如何飛躍設計障礙，打造完美鋼結構工程？

鋼結構作為主要的建筑結構類型之一，因其強度高、自重輕、可靠性高、綠色環保、可重復利用等優勢，被廣泛應用于大型廠房、場館、超高層、橋梁、機場和車站等領域。

近年來，我國鋼結構建筑的比例不斷提高，體量不斷增大，應用范圍也愈加廣泛。在這種背景下，我們需要深入理解和掌握鋼結構設計分析的要點，以確保鋼結構建筑的設計質量。

接下來，讓我們一起來看看鋼結構設計和分析主要涉及哪些關鍵因素。

鋼結構設計要點

1.鋼結構選型

在鋼結構設計時，要重點關注結構選型，其對施工目標與設計方案的實現具有直接影響。在結構選型過程中，要根據設計方案，基于整體結構體系，充分考慮力學關系，進行適宜的結構選型，確保鋼結構建筑的穩定性。

2.鋼結構布置

鋼結構抗震性能與結構布置的規則性有很大關系，要提高鋼結構建筑的抗震性能就必須將結構布置得有規則性，否則，容易在地震發生時，造成結構損壞，產生巨大的損失。

目前，業內很多鋼結構建筑因為平面設計得過于復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的國外伸懸、不對稱的側翼，這些布置雖然滿足了外觀的創新和視覺的沖擊，但是，沒有符合“穩定性”標準。所以，設計得過去復雜的鋼結構建筑往往不能經歷地震或時間的考驗，成為建筑史中的經典作品。



3.鋼結構構件設計

在鋼結構構件設計時，一定要注意材料的選擇。鋼結構的材料選用的基本原則是，保證承重結構的承載能力，防止在一定條件下出現脆性破壞。通常比較常用的材料有Q235B、Q345等。

4.節點設計

在鋼結構設計中，節點設計尤為關鍵。在一些建筑工程中，節點非常復雜，甚至圖紙都無法表達，因此，這部分工程需要借助有限元分析軟件，對節點做法進行驗算復核。



鋼結構分析要點

1.鋼結構優劣評定

從力學的角度看，影響鋼結構優劣的主要是結構的強度和剛度。因此，工程結構設計既要保證結構的強度，又要保證它的剛度。

強度不夠，結構容易破壞；剛度不夠，結構容易皺損，或出現較大的振動，甚至產生較大的變形。皺損會導致結構的變形破壞，振動會縮短結構的使用壽命，皺損、振動、變形都會影響結構的使用性能。



2.鋼結構分析要點

結構穩定性和承載能力涉及到結構力學的計算和分析。

結構力學的基本原理是，根據結構受力情況，采用力學原理和計算方法，計算出結構的內力、應力和變形等參數。計算內容主要包括靜力分析、動力分析、穩定性分析和疲勞分析等。



結構計算需要考慮結構的荷載、材料的力學性能、結構的幾何形狀和支座條件等因素。其中，荷載包括靜荷載和動荷載，靜荷載包括結構自重、外加荷載和預應力荷載等，動荷載包括沖擊荷載、脈沖荷載和振動荷載等；材料的力學性能包括鋼材的彈性模量、屈服強度、抗拉強度和斷裂韌性等；結構的幾何形狀和支座條件包括結構的截面形狀、長度、連接方式和支座類型等。

鋼結構設計分析方法

為了解決上述的結構設計和分析問題，我們需要借助以下幾款專業的鋼結構BIM軟件，進行精確的三維計算和分析，以提高鋼結構建筑的整體質量。

1.STAAD.Pro 三維結構分析和設計軟件

STAAD.Pro 是一款全面集成的有限元分析和設計產品，包括最新的用戶界面、可視化功能和國際設計規范。它能夠分析受靜力載荷、動力響應、風力、地震及移動載荷影響的所有結構。STAAD.Pro 為塔、涵洞、工廠、橋梁、體育館和海上結構等所有項目類型提供有限元分析和設計。



STAAD 以分析、多樣化用途、數據互用和節省時間聞名，可以幫助結構工程師完成鋼結構、混凝土結構、木結構、鋁結構和冷彎型鋼結構項目的三維結構分析和設計工作。

利用 STAAD，您可以突破地域和材料限制，設計、分析并記錄任何的結構項目，它提供了靈活的解決方案，可滿足從地基到封頂的所有結構工程需求。

軟件詳情：STAAD.Pro 三維結構分析和設計軟件 | 突破項目、地域和材料的限制

2.ProStructures 鋼結構和混凝土設計軟件

鋼結構和混凝土設計軟件 ProStructures 能高效創建精確的鋼結構、金屬結構和鋼筋混凝土結構的三維模型，可用于創建設計圖紙、制造詳圖和鋼筋表，它們會隨著您對三維模型的更改自動更新?？勺远x的用戶標準和開放的工作環境大大提升了項目完成速度。



ProStructures 作為資深設計工程師開發的綜合軟件，包含 ProSteel 和ProConcrete 兩大組件，有助于提升您的工作效率和獲利能力。ProStructures 可用于：

·自動創建精確文檔和詳圖。

·輕松生成樓梯、扶手、云梯和圓形樓梯的詳圖。

·自動接收來自三維模型的二維圖紙，包括物料清單、NC 數據和 PPS 數據。

·通過與 Bentley 產品和第三方產品集成，避免重復工作。

軟件詳情：鋼結構和混凝土設計軟件ProStructures

3.Tekla Structures鋼結構詳圖設計軟件

Tekla Structures是一套多功能的三維智能建模軟件，可以創建一個完整的三維模型，其特有的基于模型的建筑系統可以精確的設計和創建出任意尺寸的、復雜的剛結構三維模型，并且模型中包含加工制造以及安裝時所需的一切信息。



使用Tekla Structures，您可以：

·Tekla Structures可自動從創建的模型中生成加工詳圖，各類材料報表以及數控機床數據等。其創建的三維模型中所有梁、柱、板、螺栓等構件都是智能的，它們會自動對模型的修改做出調整。

·Tekla Structures不但提供了交互式的、非常易用的操作工具，而且提供海量的節點庫。參數化節點的使用，既能滿足通用化的要求，還能滿足目前日益復雜的各式連接方式的需要，并且具備節點自動連接和構件節點碰撞校核功能。

·Tekla Structures支持多個用戶對同一個模型進行操作。建造大型項目時可真正做到多人在同一模型中同一時刻協同工作。任何人添加新的桿件和節點，或修改已有桿件，數據文件都會自動更新，保證了所有的協同操作人員都在最新的結構模型中工作。

·Tekla Structures還包含有一系列的同其他軟件的數據接口。這些接口可在設計的全過程中，有效的向上連接設計以及分析軟件，向下連接制造控制系統，在規劃、設計、加工和安裝全過程實現了信息共享，避免了因信息不暢所導致的效率低下和工程風險。

軟件詳情：Tekla Structures鋼結構詳圖設計軟件

4.RAM Connection 鋼結構節點設計軟件

RAM Connection 是一款包含豐富節點類型的鋼結構節點分析和設計軟件。它可以通過綜合計算（包括抗震合規性），在幾秒鐘內輕松驗證節點是否可行。實踐證明，RAM Connection 可以優化工作流，全面集成三維設計模型，進而提高生產力。



軟件詳情：RAM Connection | 鋼結構連接設計軟件

如果您有鋼結構設計分析項目需求，或對上述鋼結構設計分析軟件感興趣，歡迎聯系我們：18122393143。