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鋼結構設計規范范文第1篇

關鍵詞：抗震 規范

1．R-μ-T關系及其應用

在二十世紀五十年代，當美國的權威人士G.W.Houser導出了第一條地震反應譜和對地震激勵下的彈性反應規律的研究很快被學術界接受后，人們很快發現了一個與當時的抗震設計方法相矛盾的問題，那就是例如對一個第一振型周期為0.5s~1.5s，阻尼比為0.05的結構，結構地震反應加速度約為地面運動峰值加速度的1.5~2.5倍，比如賦予上述結構一個不大的地面運動加速度0.15g，則根據反應譜導出的結構反應加速度已達到0.23g~0.375g，而世界各國當時的設計規定中一般用來確定水平地震力大小的加速度只有0.04g~0.15g，但讓人不解是，震害表明，雖然設計用的反應加速度很小，但結構在地震中的損傷卻不太大。這么大的差距是不能用安全性或設計誤差來解釋的，于是，各國的學術界加緊了對這一問題的研究，大家通過對單自由度體系的屈服水準、自振周期（彈性）以及最大非彈性動力反應之間的關系；同時還研究了當地面運動特征（包含場地土特征）不同時，給這種關系帶來的變化，我們把這方面的研究工作關系其中R是指在一個地面運動下最大彈性反應力與非彈性反應屈服力之間的比值，稱為彈塑性反應地震力降低系數，簡稱地震力降低系數或者反應調節系數；μ為最大非彈性反應位移與屈服位移的比值，稱為位移延性系數；T則為按彈性剛度求得的結構自振周期。研究表明，對于長周期（指彈性周期且T>1.0s）的結構可以適用“等位移法則”，即彈性體系與彈塑性體系的最大位移反應總是基本相同的；而對于中周期（指彈性周期且0.12s

之所以存在上訴規律，我們應該注意到鋼筋混凝土結構的一些相關特性。首先，通過人為措施可以使結構具有一定的延性，即結構在外部作用下，可以發生足夠的非線性變形，而又維持承載力不會下降的屬性。這樣就可以保證結構在進入較大非線性變形時，不會出現因強度急劇下降而導致的嚴重破壞和倒塌，從而使結構在非線性變形狀態下耗能成為可能。其次，作為非線彈性材料的鋼筋混凝土結構，在一定的外力作用下，結構將從彈性進入非彈性狀態。在非彈性變形過程中，外力做功全部變為熱能，并傳入空氣中耗散掉。我們可以進一步以單質點體系的無阻尼振動來分析，在彈性范圍振動時，慣性力與彈性恢復力總處于動態平衡狀態，體系能量在動能、勢能間不停轉換，但總量保持不變。如果某次振動過大，體系進入屈服后狀態，則體系在平衡位置的動能將在最大位移處轉化為彈性勢能和塑性變形能兩部分，其中，塑性變性能將耗散掉，從而減小了體系總的能量。由此我們可以想到，在地震往復作用下，結構在振動過程中，如果進入屈服后狀態，將通過塑性變性能耗散掉部分地震輸給結構的累積能量，從而減小地震反應。同時，實際結構存在的阻尼也會進一步耗散能量，減小地震反應。此外，結構進入非彈性狀態后，其側向剛度將明顯小于彈性剛度，這將導致結構瞬時剛度的下降，自振周期加長，從而減小地震作用。

2 我國現行抗震設計規范中的不足之處

抗震規范規定，我國的抗震設防目標必須堅持“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則，而建筑應根據其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑，地震作用應高于本地區抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結果確定；抗震措施，當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑，抗震措施，一般情況下，當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。丙類建筑應屬于甲、乙、丁類以外的一般建筑，地震作用和抗震措施應符合本地區抗震設防烈度的要求。我們知道，一棟建筑在大震下能否不倒，已經不是看其承載力的大了了，而是看它的延性是否能夠到達設計要求。由上面的建筑物抗震類別劃分可以看出，我們對甲、乙、丙、丁建筑物延性的要求是依次從高到低的，此時，結構的延性實際上是由其抗震措施來決定的，現以一棟乙類建筑和丙類建筑為例：

表 1

設防烈度

抗震措施烈度

實際延性

6

7（6）

低

7

8（7）

中等

8

9（8）

稍高

9

比9度高（9）

高

說明：在抗震措施烈度中，括號外為乙類建筑，括號內的為丙類建筑。

由表1可以看出，如果按規范設計，就可能會出現9度（設防烈度）下的丙類建筑的延性比7度（設防烈度）下的乙類建筑延性還要高的情況出現，而根據上面所述的R-μ-T理論關系的研究可以知道，當R取值不變時，對結構的延性要求也應該是不變的，與處在什么烈度區沒有關系，如果R-μ-T理論關系的研究結果是正確的，那么我國規范對甲、乙、丙三類建筑的要求就存在概念性矛盾。

我國取R＝3.33，與國外規范相比較，我們對乙類和丙類建筑的是比較合理，而對于甲類建筑則過于偏松，對丁類建筑過于嚴格了。

目前，國際上逐步形成了一套“多層次，多水準性態控制目標”的抗震理念。這一理念主要含義為：工程師應該選擇合適的形態水準和地震荷載進行結構設計。建筑物的性態是由結構的性態，非結構構件和體系的性態以及建筑物內容物性態的組合。目前性態水準一般分為：損傷出現（damage onset）、正常運作（operational）、能繼續居住（countinued occupancy）、可修復的（repairable）、生命安全（life safe）、倒塌（collapse）。性態目標指建筑物在一定程度的地震作用下對所期望的性態水準的表述。對建筑抗震設計應采用多重性態目標，比如美國的“面向2000基于性態工程的框架方案”曾對一般結構、必要結構、對安全起控制作用的結構分別建議了相應的性態目標―基本目標（常遇地震下完全正常運作，少遇地震下正常運作，罕遇地震下保證生命安全，極罕遇地震下接近倒塌，相當與中國的丙類建筑）、必要目標（少于地震下完全正常運作，罕遇地震下正常運作，極罕遇地震下保證生命安全，相當與中國的乙類建筑）、對安全其控制作用的目標（罕遇地震下完全正常運作，極罕遇地震下正常運作，相當與中國的甲類建筑），目前中國正在進行用地震動參數區劃分圖代替基本烈度區畫圖的工作。對重要性不同的建筑，如協助進行災害恢復行動的醫院等建筑，應該按較高的性態目標設計。此外，也可以針對業主對建筑提出的不同抗震要求

2． 鋼筋混凝土結構的核心抗震措施

我國抗震設計對鋼筋混凝土結構提出的基本上是“高延性要求”，也就是要求結構在較大的屈服后塑性變形狀態下仍保持其豎向荷載和抗水平力的能力，對于有較高延性要求的鋼筋混凝土結構必須使用能力設計法進行有關設計?！澳芰υO計法”的要求是在設計地震力取值偏低的情況下，結構具有足夠的延性能力，具體做法是通過合理設計使柱端抗彎能力大于梁端從而使結構在地震作用下形成“梁鉸機構”，即塑性變形或塑性鉸出現在比較容易保證具有較大延性能力的梁端；通過相應提高構件端部和節點的抗剪能力以避免構件發生非延性的剪切破壞。其核心是：

（1）“強柱弱梁”措施：主要是通過人為增大相對于梁的抗彎能力，使塑性鉸更多的出現在柱端而不是梁端，讓結構在地震引起的動力反應中形成“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”，通過框架梁的塑性變形來耗散地震能量。

“強柱弱梁”措施是“能力設計法”的最主要的內容。

根據對構件在強震下非線線動力分析可知，強震下，由于構件產生塑性變形，因此可以耗散部分地震能量，同時根據桿系結構塑性力學的分析知道，在保證結構不形成機構的要求下，“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”相對與“柱鉸機構”而言，能夠形成更多的塑性鉸，從而能耗散更多的地震能量，因此我們需要加強柱的抗彎能力，引導結構在強震下形成更優、更合理的“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”。

這一套抗震措施理念已被世界各國所接受，但是對于耗能機構卻出現了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。這兩種思路都承認應該優先引導梁端出塑性鉸，但是雙方對柱端塑性鉸出現的位置和數量有分歧。

新西蘭追求理想的梁鉸機構，規范中底層柱的彎距增大系數比其它柱的彎距增大系數要小一些，這么做的目的是希望在強震下，梁端塑性鉸形成較為普遍，底層柱塑性鉸的出現比梁端塑性鉸遲，而其余所有的柱截面在大震下不出現塑性鉸的“梁鉸機構”。但是新西蘭人也不認為他們的理想梁鉸方案是唯一可用的方法，因此他們在規范中規定可以選用兩種方法，一種是上述的理想梁鉸機構法，另一種就是類似與美國的方法。

美國規范的做法則希望在強震下塑性鉸出現較早，柱端塑性鉸形成較遲，梁端塑性鉸形成得較普遍，柱端塑性鉸可能要形成得要少一些的“梁－柱塑性鉸機構”（柱端塑性鉸可以在任何位置形成，這一點是與新西蘭規范的做法是不同的）。中國規范和歐洲EC8規范也是采用與美國類似的方法。

（2）“強剪弱彎”措施：用剪力增大系數增大梁端，柱端，剪力墻端，剪力墻洞口連梁端以及梁柱節點中的組合剪力值，并用增大后的剪力設計值進行受剪截面控制條件驗算和受剪承載力設計，以避免在結構出現脆性的剪切破壞。

我們在上學期學過，鋼筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂縫界面的骨料咬合力、縱筋銷栓力和箍筋的拉力4部分構成，而通過對框架梁在強震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性鉸后會比非抗震時有所下降，主要原因有幾下幾個：

1 由結構力學和材料力學的分析可知，梁端總是正剪力大于負剪力，如果發生剪切破壞時，剪壓區一般都在梁的下部，而此時混凝土保護層已經剝落，且梁下端又沒有現澆板，所以混凝土剪壓區的抗剪能力會比非抗震時偏低

2 由于在強震下剪切破壞要發生在塑性鉸充分轉動的情況下，而非抗震時的剪切破壞往往發生在縱筋屈服之前，因此在抗震條件下混凝土的交叉裂縫寬度會比非抗震情況偏大，從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應慢慢退化，加之斜裂縫反復開閉，混凝土體破壞更嚴重，這使得混凝土的抗剪能力進一步被削弱。

3 混凝土保護層的剝落和裂縫的加寬又會使縱筋的抗剪銷栓作用有所退化。

我們一般在計算鋼筋混凝土的抗剪能力時，只計算了混凝土自身的抗剪能力和箍筋的抗剪能力（V＝Vc+Vsv），而把斜裂縫界面中的骨料咬合能力及縱筋的銷栓作用作為它多余的強度儲備。在抗震下梁端的塑性鉸的形成，使得骨料咬合力及縱筋的銷栓作用有所下降，鋼筋混凝土的抗剪強度儲備也會下降，同時由于混凝土的抗剪能力(Vc)的下降，V也會比非抗震時小，如果咬使V不變，那么就只有使Vsv變大，即增加箍筋用量，所以我們可以得出這樣的結論，在抗震情況下箍筋用量比非抗震時要大一些，這不是因為地震使梁的剪力變大了而增加箍筋用量，而是由于混凝土項的抗剪能力下降，相應的必須加大箍筋用量。其他構件的原理也相似。

（3）抗震構造措施：通過相應構造措施保證可能出現塑性鉸的部位具有所需足夠的延性，具體來說就是塑性轉動能力和塑性耗能能力。

對于梁柱等構件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點：混凝土極限壓應變，破壞時的受壓區高度。影響延性的其他因素實質都是這兩個根本因素的延伸。

對于梁而言，無論是對不允許柱出現塑性鉸（底層柱除外）的新西蘭方案，還是允許柱出現塑性鉸但控制其出現時間和程度的方案，梁端始終都是引導出現塑性鉸的主要部位，所以都希望梁端的塑性變形有良好的延性（即不喪失基本抗彎能力前提下的塑性變形轉動能力）和良好的塑性耗能能力。因此除計算上滿足一定的要求外，還要通過的一系列嚴格的構造措施來滿足梁的這種延性，如：

1 控制受拉鋼筋的配筋率。配筋率包括最大配筋率和最小配筋率，前者是為了使受拉鋼筋屈服時的混凝土受壓區壓應變與梁最終破壞時的極限壓應變還有一定的差距（梁的最終破壞一般都以受壓區混凝土達到極限壓應變，混凝土被壓碎為標志的）；后者是保證梁不會在混凝土受拉區剛開裂時鋼筋就屈服甚至被拉斷。

2 保證梁有一定的受壓鋼筋。受壓鋼筋可以分擔部分剪力，減小受壓區高度，另外在大震下，梁端可能出現正彎距，下部鋼筋有可能受拉，。

3 保證箍筋用量，用法。箍筋的作用有三個，一是抗剪，這在前文已經說過，這里不再充分；二是規定箍筋的最小直徑，保證縱筋在受壓下不會過早的局部失穩；三是通過箍筋約束受壓混凝土，提高其極限壓應變和抗壓強度。

4 對截面尺寸有一定的要求。規范規定框架梁截面尺寸宜符合下列要求：1>截面寬度不宜小于200mm；2>截面高度與寬度的比值不宜大于4；3>凈跨與截面高度的比值不宜大于4。在施工中，如梁寬度太小，而梁上部鋼筋一般都比較多，會使混凝土的澆注比較困難，容易造成混凝土缺陷；在震害和試驗中多次發生過腹板較薄的梁側向失穩的事例，因此提出要求了2；一般我們把跨高比小于5的梁稱為深梁，深梁的抗彎和抗剪機理與一般的梁（跨高比大于5的梁）有所不同，所以我們在設計中最好能避免設計成深梁，如果實在不能避免，就要去看專門的設計方法和規造措施。

柱的構造措施也和梁差不多，但是柱除了受彎距和剪力以外，還要承受軸力（梁的軸力一般都很小，在設計中都不予以考慮），尤其是高層建筑，軸力就更大了，所以柱還有對軸壓比的限制，其中對不同烈度下有著不同延性要求的結構有著不同的軸壓比限值；另外，柱端箍筋用量的控制條件不是簡單的用體積配箍率，而是用配箍特征值，它同時考慮了箍筋強度等級和混凝土強度等級對配箍量的影響。

高強度混凝土（C60以上）的極限壓應變都比一般混凝土（C60及其以下）要小一些，而且強度越高，小的越多；另外，強度越高，混凝土破壞時脆性特征越明顯，這些對于抗震來說是不利的。

3．常用的抗震分析方法

結構抗震設計的首要任務就是是對結構最大地震反應的分析，以下是一些常用的抗震分析方法：

1． 底部剪力法

底部剪力法實際上時振型分解反應譜法的一種簡化方法。它適用于高度不超過40m，結構以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構，此時假設結構的地震反應將以第一振型為主且結構的第一振型為線性倒三角形，通 過這兩個假設，我們可近似的算出每個平面框架各層的地震水平力之和，即“底部剪力”，此方法簡單，可以采用手算的方式進行，但精確度不高。

2． 振型分解反應譜法

振型分解反應譜法的理論基礎是地震反應分析的振型分解法及地震反應譜概念，它的思路是根據振型疊加原理，將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加，將各種振型對應的地震作用、作用效應以一定方式疊加起來得到結構總的地震作用、作用效應。此法計算精度高，但計算量大，必須通過計算機來計算。

3． 彈性時程分析

彈性時程分析法，也稱為彈性動力反應分析。所謂時程分析法就是將建筑物作為彈性或彈塑性振動系統，直接輸入地面地震加速度記錄，對運動方程直接積分，從而獲得計算系統各質點的位移，速度，加速度和結構構件地震剪力的時程變化曲線。而彈性時程分析法就是把建筑物看成是彈性振動系統。

4． 非線（彈）性時程分析

非彈性時程分析法，也稱為非線性動力反應分析。就是將建筑物作為彈塑性振動系統來輸入地面地震加速度記錄。上面所提到的基于地震反應譜進行設計的方法，可以求出多遇地震作用下結構的彈性內力和變形，同樣可以求得罕遇地震作用下結構的彈塑性變形。但是它不能確切了解建筑物在地震過程中結構的內力與位移隨時間的反應；同時也難以確定建筑結構在地震時可能存在的薄弱環節和可能發生的震害；由于計算簡化，抗震承載力和變形的安全度也可能是有疑問的。而時程分析法就可以準確而完整的反映結構在強烈地震作用下反應的全過程狀況。所以，它是改善結構抗震能力和提高抗震設計水平的一項重要措施。

5． 非線（彈）性靜力分析:

鋼結構設計規范范文第2篇

關鍵詞 鋼結構設計原理 橋梁與渡河工程 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.048

隨著鋼橋和組合結構橋梁建設的不斷增加，設計和施工單位急需大批熟練掌握橋梁鋼結構設計和施工知識的專業人才。由于過去橋梁與渡河工程專業的本科階段鋼結構教學內容及教材側重點與工業民用建筑專業無異，剛畢業的橋梁與渡河工程專業的大學生很難適應橋梁鋼結構方面的工作，導致橋梁鋼結構專業人才短缺、質量不高。一方面，鋼橋和組合結構橋梁有著巨大的發展潛力和市場需求，另一方面，橋梁與渡河工程專業鋼結構人才短缺，二者的矛盾造成了該領域就業空間廣闊，并且在今后一個相當長的時期內該空間還將不斷擴展。①為了滿足社會對鋼橋和組合結構橋梁人才的需求，我校橋梁與渡河工程專業“鋼結構設計原理”課程在教學內容、教學方法及考核方式方面也在不斷進行改革。

1 教學內容

1.1 教材

目前，國內已有的《鋼結構設計原理》教材，大多基于《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）②編寫，適合工業民用建筑專業的本科生進行學習。涉及公路橋涵、鐵路橋梁的鋼結構設計規范的《鋼結構設計原理》教材極少，以至于橋梁與渡河工程專業的學生學習此類③④教材后，無法直接應用于鋼橋和組合結構橋梁的鋼結構構造與結構設計中。針對上述問題，我校橋梁與渡河工程專業“鋼結構設計原理”課程，選用東南大學葉見曙教授編寫的“結構設計原理”⑤第三版第四篇――鋼結構。該書結合我國公路橋涵鋼結構及木結構設計規范、鋼-混凝土組合橋梁設計規范進行編寫，較好地解決了教材脫離規范的問題。此外，結合鋼橋、組合結構橋梁參考書籍，在授課過程中緊緊圍繞橋梁專業用鋼結構構件的設計原理進行講解，使學生工作后，能夠做到學以致用，更快適應工作。

1.2 側重點

橋梁與渡河工程專業學生在進行“鋼結構設計原理”課程的學習之前，材料力學、結構力學、建筑材料等專業基礎課都已經進行了系統的學習。在“鋼結構設計原理”課程的教學過程中，涉及到這部分的內容適當從簡講授，而增加更多針對橋梁鋼結構的內容。例如在材料性能方面，將講解的重點放在橋梁鋼結構用鋼材、高強鋼絞線、橋梁鋼結構用新材料如耐候鋼、耐高溫鋼材等材料的性能方面，讓學生了解現有橋梁用鋼的現狀及未來的發展趨勢；結合這些材料在實際工程中的應用圖片，提高學生的學習興趣；在橋梁鋼結構應用中，適當介紹索設計的內容，例如鋼梁橋中的體外預應力索、斜拉橋中的拉索、懸索橋中的纜索等，以有助于學生學習后續的鋼橋和組合結構橋梁課程，列出主要的參考文獻，供學生在課余時間有選擇地學習；橋梁鋼結構尤其是鐵路橋，由于受到動荷載的影響，鋼結構焊接的疲勞問題不容忽視，在橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程中必須補充疲勞設計的相應內容。為拓展學生的就業面，在課程講授過程中適當增加工業民用建筑用鋼結構設計原理的知識，對其所用規范進行介紹，拓寬學生的知識面。

2 教學方法

橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程教學，應該既注重基本知識的傳授，同時不斷啟發學生，調動他們學習的積極性和主觀能動性，逐步培養出發現問題、思考問題、分析問題、最終解決問題的能力。通過對這種學習方法的傳授，使學生既能掌握書本知識，又能不斷創新進取，極大提高學生的學習積極性。

2.1 理論教學

針對學生對圖片或視頻信息的興趣濃厚，對單純的數字或者文字興味索然的現實情況，對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式播放給學生，讓學生以娛樂的方式掌握知識。例如，鋼結構的連接和破壞問題，每一項鋼結構的破壞或失穩現象都通過圖片展現，引導學生思考這些現象背后的機理問題，誘發學生的興趣，從而引出該節課程教授的重點，改善課堂教學的效果；同時，圖片或視頻的應用，還能加深學生對基本知識與基本原理的感性認識。

但對于計算原理和公式，一定要用板書演示其推導過程，讓學生的思路緊隨教師的演示，充分利用課堂時間，消化計算原理，提高教學效率。在計算理論講解完成后，結合工程應用，介紹實際橋梁鋼結構的細部處理及節點構造措施，讓學生做到理論與實際相結合，掌握工程中處理具體問題的方法。

采用習題課、討論課的方式，對學生作業過程中存在的問題進行深入剖析，點評解題過程中的易錯點和答題錯誤的原因。在講解和討論的過程中，幫助學生理清解題思路，規范解題步驟，總結解題技巧，提高答題的正確率，同時培養學生嚴謹、認真、細致的工作作風。

2.2 現場教學

在橋梁與渡河工程專業的鋼結構設計原理課程講授過程中，多媒體、板書等多種手段是課堂教學的主要方法，但對于鋼結構設計原理課程來說，僅有課堂教學是遠遠不夠的。因為盡管有多媒體作為教學工具，但畢竟還是圖片或短暫影片，學生難以形成一個完整的鋼結構的概念，對鋼結構的感性認識依舊不夠具體深刻。在鋼結構設計原理課程的理論教學學習期間或結束后，充分利用學校周圍已建或在建鋼橋與組合結構橋梁，進行現場參觀、學習，便于理論知識與實際應用“接軌”，有選擇性地帶學生深入施工現場，進行教學實踐很有必要。在進入現場之前，負責鋼結構設計原理課程的教師，需要事先向學生講解工地現場實踐中所涉及的系統知識。安排好班級分組與帶隊教師，特別強調實習過程中的安全問題與組織紀律問題。在施工現場，讓學生進一步認識真實的螺栓、焊縫、縱向和橫向的加勁肋，辨別現實構件中的受拉構件、受壓構件、受彎構件或壓彎構件、拉彎構件，觀察構件的現場連接拼裝。請施工單位負責人講解施工現場鋼結構的基本概況，采用的施工方法，施工組織設計，施工質量控制要點，安全保障措施，施工過程中遇到的各種困難，出現的問題及解決的方案等?，F場教學過程中，提醒學生注意觀察，認真聆聽講解，將書本上的圖紙和現場的實體結構充分比對，加深對書本知識的理解。同時，結合工程技術人員的講解，學習工程中處理具體問題的方法，真正達到現場教學的目的。

2.3 實踐教學

實踐教學分為實驗教學和課程設計兩部分。學生在鋼結構設計原理課程學習過程中，如果對某個問題有進一步研究的興趣，可以通過參與大學生創新實驗項目，提出自己的研究課題。設計實驗方案，動手制作鋼結構實驗模型，通過實驗結果驗證自己的想法或發現自己提出的方案的不足，激發學生的創新熱情，培養學生的動手能力，同時也可為今后的學習和工作提供寶貴的經驗。課程設計，有助于幫助學生系統地應用理論課程學習到的知識，做到學以致用。但以往的課程設計都是在理論課講授完畢后進行，設計效果不佳。為了改善課程設計效果，打破理論教學與課程設計的嚴格界限，將理論教學與課程設計同步進行。⑥在鋼結構設計原理課程開始上課之時，就給定課程設計題目，隨著授課進度的深入，讓學生以長期大作業的方式分步驟完成。這樣，在理論授課過程中，學生隨時可以針對課程設計的內容進行提問，并能得到及時解答，課程設計周學生只需整理計算書、繪制圖紙。這樣，學生有充足的時間掌握鋼結構設計原理的各項設計環節內容，遇到問題能夠及時得到解決。

3 考核方式

在對鋼結構設計原理課程的教學成果進行考核時，如果僅僅通過期中、期末的考試結果來評價學生的學習情況，顯然將會是不全面的，也是不準確的。在鋼結構設計原理的教學過程中，采用多種考核形式，例如隨堂測驗，課堂提問，組織學生進行小組討論或者針對鋼結構設計中存在的某一問題，讓學生提交研究報告等方式進行考核。對學生的日常測驗，也可以采用口試和筆試相結合的形式，或者把一次測驗拆分為多次小的測驗，這將有助于更加全面地評價學生的學習情況，降低一次考試所帶來的偶然性。傳統的考試方法大多偏重對知識的記憶，形式單一，難以客觀、全面地評價教學效果，也難以調動學生自主學習的積極性。橋梁與渡河工程的鋼結構設計原理課程考試，借鑒國家一級注冊結構工程師的考試模式，在考卷中，可能涉及到的全部公式均給出，避免學生死記硬背。此外，可考慮“半開卷”考試，允許學生將自己認為重要的內容事先書寫在一張A4紙上，考試時允許查看，考后隨試卷上交。這樣，學生對自己認為的重點進行總結，通過總結內容的實用性，可反映學生對課程重點的把控。

4 結語

針對橋梁與渡河工程專業學生鋼結構設計原理課程學習中存在的問題，從教學內容、教學方法和考核方式三個方面，提出了一系列的改革措施。

（1）選用《結構設計原理》教材，并結合鋼橋和組合結構橋梁相關參考書籍，已學過的內容適當從簡講授，緊緊圍繞橋梁專業用鋼結構構件的設計原理進行講解。（2）對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式進行播放；但對于計算原理和公式，一定用板書演示推導過程；采用習題課、討論課的方式，點評解題過程中的易錯點，總結解題技巧。（3）在理論課學習期間，充分利用學校周圍已建或在建鋼與組合結構橋梁，進行現場參觀、學習。（4）理論教學與課程設計同步進行，進行大學生創新實驗。（5）考核中，借鑒國家一級注冊結構工程師的考試模式，給出考卷中可能涉及到的全部公式；也可考慮“半開卷”考試。

注釋

① 蘇慶田，吳沖.鋼與組合結構橋梁課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2013.22（4）：37-40.

② 鋼結構設計規范[S].GB50017-2003.

③ 陳紹蕃.鋼結構[M].北京：中國建筑出版社，2003.

④ 彭偉.鋼結構設計原理[M].成都：西南交通大學出版社，2004.

鋼結構設計規范范文第3篇

關鍵詞：鋼結構；廠房設計；注意問題

Abstract: combining with engineering practice for ordinary steel structure workshop several problems in the design were analyzed and discussed, including the steel thermal insulating and fire prevention, the structural calculation, etc, so as to provide a reference for the similar projects design.

Keywords: steel structure; Plant design; Pay attention to problems

中圖分類號： TU391 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

隨著國家經濟的快速發展，鋼結構在建筑領域起到了舉足輕重的作用，扮演著越來越重要的角色，無論在工業還是民用建筑中，鋼結構以其突出的特點迅速地占領著越來越廣的市場。其特點有：其整體剛度和抗震性能好、施工速度快、自重輕、承載力高，在大跨度及超高層建筑中代替了鋼筋混凝土結構，但也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點，在設計中根據其特點揚長避短才能更好地發揮鋼結構的作用，現在就鋼結構工業廠房在設計中的幾個問題作簡單闡述。

1鋼材的保溫隔熱與防火

鋼材具有很高的導熱性能，其導熱系數為50w(m.℃)，當受熱達到100℃以上時，其抗拉強度就會降低，塑性增大；溫度達到250℃時，鋼材抗拉強度會稍提高，但塑性卻降低，出現藍脆現象；溫度達到500℃時，鋼材強度降至很低，會致使鋼結構塌落。所以當鋼結構所處環境溫度達到150℃以上時，就必須做隔熱防火設計。其做法一般為：鋼結構外側包耐火磚、混凝土或硬質防火板材?；蛘咪摻Y構刷厚涂型防火涂料，厚度按《鋼結構防火涂料技術規程》計算。

2結構整體計算

目前的結構計算基本上都采用計算軟件來進行，對軟件的不理解和不熟悉都會造成設計上的不合理，甚至不安全。這里針對以下幾個容易出錯的問題進行探討。

2．1荷載問題

荷載的取值對結構計算影響較大，取小了不安全，取大了不經濟，尤其對于大跨度輕型屋面結構。荷載取值應按照《建筑結構荷載規范》進行。一般情況下屋面恒載應按照實際情況計算取值，屋面活荷載可取O．5kN／m：，風荷載、雪荷載和積灰荷載等按規范，其他附加荷載應按實際情況輸入。需要說明的是，屋面活荷載和雪荷載在計算時應取二者的大值作為活荷載輸入，有積灰的還應考慮積灰荷載。廠房屋面的通風器由于其高度和寬度都較大，計算時應按照實際情況轉化為集中載荷輸入。在廠房的高低屋面處，還應考慮積雪的堆積影響，防止由此產生的屋面結構的破壞。同樣局部風荷載的增大也會使屋面板和檁條的連接被撕壞，從而將屋面板掀起來。

2．2結構計算

目前的鋼結構廠房的計算多采用二維軟件對其中的―榀鋼架進行計算，整體三維分析仍然不夠成熟方便。此處對結構計算時的幾個問題進行簡單分析。

1)屋面梁的平面外計算長度可取隅撐的間距，一般對有托梁體系的小檁距屋面可取兩個檁條的間距(約3m)，對無托梁的大檁距屋面可取檁條間距(約4m)。對重型鋼結構廠房，柱子的平面外計算長度不應考慮隅撐的作用，尤其是格構式下柱，否則是不安全的。

2)階形柱的平面內計算長度應該按照《鋼結構設計規范》[21確定，按線剛度比來確定會導致部分中柱確定的計算長度系數異常。用PKPM系列軟件STS(05版)對某工程進行計算時發現，當柱段中間出現剛接梁(如高低跨情況)，程序就按線剛度比確定柱的計算長度系數，導致該柱的計算長度系數特別異常。新版的PKPM(08版)已改為按照階形柱的方式來確定柱計算長度系數，但仍可以人工按照線剛度比的結果進行修改。筆者認為，對于階形柱，按《鋼結構設計規范》階形柱來確定柱平面內計算長度系數更合理一些。

3)用STS軟件計算廠房柱，荷載組合中沒有單獨的恒+活+吊車的組合，有吊車的組合都有風，有時風作用是有利的，因此在吊車荷載與風荷載同時組合時，對于吊車為主的組合，判斷了一下風載是有利還是不利的，不利時，考慮與吊車進行組合，有利時可以不考慮風荷載。STS(05版)對是否有利是按M、Ⅳ、y各自分別判斷的，因此可能會出現M含有風的組合，Ⅳ則沒有風的組合的不合理情況，導致計算結果偏大；STS(08版)改進為：根據組合的吊車主控制項：如吊1的組合為M。主導作用的組合，則判斷風載是否不利只根據M項來判斷，當為不利時，則同時都把風載肘、Ⅳ、y組合進來，保證是同時發生的，STS(08版)這樣組合更合理。

2．3構件的局部穩定

根據《鋼結構設計規范》，處理板件局部穩定有兩種方式，其一是以屈曲為承載能力的極限狀態，并通過對板件寬厚比的限制，使之不在構件整體失效之前屈曲；其二是允許板件在構件整體失效之前屈曲，并利用其屈曲后強度，構件的承載能力由局部屈曲后的有效截面確定?！督ㄖ拐鹪O計規范》對單層廠房柱、梁的板件寬厚比，較《鋼結構設計規范》中的靜力彈性設計要求嚴。對按寬厚比限值設計的梁進行的粗略統計表明，腹板的用鋼量占梁整體用鋼量的50%―70％。因此有必要采取措施來減少腹板的用鋼量。

降低腹板的厚度―般有兩種方法。―種是設置合適的加勁肋，加勁肋作為腹板的支承，將腹板分段，以提高臨界應力。橫向加勁肋能提高腹板的臨界應力并作為縱向加勁肋的支承，縱向加勁肋對提高彎曲臨界應力特別有效。短加勁肋常用于局部壓應力較大的情況。《建筑抗震設計規范》中也提出構件的腹板寬厚比可通過設置縱向加勁肋來減小。

另一種降低構件腹板厚度的方法是適當放松寬厚比限值，并利用腹板屈曲后強度。對多數輕型維護結構的單層鋼結構廠房進行設計計算表明，地震組合多數情況下對梁柱受力都不起控制作用，尤其是在地震烈度較低的地區。有文獻提出即，可偏于安全地根據偶遇地震組合是否控制剛架構件受力作為選擇構件截面板件寬厚比限值的判斷準則。實際上根據大多數廠房的設計計算得出，重型鋼結構廠房的屋面梁多由撓度控制，廠房柱多由剛度和長細比控制，尤其屋面梁一般應力都比較小。因此對于地震組合不起控制作用時，采用《鋼結構設計規范》中彈性階段設計的板件寬厚比限值也是可行的。

實際工程設計時，當地震組合不起控制作用時，建議按鋼結構規范進行設計，并考慮屈曲后強度的利用，可不遵守《建筑抗震設計規范》中單層鋼結構廠房板件寬厚比限值的要求。當地震組合起控制作用時，可根據設置合適的加勁肋來減小腹板厚度，有時也能起到很好的經濟效益。

3溫度伸縮縫的設置

溫度變化將引起鋼結構廠房的變形，使結構產生溫度應力，當廠房平面尺度較大時，為避免產生較大的溫度應力，應在廠房縱橫兩個方向設置溫度伸縮縫，區段的長度可以根據鋼結構規范來執行。溫度伸縮縫一般采用設置雙柱的方法來處理，對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設置滾動支座。

4屋面支撐系統及屋面設計

屋蓋支撐系統的布置應根據廠房跨度、高度、柱網布置、屋蓋結構形式、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結構均應設置垂直支撐；在無檁體系中，大型屋面板有三點和屋架焊接，可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件的限制和安裝需要。無論有檁或無檁體系屋蓋均應在屋架上弦和天窗架上弦設置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內設有特重級橋式吊車或廠房內有較大振動設備的均應設置縱向水平支撐。

屋面的排水及防水設計在屋面設計中需重點考慮，根據《屋面工程技術規范》的規定，屋面坡度最小為5％，在積雪較大的地區，坡度應適當加大。單坡屋面的長度主要取決于所在地區的溫差以及降雨所形成的最大水頭高度。根據工程設計經驗，單坡屋面長度宜控制在70m以內。

目前，市場上鋼結構屋面的做法常用的有兩種：①剛性屋面：雙層彩色壓型鋼板內夾保溫棉；②復合柔性屋面：由屋面彩鋼板內板、隔氣層、保溫層、卷材防水層組成。

5立面設計

輕鋼結構的建筑主要有把握以下4個方面的特征：規模、線條、色彩、變化。

鋼結構廠房的立面主要由工藝布置來決定，在滿足工藝的要求下力求立面簡潔恢宏同時使節點盡量簡單統一。彩色壓型鋼板使得輕鋼廠房的建筑表現得體形輕盈色彩豐富，明顯優于傳統鋼筋混凝土結構的沉重單一。在輕鋼廠房的設計中常采用跳躍性色彩和冷色調，重點突出主要出入口、外天溝、收邊泛水等地方，既體現了現代化廠房的恢宏氣勢，又豐富了立面效果。

傳統的鋼筋混凝土結構廠房，外墻維護為磚砌體，外裝修為涂料或面磚，輔以色帶，由于混凝土屋面設置采光窗效果不理想，設計時通常在墻面設置大量的采光窗。但對于維護墻為彩色壓型鋼板的鋼結構廠房來說則不然。線條是表現輕鋼結構建筑風格最獨特的特征，均勻的線條或橫或豎，使得輕鋼結構建筑富有流暢的金屬質感，體現了強烈的現代工業氣息。若在墻面設置大量采光窗，則破壞了墻面的線條造型，同時，輕鋼結構屋面可以大量使用屋面采光板，采光均勻，同時兼可解決廠房通風問題。

6防銹處理

鋼結構表面直接暴露在大氣中就會銹蝕，當鋼結構廠房空氣中有侵蝕性介質或鋼結構處在潮濕環境中時，鋼結構廠房銹蝕就會更加明顯和嚴重。鋼結構的銹蝕不僅會使構件截面減小，還會使鋼構件表層局部產生銹坑，當構件受力時將引起應力集中現象，使結構過早破壞。因此，對鋼結構廠房構件的防銹蝕問題應予以足夠的重視，并應根據廠房侵蝕介質情況和環境條件在總圖布置、工藝布置、材料選擇等方面采取相應對策和措施，以確保廠房結構的安全。一般鋼結構的防腐常采用防銹底漆和面漆，涂裝層數及厚度常根據其使用環境和涂層性質來決定。一般室內鋼結構在自然大氣介質作用下，要求涂層厚度100μm，即底漆兩道，面漆兩道。露天鋼結構或在工業大氣介質作用下的鋼結構，要求漆膜總厚度為150μm～200μm。且在酸環境中的鋼結構要求使用氯磺化防酸漆。鋼柱柱腳在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹，其保護層厚度不小于50mm。

結束語

總之，鋼結構廠房在滿足工藝布置的前提下，選擇合適的結構體系能使結構受力合理、安全可靠，且能有效降低結構造價。

參考文獻：

【1】GB50009-2001建筑結構荷載規范(2006年版)【S】．

【2】GB50017―2003鋼結構設計規范【S】．

【3】GB50011．2001建筑抗震設計規范(2008年版)【S】．

鋼結構設計規范范文第4篇

【關鍵詞】穩定性；應力；結構

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A 文章編號：

引言

鋼結構建筑有著施工周期短、結構荷載較小、抗震性強等優點在廠房建設中被廣泛應用，文中根據現行《鋼結構設計規范》GB50017-2003的規定，對鋼結構設計常見問題進行分析。

一、鋼結構的穩定設計的重要性

鋼結構的穩定性是鋼結構設計中常見的問題，在各種類型建筑的鋼結構設計中穩定性都擺在首位，鋼結構的穩定問題是鋼結構設計中主要的問題之一。如果一旦出現鋼結構穩定性問題，就會造成嚴重的經濟損失，甚至會造成人員傷亡。所以我們必須把握好鋼結構設計的質量，目前鋼結構失穩事故頻發，主要原因來源于設計問題，所對鋼結構各部位構件的問題性必須清晰，尤其對鋼結構中需要進行穩定加固的部位進行針對性設計，所以在設計中必須明確鋼結構穩定性的定義，只有這樣才能更好保證鋼結構的穩定性。

二、鋼結構設計中的常見問題及解決方式

穩定問題和強度問題都和建筑的變形有著實質的關系。當柱在荷載過大情況下，容易產生失穩狀況，這時側向撓度會加大柱的彎矩，在柱受到破壞荷載的情況下，柱的強度就會低于軸壓強度。鋼結構在設計中要保證穩定性就要遵守如下的原則；

1.結構的整體布置要保證整體和各部分都達到穩定性。結構大多數設計要按照平面體系進行設計。例如框架、橫梁，這樣可以保證平面結構不出現失穩狀況，所以在結構的布置上考慮。要在關鍵節點設置支撐構件，保證結構的平面體系的兩側都必須與結構布置相同。

2.結構的受力計算要和實際計算方法相同，在單層和多層框架結構設計時，會忽略框架穩定性分析，而直接對框架、柱使用穩定計算來代替。在這種情況下計算框架穩定時的柱計算長度系數要通過框架的穩定分析得出，這樣才能使柱穩定計算和框架計算相同。但是在實際框架中結構樣式繁多，在設計中就會對結構計算進行簡算。所以需要設定特殊條件，根據這些假定，框架各柱的穩定參數和桿件穩定計算常用的方法就會根據簡化的假定情況得出，在設計過程中必須明確設計的結構符合設定條件時才能應用。

3.結構在穩定計算中必須加強對細部構件的計算。保證細部構件和構件之間的穩定計算一致，結構和設計相互符合。結構設計中對結構結算和構造設計必須提高關注。

4.在進行彎矩傳遞和非彎矩傳遞的節點連接中，必須包含足夠的剛度和柔度，并對桁架節點減少桿件的偏心設計，這些都是在細部設計中最需要考慮的。但是涉及到穩定性時，建筑在構造要求中必須保證不同的強度要求，還要對特殊情況進行考慮。在對整體梁的處理要嚴格要求，并且支座還必須有一定的阻扭性，同時要保證梁在平面轉動和梁端截面自由移動，以滿足邊界穩定的條件。GB50017-2003《鋼結構設計規范》第4.2.5條已經在對梁的支座采取相應的措施，以保證梁截面穩定。

5.在圍護結構中要加強對檀條的設計系數。并按GB50017-2003《鋼結構設計規范》和CECS102-2002《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（簡稱“輕鋼結構規程”）相關條文的要求進行平面內及平面外強度、穩定、變形等計算，但對檁條平面外計算長度起決定作用的拉條、斜拉條、撐桿的布置概念較為模糊，特別是斜拉條如何設置、在何處設置撐桿等不十分明確。如《輕鋼結構規程》第6.3.5條已明確規定當檁條跨度大于6m時，應在檁條跨度三分點各設一道拉條（或撐桿），斜拉條應與剛性檁條連接。對于前者一般能做到，而對于斜拉條的連接及撐桿的設置往往被設計者所忽視。曾經有設計者將斜拉條上端固定在柔性檁條上，且最上端兩根檁條間的拉條仍設置為柔性拉條。對于對稱屋面的檁條布置是有條件的，就是屋脊處兩邊的兩根檁條必須連在一起，考慮兩側檁條的拉力平衡；但對于不對稱的屋面來說，由于兩側拉力不可能平衡，無論從受力還是傳力角度來說這樣的布置顯然是錯誤的。所以決定檁條側向計算長度的拉條、斜拉條、撐桿的布置必須具體分析，并于計算假定相一致?！遁p鋼結構規程》第6.4.3條非常明確地規定在最上層墻架處宜設斜拉條，將拉力傳至承重柱或墻架柱上。

6.在實際工程設計中有些設計者對屋面或墻架最上端檁條的側向支撐，如拉條、斜拉條、撐桿能正確設置，但對中間墻面或屋面，如門窗洞口、屋面風機開孔處、屋面天窗（采光窗）等處，經常只設拉條，而漏設斜拉條和撐桿等，根本無法將拉條上的拉力傳至承重結構上。

最根本的原因是對拉條和撐桿等構件作用不清晰，造成誤解。設計者對條文規范不清晰就會為圍護結構在設計上帶來鋼結構的安全隱患，因為這時鋼構件的抗扭力對鋼結構的受力很大，同時由于其抗扭力脆弱，造成截面面中工字鋼和箱形的截面扭轉常數為1：500，最大的扭轉剪力會高達30：1，同時受扭構件的受力狀態十分復雜，除了因彎矩所產生的扭曲正應力和剪應力還要承受因扭轉所產生的正應力和剪力，這時就造成了處理復雜受力狀況下的構件處理困難的情況。所以在實際的建筑結構設計中，會在結構布置的問題上最大限度的避免構件受到不規律扭力，并制定有效的防止措施對其保護，如果無法對扭力進行抵抗就需要放棄工字鋼梁，而采取閉合箱式梁。

7.在XX電廠的廠房樓結構設計中采用了大量的工字鋼梁和寬翼梁。但是由于室內設備工藝和裝飾要求，都要在鋼梁下懸掛設備，這就造成了吊重荷載力的產生，所以在設計中我們必須考慮到采用有效措施對水平力和結構構件的扭矩影響。我們在一般情況下會采用密鋪樓蓋或現澆樓板將上翼緣的水平力傳導至框架主體上，來達到消除結構梁所產生的扭矩影響。但是當有其他水平力作用在鋼梁下部時，梁的實際受力就會受多方面的影響，其中鋼梁上翼緣無密鋪樓蓋或現澆樓板，梁將受到雙向彎曲且受扭曲狀態；另一種為鋼梁上翼緣有密鋪樓蓋或現澆樓板，可以阻止梁上翼緣的受扭，鋼梁僅局部受扭。

三、結束語

鋼結構在設計中必須保證結構的穩定性，這是鋼結構質量保證根本條件，另外進行結構的受力計算要和實際計算方法相同，以保證設計的合理性。我們在設計中要注意對構造件尺寸的設計，必須符合實際施工要求，對大型結構件的設計必須控制，以提高施工中的效率，保證設計的最優化。

參考文獻：

[1]唐群；高層鋼結構框架整體穩定性分析[D]；遼寧工程技術大學；2009年.

[2]李眾；工業廠房鋼結構構件的防腐保護[J]；中國新技術新產品；2009年17期.

鋼結構設計規范范文第5篇

【關鍵詞】現階段；鋼結構建筑；優化設計；策略

鋼結構設計中應該選擇最佳的設計方案，才能確保設計的合理性。對于鋼結構節點的設計決定了工業建筑的安全性，所以節點設計的合理性需要充分考慮。此外，在建筑設計中，設計人員還需要不斷學習專業知識，提高自身的專業技能，為鋼結構設計質量的提高奠定堅實的技術基礎。

一、建筑結構設計中鋼結構設計的重要性分析

在實際的建筑結構設計過程中，鋼結構設計是至關重要的組成部分，其主要是指將鋼結構設計藍圖到鋼結構產品的演變過程，對于現代鋼結構制造業的可持續發展有著關鍵性的影響。從建筑結構設計的性質來看，其中存在的鋼結構設計不僅具有幾何成分，更具體表現了技術性的相關因素。因此，這就對設計人員的專業知識能力提出了較高的要求，設計者在對建筑結構設計中鋼結構進行設計時，必須嚴格遵守相應的設計藍圖要求，其實結合建筑工程項目的施工性質，充分掌握工程圖紙中的設計要點，并將藍圖中的平面線條聯想出一個完整清晰的立體結構，以此來保障鋼結構設計的高質量。但是，在這一設計工程中，設計人員應該清楚的認知到，如果其中任何一個設計環節出現錯誤，都將會嚴重影響構件的安裝質量，極有可能危及到建筑結構整體的安全穩定性，這就很容易引發重大的安全事故，造成人員的傷亡。除此之外，設計師還要切實遵守建筑建筑結構設計中鋼結構的設計規范，真正了解到構造要求、結構受力特點等方面的要求。只有這樣，才能設計出合理的連接接地玩形式，使其能夠滿足于國家規定的標準要求。

二、優化現階段鋼結構建筑設計的策略

1、 提高建筑結構基礎設計的質量

在建筑結構設計中， 地基與基礎的設計的主要原則是科學安全合理。因此設計人員必須要從多個方面進行考慮，在進行結構設計前，必須要對現場地質進行認真。詳細的勘察， 以根據全面的地質勘察資料為的基礎及上部結構方案進行設計。在進行荷載計算過程中，除了套用基礎設計公式與地基所容許的承載力值進行設計之外， 還要嚴格根據規范修正地基容許承載力值。由于不同的土， 其承載力是不同的，因此設計人員必須要根據土層的類型，合理計算地基的承載力。在進行基礎設計計算時，必須要嚴格按照設計規范，采用分析法進行計算，盡可能減少計算的誤差，以提高建筑結構基礎設計的質量。

2、 注重上部結構設計

在鋼結構建筑中，一般結構為框架剪力墻結構，因而在布置剪力墻或者單肢剛度的控制上可能會存在著某些問題，這樣就會對梁板等構件的設計造成一定程度的影響。集中應力加果有應力破壞問題的出現將會導致嚴重問題的發生。那么就需要對這些問題的原因充分考慮， 避免此類問題的出現。加果采用的剪力墻剛度是第一級別，那么就需要保證其墻肢數不小于4，以此來分散應力。要將框架結構多層設防的原則嚴格遵守下去層層設防促使剪力墻的防御能力得到強化，對外來的破壞力進行有效抵抗。同時還需要將做大放小的原則來應用過來。用強柱弱梁以及強剪弱彎的形式來設計剪力墻的梁和柱。

3、 強柱弱梁和強剪弱彎的結構設計

因為這方面的設計有一定的難度， 雖然這種設計方法有一定的優勢，但在實踐過程中，很難發揮其功效。特別是我國在相關的抗震設計規范中， 通常將輕度震級的地震作為主要防范內容。如果出現了較大震級的地震，就會影響到鋼筋混凝土結構中梁柱的穩定性并且也無法保證可以先倒塌梁后倒塌柱。因此就需要結合我國具體情況，來對相關的抗震設計規范進行修改和完善對建筑抗震設計要求進行完善促使強柱弱梁以及強剪弱彎的設計原則得以有效實現。

4、注重鋼結構的防護性

在鋼材料的防護過程中， 防腐蝕和隔熱是其中非常重要的兩個方面。但是建筑工程師在應用鋼結構的過程中只注重對鋼材硬度和抗壓力度的強化， 忽略了防腐蝕和隔熱的重要性。在相關的文件和制度中對鋼結構的抗腐蝕和隔熱并沒有明確的標準， 這些情況就導致建設完成后由于外部環境的侵蝕和影響，在一定程度上減少的使用壽命。因而面對這樣的情況， 相關部門需要制定和出臺相關的文件明確鋼材的抗腐蝕度， 同時鋼結構中埋入地下的部分需要進行一定的包裝，提高鋼材的抗腐蝕性。除此之外，鋼材料在生產的時候要進行相應的耐火測試，以此有效防護措施的重要依據。

5、 注重鋼結構的抗震性設計

對于不同的地區來說，其地殼的活躍程度也存在著很大的區別，有些地區的地殼波動程度非常的劇烈，而有的地區其波動程度是比較小的，因而發生地震的時候其地震強度也有著一定的差異。在傳統的建設過程中，混凝土結構的為了盡可能的降低地震所帶來的破壞，對于地震較為活躍的地區和較為穩定的地區的結構設置了非常明確的抗震等級。但是對于鋼結構來說，由于其硬度高的特點，自身就具備一定的抗震能力，因而運用鋼結構的并沒有明顯的等級區別。鋼結構在結構設計的應用過程中，需要全面考慮鋼結構材料自身的結構形式、能夠承受的地震強度以及的特點等重要影響因素。同時將這些因素之間的區別作為設計的重要依據，通過設計不同的鋼結構類型來達到不同程度的抗震效果。

6、 承重墻結構的設計

鋼結構的平面結構為矩形， 因而在設計時的縱向剛度要大于橫向的，這就要求必須要有足夠的橫墻，才能有效保證建筑結構的抗震性能。從地震災害可知，墻體一般都是剪切破壞。因此，在進行建筑設計時，必須要提高建筑的抗剪強度，以提升橫墻的抗震能力，以提高建筑的抗剪強度，就要求提高材料的強度等級，并增加橫墻的軸壓力，因此需要將橫墻盡量成為承重與隔斷相結合的墻體。當建設中的房間比較大時， 設有沿進深方向的梁應支撐在縱墻上，以使縱墻承重。同時，建筑樓板應沿縱向擱置，因此形成橫墻承重，再加上縱墻因存在軸壓力而增加其抗剪能力。此外還應注意挑梁變形問題， 因為鋼筋混凝土結構有著較大的局部受力那么就會有挑梁變形問題的出現； 針對這種情況就可以將構造柱設置于懸挑的挑梁端頭構造柱就可以有效連接每層的挑梁通過這樣的結構設計方式就可以將挑梁變形問題給有效消除掉， 因為即使有過大的受力集中于局部位置在挑梁的作用下也可以向其他各層結構中傳遞這樣就可以對壓力進行有效的分散。

總而言之，目前，由于我國建筑行業及其技術的不斷進步，為建筑鋼結構及其設計帶來了良好的發展契機，但在具體實踐中，其仍存在許多方面的問題和不足，針對此情況，相關設計單位和設計人員必須加強理論知識學習，增進工程實踐經驗，將二者緊密結合的同時，不斷提升我國建筑鋼結構設計的能力與水平。

參考文獻：

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[2] 劉靜葉，王祖軍，胡遠軍.鋼結構設計中的細節處理[J]. 科技資訊. 2009（30）

[3] 魏震南，寶金良.淺談鋼結構設計的步驟[J]. 民營科技. 2010（02）