符合下表的規(guī)定：

②圓管截面構件的外徑與壁厚之比,對于Q 235鋼,不宜大于100；對于Q 345鋼，不宜大于68。3)構件的長細比應符合下列要求：

①受壓構件的長細比不宜超過下表所列數(shù)值：

②受拉構件的長細比不宜超過350,但張緊的圓鋼拉條的長細比不受此限。當受拉構件在荷載和風荷載組合作用下受壓比不宜超過250;在吊車荷載作用下受壓時，長細比不宜超過200。4)用綴板或綴條連接的格構式柱宜設置橫隔，其間距不宜大于2-3 m,單元的兩端均應設置橫隔。實腹式受彎及壓彎構件的兩端和較大集中荷載作用處應設置橫向加勁肋,當構件腹板高厚比較大時,構造上宜設置橫向加勁助。

5）立體桁架(包括張弦立體桁架)可采用直線或曲線形式。

空間網(wǎng)格鋼管結構的選型應結合工程的平面形狀和跨度大小、支承情況、荷載大小、屋面構造、建筑設計等要求綜合分析確定。桿件布置及支承設置應保證結構體系幾何不變。立體桁架可采用鉸接節(jié)點。

立體桁架的高度可取跨度的1/12 — 1/16。

張弦立體桁架高度可取跨度的1/30-1/45,拱形桁架矢高可取跨度的1/10-1/16,張弦的垂度可取跨度的1/10—1/14。

立體架支承于下弦節(jié)點時須有可靠的防側傾體系,拱形的立體桁架要考慮支座水平位移對下部結構的影響。

為保持立體桁架的平面外穩(wěn) 定性,應設置平面外的支撐系統(tǒng)。

三、空間鋼結構設計的結構撓度容許值

剛架與立體桁架可預起拱,其起拱值可取不大于短向跨度的1/300.大撓度在減去起拱值后不應超過規(guī)定值。

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來源：今日頭條

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