2010年岩土工程师综合辅导：岩土钢结构设计简单步骤和思路

　　典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形.简单结构通过手算进行分析.复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析.
　　（五）工程判定要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做“工程判定”。比如，评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据“工程判定”选择修改模型重新分析，还是修正计算结果.不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外，工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，为了获得实用的设计方法，有时会用误差较大的假定，但对这种误差，会通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中，“适用条件、概念及构造”是比定量计算更重要的内容.工程师们过分信任与依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概念设计、工程判定和构造措施有助于避免这种灾难.
　　（六）构件设计构件设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235和Q345. 当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，宜使用Q235.通常主结构使用单一钢种以便于工程管理. 经济考虑，也可以选择不同强度钢材的焊接组合截面（翼缘Q345，腹板Q235）. 另外，焊接结构宜选择Q235B或Q345B.当前的结构软件，都提供截面验算的后处理功能。部分软件可以将不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级自动重新验算，直至通过，如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了很多工作量。但是，我们至少应注意两点：
　　1.软件在做构件（主要是柱）的截面验算时，计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定.目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以，尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件，我们应该逐个检查. 2.当上面第（三）条中预估的截面不满足时，加大截面应该分两种情况区别对待。
　　（1）强度不满足，通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。
　　（2）变形超限，通常不应加大板件厚度而应考虑加大截面的高度，否则会很不经济。
　　使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能，很难考虑上述强度与刚度的区分，实际上，除常用于网架设计外，其他结构形式常常并不合适。
　　（七）节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一.在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定.有时出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，如果你不能确信这种不一致带来的偏差差在工程许可范围内（5%），就必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接. 初学者宜选择可以简单定量分析的前两者.常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式.连接的不同对结构影响甚大.比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大转动，不符合结构分析中的假定. 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果.连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者.设计手册[2]中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.具体设计主要包括以下内容：

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