一、結構鋼材的主要物理力學性能與鋼結構設計

　　屈服強度fy：結構設計中線彈性分析以及強度、穩定性計算的限值標準。

　　抗拉強度fu：受拉破壞的極限。強屈比是衡量強度儲備的重要標志。

　　伸長率δ5（δ10）：鋼材單向拉伸的塑性性質表現。

　　冷彎角α：鋼材彎曲擠壓時的塑性性質表現，和對鋼材內部缺陷的揭示。

　　斷面收縮率ψ：鋼材復雜受力狀態下的塑性體現。

　　沖擊韌性AK：鋼材破壞所需動能的一種量度。

　　斷裂韌性K1C：鋼材裂紋失穩擴展的一種限值。

　　二、選用結構鋼材性質的基本原則：足夠可靠，滿足需要（防止因材質差而脆斷破壞）工藝性能良好和價格低廉。

　　三、結構鋼材性質選用須要考慮的主要因素：結構重要性；結構類型；連接方法；節點構造；受力狀態；環境狀況。

　　四、結構鋼材的鋼種、牌號、強度級別、質量等級：

　　鋼種：碳素鋼，低合金鋼；普通鋼，優質鋼，特種工藝鋼（如TMPS）。

　　牌號：由屈服強度字母Q、屈服強度數值、質量等級（A，B，C，D，E）、脫氧方法符號（F，B，Z，TZ）組成。

　　強度級別：Q235， Q345， Q390， Q420…。

　　質量等級：標準規定交貨時，一般應保證合格的性能如下

　　A級— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； S ， P。

　　B級— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（＋200C）。

　　C級— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（ 00C）。

　　D級— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（－200C）。

　　E級— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（－400C）。

　　其它性能指標要求，須由設計提出，并與供貨方協約確定。但是，要求的級別、等級越高， 附加條件越多、越苛刻，則價格越貴。

　　五、鋼結構的鋼材選用

　　（1）質量等級的選擇

　　一般非焊接的鋼結構可選用A級鋼；

　　焊接鋼結構，靜載作用時應選用B級鋼；

　　焊接鋼結構，動載作用時，應根據結構所處環境溫度，選用C，D，E級的或特級鋼，務必使鋼材的脆性轉換溫度低于結構所處環境溫度。

　　對于有層狀撕裂受力的結構部位的較厚鋼板，應有抗層狀撕裂的要求。

　　對節點構造及受力狀況復雜、工作環境條件惡劣的重型焊接鋼結構，應提高對鋼材質量標準的要求。

　　重要鋼結構鋼材的質量等級選擇宜提高。

　　（2）強度等級的選用

　　普通鋼結構鋼材的強度等級常常選為Q235或 Q345；

　　重型、超重型鋼結構鋼材的強度等級可選為Q345，Q390，Q420或更高強度等級的特種鋼材；

　　冷彎薄壁輕型鋼結構，非焊接時可用A級，焊接時應用B級鋼；一般可選用強度等級為Q235或Q345鋼；

　　超輕型鋼結構及用于屋面、墻面的壓型板的彩色涂層鋼板可選用強度等級與Q235或 Q345相當的鋼材；當鎖縫連接時應有良好的冷彎性能，必要時可補做多層卷筒壓扁無損傷合格試驗；當為壓扣連接時宜選較高強度級別和韌性好的鋼材。

從結構計算和構造上滿足規范要求

　　（A）從結構計算角度，看結構計算應注意的問題：

　　1、避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符，基礎底板上多算或少算土重。

　　2、底框砌體結構驗算時就應注意：①底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構，對具有薄弱層的底層框架混合結構，應考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1.2-1.5的增大系數。②底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底框架結構中只有底層框架抗震墻，應采用雙保險的方法，抗震墻承擔全部剪力，框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時，框架不折減，抗震墻折減到彈性剛度的20％-30％。③應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。

　　3、避免樓板計算中不正確方法。①連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。②雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨中彎矩未進行調整，將使計算值偏小。

　　4、以電算結果的正確性不能作出鴿蝗評價。目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算，如何對計算結果進行分析、評價，是一個非常重要的方面。必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析、判斷，根據其正確與否，決定能否作為施工圖設計的依據。

　　（B）從構造角度看應注意的問題：

　　1、注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。

　　2、嚴格按照規范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度，材料選用也必須滿足強度要求。

　　3、為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂，必須采取有效的通風融熱措施。

　　4、按抗震構造要求設置的構造柱，應在整個建筑物高度內上下對準貫通，上至女兒墻壓頂，下至淺于500毫米基礎圈梁，或伸入室外地面以下500毫米，構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。

    綜上所述，通過對各類常見結構錯誤問題的分析，可以加強結構設計人員對常見結構設計錯誤的辨別能力，提高對結構設計通病的防治能力，使住宅的結構設計工作做行更安全、更合理。

結構設計人員應該及早介入建筑的概念設計

　　建筑的概念設計在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理，也不可能是一個經濟、合理的優秀設計工程。

　　根據最新的地震區域劃分和規定，上海的設防烈度規定為7度（局部6度）。住宅設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結構，都不同于以往的靜力設計，必須從抗震的角度，采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。為此，結構設計人員必須及早介入建筑結構的概念設計，否則，將會導致建筑結構設計的不合理，給以后的結構設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結構的概念設計，應對不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設計中容易疏忽的要點：

　　1、對一般多層砌住宅結構，應按《建筑抗震設計規范》（GBJ11-89）要求做到：優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系：縱橫墻的布置宜均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處；

　　不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。

　　2、對鋼筋砼多、高層結構住宅，力求做到：

　 （1）結構布置應盡量采用規則結構。對復雜結構，可以設置防震縫，把它分割成各自規則的結構單元，結構布置以少設縫為宜，一旦設縫，則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統一；

　 （2）框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力；

　 （3）框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。