鋼結構工程設計的基本要求

1. 鋼結構設計必須適應社會主義現代化建設的需要，貫徹執行國家的技術經濟政策，從實際情況出發，合理選用材料和結構方案，使結構方案符合可持續發展的要求，並做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。

2. 鋼結構設計應遵循下列原則：

(1) 建築鋼結構的設計首先應滿足生產工藝、建築功能和形式的要求，並在此基礎上做到結構合理、安全可靠、經濟節約。為此，結構設計人員應充分了解生產操作過程以及建築功能和藝術的要求以便和工藝及建築人員共同商定最合理的方案。

(2) 設計鋼結構時，應從工程實際出發，考慮材料供應情況和施工條件，合理選用材料、結構方案和構造措施，滿足結構在運輸、安裝和使用過程中的強度、穩定性和剛度要求，同時還要符合防火標準，註意結構的防腐蝕要求。在技術經濟指標方面，應針對節約材料、提高制作勞動生產率、降低運輸費用和減少安裝工作量以縮短工期等主要因素，進行多方案比較，通過分析，根據具體情況抓主要矛盾以形成綜合經濟指標最佳的方案。

(3) 遵循局部服從整體原則，應從提高綜合經濟效益出發，不宜圍於某一種構件的得失而影響總的經濟指標，如：

1) 上部結構應和地基基礎的建設費用統一考慮；

2) 廠房屋架的端部高度應和墻面結構的費用統一考慮；

3) 有吊車廠房柱的截面高度宜和廠房建築面積統一考慮等。

(4) 註意當前和長遠結合，隨著科技進步和工藝革新的加快，在設計時，需考慮今後改建的可能性和簡便性。

(5) 在可能條件下，逐步向結構定型化、構件和連接接頭標準化的方向發展。在具體設計中應盡量減少構件和連接的類型，註意構件斷面的協調和構造處理的統一性。

(6) 遵循集中使用材料的原則，即適當擴大柱距使承重結構大型化，減少構件數量，將鋼材集中使用千承受主要荷載的結構上，使承受其他荷載和特殊荷載（如地震作用）的鋼材消耗量減至最低限度。

(7) 在保證結構安全可靠的前提下，實行功能兼並的原則，即一個構件可同時承擔多種功能，如既起承重作用又起維護作用的結構或既是承重構件又是穩定體系的網架等。

(8) 在鋼材選用方面應考慮結構的工作條件（如受力情況、溫度和周圍介質環境等）、材料供應和加工制作諸方面的因素。對各類各級鋼材應充分發揮其作用，重點是推廣采用高效能鋼材。

3. 構件和連接節點的精心設計。結構設計人員在設計中除正確運用理論知識和設計經驗以及符合國家現行有關標準的規定外，尚應註意下列各點：(1) 仍需具有創新意識，結合實際采用一些新的結構形式、節點構造、連接方法和高效截面等；

(2) 結構計算一定要保證質量，對電算結果要憑經驗加以判斷，必要時應用手算進行校核，或通過兩個程序分別計算校核以確保計算不發生大的誤差；

(3) 對計算結果應根據結構的實際工作狀態，憑概念和經驗對某些重要構件的截面和節點連接的承載力進行適當的調整，使設計更趨合理；

(4) 現場安裝連接可采用焊接連接或摩擦型高強度螺栓連接，采用何種連接應根據施工環境條件和作用力的性質以及減少安裝費用等因素確定。

4. 在鋼結構設計中應註意的事項：

(1) 了解結構構件可能承受的所有荷載，掌握各種荷載的特性和橫值以及可能出現的荷載組合，以確定合適的荷載設計值。

(2) 結構受力分析一般采用彈性狀態，在一定條件下亦可采用塑性狀態。對構件應進行強度、剛度和穩定性的驗算，對直接承受動力荷載的構件尚需進行疲勞驗算。

(3) 重視結構的整體剛度，考慮結構的空間作用，盡量使結構構件由強度控制而不是由剛度或穩定控制。

(4) 充分利用鋼材的強度潛力，為此：

1) 宜多用受拉構件，少用受壓構件，在條件許可時宜采用張力結構體系；

2) 在受壓構件中宜多用短而粗的桿件，少用細長的杅件，盡量增大穩定系數口值；

3) 在受彎構件中應盡量增大截面抵抗矩系數 (a=W/A) 值。

(5) 構件和連接的構造設計應和計算圖形相符合，同時應避免應力集中現象。

(6) 在構件設計時應樹立等強設計的概念，即組成該構件的各零部件、桿件及其連接的承載能力的安全度應與整個構件的安全度相接近。

5. 支撐體系的布置和設計應根據建築結構的具體情況．及柱網布置、房屋高度、結構類型、荷載的性質與大小等因素通盤考慮，靈活處理，以簡單有效而可靠的方式來進行設計，以保證建築結構在安裝和使用時的整體穩定，提高結構的整體剛度，形成整個結構的空間工作，並使所受的水平荷載以簡捷、明確、可靠的途徑傳達到基礎。

6. 鋼結構設計時應註意結構在使用期間的實際工作狀況，不能單純按每一個單體構件進行考慮。要註意到；

(1) 結構相互之間的關系及其協同工作。

(2) 設計假定與計算簡圖以及實際情況的差異。

?7. 鋼結構設計應十分重視防銹、防撞以及高溫燒損或防火等的保護措施。一般不得因考慮銹蝕、碰撞或高溫影響而加大鋼材截面或厚度。因此，在設計中應采取下列必要的措施：(1) 除在結構表面塗以防銹塗層外，在構造上要盡扯避免出現難千檢查、清刷和油漆之處以及能積留濕氣和灰塵的死角和凹槽；嚴格按除銹等級標準進行基層除銹處理。

(2) 應竭力避免因飄雨、漏雨而使結構經常受潮。

(3) 應選用防銹性能較好的型鋼截面，對閉口截面構件應全長和端部焊接封閉。

(4) 對容易受碰撞或高溫輻射（或噴濺）之處，必須根據具體情況采取切實可靠的保護措施，以免使結構損傷。

(5) 對有防火要求者應根據耐火等級采取相應的防火保護措施。

8. 設汁鋼結構時應充分考慮到制作、運輸和安裝等方面的要求：

(1) 應考慮施工操作（如施焊）的可能性，盡量方便制作加工，部件重量要結合制造廠的裝備能力來確定，以便搬運、翻轉。

(2) 劃分運送單元時，部件的最大輪廓尺寸和重最應滿足運輸和起重能力的要求。

(3) 設計應考慮組合吊裝的要求，為施工提供地面組裝和整體起吊的條件並滿足組合吊裝時所需的剛度要求。

(4) 安裝連接設計應采用傳力可靠、制作方便、插接簡單、易於固定和便千調整的構造形式。

(5) 現場拼接或安裝連接一般采用焊接或摩擦型高強度螺栓。粗制螺栓只允許使用在螺栓沿桿軸方向受拉的連接或次要構件的連接中。當安裝連接采用焊接時，應考慮用安裝螺栓將構件固定。每個構件在節點處的安裝螺栓數量不宜少於兩個。

9. 在鋼結構設計施工圖紙和鋼材訂貨文件中，應註明所采用的鋼材牌號與質量等級及性能要求和連接材料的牌號、強度級別與所遵循的標準以及焊縫質量等級。此外，在鋼結構設計施工圖中還應註明鋼材基層除銹等級和防護塗層構造及厚度。

10. 在設計中應結合具體條件，積極采用新材料、新結構、新技術，進一步改進和簡化結構構件的形式，減少施工工作量，降低材料消耗，使建築鋼結構的設計能始終有所前進、有所創新，以取得更好的經濟效益。

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