结构选型与结构布置

结构选型与结构布置

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。

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

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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。[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（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。

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