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（五）工程判定
要正確使用結(jié)構軟件，還應對其輸出結(jié)果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據(jù)“工程判定”選擇修改模型重新分析,還是修正計算結(jié)果。
不同的軟件會有不同的適用條件。初學者應充分明了。此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離, 為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會通過"適用條件、概念及構造"的方式來保證結(jié)構的安全。鋼結(jié)構設計中,“適用條件、概念及構造”是比定量計算更重要的內(nèi)容。
工程師們不應該過分信任與依賴結(jié)構軟件。美國一位學者曾警告說：“誤用計算機造成結(jié)構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”
注重概念設計和工程判定是避免這種工程災難的方法。
（六）構件設計
構件的設計首先是材料的選擇。比較常用的是q235(類似a3)和q345(類似16mn)。通常主結(jié)構使用單一鋼種以便于工程管理。經(jīng)濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時,可選擇q345; 穩(wěn)定控制時,宜使用q235。
構件設計中,現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結(jié)構內(nèi)力計算的彈性方法并不匹配。
當前的結(jié)構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件，從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算，直至通過，如sap2000等。這是常說的截面優(yōu)化設計功能之一。它減少了結(jié)構師的很多工作量。但是，初學者至少應注意兩點：
1、軟件在做構件(主要是柱)的截面驗算時,計算長度系數(shù)的取定有時會不符合規(guī)范的規(guī)定。目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對于節(jié)點連接情況復雜或變截面的構件,結(jié)構師應該逐個檢查。
2、當上面第(三)條中預估的截面不滿足時，加大截面應該分兩種情況區(qū)別對待。
(1) 強度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度，其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度，抗剪不滿足加大腹板厚度。
(2) 變形超限，通常不應加大板件厚度，而應考慮加大截面的高度，否則，會很不經(jīng)濟。
使用軟件的前述自動加大截面的優(yōu)化設計功能，很難考慮上述強度與剛度的區(qū)分，實際上，常常并不合適。
（七）節(jié)點設計
連接節(jié)點的設計是鋼結(jié)構設計中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構分析前,就應該對節(jié)點的形式有充分思考與確定。常常出現(xiàn)的一種情況是,最終設計的節(jié)點與結(jié)構分析模型中使用的形式不完全一致,這必須避免。按傳力特性不同,節(jié)點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者。常用的參考書[2]有豐富的推薦的節(jié)點做法及計算公式。
連接的不同對結(jié)構影響甚大。比如,有的剛接節(jié)點雖然承受彎矩沒有問題,但會產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動, 不符合結(jié)構分析中的假定。會導致實際工程變形大于計算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果。
連接節(jié)點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法, 初學者可偏安全選用前者。設計手冊中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便。也可以使用結(jié)構軟件的后處理部分來自動完成。
具體設計主要包括以下內(nèi)容:
1、焊接: 對焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強制規(guī)定,應嚴格遵守。焊條的選用應和被連接 金屬材質(zhì)適應。e43對應q235,e50對應q345。q235與q345連接時,應該選擇低強度的e43,而不是e50。
焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內(nèi)容可查規(guī)范關于焊縫構造方面的規(guī)定。
2、栓接:
鉚接形式,在建筑工程中，現(xiàn)已很少采用。
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結(jié)構部位使用。
高強螺栓,使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級。根據(jù)受力特點分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同。高強螺栓最小規(guī)格m12。常用m16～m30。超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,設計中應慎重使用。
自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接。國外在低層墻板式住宅中,也常用于主結(jié)構的連接。
3、連接板: 可簡單取其厚度為梁腹板厚度加4mm。然后驗算凈截面抗剪等。
4、梁腹板: 應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。
5、節(jié)點設計必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現(xiàn)場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外，還應盡可能使工人能方便的進行現(xiàn)場定位與臨時固定。
6、節(jié)點設計還應考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節(jié)點的相貫線的切口需要數(shù)控機床等設備才能完成。
（八）圖紙編制
鋼結(jié)構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段，設計圖為設計單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構制造公司根據(jù)設計圖編制，有時也會由設計單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構項目增多和設計院鋼結(jié)構工程師缺乏的矛盾，有設計能力的鋼結(jié)構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
1、設計圖: 是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù)。深度及內(nèi)容應完整但不冗余。在設計圖中,對于設計依據(jù)、荷載資料（包括地震作用）、技術數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求、設計要求（包括制造和安裝、焊縫質(zhì)量檢驗的等級、涂裝及運輸?shù)龋⒔Y(jié)構布置、構件截面選用以及結(jié)構的主要節(jié)點構造等均應表示清楚，以利于施工詳圖的順利編制，并能正確體現(xiàn)設計的意圖。主要材料應列表表示。
2、施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等。深度須能滿足車間直接制造加工。不完全相同的另構件單元須單獨繪制表達，并應附有詳盡的材料表。
設計圖及施工詳圖的內(nèi)容表達方法及出圖深度的控制，目前比較混亂，各個設計單位之間及其與鋼結(jié)構公司之間不盡相同。初學者可參考他人的優(yōu)秀設計并參考相關的工具書，并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制。
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