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砌体结构基础知识：1 气体的类型及力学性能
2 多层砌体房屋的构造要求
一、块材和砂浆
（一）块材块材是砌体的主要组成部分，常用的块体有砖、砌块和石材三类。砖和砌块通常是按块体的高度尺寸划分的，块体高度小于180mm者称为砖，大于等于180mm者称为砌块。
1.砖
（1）烧结普通砖
标准尺寸：240mm×115mm×53mm。
强度等级：烧结普通砖的强度等级按10块样砖的抗压强度平均值、强度标准值及单块最小抗压强度值来确定分为：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五级。
）烧结多孔砖（290mm 115mm×××190mm×90mm;240mm尺寸：190mm强度标准值及单块最小抗压强度值来确定10块样砖的抗压强度平均值、强度等级：按五级。作为一种轻质、高强、保温隔热的新型墙体、MU10 、MU20、MU15分为：MU30、MU25 材料已被广泛推广使用。是以石灰和砂为原料，经过培料制备、压制成型、蒸压）蒸压灰砂砖及蒸压粉煤灰砖: （3 养护而成的实心砖。四个等级。MU15和MU10MU20 强度等级：MU25、、砌块2. 主要类型：实心砌块、空心砌块和微孔砌块。
砌块按尺寸大小分为：手工砌筑的小型砌块和采用机械施工的中型和大型砌块。
其190mm(l90mm×390mm以下的砌块称为小型砌块。主规格尺寸为390mm×通常把高度在。他规格尺寸由供需双方协商)个砌块试样毛面积截面抗压强度的平均值和最小值进行划分的3砌块的强度等级：根据 MU5六个强度等级。MUl0、MU7.5和分为：MU20、MUl5、的石材）18KN/m3 石材常用的有重质天然石（花岗石、石灰石、砂岩等重力密度大于3.耐久，但开采及加工困难，一般用于基础砌体或挡土墙重质天然石强度高、和轻质天然石。但由于其导热系数大，不宜作为采重质天然石也可用于砌筑承重墙体，中。在产石材地区，暖地区的房屋外墙。石材按其加工后的外形规则程度，可分为料石和毛石两种。、MU10070mm的立方体试块的抗压强度表示，其强度等级有石材的强度等级：用边长为七个等级。MU30、MU20 MU40MU60MU80、、MU50、、、水以及根据需要掺入的掺砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰）、细骨料（砂）（二）砂浆
和料和外加剂等，按照一定的比例混合后搅拌而成。 1.作用：将气体中的块体站结成整体而共同工作；提高砌体的隔音、隔热、保温、防潮、抗冻等性能；2
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3 砂浆抹平块体表面能使砌体受力均匀。
砂浆的种类
（1）水泥砂浆是由砂与水泥加水拌合而成不掺任何塑性掺合料，其强度高、耐久性好，但保水性和流动性较差。一般适用于潮湿环境和地下砌体。
（2）混合砂浆是由水泥、石灰膏、砂和水拌合而成，其强度高，耐久性、保水性和流动性较好，便于施工，质量容易保证，是砌体结构中常用的砂浆。
（3）石灰砂浆是由石灰、砂和水拌合而成，其强度低，耐久性差，但砌筑方便，不能用于地面以下和潮湿环境的砌体，通常只能用于临时建筑或受力不大的简易建筑。
（4）砌块专用砂浆是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌合制成，专门用于砌筑混凝土砌块。
砂浆的性质
（1）强度砂浆的强度等级按龄期为28d的边长为70.7mm立方体试块所测得的抗压强度极限值来确定。一般砂浆的强度等级有M15、M10、M7.5、M5和M2.5五个等级，砌块专用砂浆的强度等级有Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5和Mb5五个等级。
（2）流动性在砌筑砌体的过程中，应使块体与块体之间有较好的密实度，这就要求砂浆容易而且能够均匀的铺开，也就是要有合适的稠度，以保证砂浆有一定的流动性。
（3）保水性砂浆在存放、运输和砌筑过程中保持水分的能力叫做保水性。
（4）其他特性在砂浆中插入适量的掺合料，可提高砂浆的流动性和保水性，从而既能节约水泥，又可提高砌筑质量。纯水泥砂浆的流动性和保水性均比混合砂浆差，因此混合砂浆的砌体比同强度等级的水泥砂浆砌筑的砌体强度要高。
二、砌体的种类
砌体是由块体及砂浆砌筑而成的整体。砌体中块体的组砌方式应能使砌体均匀的承受力的作用。为使砌体能构成一个整体及考虑建筑的保温、隔音等建筑物理的要求，应使砌体中的竖向灰缝错开并填实饱满。砌体可分为无筋砌体、配筋砌体和预应力砌体三类。
1.无筋砌体
无筋砌体不配置钢筋，仅由块材和砂浆组成，包括砖砌体、砌块砌体、石砌体。无筋砌体抗震性能和抵抗不均匀沉降的能力较差。
（1）砖砌体由砖和砂浆砌筑而成的砌体称为砖砌体。
（2）砌块砌体由砌块和砂浆砌筑而成的砌体称为砌块砌体。目前采用较多的为混凝土小型空心砌块砌体，主要用于民用建筑和一般工业建筑的承重墙或围护墙，常用的墙厚为190mm。（3）石砌体由天然石材和砂浆或天然石材和混凝土砌筑而成的砌体称为石砌体，分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体三类。
2.配筋砌体
指配置适量钢筋或钢筋混凝土的砌体，它可以提高砌体强度、减少截面尺寸、增加整体性。配筋砌体分为网状配筋砖砌体、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土柱组合墙以及配筋砌块砌体。（1）网状配筋砖砌体网状配筋砖砌体是在砌体的水平灰缝中每隔几皮砖放置一层钢筋网。钢筋网有方格网式和连弯式两种，如图所示。方格网式一般采用直径为3~4mm的钢筋；连弯式采用直径为5~8mm的钢筋。
（2）组合砖砌体组合砖砌体是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合而成，如图所示。适用于荷载偏心距较大，超过届满核心范围，或进行增层，改造原有的墙、柱。
（3）砖砌体和钢筋混凝土柱组合墙砖砌体和钢筋混凝土柱组合墙是由砖砌体和钢筋混凝土构造柱共同组成，如图所示。工程实践表明，在砌体墙的纵横墙交接处及大洞口边缘，设
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置钢筋混凝土构造柱与房屋圈梁连接组成钢筋混凝土空间骨架，可以有效提高墙体的承载力，加强整体性。这种墙体施工时必须先砌墙，后浇筑钢筋混凝土构造柱。
（4）配筋砌块砌体配筋砌块砌体是在混凝土小型空心砌块的竖向孔洞中配置钢筋，在砌块横肋凹槽中配置水平筋，然后浇筑混凝土，或在水平灰缝中配置水平钢筋，所形成的砌体，如图所示。常用于中高层或高层房屋中起剪力墙作用，所以又称配筋砌块剪力墙结构。这种砌体具有抗震性能好，造价较低，节能的特点。
3.预应力砌体
在砌体的孔洞或槽口内放置预应力钢筋，构成预应力砌体，国外已有这方面的应用。
三、砌体的抗压性能
（一）砌体轴心受压破坏特征
砌体轴心受压构件从加载开始到破坏，大致经历了以下三个阶段。
第一阶段：大约达到破坏荷载的50%~70%时，单个块体内产生细小裂缝，如不增加荷载，这些细小裂缝亦不发展，见图（a）。
第二阶段：随着压力的增加，达到破坏荷载的80%~90%时，单个块体内的裂缝连接起来而形成连续的裂缝，沿竖向贯通若干皮砌体，即使不增加荷载，这些裂缝仍会继续发展，砌体已接近破坏，见图（b）。
第三阶段：压力继续增加，接近破坏荷载时，砌体中裂缝发展很快，并连成几条贯通的裂缝，从而将砌体分成若干个小柱体（个别砖可能被压碎），随着小柱体的受压失稳，砌体明显向外鼓出从而导致砌体试件的破坏，见图（ c）。
多层砌体房屋的构造要求
一、多层砌体结构墙和柱的一般构造要求
最低强度等级要求
《砌体规范》规定，5层及以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙柱，所用的材料的最低强度等级应符合：砖采用MU10，砌块采用MU7.5，石材采用MU30，砂浆采用M5。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级应至少应提高一级。
截面尺寸要求
1.承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm×370mm；
2.毛石墙的厚度不宜小于350mm；
3.毛料石柱较小边长不宜小于400mm，当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。
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设置垫块的条件
跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。
1.对砖砌体为4.8m；
2.对砌块或料石砌体为4.2m；
3.对毛石砌体为3.9m。
设置壁柱或构造柱的条件
1.对240mm厚砖墙为6m，对180mm厚砖墙为4.8m；
2.对砌块、料石墙为4.8m。
预制钢筋混凝土板支承长度要求
预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝隙时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不小于80mm，灌缝混凝土不宜低于C20。
连接锚固要求
1.支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固：
（1）对砖砌体为9m；
（2）对砌块和料石砌体为7.2m。
2.填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。
3.山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。
砌块砌体的构造
1.砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要Φ4、横筋间距不大于200mm求时，应在水平灰缝内设置不少于2的焊接钢筋网片（横向钢筋的间距不宜大于200mm），网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。
Φ4、横筋间400mm在水平灰缝内设置不少于2 2.砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每距不大于200mm的焊接钢筋网片，
3.混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实：
（1）搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200mm的砌体；
（2）屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体；
（3）挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。
砌体中留槽洞及埋设管道的要求
1.不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线；
2.不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。（对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。）防止或减轻墙体开裂的主要措施
1.设伸缩缝
2.为了防止减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据情况采取下列措施：
（1）屋面应设置保温、隔热层；
（2）屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于
6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；
（3）采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；
（4）在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡
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夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的2~3个开间内设置，对于横墙可只在其ll 为横墙长度）；/4范围内设置（两端各
（5）顶层屋面板下设置现浇混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋；
Φ4，横筋3道焊接钢筋网片（纵向钢筋不宜少于2 （6）顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置Φ6
钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m；间距不宜大于200mm）或2
Φ62）顶层墙体有门窗等洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置2~3道焊接钢筋网片或（7钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm；
（8）顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5；
（9）女儿墙应设构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与钢筋混凝土压顶整浇在一起；
（10）房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。
3.为防止或减轻房屋底层墙体裂缝，可根据情况采取下列措施：
（1）增大基础圈梁的刚度；
Φ6钢筋，并伸入两边窗间墙道焊接钢筋网片或2 （2）在底层的窗台下墙体灰缝内设置3内不小于600mm；
（3）采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。
二、多层砌体房屋抗震的一般规定
房屋层数和高度的限制
9层44
房屋的高宽比限制
为保证房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，要求房屋的总高度与总宽度的最大比值宜符合：6、7度时不大于2.5，8度时不大于2.0，9度时不大于1.5。在计算单面走廊房屋的总宽度时不把走廊宽度记在内；当建筑平面接近正方形时，高宽比宜适当减小。
房屋抗震横墙的间距限制
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对房屋中砌体墙段的局部尺寸限值，宜符合表8-5的要求
房屋结构体系选择要合理
1.应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
2.纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。
3.房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用50~100mm：
（1）房屋立面高差在6m以上；
（2）房屋有错层，且楼板高差较大；
（3）各部分结构刚度、质量截然不同。
4.楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
5.烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体；当墙体被削弱时，应对墙体采取加强措施；不宜采用
无竖向配筋的附墙烟囱及屋面的烟囱。
6.不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。
底部框架-抗震墙房屋的结构布置，应符合下列要求：
1.上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐。
2.房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7度且总层数不超过五层的底层框架-抗震墙房屋，应允许采用嵌砌于框架的附加轴力和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。
3.底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且不应小于1.0。
4.底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0。
5.底部框架-抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基。
三、多层粘土砖房抗震构造措施
（一）钢筋混凝土构造柱
1.构造柱设置要求
表8-4 房屋抗震横墙最大间距/m
9 11 7
4
注：1.多层砌体房屋的顶层，最大横墙间距应允许适当放宽； 2.表中木楼、屋盖的规定，不适用于小砌块砌体房屋。2.构造柱构造要求：
（1）构造柱最小截面可采用240mm×180mm，纵向钢筋宜采用4Φ12，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端宜适当加密；7度时超过六层、8度时超过五层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用4Φ14，箍筋间距不应大于200mm；房屋四角的构造柱可加大截面及配筋。
（2）构造柱与墙连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设2Φ6拉结钢筋，每边伸
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入墙内不宜小于1m。
（3）构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。
（4）构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。
钢结构基础知识 钢结构识图基础 (1) 一、施工图基本知识 (3) 1. 制图标准有关规定 (3) 2. 构件名称的代号 (4) 3. 材料代号 (5) 4. 螺栓与球节点 (7) 5. 焊缝及其表示方法 (12) 6. 钢结构的防火和防腐 (14) 二、钢结构节点详图 (17) 1. 节点详图识读 (17) 2. 柱拼接连接详图 (17) 3. 梁拼接连接详图 (19)
4. 绘图练习 (20)
一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是：设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求，经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据，它由设计单位编制完成，图纸表达简明，图纸量少。内容一般包括：设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，也包含少量的连接和构造计算，它是对设计图的进一步深化设计，目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图，它一般由制造厂或施工单位编制完成，它图纸表示详细，数量多。内容包括：构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 （1）线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.0mm、1.4mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm，当选定基本线宽度为b时，则粗实线为b、中实线为0.5b、细实线为0.25b。在同一张图纸中，相同比例的各种
钢结构的八大基础知识 钢结构的八大基础知识 一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一 定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企
钢结构入门 1、建筑体系 1-1、门式刚架体系 1-1-1、基本构件图 1-1-2、说明 力学原理 门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。 刚架 刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。 支撑、系杆 刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。柔性支撑为圆钢。系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。 屋面檩条、墙梁
一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。1-1-3、门式刚架的基本形式 a.典型门式刚架 b.带吊车的门式刚架 c.带局部二层的门式刚架
1-1-4、基本节点a.柱脚节点 b.梁、柱节点
■局部二层节点参照多层框架体系。1-1-5、刚架衍生形式
■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。 ■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。1-2、多层框架体系 1-2-1、框架图示
1-2-2、说明 力学模型 a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。 b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。 c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。 d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。 框架柱 框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。 框架梁 框架梁一般采用H型截面。楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。 支撑 支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。 1-2-3、基本节点 a.柱脚节点 ■柱脚节点同门式刚架体系。 b.柱、梁节点
钢结构设计入门，初学者看过来！ 一、钢结构适用范围及选型 1.钢结构适用的范围 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 2.钢结构的选型 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。 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。 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。 3.钢结构构件的截面选取 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑
钢结构八大基础知识 一、钢结构的特点 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高 5、钢结构可以准确快速地装配 6、容易做成密封结构 7、钢结构易腐蚀 8、钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2、低合金高强度结构钢 3、优质碳素结构钢及合金结构钢 4、专门用途钢
三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。 展开全文 《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 （1）高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。
（2）空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 （3）轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 （4）钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，推广潜
钢结构的八大基础知识！ 一、钢结构的特点 1 钢结构自重较轻 2 钢结构工作的可靠性较高 3 钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4 钢结构制造的工业化程度较高 5 钢结构可以准确快速地装配 6 容易做成密封结构 7 钢结构易腐蚀 8 钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号与性能
1 炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2 低合金高强度结构钢 3 优质碳素结构钢与合金结构钢 4 专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚
度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架与网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm 以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/ m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 钢混凝土组合结构技术 以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖与
桥梁钢结构基础知识讲座 一、常用钢材 1、结构钢牌号说明，对应标准GB221－2000《钢铁产品牌号表示方法》。 如：Q345qC Q－屈服强度； 345－屈服强度345MPa(当δ≤16mm时，其屈服强度大小与牌号数值相同。板厚增加，强度降低，例如Q345C钢，当δ＞63mm时，其屈服强度只有315MPa)； q－桥梁用结构钢； C－质量等级为C级。 钢材质量等级共有A、B、C、D、E 5个级别，A级最低，E级最高，主要表现在钢中有害杂质S、P含量的多少，耐冲击温度的高低。如： A KV (纵向)Q345A、B级钢，＋20℃，34J； A KV (纵向)Q345C级钢，0℃，34J； A KV (纵向)Q345D级钢，—20℃，34J； A KV (纵向)Q345E级钢，－40℃，34J。 2、结构钢的屈强比 即钢材的屈服强度与抗拉强度之比，σ s/σ b 屈强比越小，强度储备越大，结构越安全可靠；屈强比越大，强度储备越小，结构越不安全可靠。一般屈强比不超过。一般，钢材的强度等级越高，屈强比越大，反之，越小。 3、碳素结构钢 对应标准GB/T700-2006，有4个强度等级：
Q195（不分级）； Q215（A、B级）； Q235（A、B、C、D级）； Q275（A、B、C、D级）。 用的比较多的是Q235C钢，相当于过去的A3钢。 4、低合金高强度结构钢 对应标准GB/T1591-2008, 有8个强度等级： Q345（A、B、C、D、E级）； Q390（A、B、C、D、E级）； Q420（A、B、C、D、E级）； Q460（C、D、E级）； Q500（C、D、E级）； Q550（C、D、E级）； Q620（C、D、E级）； Q690（C、D、E级）。 过去的16Mn相当于Q345的A、B级。 与GB/T1591-1994对照，新标准增加了Q500、Q550、Q620、Q690强度等级，取消了Q295强度等级。 5、桥梁用结构钢 对应标准GB/T714-2000, 有4个强度等级： Q235q（C、D级）； Q345q（C、D、E级）；
钢结构桥梁的入门级别 小跨度与大跨度钢箱梁 建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始 武汉长江大桥(128m跨度,3号钢Q240)
南京长江大桥(160m跨度,16Mnq Q345) 九江长江大桥(216m跨度,15MnVNq Q420)
芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345) 天兴洲长江大桥(504m跨度,14MnNbq Q345) 一、桥梁用钢牌号 1、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD 第一个Q为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值),数字后q为桥梁第一个拼音q,表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母D 为钢材等级,钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示
常温20゜冲击功,C为0゜冲击功,D表示-20゜是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关, Q345qE 联合起来意为:屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40゜有冲击功要求,一般不小于47J.钢材安全系数一般取为1.7,那么Q345钢材容许应力为345/1.7=202.9MPa,规范中采用200MPa.Q345中345为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的2.5倍,所以Q345抗拉强度为200*2.5=500MPa,规范中取值510MPa.抗剪容许应力为基本容许应力的0.6倍,局部承压为基本容许应力的 1.5倍,规范中Q345钢材抗剪容许应力120MPa,局部承压容许应力为300MPa. 二、钢结构桥梁的设计方法 公路钢结构桥梁设计规范2015没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限状态设计法,以Q345qD钢为例说明问题的实质性: 1)容许应力法 外荷载组合系数:1x恒载+1x活载+1x其它可变活载 荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/1.7=203) 2)极限状态法 外荷载组合系数:1.2x恒载+1.4x活载+1.4x其它可变活载X0.75 综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了1.35 荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa (345/1.7x1.35=274) 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个1.35的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以1.35的数值,本质一样,游戏而已.
钢结构加工制作流程 （1）钢材力学指标：结构用钢的力学指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率、低温冲击韧性。这些指标应 符合《钢结构设计规范》的要求，但其中低温冲击韧性仅在结构可能处于低温环境下工作时才要检验。钢 材力学指标的测定须符合《钢材力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975-82） （2）钢材化学成分：与钢材的可加工性、韧性、耐久性等有关。其中主要是碳的含量，合金元素的含量 及硫、磷等杂质元素的限制含量应符合规范（GB222-84）要求。 （3）工艺性能：工艺性能主要包括可焊性和加工性能。可焊性与含碳量或碳当量（低合金钢）有关，可 用可焊性试验鉴定。加工性能则通过冷弯试验来确定。按（GB232-88）为标准。 （4）几何尺寸偏差：钢材（钢板、型钢、圆钢、钢管）的外形尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内 。允许偏差值可参考国家标准GB709-88、GB706-88、GB787-88、GB978-88，GB707-88、GB816-87等。 （5）钢材外形缺陷：钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、褶皱、夹杂和压入的氧化铁皮。这些缺 陷必须清除，清除后该处的凹陷深度不得大于钢材厚度负偏差值。另外，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕 等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。 （6）机械切割：使用机械力（剪切、锯割、磨削）切割，相应的机械有剪板机、锯床、砂轮机等，较适 合于厚度在12～16mm以下钢板或型材的直线性切割。 （7）气割：使用氧-乙炔、丙烷、液化石油气等火焰加热融化金属，并用压缩空气吹去融蚀的金属液， 从而使金属割离，适合于曲线切割和多头切割。）
（8）等离子切割：利用等离子弧线流实现切割，适用于不锈钢等高熔点材料的切割。 （9）热成形加工：是指将钢材加热到一定温度后再进行加工。这种方法适于成形、弯曲和矫正在常温下 不能做的工件。热加工终止温度不得低于700℃。加热温度在200～300℃时钢材产生蓝脆，严禁锤打和弯 曲。含碳量超出低碳钢范围的钢材一般不能进行热加工。 （10）冷成形加工：是在常温下进行的。由于外力超出材料的屈服强度而使材料产生要求的永久变形，或 由于外力超出了材料的极限强度而使材料的某些部分按要求与材料脱离。冷加工都有使材料变硬变脆的趋 势，因而可通过热处理使钢材恢复正常状态或刨削掉硬化较严重的边缘部分。环境温度低于-16℃时不得 冷加工碳素钢。低于-12℃时，不得加工低合金钢。 （11）弯曲加工：根据设计要求，利用加工设备和一定的工装模具把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方 法。冷弯适合于薄板、小型钢；热弯适合于较厚的板及较复杂的构件、型钢，热弯温度在950～1100℃。 （12）卷板加工：在外力作用下使平钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形的方法。卷板由 卷板机完成。根据材料温度的不同，又分为冷卷和热卷。卷板主要用于焊接圆管柱、管道、气包等。 （13）折边：把钢结构构件的边缘压弯成一定角度或一定形状的工艺过程称为折边。折边一般用于薄板构 件。折边常用折边机，配合适当的模具进行。 （14）模压：模压是在压力设备上利用模具使钢材成型的一种方法。具体作法有落料成形、冲切成形、压 弯、卷圆、拉伸、压延等。 （15）铲边：铲边是通过对铲头的锤击作用而铲除金属的边缘多余部分而形成坡口。
钢结构图纸基本识图 1．绪论；2．制图基本知识；3．投影基本知识；4．投影基本原理；5．投影变换；6．平面建筑形体的投影；7．曲面建筑形体的投影；8．建筑形体的表达方法；9．轴测投影；10．建筑施工图；11．结构施工图；12．正投影中的阴影；13．透视投影；14．展开投影； 15．给水排水工程；16．AutoCAD绘图基础。 二：《土木建筑制图》 建筑安装工程预决算的编审工作，其基础除了应该了解，熟悉至精通建筑（房屋）的结构构件，组成和部位，相互间的关系和作用。 重要的一课是识图、读图。 工程识图是专业性很强的一门学问。 ——什么图可以作为预算的依据？ ——哪些图可以计算出一件构造的工程量？ ——从哪些图纸上可以计算出什么材料的实际耗用量？ ——有了工程量数据怎么来计算它的价值？ ——工程造价的依据有那些？ 今天开始的课程将逐步获得答案。
1.1建筑识图与工程量计算（P151） 一、建筑识图 1、基本概念 国家规定，一个工程项目应经过：（1）规划和初步设计阶段；（2）审查后扩大初步设计；（3）审查后施工图设计、又称技术设计。 2、施工图作用：指导施工，技术依据；指导结算，支付进度款 依据；指导决算，结算工程款依据。 一套完整的施工图应： A、首页图目：从建施01-、结施01-、水施01-、电施01-（又分 强电、弱电、讯施01-）、电通01-。 标准图 设计总说明，内容包括：工程设计依据（批文、资金来源、地勘资料等），建筑面积，造价。设计标准（建筑标准、结构荷载等级、抗震要求，采暖通风要求，照明标准，防火等级等）。施工要求（技术与材料）项目±0.000与总图绝对标高的相对关系，室内外用材、 强度等级。 装修表 门窗表
精心整理 钢结构识图基础 一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。 1（1，当图纸中，相同比例的各种图样，通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表1-1。 （2）构件名称的代号 作业：思考题——1，2 2．材料代号
钢材的牌号 1．普通碳素结构钢 碳素钢是以铁为基本成分，以碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢除含铁、碳外，还含有少量的有益元素锰、硅及少量的有害杂质元素硫、磷。普通碳素结构钢按其质量等级不同可分为A、B、C、D四个等级。其中A级一般不做冲击试验；B级 C、D 例如： Q235、Q255、 2 优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少、性能优越。优质碳素结构钢的牌号是由两位阿拉伯数字和随其后加注的规定符号来表示。如08F、45、20A、70Mn、20g等，牌号中的两位阿拉伯数字，表示以万分之几计算的平均碳的质量分数。例如“45”表示这种钢的平均碳的质量分数为0．45％；阿拉伯数字之后标注的符号“F”表示沸腾钢；“b”表示半镇静钢，镇静钢不标注符号；阿拉伯数字之后标注的符号
“Mn”表示钢中锰的质量分数较高，达到0.7％～1.0％，普通含锰量的钢不标注其符号；阿拉伯数字之后标注的符号“A”表示高级优质碳素结构钢，“E”表示特级优质碳素结构钢，钢中硫的质量分数小于0.03％，磷的质量分数小于O.035％；阿拉伯数字之后标注的符号表示专门用途钢，其中“g”表示锅炉用钢，“R”表示压力容器用钢，“q”表示桥梁用钢，“DR"表示低温压力容器用钢等。 3 Q、C、D、E 4 1．3 1．普通螺栓 普通螺栓的紧固轴力很小，在外力作用下连接板件即将产生滑移，通常外力是通过螺栓杆的受剪和连接板孔壁的承压来传递。普通螺栓质量等级按螺栓加工制作的质量及精度公差不同，分A、B、C三个等级。A级的加工精度最高，C级最差。A、B级螺栓称精制螺栓，C级则称粗制螺栓。A、B级螺栓杆身经车床加工制成，加工精度
钢结构基础知识——钢结构的连接方法 一、钢结构的连接方法 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。 （一）、焊缝连接 焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。 优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于采用自动化作业，生产效率高。 缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。 （二）、螺栓连接 螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。 优点：施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。 缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量，且对制造的精度要求较高；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板（或角钢），因而构造较繁且多费钢材。 （三）、铆钉连接
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉，将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中，然后用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，以使连接达到紧固。 优点：铆接传力可靠，塑性、韧性均较好，质量易于检查和保证，可用于重型和直接承受动力荷载的结构。 缺点：铆接工艺复杂、制造费工费料，且劳动强度高，故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。 二、焊接连接 （一）焊接方法 钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体保护焊等。 手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单，操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。 自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。 气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。 （二）、焊缝形式 焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。
钢结构设计入门及简易方法 【摘要】 给大家推荐一个用于钢结构设计的资料。虽说不是大师的杰作，却不逊于大师的文章。大师的作品对于具有一定专业水平的人是很有用途的，而对 于初学者却过于高深莫测。该资料特别适合刚从事钢结构设计的人员。 【关键词】 钢结构适用范围及选型、钢结构设计简单步骤和设计思路 一、钢结构适用范围及选型 1.钢结构适用的范围 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应该根据工程的具体要求来进行。 2.钢结构的选型 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。 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。 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。 3.钢结构构件的截面选取 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
钢结构材料 一、思考题： 1、建筑钢材有几种可能的破坏形式？各自的特征是什么？ 2、说明将建筑钢材简化为理想弹塑性体的依据。并在以后学习构件强度计算时注意应用理想弹塑性体的概念。 3、建筑钢材有哪几项机械性能指标？每项性能指标衡量哪些方面的性能？ 4、承重结构钢材至少要保证哪几项机械性能指标和化学成分含量符合要求？对何种结构尚需保证冷晚试验合格？甚至需提出相应的冲击任性Cv值要求？ 5、碳含量对钢材机械性能的影响如何？什么结构的钢材需对碳含量加以限制？ 6、硫，磷各对钢材性能的影响如何？ 7、试述应力集中产生的原因、后果及设计中应如何考虑？ 8、钢材机械性能为什么要按厚度或直径进行分组？ 9、试总结哪些因素会使钢材变脆？ 10、防止脆性破坏的有效方法是合理设计、正确制造和正确使用三个方面的相互配合。根据自己的理解试述在上述三方面中各自应包含哪些主要内容？ 11、Q235钢四个质量等级在脱氧方法和机械性能方面各有什么不同？ 12、试述低合金结构钢牌号表示方法及冶金工厂对所供应钢材应保证哪些项目，还可附加保证哪些项目？ 二、归纳总结： 1、建筑钢材有两种可能的破坏形式－－塑性破坏和脆性破坏，二者的特征可从塑性变形、名义应力、断口形式三方面来理解。影响脆性破坏的因素有有害化学元素、冶金缺陷等，但总的来看，钢材的质量、应力集中和低温的影响比较大。防止脆性破坏必须合理设计、正确制造和正确使用三者的相互配合。 2、钢材的ζ－ε曲线在下列标准条件下获得的： Ⅰ）标准试件（无应力集中）； Ⅱ）静荷载一次拉伸到破坏； Ⅲ）试验温度为20°C。 按建筑钢材的ζ－ε曲线其工作可分为弹性、弹塑性、塑性和强化四个阶段，并将其简化成理想弹塑性体。从拉伸试验得到抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率δ5三个钢材基本性能指标，fu、fy是静力强度指标，δ5是钢材在静荷载作用下塑性性能指标。承重结构钢材都应具有这三个指标合格的保证，对重要或需要冷加工的构件，其钢材尚应具有冷弯试验的合格保证。 3、冲击韧性Cv是表示钢材在动力荷载作用下抵抗脆性断裂能力指标，对直接承受较大动力荷载的结构应提出相应冲击韧性要求。 4、钢材在静荷载作用下，单向应力时，要求截面最大应力不超过屈服点；复杂应力状态时，要求折算应力δeq不超过fy。 5、理解各种因素对钢材性能的不利影响。对化学成分要分清有利元素和有害元素，应特别注意碳、硫、磷的影响。重视应力集中产生的影响，其后果是导致局部产生双向或三向受拉的应力状态，使钢材变脆。应通过合理的构造措施（如平缓过度）尽量避免应力集中。 6、规范推荐Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq钢为承重结构钢，理解它们牌号的表示方法，冶金工厂对材质应保证的项目和能附加保证的项目，掌握根据设计结构的具体条件正确选择钢材和提出合理指标要求的方法。 7、掌握钢板和型钢的表示方法 钢结构设计方法 一、思考题： 1、影响结构的作用效应有哪些因素？影响结构抗力有哪些因素？为什么说这些因素都具有随机性质？举例说明。 2、说明结构可靠性的定义、结构可靠度的定义、可靠度与可靠性的关系。 3、说明结构失效概率与可靠概率的代表意义及二者的关系。 4、说明可靠指标β与失效概率Pf及结构可靠性之间的关系。 5、解释结构的两类极限状态的意义，写出设计表达式，各符号的代表意义。 6、解释构件或连接为什么会发生疲劳断裂？
钢结构工程基本知识 0 概述 钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，是主要的建筑结构类型之一。由于其具有强度高、结构轻、施工周期短、精度高、截面小、受力可靠、施工方便、密封性好、抗震性好、耐热性较好等优点，近些年钢结构也来越来越多的被设计师所青睐。目前国内在建的钢结构工程数不胜数，比如高度为636米的华中地区第一高楼武汉绿地中心（图1），高度为518米的安徽省第一高楼合肥恒大中心（图2）等等。 图1、武汉绿地中心图2、合肥恒大中心钢结构根据其特点主要分为以下几类： 1、普通钢结构：多层和高层钢结构建筑、钢结构住宅、工业厂房等。 2、轻型钢结构：门式钢架、薄型拱壳等。 3、空间钢结构：钢网架、网壳、薄膜、悬索膜结构等。 4、组合钢结构：钢和混凝土组合结构、钢和混凝土混合结构。
用作钢结构的钢材有钢板（图3）、钢带（图4）、型钢(图5、图6)、钢管图（7）和钢铸件（图8）等。 图3、钢板图4、钢带 图5、工字钢图6、槽钢及角钢 图7、钢管图8、铸钢件 1 构件制作 钢结构构件制作一般在工厂进行，包括放样、切割下料、组立、阻焊、矫正和喷砂与涂装等工艺过程。 1.1 放样
据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按1:1的比例把产品或零、部件的实体画在放样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。 1.2 切割下料 切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械剪切和等离子切割三种方法。 1.2.1 气割 气割法设备（图9、图10）灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，尤其是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。 图9、半自动火焰切割机图10、CNC电脑切割生产线 1.2.2 机械剪切下料 通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。冲剪切割：当钢板厚度≤12mm 时，采用剪板机、联合冲剪机（图11）切割钢材，速度快、效率高，但切口略粗糙。 图11、剪板机 1.2.3 数控等离子切割下料（图12）
钢结构与钢结构工程的八项基本知识 钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要建筑结构类型之一。主要结构由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各个构件和部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。这里给大家介绍介绍钢结构的具体知识内容： 一、钢结构的特点： 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高 5、钢结构可以准确快速地装配 6、容易做成密封结构 7、钢结构易腐蚀 8、钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2、低合金高强度结构钢 3、优质碳素结构钢及合金结构钢 4、专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。 《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先 选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容： (1)高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其 构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 (2)空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点 平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 (3)轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢 结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量 20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节**，适用于各种轻型工业厂房。 (4)钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近 年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20%。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖，工业建筑柱和楼盖等。 (5)高强度螺栓连接与焊接技术。高强螺栓是通过磨擦力来传递应力，由螺栓、螺母和垫圈三部分组
钢结构入门知识及实用技巧 门式钢架一般多采用变截面构件，当有吊车时，柱子多采用等截面构件。常用的柱子截面高度一般为300-700mm. 截面定义考虑的原则： 1.翼缘必须满足宽厚比要求，腹板必须满足高厚比要求。对于腹板当不满足要求时，程序会考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显得很重要。 2.选择截面还要考虑节点螺栓的布置的实际情况，满足规范对于螺栓换的容许距离要求。 3.对于腹板截面的考虑往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题。腹板的厚度一般比翼缘板的消协为宜，其高厚比用到150左右比较合适，这样，制作中的变化也比较小，构件厚度不宜低于6mm厚，否则易焊穿。 4.常用的门市刚接翼缘板截面一般为180*8，180*10，200*8，200*10 ，220*10，220*12，240*10，240*12，250*10，250*12，260*12，260*14，270*12，280*12，300*12，320*12等。 5.常用到的腹板截面一般为6mm和8mm厚。对于6mm的其高度范围一般为300-750mm，最大可到900;对于8mm厚的腹板高度范围一般为300-900mm，最大可到1200mm。 梁柱尺寸与跨度有关, 主梁 H= 1/12～1/16跨度，B=1/2～1/3H; 次梁 H= 1/12跨度，B=1/2～1/3H; 柱B=1/15跨度，H= 1～1.5B; 柱按照受压计算。梁受弯构件计算。檩条按照简支梁验算。系杆受长细比控制。 钢结构主要可以从门式钢架学起。比较典型也容易懂。钢结构入门：钢结构入门教程 钢结构设计简单步骤和设计思路 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.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。 (三) 预估截面 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与
钢结构识图基础 一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中，通常将结构施工图的设计分为设计图设和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成，施工详图设计是以设计图为依据，由钢结构加工厂深化编制完成，并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是： 设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求，经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据，它由设计单位编制完成，图纸表达简明，图纸量少。内容一般包括：设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图，也包含少量的连接和构造计算，它是对设计图的进一步深化设计，目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图，它一般由制造厂或施工单位编制完成，它图纸表示详细，数量多。内容包括：构件安装布置图、构件详图等。1．制图标准有关规定 （1）线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2．Omm、1．4mm、O．7mm、O．5mm、O．35mm，当选定基本线宽度为b时，则粗实线为b、中实线为O．5b、细实线为O．25b。 在同一张图纸中，相同比例的各种图样，通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表
（2）构件名称的代号 二、剖面符号和断面符号
1.断面符号 表示从符号处剖开看到的断面，不表示断面后方的其他东西； 2.剖面符号 表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西； 3.在钢构详图中，断面符号和剖面符号使用上有些随意，是因为功能上比较接 近，着重表达的是看物体的方向。 看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛，文字表示看的朝向。 三、索引符号及节点符号 1.不带剖视方向的索引 左边为索引，右边为对应的节点，表示将圈画中的部分放大绘制细节。中的字母a 表示参看节点，底下的“—”表示“在本图中”，如果节点详图不在本 图中，就写对应的图纸编号，比如“详图-09”或“09”等。 有时也直接索引出来后直接放大，不用到节点符号，如下图：