今天给各位分享异形钢结构设计计算的知识，其中也会对异形钢结构设计计算公式进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
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PKPK框架钢结构怎么设计？
2、 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。对未达要求的行为承担 “违约责任”。
3、 网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦异形钢结构设计计算了。
4、 设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。
5、 什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。如玻璃幕墙，必须采用阵风系数。（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。（3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。
6、 挠度有三种：（1）、与安全有关的控制标准。（2）、反映安装质量的控制标准。（3）、外形美观的控制标准。比如，单层网壳仅仅计算稳定性缺陷考虑1/300，挠度大了影响结构安全。但对双层网壳仅是对施工质量的控制。
7、 《网架规程》中：“温度应力计算”仅限于四边支撑网架。
8、 生物界的工程原则就是我们追求的工程设计原则：（1）、节省。用最少消耗达到最大效果。（2）、安全。做可以超载性生物体（建筑物），即使部分损坏也不危及整体生存。（3）、简单快捷。
9、 网架、网壳计算风载不大时，永久荷载占总荷载50％以内时，不需要按“1.35*恒载”考虑。
10、 网架活载取值不要小于0.5KN/M2.。
11、 如果附加荷载超过25Kg/M2，应当考虑檩条上是否有集中荷载按集中荷载计算。
12、 中国的《荷载规范》对风载的规定和美国规范比较：美国规范，向上的风吸力大些，两端水平风力大，中间风力小。《门式钢架规程》侧移近似计算方法只适合初步估算，正式的侧移计算应用弹性整体计算方法。
13、 门式钢架风载取值，对风载《全国民用建筑工程设计技术措施》规定：L/H≤4时应该用《荷载规程》；L/H4时应该按门式钢架规程。
14、 开敞式：指的是开口面积≥80％的墙面面积。部分封闭式：A、开口集中在一墙面上。B、该墙面洞口面积大于其异形钢结构设计计算他墙面洞口面积之和。C、开口面大于本墙面5％。D、不均匀的大开口，内部风压加大为+0.6、-0.3（不再是±0.2）。
15、 “端区宽度”“柱距”时，以一半为界，檩条墙梁哪边多就按哪边算。
16、 《门式刚架规程》中风压组合规定以“а100”为前提。此时墙面风压降低10％。所以，如果“а100”时，计算墙面风压应该按门规规定的再加10％。
17、 迎风面墙体门窗突然打开情况下的“刚性模型”“气弹性模型”风洞实验表明：屋面内表面风压为平均风压的5倍，位移为平均的5－10倍。所以不稀奇某外资公司好几座还来不及装门窗的厂房屋面板放了风筝。
18、 风振系数：（1）、H/B1.5的高层房屋需要考虑风振系数（有计算方法）。（2）、T0.25S的大跨度屋盖结构（没有计算方法）。（3）、比较柔性的看台挑棚结构，最大风振系数1.9。（4）、一般大跨度网架网壳或者钢结构，最大风振系数取1.5。不是“阵风系数”啊，伙计。
19、 屋面雪载和地面雪载不同：（1）、屋面雪容重比地面大。因为雪融后被吸收入积雪海绵体再重新冻结。（2）、屋面积雪通常比地面雪薄。因为屋面积雪被风吹走一部分。《荷载规范》规定：积雪分布系数，其中：Sk为屋面雪压；S0为地面雪压。
20、 采暖系数：中国规范不区分采暖分区与非采暖分区；美国规范区分，非采暖分区雪载加大为1.2倍。用美国软件计算是不是要小心些呢异形钢结构设计计算！
21、 ASTM A653 Grade33(37,40,50)相当于中国的Q235(Q255/Q275/Q340)，多用来做彩板和薄壁型钢系列，CFS计算时对照着看吧。1KSI=69N/mm2是个不小的单位。
22、 冷弯薄壁型钢的弯曲半径可以按Rmax≤min(2t,2.38mm)计算。所以，当t1.2mm时，Rmax≤2t；t≥1.2时，R=2.4mm。可以用来计算异形薄壁型钢或者彩板的展开宽度。CFS建模也用到弯曲半径，用它比自己瞎晕一个值强！
23、 薄壁型钢防腐金属镀层，恶劣环境≥G90，一般环境条件≥G40或者G60。薄壁型钢腹板开孔不大于38*102mm，应居中，否则补强。补强方法：孔边向外25.4mm，＃8螺钉@25.4mm连接。Hh≤0.5H，Lh≤max(00.5H,102mm)。来自《住宅钢结构设计与施工》
24、 冷弯薄壁型钢结构用螺钉应不小于＃8，应穿过钢构件最少3个螺纹。
25、 门式刚架和普通框架的风载比较：
见《门式刚架规程》《荷载规范》
故有结论：对柱，《GB50009-2001》是《CECS102:2002》的1.63倍，前者偏于安全。对梁，《CECS102:2002》是《GB50009-2001》的1.5倍，前者安全。轻型结构计算适用于门式刚架，但未必是门式刚架；按《门式刚架规程》取用风荷载的结构可以是普通钢结构，只要是低矮房屋，L/H4都可以使用。
26、 当轻型结构屋顶高度18m时，风载体形系数须按《荷载规范》取值，构造措施可以按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)规定采用。对柱脚铰接，L/H2.3以及柱脚刚接，L/H3.0时按《门刚规程》风载取值，如果按《荷载规范》取值，结构偏于安全。
27、 门式刚架的抗震设计原则：（1）、采用底部剪力法。因为门架属于低矮型剪切变形为主，质量刚度分布均匀，两个振型周期相差太大，以第一振型为主，所以采用底部剪力法计算。（2）、7度及其以下不需要地震计算（8度及其以上才计算地震）。但不是说就可以不采取抗震措施。（3）、门架抗震措施主要是加强节点：A、构件之间尽量采用螺栓连接；B、梁柱节点，在梁下翼加掖板；C、梁柱连接点处宽厚比适当减小；D、柱间支撑与构件连接处节点按1.2倍杆件承载力设计；E、柱间支撑和柱连接处的柱脚锚栓要做抗拔验算，并防止锚栓抗剪，设置抗剪键。
28、 砌体维护部分和钢柱的连接需要有一定柔性，需要一个适当的间隙，间隙应大于侧移值。
29、 降雪频繁的地区不适合采用采光板。
30、 屋面板材料和涂层：热镀锌基板牌号宜用StE280-2Z和StE345-2Z。涂层：（1）、不锈钢板、铝镁合金板宜用于高层建筑。（2）、镀铝锌原色板、镀层165g/ m2宜用于使用年限较久的建筑。（3）、镀锌板镀层275g/ m2，宜用于较高建筑。（4）、镀锌板镀层180g/ m2，宜用非重要建筑。（5）、彩色涂层板，涂层采用聚偏氯乙烯，宜用于较高建筑。（6）、涂层采用硅改性钢板或者高耐用性聚酯，用于一般建筑。
31、 一般端板的厚度不小于“理论计算”所得的连接螺栓直径的1.0倍，且不小于16厚。特别是承压性高强螺栓。并不是“厚度不小于螺栓直径”啊！
32、 柱底板厚度除计算满足外，还要不小于16厚，不小于柱翼缘厚度的1.5倍。另外，跨度（单跨）大于30米时，锚栓不得小于M30。
33、 门式刚架的阻尼比可取0.05,多层钢结构则根据具体情况。
34、 焊接栓钉（剪力钉）是，应该用耐热稳弧焊接磁环；当采用弯起钢筋时，一般采用Q235钢，采用槽钢时，一般采用4＃槽钢。
35、 组合梁：不许直接承受动力荷载。计算内力用弹性方法，截面强度和连接件强度按塑性方法计算。挠度裂缝按弹性方法。施工阶段需要验算强度、稳定性、挠度。混凝土强度增强到75％以前，施工活荷载可以取1.0，当下部设置支撑时（而且支撑距离≤3m），可以不验算。be=b0+min(6he1, )+min(6he2, )，其中he1和he2指“板总厚度－压型钢板波高”。
36、 对于仅承受静荷载且集中力不大，跨度≤20米的等截面组合梁，可以采用部分抗剪连接组合梁。按弹性方法计算组合梁内力时，考虑塑性发展的内力调整系数≤15％。
37、 组合梁负弯矩段，下翼缘受压，次梁可以为侧向支撑点，如果次梁和主梁高差太大时，采用隅撑支撑下翼缘，支撑点间距≤16Bs(梁受压翼缘的宽度)。宽厚比： ≤9(Q235)和7.4(Q345)。
38、 组合梁的挠度限制：施工阶段≤L/200。使用阶段：
（1）、L≤7M时，挠度≤min(200,L/250)；
（2）、7ML≤9M时，挠度≤min(250,L/300)；
（3）、L9M时，挠度≤min(300,L/400)； 1、门式刚架问答一2009-06-08 22:141、看弯矩图时，可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系？
答：受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面
2、就是H型钢平接是怎样规定的？
答：想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接节点要尤其小心
平接:.
3、“刨平顶紧”，刨平顶紧后就不用再焊接了吗？
答：磨光顶紧是一种传力的方式，多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的，也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5，用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积，一般用在有一定水平位移、简支的节点，而且这种节点都应该有其它的连接方式（比如翼缘顶紧，腹板就有可能用栓接）。
一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接，要焊接的话，刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入，焊缝质量会很差，焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的，所以上面说顶紧部位再焊接都不准确，不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接，就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够，又没有其它部位提供约束，有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度，这种焊缝是一种安装焊缝，也不可能满焊，更不可能用做主要受力焊缝。
4、钢结构设计时，挠度超出限值，会后什么后果？
答：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用的振动；影响正常使用的其它特定状态。
5、挤塑板的作用是什么？
答：挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板，以聚苯乙烯树脂为主要原料，经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构，有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。挤塑板具有卓越持久的特性：挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年，极其优异的抗湿性能，在高水蒸气压力的环境下，仍然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能：挤塑板因具有闭孔性能结构，且其闭孔率达99％，所以它的保温性能好。虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构，但其闭孔率小于挤塑板，仅为80％左右。挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料，故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到150--500千帕以上，而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上，可以明显看出其他材料的抗压强度，远远低于挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之下，有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现，控制地面冻胀的情况，有效阻隔地气免于湿气破坏等。
6、什么是长细比? 回转半径：根号下（惯性矩/面积） 长细比=计算长度/回转半径
答：结构的长细比λ＝μl/i，i为回转半径长细比。概念可以简单的从计算公式可以看出来：长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况，构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的，因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式，里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求，这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。对稳定要求越高的构件，规范给的稳定限值越小。
7、受弯工字梁的受压翼缘的屈曲，是沿着工字梁的弱轴方向屈曲，还是强轴方向屈曲？
答：当荷载不大时，梁基本上在其最大刚度平面内弯曲，但当荷载大到一定数值后，梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。
解决方法大致有三种：
1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距
2、调整梁的截面，增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度（如吊车梁上翼缘）
3、梁端支座对截面的约束，支座如能提供转动约束，梁的整体稳定性能将大大提高。
8、钢结构设计规范中为什么没有钢梁的受扭计算?
答：通常情况下，钢梁均为开口截面（箱形截面除外），其抗扭截面模量约比抗弯截面模量小一个数量级，也就是说其受扭能力约是受弯的1/10，这样如果利用钢梁来承受扭矩很不经济。于是，通常用构造保证其不受扭，故钢结构设计规范中没有钢梁的受扭计算。
9、无吊车采用砌体墙时的柱顶位移限值是h /100还是h /240？
答：轻钢规程确实已经勘误过此限值，主要是1/100的柱顶位移不能保证墙体不被拉裂。同时若墙体砌在刚架内部（如内隔墙），我们计算柱顶位移时是没有考虑墙体对刚架的嵌固作用的（夸张一点比喻为框剪结构）。
10、什么叫做最大刚度平面?
答：最大的刚度平面就是绕强轴转动平面，一般截面有两条轴，其中绕其中一条的转动惯性矩大，称为强轴，另一条就为弱轴。
11、采用直缝钢管代替无缝管，不知能不能用？
答：结构用钢管中理论上应该是一样，区别不是很大，直缝焊管不如无缝管规则，焊管的形心有可能不在中心，所以用作受压构件时尤其要注意，焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高，重要部位不可代替无缝管，无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄（相同管径的无缝管平均壁厚要比焊管厚），很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管，尤其是大直径管。
无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上（DN）。
12、剪切滞后和剪力滞后有什么区别吗？它们各自的侧重点是什么？
答：剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象。剪力滞后，有时也叫剪切滞后，从力学本质上说，是圣维南原理，具体表现是在某一局部范围内，剪力所能起的作用有限，所以正应力分布不均匀，把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。
墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。
13、地脚螺栓锚固长度加长会对柱子的受力产生什么影响？
答：锚栓中的轴向拉应力分布是不均匀的，成倒三角型分布，上部轴向拉应力最大，下部轴向拉应力为0。随着锚固深度的增加，应力逐渐减小，最后达到25～30倍直径的时候减小为0。因此锚固长度再增加是没有什么用的。只要锚固长度满足上述要求，且端部设有弯钩或锚板，基础混凝土一般是不会被拉坏的。
14、应力幅准则和应力比准则的异同及其各自特点?
答：长期以来钢结构的疲劳设计一直按应力比准则来进行的.对于一定的荷载循环次数,构件的疲劳强度σmax和以应力比R为代表的应力循环特征密切相关.对σmax引进安全系数,即可得到设计用的疲劳应力容许值〔σmax〕=f(R)
把应力限制在〔σmax〕以内,这就是应力比准则.
自从焊接结构用于承受疲劳荷载以来,工程界从实践中逐渐认识到和这类结构疲劳强度密切相关的不是应力比R,而是应力幅Δσ.应力幅准则的计算公式是Δσ≤〔Δσ〕〔Δσ〕是容许应力幅,它随构造细节而不同,也随破坏前循环次数变化.焊接结构疲劳计算宜以应力幅为准则,原因在于结构内部的残余应力.非焊接构件.对于R =0的应力循环,应力幅准则完全适用,因为有残余应力和无残余应力的构件疲劳强度相差不大.对于R0的应力循环,采用应力幅准则则偏于安全较多。
15、什么是热轧，什么是冷轧，有什么区别？
答：热扎是钢在1000度以上用轧辊压出, 通常板小到2MM厚,钢的高速加工时的变形热也抵不到钢的面积增大的散热, 即难保温度1000度以上来加工,只得牺牲热轧这一高效便宜的加工法, 在常温下轧钢, 即把热轧材再冷轧, 以满足市场对更薄厚度的要求。当然冷轧又带来新的好处, 如加工硬化,使钢材强度提高, 但不宜焊, 至少焊处加工硬化被消除, 高强度也无了, 回到其热轧材的强度了，冷弯型钢可用热扎材, 如钢管，也可用冷扎材，冷扎材还是热轧材,2MM厚是一个判据，热轧材最薄2MM厚,冷扎材最厚3MM。
16、为什么梁应压弯构件进行平面外平面内稳定性计算,但当坡度较小时可仅计算平面内稳定性即可？
答：梁只有平面外失稳的形式。从来就没有梁平面内失稳这一说。对柱来说，在有轴力时，平面外和平面内的计算长度不同，才有平面内和平面外的失稳验算。对刚架梁来说，尽管称其为梁，其内力中多少总有一部分是轴力，所以它的验算严格来讲应该用柱的模型，即按压弯构件的平面内平面外都得算稳定。但当屋面坡度较小时，轴力较小，可忽略，故可用梁的模型，即不用计算平面内稳定。门规中的意思（P33, 第6.1.6-1条）是指在屋面坡度较小时，斜梁构件在平面内只需计算强度，但在平面外仍需算稳定。
4、平面结构，无论是轴心受压、受弯、还是压弯构件，其平面外计算长度一般都取侧向支撑点的距离，我觉得是构件强弱轴造成的，平面外与平面内相比一般截面特性较差（象门式刚架平面外一般无荷载作用），两端节点平面外只能作为一个铰接支撑点计算。
如何用PKPM计算钢结构桁架
1、PKPM系列软件中有一个模块叫STS，适用于各种轻型钢屋架的计算，例如钢结构厂房，构筑物，设备塔楼等。
2、PKPM系列中有关钢结构的另一个模块叫 STPJ 异形钢结构设计计算；适用于计算重型钢结构厂房，这个用的比较少。
3、PKPM中有关网架的模块叫 MSGS，这个可以计算各类网架结构。PKPM系列中直接和钢结构有关的就这3种了。
按设计图示尺寸以钢材重量计算，不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。不规则或多边形钢板，以其外接规则矩形面积计算。钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。
钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚度好、抵抗变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜异形钢结构设计计算；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；
材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。
扩展资料
1、钢桁架连接方法
钢桁架可用焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接或铆接。焊接应用最广；普通螺栓连接常用于可拆卸的结构、输电塔和支撑系统；高强度螺栓连接常用于重型钢桁架的工地连接；铆接用于受较大动力荷载的重型钢桁架，目前已逐渐被高强度螺栓连接所代替。
2、高跨比
钢桁架的高度由经济、刚度、使用和运输要求确定。增加高度可减小弦杆截面和挠度,但增加腹杆用量和建筑高度。钢桁架的高跨比通常采用 1/5～1/12；钢材强度高、刚度要求严的钢桁架应采用相对偏高值。三角形钢屋架的高度通常由屋面坡高确定；一般屋面坡度为1/2～1/3时，高跨比相应为1/4～1/6。
3、腹杆体系
钢桁架的腹杆体系通常采用人字式或单斜式等形式。人字式腹杆的腹杆数和节点数较少，应用较广；为减少受有荷载的弦杆或受压弦杆的节间尺寸,通常增加部分竖杆。单斜式腹杆通常布置使较长的斜杆受拉，较短的竖杆受压，有时用于跨度较大的钢桁架。
如需进一步减小弦杆及腹杆的长度，可采用再分式腹杆体系,钢桁架高度较大且节间较小时可采用K式或菱形腹杆体系。在支撑桁架和塔架中，常采用能较好承受变向荷载的交叉式腹杆体系，交叉斜杆通常按拉杆设计。斜腹杆对弦杆的倾斜角通常在30°。
参考资料来源：百度百科-PKPM
钢构人必读——钢结构住宅设计的几点总结，一般人还不知道
从设计角度分析钢结构住宅体系的特点，介绍异型钢柱住宅项目的设计思路。针对框架结构采用不同阻尼比、基础方案等问题进行数据对比分析；总结设计中常见问题注意事项；对设计标准提出不同意见。
一、钢结构住宅体系选择
从已建成的钢结构住宅来看，主要有：
1）薄壁型钢组合墙板形式；
2）纯框架形式；
3）框架支撑形式；
4）型钢混凝土组合形式；
5）钢框架－混凝土抗震墙形式等等。
这些结构形式各有特点，其中薄壁型钢组合墙板形式特别适宜定型产品，其体系是从墙板结构演变而来，即将薄壁型钢柱构件按大约600mm 的间距布置形成竖向承重结构、型钢间设支撑系统以抵抗水平力，楼板根据竖向型钢的位置布置成密肋支撑结构，因上部结构为类墙板结构，其基础根据受力情况设成条形基础，对地基要求不高。
薄壁型钢组合墙板住宅受密布结构的影响，对开间、门窗洞口、挑出构件尺寸均有一定限制。
后面几种形式可以满足多高层住宅设计要求，但从使用的角度都存在一个共同问题，即梁柱突出对住宅内部观感的影响。
住宅相对于其它建筑有其特殊性，办公、厂房可以采用较为固定柱网，层高也较高，其梁柱所占空间给人的感观是适宜的，柱网规则有利于梁的布置。
相反住宅是一个变化多端的产品，根据建筑的要求，很少布置出规则的柱网，房内开间相对较小、变化较多，不利于钢框架布置。
由于钢材的特点，它在住宅中只能形成框架体系或桁架体系，可以说框架体系如果适用于普通住宅，钢框架必然有其大显身手的地方，普通框架结构不能解决住宅应用问题的话，常规钢框架体系在普通住宅中应用也有相似的弱点。
受短肢剪力墙结构的启发，笔者在钢结构住宅设计中将钢柱设计成异型柱形式，以配合建筑变化的要求，图1 是两种异型钢柱截面，根据建筑墙体厚度减去面层厚度来设定翼缘宽度，框架梁与异型钢柱各个方向的翼缘刚接，图2 为相应的节点连接详图。
异型钢柱示意图
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异型钢柱梁柱节点详图
某住宅项目三层样板间设计成异型钢柱纯框架结构，建筑采用砌块隔墙，建成后外部及室内观感均令人满意，与该住宅成品（混凝土剪力墙结构）实际效果一致，下图是样板间实景。
在工业厂房设计中经常采用异型钢柱，采用排架受力体系时，异型钢柱经常设计成双轴对称或主受力方向单轴对称，厂房纵向采用支撑系统抵抗纵向水平力，系杆、支撑构件多连接于异型柱弱轴形心轴上，这样在结构概念设计及采用杆系软件计算容易处理。
住宅中应用异型钢柱与厂房设计还是有很大区别的，下图是厂房梁柱连接方式与住宅梁柱连接方式的简单比较
可以看出在住宅中，梁柱的截面形心轴不在同一位置上，不符合常规设计理念，在采用杆系软件计算时无法解决偏轴问题。
尽管如此，与短肢剪力墙结构相比，笔者认为异型柱是在原来较大的矩形框架柱截面或整片混凝土墙修改为的截面面积较小的异型截面，相应地也减少了截面特性，而异型钢柱是在一个工字钢截面上增加一个T型截面，相应地是增加了弱轴方向的截面特性，特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接，优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接，加强了工字钢柱弱轴稳定，对结构安全是很有利的。
一般认为工字钢柱弱轴刚性连接不可靠，所以在很多构造手册上建议在弱轴采用铰接框架加支撑体系或者采用钢管柱设计方案，抗震规范“柱在两个互相垂直的方向都与梁刚接时，宜采用箱形截面。当仅在一个方向刚接时，宜采用工字形截面，并将柱腹板置于刚接框架平面内。”
规范中虽然没有明确说不可采用工字钢柱弱轴与钢梁刚接，但根据抗震规范节点抗震承载力验算要求，弱轴连接一般是无法满足相关条款要求的。
异型工字钢柱相比箱形柱的节点加工容易、施工方便节约钢材，相比框架支撑体系减少了支撑部分的设置，从应用角度可灵活用于住宅墙体中，满足建筑师对住宅内无外露结构构件的要求。
笔者认为异型钢柱在结构分析中存在以下问题：
1)异型钢柱全截面受力情况分析，这里主要指在弱轴上增加 T 型构件，是否就相应的增加了这部分的截面特性，包括 T 型构件偏轴远近的影响，笔者认为钢柱类型不同，截面特性增加比例也会不同；
2)异型钢柱局部稳定性计算，这点可以参考规范中柱板件宽厚比进行控制；
3)梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析，采用普通杆系计算软件是不能解决这个问题的。理想的计算模型应该采用有限元整体建模方式进行内力分析， 可以解决上述问题，但建模工作量太大了。
笔者在设计中根据以下几个原则来确定柱截面：
1）按方钢管柱方案进行结构分析，根据计算应力比结果接近 0.9 的情况，选定框架梁截面尺寸，根据方钢管截面特性初选 X,Y 方向上工字钢截面,计算时不考虑腹板作用，初步确定异型柱截面；
2）按工字钢柱方案进行结构分析，异型柱 T 型构件布置方向，设柔性支撑代替异型柱中 T 型构件在工字钢弱轴上的刚度影响，按有侧移钢框架计算，调整异型钢柱中工字钢截面尺寸；完成后调整工字钢及柔性支撑布置方向，验算 T 型构件与工字钢腹板组成的工字钢截面尺寸；
3）根据上一步建立的模型，选取工字钢强轴所在的单榀框架进行抗震验算，只参考工字柱强轴应力计算结果，检验异型柱单向受力是否满足；
4）根据上述计算结果，手工核算梁柱节点处抗震承载能力，基础设计时考虑偏轴引起的附加弯矩；
5）以普通工字钢柱和方钢管柱按无支撑框架体系分别进行正常设计，其中钢梁按设计所选截面计算，根据合适的计算结果，统计钢柱用钢量以控制异型柱用钢量的上下限。
上述方法没有可依据的计算公式及条文，对偏轴引起的附加弯矩对整体的影响没有更多处理，这也是笔者只在二三层住宅设计中应用，没在更高的工程里使用异型钢柱的原因。笔者提出异型钢框架方案，希望得到大家的批评指正。
二、设计细节的问题
1、 整体计算时选取合适的结构阻尼比根据抗震规范要求，除专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，当阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线应进行修正，钢结构相关阻尼比选取值见表 1。
表 1 不同结构阻尼比应用值
从表 1 中数据可以看出，不同的钢结构体系有不同的地震影响系数，如果在结构分析时错误选择阻尼比对设计结果会产生较大影响,其中钢管混凝土和钢-砼混合结构由于是两种材料共同作用，在选取阻尼比时，应根据两种材料应用比例综合考虑阻尼比，结构整体刚度越柔，阻尼比选值越低。
2、刚接柱脚设计
常见柱脚分埋入式、外包式、外露式。在住宅设计中多采用外露式，相比其它两种方式，其现场安装、定位方便。
在设计时应注意，柱脚的刚度是靠底板的弹性变形或塑性变形来实现的，这就意味着整个结构变形包括钢结构本身变形及底板受拉变形后引起的整体变形，如在分析内力时视外露式为刚性柱脚，设计中要考虑层间位移角限值要有一定的富裕，同时应考虑底层钢柱弯矩反弯点下移引起的柱顶弯矩增大。
根据节点设计要求，为保证罕遇地震时不发生柱脚节点先于钢柱破坏，柱脚节点连接处的极限抗弯承载能力应大于 1.2 倍钢柱的全塑性受弯承载力（Wpnx·f）才可以，常见设计方法是根据柱脚反力来确定柱脚螺栓直径、连接焊缝,这样只能保证柱脚节点在多遇地震作用下具有一定强度而不破坏，而柱脚弯矩设计值所需截面抵抗模量一般小于钢柱本身截面抵抗模量（Wx），以H628X260X10X14 工字钢为例，1.2·Wpnx/Wx=1.36 倍，外露式很难保证这项设计要求。
而采用其它两种柱脚方式在转递钢柱内力时很容易满足前项要求，设计中传力明确、计算容易、构造简单、节省钢材。插入式柱脚构造相比埋入式更简单，大部分书籍认为可靠性不如埋入式，建议用于单层钢结构厂房，不适合高层建筑钢结构。
笔者认为在多层建筑钢结构可以采用，因为在许多工业项目中，单层厂房层高多在 10～30m，厂房内设多台吊车及大量检修平台，单柱荷载及地震作用往往大于普通住宅的情况，多层住宅柱脚在概念设计和计算设计都满足规范要求的情况下，采用插入式是没有问题的。新钢结构规范也增加了插入式柱脚的设计和构造规定。
3、楼板设计
楼板有预制楼板、现浇楼板、组合楼板等。采用预制楼板时应考虑预制板由于温度变化、荷载分布等原因，造成楼板接缝处开裂形成的单侧翼缘附加弯矩影响，即钢梁平面内整体抗弯应力与翼缘平面外抗弯应力双向组合后要满足折算应力限值，有些项目将楼板搁置在下翼缘上尤其要注意这个问题。
压型钢板组合楼盖在钢结构住宅中应用很多，整体分析时要考虑组合板的各向异性对框架梁的影响，包括根据楼板设置情况确定连续板或简支板、传力路径是单向还是双向、组合钢梁是按强边还是弱边组合造成的刚度差异；楼板设计时要避免集中单向布置楼板，使结构体系形成横向或纵向承重，做到合理布置组合楼板，尽量形成双向承重结构。
4、梁柱刚性连接设计
梁柱间刚性连接计算可按常用设计法或全截面受弯设计法进行，当钢梁翼缘的抗弯承载力大于整个截面承载力的 70％时，可采用常用设计法进行设计，小于 70％时，应采用全截面抗弯设计法，在住宅设计中，钢梁多属于前者，常用设计法计算原则为翼缘和腹板分别承担弯矩和剪力，普遍认为计算容易，结果偏于安全。
事实上根据多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计和多高层房屋钢结构梁柱刚性节点的设计，不做任何处理的将钢梁与钢柱进行栓焊等强连接是很难达到强节点弱杆件的设计要求，对加强式节点设计有设计及构造详细说明。
具体做法主要有三种方式：梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端底部加腋、犬骨式连接。通过笔者在实际应用后认为，三者都存在增加施工难度的问题。第四种方式：梁端翼缘加宽方式，但在标准图集中不作为主推形式介绍，当建筑对梁宽没有要求的情况下，这种连接方式最为实用、便捷。
三、设计标准的问题
1．“轻型”钢结构概念问题
近年来因“轻型门式刚架房屋”的出现，在许多设计人包括结构设计人员的头脑中形成一种轻（质量）钢材概念，一遇到附属建筑设施或看似不重要的结构时就提出用“轻钢”来解决，却不注重该部分对主体结构的效应分析，事实上结构概念设计时应清楚，“轻型”实际上是指结构承受相对较轻的荷载，住宅设计中不会因为采用钢结构而减少荷载使用标准，结构体系无论采用钢还是混凝土，构件效应分析是没有原则上区别的。
2．多高层钢结构设计区别
根据规范有关条文，包括钢结构抗震调整系数，框架柱长细比，框架构件宽厚比等控制条款，均以 12 层作为区分点，因此可以理解为高层钢结构是指 12 层以上的建筑物。高规中高层是指 10 层及 10 层以上或房屋高度超过 28m 的建筑，这其中包括混合结构，再参考国外部分国家高层起始高度多设在 25～30 米或 8 至 11 层。
由此看来我国的多层钢结构适用范围要高于普通结构，也高于国外标准。多高层钢结构不仅构造不同，相关抗震调系数也不同，限值差别太大，在前面表 1 已说明，笔者认为此区分过于宽泛，举例说明一下：层高平均 4m，12 层建筑物高度 48米，是高规中 28 米限值的 1.7 倍，这就产生下面的问题，在混合结构中，混凝土结构应按高规构造设计，钢结构可以按多层构造设计，执行了两种标准。
3、《钢结构设计规范》
对住宅结构设计指导作用不大新版规范延续了工业建筑钢结构设计指导思想，例如在变形允许值按厂房构件进行分类，对民用建筑构件不做细分；温度区段设置要求以排架结构方式进行划分而不考虑纵横向承重体系、钢混组合结构的特点来区分，特别是强制性条文第 8.1.4 条“结构应根据其形式、组成和荷载的不同情况，设置可靠的支撑系统。
在建筑物的每一个温度区段或分区建设的区端中，应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。”从文字上理解，钢结构不应该采用无支撑的纯框架结构，这显然与实际应用不符，设置支撑与否应以结构设计需要来确定，根据条文说明也可以知道这是一个原则规定，但作为强制性条文，必须严格执行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工业建筑，包括一些结构体系也存在差异，应区别对待。
相比其他规范不断完善抗震部分内容，新版只在总则中提到应符合相关抗震规范的规定，似乎抗震设计在钢结构中并不重要，实际上在北岭和阪神地震后，国外开始纷纷重视钢结构抗震设计的研究，国内也有很多文章介绍，应该有很多成果可以总结成文的。我国抗震规范规定应根据抗震设防烈度采取不同的抗震措施，而钢结构抗震要求却没有任何区别也是不妥的。
四、设计钢结构住宅应尊重住宅使用的根本要求
钢结构住宅是今后发展的一个重要方向，但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分，它不是建筑使用中的主要成分，钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势，单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。
对于钢结构住宅不能因为要推广钢材在建筑中的应用而简单、强行在住宅结构中使用，这样作对推广钢结构住宅没有实际意义。相对而言公建、体育场馆、工业厂房等是钢结构在建筑中最能发挥其特长的领域，近年来，我们已经深刻感觉到这种应用变化。
请教，有关异形建筑的结构问题
3．3 建筑形体及结构布置的规则性
3．3．1 高层民用建筑钢结构的建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑方案应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证，采用特别的加强措施；严重不规则的建筑方案不应采用。
3．3．2 高层民用建筑钢结构及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度沿高度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。建筑形体及其结构布置的平面、竖向不规则性，应按下列规定划分：
1 高层民用建筑存在表3．3．2-1所列的某项平面不规则类型或表3．3．2-2所列的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型，应属于不规则的建筑。
2 当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时，应属于特别不规则的建筑。
表3．3．2-1 平面不规则的主要类型
表3．3．2-2 竖向不规则的主要类型
3．3．3 不规则高层民用建筑应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施：
1 平面不规则而竖向规则的建筑，应采用空间结构计算模型，并应符合下列规定：
1)扭转不规则或偏心布置时，应计入扭转影响，在规定的水平力及偶然偏心作用下，楼层两端弹性水平位移(或层间位移)的最大值与其平均值的比值不宜大于1．5，当最大层间位移角远小于规程限值时，可适当放宽。
2)凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型；高烈度或不规则程度较大时，宜计入楼板局部变形的影响。
3)平面不对称且凹凸不规则或局部不连续时，可根据实际情况分块计算扭转位移比，对扭转较大的部位应采用局部的内力增大。
2 平面规则而竖向不规则的高层民用建筑，应采用空间结构计算模型，侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以不小于1．15的增大系数，应按本规程有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列规定：
1)竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以1．25～2．0的增大系数；
2)侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规程第3．3．10条的规定；
3)楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65％。
3 平面不规则且竖向不规则的高层民用建筑，应根据不规则类型的数量和程度，有针对性地采取不低于本条第1、2款要求的各项抗震措施。特别不规则时，应经专门研究，采取更有效的加强措施或对薄弱部位采用相应的抗震性能化设计方法。
3．3．4 高层民用建筑宜不设防震缝；体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础等因素，确定是否设防震缝；当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。
3．3．5 防震缝应根据抗震设防烈度、结构类型、结构单元的高度和高差情况，留有足够的宽度，其上部结构应完全分开；防震缝的宽度不应小于钢筋混凝土框架结构缝宽的1．5倍。
3．3．6 抗震设计的框架-支撑、框架-延性墙板结构中，支撑、延性墙板宜沿建筑高度竖向连续布置，并应延伸至计算嵌固端。除底部楼层和伸臂桁架所在楼层外，支撑的形式和布置沿建筑竖向宜一致。
3．3．7 高层民用建筑，宜采用有利于减小横风向振动影响的建筑形体。
3．3．8 高层民用建筑钢结构楼盖应符合下列规定：
1 宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板、现浇钢筋桁架混凝土楼板或钢筋混凝土楼板，楼板应与钢梁有可靠连接；
2 6、7度时房屋高度不超过50m的高层民用建筑，尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，也可采用装配式楼板或其他轻型楼盖，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他措施保证楼板的整体性；
3 对转换楼层楼盖或楼板有大洞口等情况，宜在楼板内设置钢水平支撑。
3．3．9 建筑物中有较大的中庭时，可在中庭的上端楼层用水平桁架将中庭开口连接，或采取其他增强结构抗扭刚度的有效措施。
3．3．10 抗震设计时，高层民用建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定：
1 对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ1可按式(3．3．10-1)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0．7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0．8。
式中：γ1——楼层侧向刚度比；
Vi、Vi+1——第i层和第i＋1层的地震剪力标准值(kN)；
△i、△i+1——第i层和第i＋1层在地震作用标准值作用下的层间位移(m)。
2 对框架-支撑结构、框架-延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ2可按式(3．3．10-2)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0．9；当本层层高大于相邻上层层高的1．5倍时，该比值不宜小于1．1；对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1．5。
式中：γ2——考虑层高修正的楼层侧向刚度比；
hi、hi+1——第i层和第i＋1层的层高(m)。
如果可心，请采纳！！
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