例题.钢框架结构分析及优化设计概要
本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas
Gen提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度
要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是
针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计
功能。本文主要讲述强度优化设计功能。
此例题的步骤如下:
1.简介
2.建立模型并运行分析
3.设置设计条件
4.钢构件截面验算及设计
5.钢结构优化设计
1.简介
本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考)
基本数据如下：
?轴网尺寸：见图2
?柱: HW 200x204x12/12
?主梁：HM 244x175x7/11
?次梁：HN 200x100x5.5/8
?支撑：HN 125x60x6/8
?钢材：Q235
?层高：一层 4.5m
二～六层 3.0m
?设防烈度：8o（0.20g）
?场地：II类
?设计地震分组：1组
?地面粗糙度；A
?基本风压：0.35KN/m2；
?荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2；
6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2；
1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m；
6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；
?分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用
图1 分析模型
图2 结构平面图
图3 ①，③轴线立面图图4 ①，④轴线立面图
图5 ○B，○C轴线立面图图6 ○A，○D轴线立面图
2.建立模型并运行分析
建立模型并进行分析运算。
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：添加
材料号：1；名称：Q235；规范：GB03(S) ；
数据库：Q235；材料类型：各向同性。
2.主菜单选择特性>截面>截面特性值：
添加：添加梁、柱截面尺寸。
3.主菜单选择结构>建模助手>基本结构>框架:利用建模助手建立框架梁
输入：添加x坐标，距离2.5，重复6；
添加z坐标，距离4，重复3；
编辑：Beta角90度，材料选择Q235，截面选择主梁截面，生成框架；
插入：插入点，0，0，0；Alpha，-90。
4.运用选择及拖放操作，将次梁截面赋予模型。
5.主菜单选择节点/单元>单元>扩展：建立框架柱
扩展类型：节点->线单元；
单元类型：梁单元；
材料：Q235；
截面：柱截面；
输入复制间距：dz=-4.5；
选择生成柱的节点，建立框架柱。
6.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元：建立支撑
单元类型：桁架单元；
材料：Q235；
截面：支撑截面。
7.主菜单选择结构>建筑>控制数据>复制层数据:
复制次数：5；
距离：3，添加；
在模型窗口中选择要复制的单元。
8.主菜单选择结构>建筑>控制数据>定义层数据>生成层数据: 点击生成
层数据。
9.主菜单选择边界>边界>一般支承: 定义边界条件
在模型窗口中选择柱底边界节点，勾选D-ALL、R-ALL
10. 主菜单选择荷载>静力荷载>建立荷载工况>静力荷载工况:
DL：恒荷载；LL：活荷载；
WX：风荷载；WY：风荷载。
11. 主菜单选择荷载>静力荷载>结构荷载/质量>自重：添加自重
荷载工况：DL；自重系数：Z=-1。
12. 主菜单选择荷载>静力荷载>初始荷载/其它>分配楼面荷载
>定义楼面荷载类型：定义楼面荷载
名称：楼面荷载：DL -4.0，LL -2.0，添加；
屋面荷载：DL -5.0，LL -1.0，添加。
13. 主菜单选择荷载>静力荷载>初始荷载/其它>分配楼面荷载
>分配楼面荷载：
楼面荷载类型：楼面荷载；
分配模式：双向；
荷载方向：整体坐标系Z；
复制楼面荷载：方向Z，距离4@3；
在模型窗口指定加载区域节点。
14. 主菜单选择荷载>静力荷载>梁荷载>连续：
荷载工况：DL；选择：添加；
荷载类型：均布荷载；
荷载作用单元：两点间直线；
向：整体坐标系Z；
数值：W=-4；
复制荷载：方向Z，距离4@3。
15. 重复步骤13和14输入屋面荷载及梁单元荷载。
16. 主菜单选择荷载>静力荷载>横向荷载>风荷载：添加X方向风荷载
荷载工况：WX；
风荷载设计标准：GB50009-2012；
地面粗糙度：A；基本风压：0.35；
地形修正系数：1；阻尼比：0.02；
结构振型系数：查表法
其它数据使用默认值；
基本周期：自动计算（特征值分析后，输入结构真实周期）
风荷载方向系数：X轴方向系数1，Y轴方向系数0。
17. 重复步骤16，输入Y向风荷载WY，注意此时风荷载方向系数X轴方向系数
0，Y轴方向系数1。
18. 主菜单选择荷载>地震作用>反应谱数据>反应谱函数
添加反应谱函数:
设计反应谱：GB50011-2010；
设计地震分组：1；地震设防烈度：8o（0.20g）；
场地类别：Ⅱ；
地震影响：多遇地震；
阻尼比：0.02(本例取0.02)。
19. 主菜单选择荷载>地震作用>反应谱数据>反应谱：
特征值分析控制>频率数量（振型数）：6；
振型组合方法：CQC；
反应谱荷载工况名称：Rx (Ry)；
地震角度：0o(90o)。
20. 主菜单选择结构>类型>结构类型：定义结构类型
结构类型：3-D (三维分析)；
将结构的自重转换为质量：转换到X、Y (地震作用方向)。
21. 主菜单选择荷载>静力荷载>结构荷载/质量>节点质量
>荷载转换成质量：
质量方向：X，Y；
荷载工况：DL (LL)；
组合系数：1.0 (0.5)。
22. 主菜单选择分析>运行>运行分析：进行分析计算。
3.设置设计条件
按规范的要求进行设计。
1. 主菜单选择结果>组合>荷载组合：添加荷载组合
一般组合：用于查看内力变形等，一般组合中有包络组合；
钢结构设计：用于设计组合；
设计规范：GB50017-03；
点击自动生成。
2. 主菜单选择设计>通用>一般设计参数>定义结构控制参数：
设计类型：三维；
由程序自动计算“计算长度系数”：若勾选则按GB50017-03附录D的
公式自动计算，否则须由设计者手动输入计算长度系数。
图7 定义结构控制参数
3. 主菜单选择设计>通用>一般设计参数>指定构件：
分配类型：自动；
选择类型：全部；
当梁单元被其它节点分割成几部分时，需由程序指定构件来定义梁单元在
强轴作用平面内的自由长度。
4. 主菜单选择设计>通用>一般设计参数>编辑构件类型：定义框架梁、框架
柱、支撑。
选项：添加/替换；
构件类型：梁；
梁：框架梁；
同样方法定义柱和支撑构件。
5. 主菜单选择设计>设计>钢构件设计>设计规范：
设计标准：GB50017-03；
勾选考虑抗震；
选择抗震设防烈度：8度。
图8 设计标准
6. 主菜单选择设计>设计>钢构件设计>编辑钢材:编辑钢材规格等
图9 编辑钢材特性
7. 主菜单选择设计>设计>钢构件设计>等效临界弯矩系数：
该系数用于计算梁的整体稳定系数，可由程序计算。当有些特殊构件需由设计者指定时，直接输入梁的等效弯矩系数即可。
4.钢构件截面验算及设计
根据设计结果对杆件截面进行调整
1. 主菜单选择设计>钢构件设计>钢构件验算>钢构件验算：钢构件截面验算
注：
在“特征值”排序
下，“图形结果”
和“详细结果”中
所显示的杆件为本
组特征值中应力比
最大的。如果想查
看指定杆件的结
果，在排序中选择
“构件”
图10 钢构件验算
在选择项勾选某个单元，再勾选连接模型空间，在模型空间可以看到被选
择的单元，点选“图形结果”以图形方式输出验算结果，点选“详细结
果”以文本文件输出详细结果。
2. 修改未通过验算的杆件
在截面验算对话框中，选择未通过验算的截面（柱和支撑），点击“修
改”，弹出“修改钢材的材料特性和截面”对话框。选择截面数据库及截
面形状，设置规格限定条件（0为搜索所有规格），限定“极限验算比”
范
围，搜索合适的截面，在满足要求的截面中选择合适的截面。
注：
有时放宽“极限验
算比”的下限，可
能会搜索到令工程
师更为满意的截
面。
图11 修改杆件截面
通过“收索适合截面”选择面积最小的截面HW 250x250x9/14（柱），
H M 194x150x6/9（支撑），点击“修改”确定将要替换的截面，点击“关
闭”回到“截面验算对话框”，点击“更新”，弹出更新截面特性对话框。
选择修改后的截面，点击更新模型中的相关截面，并重新进行分析计
算。如仍有未通过验算的截面，则重复步骤1、2直至所有截面均通过验算，
满足强度和长细比的要求。 5.钢结构优化设计 1. 主菜单选择 特性>截面>截面特性值 定义新的截面 程序提供的优化设计功能是针对特征值—截面进行的，如需得到更为优化 的设计结果，需在进行钢结构优化设计（或位移优化设计）之前对要优化 的构件进行更为详细的截面分组。具体操作为添加新截面，并运用拖放等 操作将杆件赋予截面。本例题综合考虑受力等情况，做如下划分： 主梁截面分为两组： 1~5层的主梁为一组截面； 6层屋顶的主梁为一组截面； 柱截面分为四组： 1层中间四根中柱划为一组截面； 1层的边柱及角柱划为一组截面； 2~6层中间四根中柱划为一组截面； 2~6层的边柱及角柱划为一组截面； 支撑截面分为三组：
1层支撑划为一组截面；
2~3层支撑划为一组截面；
注：
1.可在建模时就进
行详细的截面划
分。
2．截面分组情况
需由工程师根据建
筑要求、杆件受力
情况，结构特点等
多方面进行考虑。
显然，杆件截面分
组越多，优化设计
带来的收益越大。
（但分组太多也会
导致优化时间增
加，另外截面类型
太多也不符合实际
情况，因而截面分
组应适当）
4~6层支撑划为一组截面。
图12 杆件截面分组
2. 主菜单选择设计>钢结构设计>钢构件验算>钢结构优化设计：进行钢构
件截面优化设计
图13 优化设计约束条件： 容许：杆件的容许应力比。 数据库：选择型钢数据库。其中“BUILT ”使用程序内置的焊接截面数据 库；“用户”使用用户在“用户定义截面列表”中定义的截面数 据库。（本例题使用“GB-YB ”数据库）。 形状：同建模时输入的构件形状，也可修改截面形状。 D1、D2、D3…：对截面尺寸进行限定。此处输入0，则搜索所有截面。
勾选要优化的截面，或选择所有截面进行优化。
分析选项：输入反复计算次数。
图14 优化设计迭代次数
注：
1.“BUILT ”为使
用程序自动生成的
截面数据库，详见
帮组文件中“钢结
构优化”部分。
2.D1、D2…的具体
含义见帮组文件。
板厚数据：在使用“BUILT”据库时，焊接截面所使用的钢板厚度数据库在此定义。
图15 自定义截面所使用的板厚
柱截面设计：
轴力和弯矩：选择满足指定条件的构件，指定条件指轴力（必需的轴
向强度）和弯矩（必需的抗弯强度）产生的组合应力
（强度）在容许应力比范围内（在容许（图13）中设置
的容许强度比）。
仅有轴力：选择满足指定条件的构件，指定条件指轴力（必需的轴
向强度）在容许应力比范围内。
考虑柱轴向变形的影响，可以只对轴力进行优化。因为若选择按弯矩优化，由于高层建筑各柱的弹性压缩量不同，与柱相连的梁构件会因柱弹性
压缩引起附加弯矩，随之柱端也会产生附加弯矩，将会出现越是上部柱构件其截面越大的现象。为了能正确反映各柱的弹性压缩量的差异，选择按轴力优化的方法，使各柱的弹性压缩量趋于相等。
施加的轴力和弯矩：选择轴力组合柱连接方法：选择外缘尺寸。
图16 柱优化设计的两条限定条件
用户定义截面列表：当截面数据库选择“用户”时，在此定义用户数据库，具体格式详见帮助文件。
按进行优化设计
3. 钢结构优化设计结果输出：
可以通过文本格式及图形格式来查看杆件应力、杆件重量、结构整体重量等数据在优化设计过程中的变化情况及最后结果。
注：
优化设计是以满足
设计强度为前提进
行的，所以在优化
设计之后应该对优
化后的结果进行使
用性能验算。包括
挠度、风荷载和地
震作用下的水平位
移、层间位移验算
等。具体方法在其
他技术文档已有讲
解，本文不在赘
述。
图17 优化设计的结果
4. 更新模型：
点击“更新分析模型”即可将优化设计所求得的杆件截面赋给模型。再次
进行分析和验算，对个别不符合要求的截面或者应力比过小的截面单独进
行调整，便完成了整个优化设计。
优化设计前后结果对比
截面优化前优化后
1-5层主梁HM 244x175x7/11HN 250x125x6/9
6层主梁HM 244x175x7/11HN 250x125x6/9
1层中柱HW 250x250x9/14HM 340x250x9/14
1层边柱HW 250x250x9/14HW 250x250x9/14
2-6层中柱HW 250x250x9/14HW 250x250x9/14
2-6层边柱HW 250x250x9/14HW 175x175x7.5/11
1层支撑HM 194x150x6/9HM 194x150x6/9
2-3层支撑HM 194x150x6/9HW 125x125x6.5/9
4-6层支撑HM 194x150x6/9HW 125x125x6.5/9
次梁HN 200x100x5.5/8HN 248x124x5/8
结构重量（kN）661.5502.4
5. 主菜单选择设计>设计结果>钢构件设计：钢构件设计结果平面输出。
荷载工况/荷载组合：ALL COMBINATION；
验算比：组合；
勾选验算，显示：梁、柱、支撑；
柱截面尺寸：1（指显示的柱截面尺寸放大系数）；
在模型窗口选择需要显示的杆件，按即可。
图18 钢构件验算结果平面输出
第六章钢结构深化设计方案 3.5钢结构深化设计流程 图3.5-1 钢结构深化设计流程 3.6 深化设计过程控制 3.6.1设计图的自审 本工程深化小组人员成立后，立即组织人员进行图纸会审，对图纸有疑问处提交设计单位确认；同时深化前，与土建、幕墙、机电等其他参建单位协调沟通，确保图纸准确性。图纸自审内容主要包括以下方面：
1、钢结构图纸的张数、编号与图纸目录是否相符； 2、施工图纸、施工图说明、设计总说明是否齐全、规定是否明确，三者有无矛盾； 3、建筑图和结构图是否对应; 4、平面图所标注坐标、绝对标高是否与总图相符； 5、图面上的尺寸、标高、预埋件的位置是否有误； 6、钢结构的构件截面、材质与材料表所列是否一致，各个节点是否有相应的节点图，节点表达是否清晰； 3.6.2工艺配合 深化设计时要综合考虑各构件制作、安装及焊接工艺，确保深化设计质量。 1、制作工艺 深化设计前，深化设计人员和工艺人员熟悉结构图纸，对图纸中信息进行整理，开展工艺评审，对重点部位的制作工艺进行分析，如特殊的板材、板幅要求、检测要求等予以明确，并提出相关建议。 2、安装工艺 深化前及深化设计过程中，深化设计人员要加强与现场安装人员的沟通，明确复杂节点的安装工艺、典型结构的施工工艺及单元划分等，保证各钢构件的分段能满足运输尺寸及吊重等方面的要求。 3、焊接工艺 深化设计前，必须确定焊接工艺： 1）根据工程设计文件对焊接提出质量要求，包括母材的材质、焊接材料的材质，焊接节点构造，焊缝坡口形式，焊缝强度等级等。同时根据焊缝坡口形式及尺寸，确定焊接方法。 2）针对本工程复杂节点、截面，深化前深化人员应明确节点焊接顺序，对于焊接应力集中区域，进行优化。 3）建模 采用xsteel软件进行深化设计是一个多人同时操作的过程，可能因为某一人随意更改模型或两人修改同一构件而导致冲突，造成工作出现错误，因此深化设计建模组的协调、配合至关重要；同时每个划分区域的对接工作也要重点控制。
例题3 钢框架结构分析及优化设计 1
例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计
例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下： 轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g） 场地：II类 设计地震分组：1组 地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2； 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m； 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3
例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图
马钢（集团）控股有限公司霍邱张庄铁矿选矿厂工程 目录 第一章编制说明 (3) 1.1 、编制依据 (3) 1.2 、编制原则 (3) 第二章工程概况 (3) 2.1 、项目情况 (3) 2.2 工期要求 (3) 2.3 、质量要求 (3) 2.4 、工程概述 (4) 第三章项目施工组织机构 (4) 3.1 施工组织机构 (4) 3.2 施工组织机构管理职责 (4) 第四章施工总平面图及说明 (6) 第五章施工准备 (6) 5.1 、技术准备 (6) 5.2 、作业人员的准备及培训 (7) 5.3 、资源准备 (7) 第六章施工部署 (8) 6.1 、施工总部署的指导思想 (8) 第七章钢结构制作方案 (9) 7.1 、项目情况 (9) 7.2 工期要求 (9)
7.3 、质量要求 (9) 第八章钢结构安装方案 (15) 第九章现场施工用电方案 (28) 第十章钢结构安装工程资源需用量计划 (30) 第十一章工程质量管理体系及保证措施 (32) 第十二章安全管理方案 .................................................................................................................................................................................................. 错误！未定义书签。第十三章雨季施工技术措施. (37) 第十四章冬季施工技术措施 (34) 第十五章文明施工技术措施 ....................................................................................................................................................................................... 错误！未定义书签。
第十节设计及施工方案优化建议 海洋石油工程青岛制造基地三期项目分段制造车间工程实体量较大，结构属重钢结构，结构形式较多，专业较多，对施工方技术人员水平要求较高，因此设计及施工方案优化是保证工期、保证质量的一项重要的工作。具体工作安排如下： 1、本工程一些节点没有在图纸中反应出来，我方如果中标，将在最短的时间内吃透设计意图，进一步地和设计人员沟通，补充实施性的施工节点，保证本工程的钢构件的加工能够提前进行。 2、本工程屋面为网架结构，网架报价依据初步的设计。因此，如我方中标，将对网架的设计方案进行进一步的深化设计及计算复核，在保证结构安全大的前提下（此方案也必须经过中国船舶工业第九设计研究院结构设计工程师的认可），尽可能地经济、合理。 3、本工程的一些钢柱长度较长，如果在工厂一次性制作成型，会给运输带来一些难度，因此，如我方中标，将于设计院设计工程师、业主、甲方、监理充分接触、协商钢柱分段制作现场二次焊接事宜，如果取得以上几方的认可，我方将编制详细的施工方案，保证二次对接的施工质量。 4、本工程网架屋面暂定采用高空拼装法。中标后，我方将对网架的安装的方案（包括整体顶升、高空滑移等其他一些施工方法）进行详细的对比，在保证安全的前提下，经济、合理、高效地完成屋面网架结构的安装。 5、施工技术保证 各专业的设计深化人员把设计深化内容划分成各个小节点，设定责任人，由我方统一统筹协调，按合同规范定出方案，严格按照进度计划准时出图，为现场施工作好准备。技术人员要认真阅读图纸及文件，制定出合理有效的施工方案，保证该工序在符合设计施工规范的前提下进行，避免返工返修现象出现，从而影响工期。 6、设计变更因素
钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 （一)判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有 较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住 宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 （二）结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构 选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规 定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来 确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有 效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是 判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。（无论结构软件 如何强大，扎实的结构概念和力学分析，及可靠的手算能力，才是过 硬的素质。）钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设 计方法，比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大 悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪
压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨 量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节 点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选 择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用 钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为 了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src 柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。 对抗震不利。（把受力单元尽可能的向结构外围布置，是充分利用材 料性能的关键，就像中空的竹子一样，所以外强内弱很重要。） 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的 说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响 范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承 受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足 不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截 面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑 在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 （三）预估截面 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况， 其截面高度通常在跨度的1/20～1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。
第八章钢结构深化设计方案 第一节钢结构深化设计管理 一. 钢结构深化设计管理组织体系 鉴于本工程新颖、复杂的钢结构体系，为保证不规则空间构件加工制作、现场安装的顺利进行，保证钢结构的施工质量，我们在总承包部框架下专门设置深化设计部，受项目总工程师直接领导，进行钢结构深化设计的对口管理。 深化设计部的主要职责是对深化设计专业分包商进行系统、有效地管理；包括深化设计进度控制，满足材料采购、加工安装需要；审查校核深化设计图的质量，是否符合原设计的节点构造要求；并协调处理与其他专业之间的矛盾。保证图纸的正确性；确保钢结构工程的顺利进行。 我们将依托中建集团所属的，具有国家甲级建筑设计资质的中国建筑设计研究院的设计技术管理力量，在本工程项目总工程师的直接领导下，承担本工程的深化设计管理工作。 二. 深化设计管理 （一）钢结构深化设计图和文件审批 1.深化设计分包商提交深化图和文件，供总承包商初审，如初审不合格，退回分包商整改后重新送审。 2.初审合格的深化图和文件，由总承包商签章发送原设计广州市设计院审批，审批结果分为A、B、C三个等级： (1）A级图纸和文件为正确无误，可以实施； (2）B级图纸和文件原则上可以接受，但须稍加修改，经总承包商复审后方可交付施工； (3）C级图纸和文件错误较大，不予接受，须重新设计，再经总承包商初审后发送原设计师审批。 3.A级和B级图纸和文件经复审无误后须由总承包商加盖施工图批准章，方可出图交付施工。 下图为深化设计管理流程图，该流程经过国内一些类似超高层工程项目的实践中，得到了充分的运用。实践证明该流程便于深化设计的质量、进度控制。 （二）深化图设计的进度管理 由深化设计部根据工程总体进度计划编制统一的钢结构深化设计出图计划，编制步骤如下： 1.根据施工总计划，统—编制年、季、月出图计划，发给深化设计分包商，并要求其按此进度进行出图。 2.总承包商主管钢结构副总工程师，按期进行对口督促和检查；深化设计部及时与工程管理部等部门协调，并及时调整落实出图计划。 3.总承包商深化设计部按时认真填写出图计划的实施记录。 （三）深化图设计的质量管理 钢结构加工安装质量的好坏，在一定程度上与深化图设计质量有关，如果图纸不能保证应有的质量，必然影响构件的加工与安装质量，并导致不必要的返工现象。 总承包商为提高深化图的设计质量，具体做法是： 1.根据原设计师要求，统一深化图的格式、表达方式及送审份数。 2.认真初审深化图及文件，严格遵循原设计意图。
钢结构设计步骤和设计思路 摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计＼＂，它在结构选型与布置阶段尤其重要．对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概
念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[２０] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中,不
钢构造优化设计 随着国内经济迅速增长，钢构造越来越多被应用在民用及工业建筑中。与钢筋砼构造相比,钢构造具备轻质高强特点,其强度重量比指数是钢筋砼构造5倍以上,可明显减少基本造价,能明显减轻构造自重25%以上。由于钢材轻质高强,其梁柱截面尺寸相对较小,可节约使用面积;钢构造工厂化限度高,构件均在工厂加工制作,现场安装,普通比钢筋砼构造施工速度约快 1.5倍,可为整个项目安全投产争取了诸多宝贵时间。同步钢构造柱网尺寸可以比砼构造大,便于使用。正由于钢构造具备以上长处,当前钢框架构造才被广泛应用在主厂房、准车间中。 一、钢框架构造布置 1、布置原则: 对于平面、竖向不规则规定与钢筋砼构造相同,抗震设计要符合“强节点弱构件、强柱弱梁、强焊缝弱钢材”原则,对于框架,使节点承载力高于构件承载力,防止节点破坏先干构件破坏,是保证构件整体性必要条件,但节点又不可过强,应容许地震时梁、柱节点域板件能产生一定量剪切屈服变形,以提高整个框架延性,“强柱弱梁”道理与钢筋砼构造同样,有助于提高框架防崩塌能力;由于构件焊缝延性,普通低于被连接构件钢材延性,因而规定焊缝承载力应高于被连接钢材板件承载力,可以使构件屈服截面避开焊缝而位于钢板件之中,从而提高构件以至整个构造延性,螺栓连接延性等抗震性能优于焊缝连接,重要构件和节点宜采用高强度螺栓连接。
2、柱、梁布置； 钢框架柱截面形式惯用有箱形截面、H型截面、十字工形截面等。箱形截面受弯载力较强,截面性能没有强、弱轴之分,截面尺寸可以按照两个方面刚度强度规定而定,经济、合理,缺陷是需要拼装焊接,焊接工艺规定高,加工量大；轧制宽翼缘H型钢长处是加工、杆件连接容易,但有强、弱轴之分，当层高较高时，弱轴长细比就不容易满足；十字形截面钢柱两侧刚度都较大，能较好承受柱侧钢梁传来弯矩。十字形截面钢柱两侧刚度一致，长细比容易满足，梁柱节点也制作以便。鉴于主厂房内大型设备多，楼层荷载很重，加上有时候大层高，大跨度，使得钢柱两侧弯矩均很大，钢柱自身轴力也很大，这时候采用十字形截面钢柱是比较适当。Ⅰ字形截面梁经济跨度为6～12m,普通框架梁、次梁均选用Ⅰ字形梁。次梁是钢构造中数量最多构件,占构造用钢量比例较大。布置次梁时应有助于荷载均匀分布和明确传力途径。钢次梁普通宜与主梁铰接相连,持续组合梁虽可减小梁跨中弯矩和挠度,但与主梁受弯节点规定采用栓焊法或在钢梁上、下翼缘设立钢盖板法相连时,将增长较多焊接工作量,实际工程中很少采用。次梁间距普通为1.5～2.5m，在震动设备比较集中，荷载比较大地方间距还要适量减小。 3、楼板布置 钢构造楼板宜采用压型钢板现浇钢筋砼组合楼板或非组合楼板。也可同钢筋砼构造同样采用钢筋砼现浇楼板。在无抗震设防规定期,可采用予制楼板（限于厂房内埋件较多，不合用）。组合楼板在使用
钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者：佚名 时间：2008-7-30 浏览量： 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRc柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力
华润置地·万象城工程 钢结构深化设计方案 审批： 审核： 编制： 中建钢构有限公司 华润置地·万象城工程项目部 二○一○年三月十一日
钢结构深化设计方案 一、工程概况 本工程位于成都市成华区，西靠二环路，北临双庆路，南临双桂路，东临二十四城居住 区，为一栋地下三层，地上 38 层以办公为主的综合性超高层建筑。其中地下室负二、负三层 为车库，局部兼作战时人防地下室，负一层及地上裙房部分为商业用，主楼裙房以上部分为办 公用。地上部分主楼和商业裙房用防震缝隔开，地下部分连为一体。 本工程地上部分从左到右分为五个结构单元，从左到右依次为一~五结构单元 (结构单元示意如下图 )，各单元建筑物高度依次为33.3m(一结构单元 )、23.3m(三结构单元 )、29.1m(四结构单元 )、 33.3m(五结构单元 )，层高以 6.0m、5.7m、5.4m 为主，柱网以 9.0m× 9.0m、9.0m ×11.0m、12.7m×12.7m 为主。地下室从上到下各层层高依次为 6.50m、4.20m、3.40m，其中负一层局部设置自行车车库夹层。第二结构单元(主楼 )建筑物高度为 174.10m，层高以 4.2m、4.8m 为主，开间 9.0m，进深 9.6 m、 10.5m、9.9m。 本工程主楼采用全现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系 ,裙房及地下室采用全现浇钢筋 混凝土框架结构体系;主楼框架柱在下部采用型钢混凝土柱,在上部采用普通混凝土柱,主楼核心筒边缘构件在下部配置构造型钢;裙房少部分框架梁、柱采用型钢混凝土梁、柱,裙房大跨梁部分采用预应力混凝土梁。
二、深化设计 1.深化设计依据： 本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及设计蓝图为依据，结合工厂制作条件、运输条件，考虑现场拼装、安装方案、设计分区及土建条件进行钢结构部分的图纸深化。深化设计图是作为指导本工程工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。 2.深化设计（钢结构部分）基本内容： 序号位置名称主要截面形式 1 裙楼钢骨柱及锚栓、埋件焊接 H 型柱、十字柱 2 一结构单元 裙楼屋顶飘板热轧、焊接 H 型梁 3 裙楼北庭屋盖及幕墙结构焊接 H型、箱型梁、圆管柱 4 裙楼屋顶格栅热轧 / 焊接 H 型梁、柱 5 主楼钢骨柱及锚栓、埋件焊接 H 型柱、十字柱 6 二结构单元主楼雨棚圆管、热轧 / 焊接 H 型梁 7 主楼屋顶幕墙结构圆管、箱型梁 8 三结构单元 裙楼连廊、指廊热轧 / 焊接 H 型梁、柱 9 裙楼屋顶天窗热轧 / 焊接 H型梁 10 四结构单元 裙楼博物馆热轧 / 焊接 H 型梁、柱、桁架 11 裙楼观光电梯热轧 / 焊接 H 型梁、柱 12 裙楼钢骨柱及锚栓、埋件焊接 H 型柱、十字柱 13 五结构单元 裙楼溜冰场及幕墙结构 圆管梁、柱，焊接球、螺栓球热轧/ 焊 接 H 型梁（网架） 3.深化设计遵循的原则 以原施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。 我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。 加工详图在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章，报原设计单位审核同意，业主确认后才开始正式实施。 原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认，投标单位对深化设计的构
钢结构通廊的常规设计要点 皮带运输机通廊是当前工业领域内最常见的运输构筑物，是目前性价比最高的运输方式之一。钢通廊则是当前最常采用的结构形式。本文通过常规设计要点的介绍，使读者对钢通廊结构设计有一个整体的了解。 标签：钢通廊；通廊类型；抗震缝；工程量统计 一、通廊的类型： 通廊的类型按结构形式可分为钢筋混凝土结构砌体围护形式和钢结构轻型围护形式两大类。 钢筋混凝土结构砌体围护形式通廊采用钢筋混凝土的楼板、屋面、柱，砌体结构的墙体，有全封闭和半开敞两种类型。 钢结构轻型围护形式通廊按结构形式可分为：1.全钢结构（钢板楼板），用于需保温的通廊时，楼板底部需设保温层。2.全钢结构（槽板楼板），楼板采用预制钢骨架轻型楼板（槽板）。3.上部钢结构，楼板为钢筋混凝土组合或非组合楼板。 钢结构轻型围护形式通廊按围护形式可分为：1.全封闭型。2.半开敞型。3.全开敞型。 钢结构轻型围护形式通廊的围护结构材料主要有以下几种：1.单层彩板（非保温型）。2.夹芯彩板（保温型），不适用于半开敞型及拱形屋面。3.复合彩板（保温型），不适用于半开敞型。 钢结构轻型围护形式通廊的横断面形式主要分为：1.矩形单坡。2.矩形双坡。 3.拱形。 本文就冶金及码头常规采用的矩形双坡钢结构通廊做重点介绍。 二、钢通廊的设计要点 1.常规钢通廊应尽可能布置紧凑，充分利用有效空间，比达到减小宽度，降低通廊高度的目的，从而可降低造价，但应满足正常生产工艺专业所要求的最小净空要求。钢通廊的宽度需满足皮带运输机的宽度要求，并在两侧设置通行通道和检修通道，且需要考虑钢通廊内部两侧水暖电专业的管线布置宽度。钢通廊的最小净空要求需满足皮带运输机的设备要求及人行高度要求，并充分考虑水暖电专业屋顶悬挂管线及灯具的高度，常规来说满足 2.5m即可。 2.皮带运输机通廊的倾角为8～12°时两侧地面走行通道应设置防滑条，当超
CSCEC/A-01/D2005/01- 中央电视台新台址建设工程A标段 钢结构深化设计方案 中国建筑工程总公司 中央电视台新台址建设工程总承包项目部 二零零五年十一月十八日
中央电视台新台址建设工程A标段钢结构施工详图设计方案 目 录 一、编制依据 二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况 三、钢结构施工详图设计中需要考虑的因素 四、钢结构施工详图设计组织形式 五、钢结构施工详图设计组织架构 六、施工详图设计的工作方式 七、钢结构施工详图设计准则 八、钢结构施工详图设计的质量管理
一、编制依据 1、工程施工合同及设计图纸 工程施工合同文本 华东建筑设计研究院有限公司设计图纸（工程编号：200333001） 2、主要规范、规程 《钢结构设计规范》 GBJ50017-2003 《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98 《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程》 JGJ81-2002 《钢结构工程施工质量验收规程》 GB 50205-2001 其它现行设计及施工规范。 二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况 中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环路交界处的CBD中央商务区内，占地总面积196,960m2。CCTV主楼位于场地的西南部，包括两座倾斜塔楼、连接两座斜塔楼顶部的14层高的悬臂结构、以及10层裙楼与三层地下室。CCTV主楼主体结构为钢结构，钢结构总重量约12万吨。 CCTV主楼地下室为钢筋混凝土结构和钢骨混凝土结构；裙房地上结构形式主要为钢框架结构；塔楼地上主要为钢结构。塔楼分为塔楼1和塔楼2，1号塔楼52层，屋顶最高处标高234 m；2号塔楼44层，屋顶最低处标高为194 m；裙楼10层，屋顶最高处标高为46.45 m，两座塔楼结构形式相似，由核心筒、内部结构、外框筒三部分组成。塔楼内部核心筒及内柱为竖直，塔楼外框筒双向6度倾斜。裙楼由与塔楼类似的网格状外框柱、内框柱梁和转换桁架组成，裙楼的柱有钢筋混凝土柱、钢柱和型钢混凝土组合柱，首层以上主要是全钢结构。悬臂结构从塔楼37层至顶层外伸，悬臂底面为水平，顶面与两座塔楼的顶面位于同一个倾斜面内，主要由外框筒、底部转换桁架和内框架组成。塔楼和悬臂部分的屋顶为一个整体倾斜的斜面，从塔楼1向塔楼2倾斜下来，倾斜的屋顶在平面上也呈交叉格状并设置有斜支撑，用以与整体外框相适应。
钢结构通廊的计算与设计 [摘要] 随着我国社会经济的快速发展，重视钢结构通廊的计算与设计具有重要的意义。本文主要探讨钢结构通廊的计算与设计，从中得到了一些体会。 [关键词] 钢结构通廊计算设计受力 引言 近年来，我国的工业迅速发展、规模快速扩大钢铁、有色金属、矿山、煤炭、水泥等行业工厂内的运输量愈来愈大．像各类矿石、煤炭、球团等在生产过程的运输采用汽车等运输机器难以保证生产的大量连续需要，运输成本也很大。连续运输的机械化设备(皮带、管带等)不仅能保证连续足量供应、成本低廉，还能实现自动化控制。机械化运输的效益愈发体现的应用也愈来愈广泛，规模愈来愈大，输送高度也更高。过去，此类通廊往往采用钢筋混凝土支架、砖混廊身结构，其自重大，廊身跨度较小．占用场地较多。随着我国钢铁工业的迅速发展．皮带通廊正逐渐过渡为钢结构。 1、钢结构通廊的受力分析 钢结构通廊通常由廊身、支架组成。廊身一般可以简化成由两侧的两榀竖向平面桁架、屋面平面桁架、走道板平面桁架、端部平面框架组成．端部框架可以看做四榀桁架的支座。四榀桁架互为平面外的支撑点保证每榀桁架的平面外稳定．每榀桁架单独受力分析时均可以看做平面桁架．端部的框架依靠四榀平面桁架的支撑保证平面外的稳定，端部的框架受力分析时可以看做平面框架。廊身一般落在钢支架上，七度以下地区．通廊的两端廊身也可直接落在其它构筑物(如转运站等)上．荷载也直接传给该构筑物。 廊身的各类竖向荷载(主要是各类重力荷载)通过屋面梁板和走道梁板传给竖向桁架．竖向桁架通过各弦腹杆的拉压受力将竖向荷载传给端部框架．作为端部框架的竖向荷载G1、G2。垂直廊身的横向水平荷载(主要是风荷载和地震荷载)通过廊身两侧的竖向梁板传给上下的屋面平面桁架、走道板平面桁架，屋面平面桁架、走道板平面桁架各弦腹杆的拉压受力将横向水平荷载传给端部框架．作为端部框架的水平荷载v1、v2 平行廊身的纵向水平荷载(主要是地震荷载和设备运行荷载)一般较小．通过廊身的四榀桁架各弦腹杆的拉压受力直接传至端部框架的支座处水平力v3．一般直接传给固定支架．端部框架受力分析时一般可以不考虑纵向水平荷载的影响廊身端部的平面框架作为廊身的竖向抗侧力构件将竖向荷载G1或G2和横向水平荷载v1、v2传至支架柱顶面为了人员设备的通行．端部框架一般无法设置支撑．只能做成平面纯框架，受力特性为受弯和压弯，材料性能难以充分利用．但端部框架占钢材比例较小。通过廊身结构的受力分析
. 第八章钢结构深化设计方案 第一节钢结构深化设计管理 一. 钢结构深化设计管理组织体系 鉴于本工程新颖、复杂的钢结构体系，为保证不规则空间构件加工制作、现场安装的顺利进行，保证钢结构的施工质量，我们在总承包部框架下专门设置深化设计部，受项目总工程师直接领导，进行钢结构深化设计的对口管理。 深化设计部的主要职责是对深化设计专业分包商进行系统、有效地管理；包括深化设计进度控制，满足材料采购、加工安装需要；审查校核深化设计图的质量，是否符合原设计的节点构造要求；并协调处理与其他专业之间的矛盾。保证图纸的正确性；确保钢结构工程的顺利进行。 我们将依托中建集团所属的，具有国家甲级建筑设计资质的中国建筑设计研究院的设计技术管理力量，在本工程项目总工程师的直接领导下，承担本工程的深化设计管理工作。 二. 深化设计管理 （一）钢结构深化设计图和文件审批 1.深化设计分包商提交深化图和文件，供总承包商初审，如初审不合格，退回分包商整改后重新送审。 2.初审合格的深化图和文件，由总承包商签章发送原设计广州市设计院审批，审批结果分为A、B、C三个等级： (1）A级图纸和文件为正确无误，可以实施； (2）B级图纸和文件原则上可以接受，但须稍加修改，经总承包商复审后方可交付施工； (3）C级图纸和文件错误较大，不予接受，须重新设计，再经总承包商初审后发送原设计师审批。 3.A级和B级图纸和文件经复审无误后须由总承包商加盖施工图批准章，方可出图交付施工。 下图为深化设计管理流程图，该流程经过国内一些类似超高层工程项目的实践中，得到了充分的运用。实践证明该流程便于深化设计的质量、进度控制。 （二）深化图设计的进度管理 由深化设计部根据工程总体进度计划编制统一的钢结构深化设计出图计划，编制步骤如下： 1.根据施工总计划，统—编制年、季、月出图计划，发给深化设计分包商，并要求其按此进度进行出图。 2.总承包商主管钢结构副总工程师，按期进行对口督促和检查；深化设计部及时与工程管理部等部门协调，并及时调整落实出图计划。 3.总承包商深化设计部按时认真填写出图计划的实施记录。 （三）深化图设计的质量管理 钢结构加工安装质量的好坏，在一定程度上与深化图设计质量有关，如果图纸不能保证应有的质量，必然影响构件的加工与安装质量，并导致不必要的返工现象。 总承包商为提高深化图的设计质量，具体做法是： 1.根据原设计师要求，统一深化图的格式、表达方式及送审份数。 2.认真初审深化图及文件，严格遵循原设计意图。
有关建筑工程中钢结构设计优化研究 随着社会的快速发展以及科技的不断进步，建筑结构也发生了显著的变化，高层建筑不断涌现，现代建筑结构要求也越来越高。本文通过对当前建筑工程钢结构设计存在的主要问题进行分析，并针对性的提出了钢结构设计优化策略。 标签：建筑工程；结构设计；优化设计；钢结构 近些年来我国的综合实力有了明显的增强，在社会不断发展的过程中建筑行业得到了快速的发展，加之科学技术水平的不断提高，我国钢铁产业的钢材生产数量也在与日俱增。在这样的情况下，钢结构不仅仅在工业厂房的建设中得到了较为广泛的应用，同时也得到了建筑工程师们的青睐，使其广泛应用于房屋建筑结构设计中。但是通过实际的情况来看，钢结构虽然在房屋结构式设计中发挥了重要的作用，但是在工程建设中，对于钢结构的应用存在着很大的问题，要想充分发挥钢结构在房屋结构设计中的作用，这些问题亟需得到解决。 一、當前建筑工程结构设计中主要问题 1.1短肢剪力墙 目前，高层建筑结构设计当中的问题较多，一些看来很小的问题甚至会对建筑物形成致使的影响，更会严重损害建筑的结构。在众多问题当中，短肢剪力墙的设置不合理就是非常典型的一个，此设置存在的不合理在很多高层建筑结构设计当中普遍存在，设计人员通常都容易增设短肢剪力墙，这使得高层建筑的安全性与稳定性受到了一定的影响，高层建筑甚至会因为短肢剪力墙而降低抗震能力，使高层建筑建成后长期处于不安全环境当中，不利于长期使用。 1.2嵌固端 嵌固端同样是高层建筑结构设计的重要组成部分，嵌固端的设计通常分为下列几点：第一，设计人员选择嵌固端位置存在很多问题，特别是不少高层建筑的嵌固端都被设置在了人防顶板或者地下室，存在一定的安全问题，效果也难以实现。第二，嵌固端的上下层存在不合理的刚度比例设计。相对于合理的嵌固端设计来看，其上下层刚度比例是非常重要的一项指标，就这个指标而言，目前有很多高层建筑的嵌固端设计都存在计算失误问题。第三，另一个突出问题是嵌固端设计与抗震缝隙的处理上有着一定的冲突与矛盾，缺乏平稳性，导致高层建筑结构缺乏稳定性。 1.3超高 当前，高层建筑结构设计中普遍存在的问题就是所设计的建筑物超高。超高问题，指的是高层建筑单位未严格按照有关的标准与制度规定将高层建筑的高度过度增加。虽然建筑物的高度增加会使经济利润全面提升，但是超高问题确严重
钢结构深化设计 目录 一、设计概况 (2) 二、设计原始资料 (2) 三、结构设计 (2) 四、材料选择 (2) 五、结构计算 (3) 六、钢结构涂装 (4)
一、设计概况 本设计为一扩建的大型钢结构门式刚架轻型厂房，钢结构主厂房区域采用现浇钢筋混凝土条形基础和约20米大跨度钢结构，共13榀，局部20米的二榀。带8米高行车，檐口女儿墙高度12.700。货物起吊高度8m。 二、设计原始资料 2.1主厂房采暖按业主厂房设置的工艺配置。 2.2最大风速、基本雪压按照上海市有关建筑荷载值取。地震设防烈度为7度。车间防火等级参考相关规范和建筑设计图纸的指标要求。 三、结构设计 参考规范 《单层厂房建筑设计》建筑工业出版社 《工业厂房墙板建筑节点参考图集》冶金工业出版社 《厂房建筑统一化基本规则》（TJ6-74） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2003） 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（CECS102-98） 《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社 《轻型钢结构设计手册》 采用3D3S计算软件，也可以用PKPM进行内力及截面大小的复核。 结构体系的选择---单层3连跨带吊车梁门式钢架，采用变截面薄壁实腹钢架体系。 四、材料选择 4.1主体钢结构：主钢构用钢材：用于主体承载结构所采用的钢材质量标准应符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006），《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2008）规定的要求。保证抗拉强度、屈服点、伸长率和碳、硫、磷的极限含量，以及冷弯试验和冲击韧性的要求。 钢柱、钢梁采用Q345B 钢材；圆钢支撑、非焊接连接型钢主、次构件采用Q235A钢材。用于焊接连接的型钢构件采用Q235B钢材。
Planning and design 规划设计 99 工业厂房钢结构桁架式通廊的设计分析 何维1陆康慧2 (1浙江中材工程设计研究院有限公司2浙江虹图建筑设计有限公司) 中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2016）03-0099-01 摘要：在一些工业厂房，比如矿山、钢厂以及水泥厂等，通常会采取混凝土结构来制造输送系统所需的通廊。虽然能够获得一定的效果，但混凝土结构也存在一些不足，比如受力不均匀、布置受限等等。因此，便有必要针对工业厂房的通廊采取更为优化的设计。本文结合工程实例，进一步对通廊钢结构及钢支架两方面的设计进行分析，以期为工业厂房钢结构桁架式通廊的设计实现有效优化。 关键词：工业厂房；钢结构；桁架式通廊 基于工业厂房中，少不了一些设备及系统的应用，比如皮带机输送系统以及胶带机输送系统的，这些系统在应用过程中需要通廊的支持。以前，针对这些系统所采取的通廊的结构多数是混凝土结构。对于混凝土结构来说，存在一些不足：其一，受力不均匀；其二，布置受限。为了使工业厂房通廊的利用价值得到有效提高，做好工业厂房通廊的优化设计非常重要。鉴于此，本文对“工业厂房钢结构桁架式通廊的设计”进行分析意义重大。 1.相关工程实例简介 1.1工程基本情况 某工业厂房企业在某一生产线上设置了输送通廊1条，并且在通廊内部设置了胶带输送机1条，其宽度为1.2米。对于此输送机，基于正常工作条件下，其爬升高度为13米到26米之间，总长为115米。由于希望工作人员能够在检修工作中更加方便，将通廊宽度设置为3米。通廊所在地地震设防烈度为6°，风压为0.3kN。在对此项工程的通廊高度以及地面管网道路构成情况进行充分考虑的条件下，对通廊跨度提出了比较高的要求，进而在通廊结构选择上，选择了钢结构桁架式通廊。 1.2通廊受力情况 对于本工程的钢结构桁架式通廊来说，通廊左右均设置转运站，由于考虑到受力的均匀性，在高、低两运转站之间设置了滚动支座2个、中间支架2个、固定支架1个。其中，固定之间处于最中间位置，确保了通廊结构的稳固性。对于通廊两端和转运站来说，主要是通过滚动支座的方法来实现连接的，其他部位的连接都属于铰接。对于通廊本身所存在的重力、人行活载作用力以及设备荷载作用力来说，是经钢结构桁架式通廊支座向转运站及钢支架传递的。此外，横向水平荷载作用力由固定支架和中间支架负责；而竖向垂直荷载作用力则是固定支架、中间支架、运转站支架三者共同负责。由于考虑到工作的需求，在本工程的钢结构桁架式通廊设计过程中，还需要对其中的通廊钢结构设计与钢支架设计充分重视，确保两方面的设计均能够体现出优化、完善的特点。 2.通廊钢结构设计分析 2.1结构形式及受力情况 通常而言，钢结构桁架式通廊具备的类型有两种，即为人字形腹杆式桁架结构与单斜腹杆式桁架结构。基于受力角度而言，斜腹杆主要承受的是拉力，而竖腹杆主要承受的是压力，所以从整体上来看，斜腹杆与竖腹杆在受力上具备明确且单一化的特点。并且，基于受力上，斜腹杆与竖腹杆差距不大，均表现为均匀。基于节点位移角度而言，由于会遭遇地震作用力的影响，导致单斜腹杆式桁架结构在节点位移上不够显著，但抗震效果却很好。 2.2桁架高度及跨度控制 对于通廊钢结构桁架来说，需根据工艺要求，同时结合高跨比，进一步对桁架的高度加以确立。通常情况下，钢结构桁架高跨比需空载1/5至1/12之间，而跨度则需控制在18米至36米之间。 2.3荷载作用力分析 对于荷载作用力来说，需明确的包括：（1）明确设备荷载作用力，其主要会在工艺技术的应用下受到影响。（2）明确通廊结构自重作用力，其自重涵盖的部分包括钢架、围护结构、平台以及支撑结构等。（3）明确活载作用，主要涵盖了走道、积灰以及风雪等。基于受力情况分析过程中，可把荷载作用力向节点集中，并作出相应的假设，可假设为：节点位置全部杆件轴线基于同一个平面上具备一个相交点。以理想的铰接处理为依据，可利用PKPM钢结构设计软件完成相应的计算。但是，基于直接利用PKPM软件的情况下，只能分析平面的受力情况。儿基于纵向、竖向荷载的计算过程中，未将设备启动力因素纳入其中进行考虑。所以，在腹杆计算取值以及弦杆计算取值过程中，可扩大大约10%，以此使结构承载能力的经济性以及稳定性得到有效提升。 2.4通廊钢结构优化设计思考 在本工程中，确保通廊钢结构的优化设计非常关键。因此，便有必要对腹杆平面外应力和腹杆平面内应力之间的比值进行最大程度的控制。同时，还有必要使钢结构在整体层面上的稳定性得到有效提高，此外，还需要确保施工的翻遍。综合上述各大因素考虑，基于弦杆布置方面，便可以选择宽翼缘H型钢。而在腹杆方面，则选取长肢相并的双角钢。经节点板实现对杆件的连接，同时以桁架节点应力要求，合理选择节点板厚度，一般需保证其＞6mm。此外，基于通廊桁架结构端部还需要充分注意的是，通常会对其设置门式支架，并且基于桁架跨当中的各大节点当中对隅撑加以设置，基于上弦和下弦平面同时对水平方向支撑加以设置，从而使通廊结构的横向抗扭刚度得到有效增强，同时使其稳定性能够符合实际要求。根据上述设计思路，那么通廊钢结构便能够在很大程度上实现优化设计。 3.钢支架设计分析 除了需要做好以上提到的相关设计工作之后，还需要做好钢支架的设计工作，合力选择支架，并针对固定支架的一些要求进行分析。具体内容如下： 3.1支架选择 在本次工程当中，应用了单片支架作为中间支架，其是由两个H型钢组合而成的，可以选取的支撑方式诸多，涵盖了人字形支撑方式、十字交叉支撑方式、空腹式支撑方式以及八子形支撑方式等。基于支撑方式选择过程中，需对多方面的具体情况进行认真且详细的验算，包括：其一，通廊结构整体强度水平的验算；其二，位移情况的验算；其三，稳定性的验算。基于本次工程当中，将通廊的结构宽度设置为3米，是一种比较大的宽度，为了确保宽度设置的合理性，基于柱间支撑方式选取上，选取了十字交叉支撑方式。基于此方案的条件下，都选取了双角钢作为斜向支撑以及横向支撑。其柱角选择了外露式的，支架底部柱脚和基础经钢锚栓与平板支座实现连接；平板厚度则在对基础混凝土压应力进行计算的基础上得出。此外，底板厚度需控制在＞20mm，基础高出地面的高度需＞100mm，以此使钢结构的防腐效果得到有效增强。 3.2固定支架分析 基于固定支架层面而言，在本次工程当中，固定支架是由四个H型钢组合而成的。基于节间部位有十字交叉形式的水平支撑设置，这样能够使固定支架的刚度得到有效增强，同时使固定支架的稳定性能够充分符合相关设计要求。柱顶和桁架端部钢架实现铰接，同时柱顶也可以和滚动支座实现连接，而支架底部柱脚则和基础在钢锚栓的作用下，与平板支座实现有效连接。 3.3整体设计思路分析 结合上述恩熙，认识到基于钢结构桁架式通廊设计过程中，为了确保设计的优化及完善，需对相关因素进行综合考虑，包括建筑实况、图纸设计以及工艺要求等，同时根据实际工程的地质情况以及地震作用力影响等情况，进一步使通廊结构的经济性、实用性、科学性得到有效保证。 4.结语 通过本文的探究，认识到以往在工业厂房中在通廊设计过程中，主要使用了混凝土结构，而混凝土结构存在受力不足、布置受限等方面的缺陷。为了使工业厂房通廊的设计效果得到有效提高，合理设计钢结构桁架式通廊显得非常重要。在实际设计过程中，需对工程的实际情况加以掌握，进而做好通廊钢结构的设计以及钢支架的设计。在通廊钢结构设计过程中，需考虑结构形式及受力情况、桁架高度及跨度控制、荷载作用力等要素。在钢支架设计过程中，则需重点考虑支架的选择，并做好固定支架的相关设计工作。相信从以上方面加以完善， 工业厂房钢结构桁架式通廊的设计将能够得到有效优化，进一步为工业厂房相关工作效率及质量的提高奠定夯实的基础。