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钢结构设计要点及注意事项

钢结构设计要点及注意事项
钢结构设计要点及注意事项

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门式刚架与框架

1 、如何掌握门架适用范围与抗震设计

门架规程规定适用范围为小于36米,但实际上用到了72米,尤其是地震区如何掌握,门架规程只是简单的提出应进行抗震验算,而抗震规程则明确出单层钢结构房屋不包括门式刚架。宏观讲从希腊等国外经验,20年的抗震经验钢屋架均未遭受严重破坏倒塌,因此门架经得起地震考验,主要因为门架是半刚性节点,延性非常好。门架与一般钢结构最大区别是利用屈服后强度,高宽比比较放宽,从国外经验,多数认为在反复动力作用下会使腹板产生呼吸作用引起疲劳,而地震是很少反复作用不会产生呼吸作用,因此地震区可以用屈服后强度。

根据经验,门架抗震原则是

1)属于剪切型为主,采用基底剪力法

2) 7 0不进行抗震计算,构造应采取措施。

3)门架抗震措施主要是构造加强节点,如构件间尽量用螺栓,斜梁下翼缘与柱连接宜加掖板,该处翼缘受压区的宽厚比适当减小,柱间支撑与构件连接处应承以倍设计,地脚螺丝要防止上拔,并防止剪切加强抗剪键

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4)按门架类型进行抗震分析

单层门架----只有高度小于8米地震力才会超过风载(风为—M2)

带吊车的门架---- 牛腿一般固定高度6米,结构周期随高度而减小,质量随高度加大,因此高度变化时对牛腿处侧移影响不大,但高度对地震下柱顶侧移影响大。

局部夹层的门架----比较常用的局部夹层是二层或三层办公室,因此门架按门架,夹层按多层抗震,层间位移为L/400。

四周砖墙的门架----门架与砖墙周期振型差别大,砖墙应加构造柱圈梁与砖墙连接可靠,门架与砖墙留缝隙,缝隙大于侧移,7 0门架也还要加柱间支撑。

2、如何区分门架二种计算长度的概念

门架规程5.2.4侧移计算时长度L

0=2S,而在稳定计算时,L

=S,这是因为规程,计

算长度指侧移时摇摆柱不起作用,即为全跨,如果不是双跨而是四跨L

=4S.规程计算长

度指柱的稳定,摇摆柱能约束梁的弯曲,对柱的稳定有帮助,因此不论二跨还是四跨L

=S.摇摆柱根据经验不宜超过三根,而且不宜用于支托梁因托梁荷载大,摇摆柱侧向刚度对整体稳定不利,摇摆柱计算时要考虑内力增大系数。

3、门架放宽高厚比要不要担心。

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门架利用屈曲后强度放宽高厚比有一个限制是坡度小于60MM/M,这是因为拉力场是近似的,坡度大刚度突变,应力集中尤其三向应力限制塑性变形。门架规程说明“具体设计应根据制造厂的技术条件采用适当高厚比”,这些说明使设计者担心高厚比,有的甚至盲目加纵向加劲肋,增加施工麻烦,实际上屈曲强度拉力场与纵向肋没有关系,而条文说明只是提醒腹板薄于3毫米时,焊接整平技术有一定难度,并不是指一般宽厚比,因此一般宽厚比不用担心。

由于拉力场必须横向加劲助,除在柱腹板与梁连接处及连接板与吊车梁上翼缘连接处外,横向加劲助间距应为hw~2hw,门架加劲肋比钢结构要严格些,主要考虑变截面

当剪应力很小时,可以不加横向加劲,条件如下,

hw/tw 170 160 150 140 130 120 110 100

τ/fy

4、梁柱的半刚性节点如何计算。

目前研究半刚性节点的文章很多,根据欧洲规范将刚性节点界限为25 EI/L b ,EI/L b 为梁的线刚度系数,L b 为铰接,理论分析与实验都说明绝对刚性的节点是没有的,基本

上都是半刚性,仅是刚度程度不同,由于半刚性的研究尚不成熟,我们计算假定时仍假定节点是刚性,显然是力学模型与构造模型矛盾,说明计算近似性,由于半刚性,门架规程要求翼缘与端板的连接用全透接焊是没有必要的,实验也证明了这一点。节点应保证一定刚度,防止侧移过大,有的提出可取消预拉力是不对的,板厚(d 为螺栓孔直径),如要消除撬力,板厚应大于2~(d 为螺栓孔直径),这也不必要。

5、梁柱节点,弯矩由翼缘承受,剪力由腹板承受,算法对不对

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根据资料这样算法明显不合理,事实上腹板承受一部分弯矩,美国规定梁翼缘截面模量小于全截面模量70%时,要求腹板角部用焊接加强,焊缝承载力不小于腹板所受弯矩的20%,日本则要求腹板连接螺栓不小于2--3列,因此我国抗震规范规定翼缘截面模量小于全截面模量70%时,螺栓不小于2列,螺栓数量不小于计算值的倍。 6山形门架的计算长度如何计算

一般门架计算长度不考虑斜梁轴力,如倾角又超过

20%误差很大,因此α>10~200时应考虑轴力及斜梁承

受重力屋脊节点的位移产生P —Δ效应的影响,其计算

长度按下式

柱脚铰接时 μ=2+ G R =IcL R /I R h

柱脚刚接时 μ=1+AG R 3/2 A =+Ic

-

根据分析,斜梁刚度较小时,此法误差比较大,而柱脚铰支不如柱脚嵌固的严重因此柱脚嵌固时,上式计算μ乘以倍。

一般框架属于整体失稳问题,分析得出,斜梁不会先与柱失稳,但设计习惯于逐个构件

计算,梁的计算长度可由下式:2/R C R R C h L μ=μI

Nc 和N R 分别为柱和斜梁力,μc 是柱的计算长度,斜梁计算长度用μR (L R /2)

7)框架的计算长度

1、框架的计算长度也是计算中要注意的问题,严格地讲,框架的整体稳定就必须采用二阶分析,因为稳定就是要在结构变形以后的位置上建立平衡条件,二阶分析法是基本上不考虑材料非线性的非线性分析,现行规范推荐用一阶计算而对柱子的稳定计算,用计算长度来简化框架整体稳定,这是近似的方法,计算长度法用弹性理论计算。

规范中计算长度基本上用了原规范的表格,分无侧移和有侧移,其基本假定是弹性,柱子只承受作用在节点上的竖向荷载所有柱子假定同时失稳,当柱子失稳时,相交于同一节点的横梁对柱子提供的约束弯矩,按他们的线刚度分配到各柱,无侧移变位时,横梁两端的转角大小相等方向相反,有侧移时,横梁两端的转角大小方向均相同。

新规范考虑工程中有些不完全符合上述假定所以在表格中加梁远端铰接嵌固情况,底层柱与基础铰接,嵌固情况的修正系数及摇摆柱二阶计算是合理的算法,应该包括了P-Δ效应即一阶下荷载作用下引起的一阶弯矩和一阶挠度。P-Δ效应即侧向力产生一阶挠度还有垂直力作用下与水平力引起的侧移位置相互作用引起的弯矩。用计算长度计算是保守的算法,比二阶更安全,二阶计算本就无所谓计算长度问题,只要进行内力分析和强度计算,但目前的二阶计算还是近似的,只考虑了有侧移的P-Δ,而为考虑无侧移的P-Δ,而且初始缺陷无法模拟,所以仍按计算长度L=Lo 来验算稳定。

2、梁弯矩和轴力对计算长度的影响

由于计算长度法的基本假定之一是框架只承受作用在梁柱节点上的竖向荷载,而实际工程中梁上布满了荷载,这个问题一只引起讨论,最近还有文章论及梁上有荷载使梁和柱子受弯,且引起支座水平反力使梁受轴力,结构还承受水平荷载使柱子弯曲和侧向位移,有的认为对单层框架对称失稳影响大,反对称失稳影响不大。有的提出无侧移失稳,二者相差1/,有侧移失稳相差1/。差别大的原因有二:一是框架对称失稳的变形模式和屈曲前失稳十分接近,二是梁轴力影响,对称比反对称不利,框架变形后,随荷载呈非线性而失稳。从概念上,计算长度是依据线刚度分析,而失稳是力学问题,可能关系不大,据规范组童根树教授介绍要有影响就是因梁的轴力,根据分析单跨单层的梁轴力较大,可能有影响,但估计影响不大,而对于双层单跨的框架,下层为砼楼板,上层为轻屋面时,上层梁轴力可能很大,要加以注意,所以只要梁轴力较大时要引起注意,并查规范表格根据轴力加以修正系数。

3、关于支撑刚度的影响

规范中提出了强支撑或弱支撑的概念,过去习惯,当支撑刚度超过框架刚度五倍时,即可按无侧移考虑,而新规范则提出计算公式,一般支撑刚度只有框架刚度80%,水平力全由框架承担而现规范则根据计算机计算,如梁为方便起见,可以先按5倍刚度估计,这是偏于安全的,因为是弹性线性分析,但地震区有些这样估计将可能不够,则再按规范Sb计算。

一般使用结果,加了支撑即可通过计算为无侧移,但没有把我的是支撑发挥作用问题,如果支撑先屈服,失去刚性,就不可能是无侧移,所以童根树教授建议设计支撑时应力只用到80%以下,保证支撑不会屈服,这样即可判定大部分放了支撑即可认为无侧移。

4、其他因素

如节点刚度达不到全刚性,可以按半刚性可以计算长度按刚接的加大6~9%,至于层间相互作用肯定是存在的,单根柱总是和同一层的其他柱同时失稳,不会单独失稳,也即群柱稳定,单层框架即考虑了群柱失稳。没有规范,童树根教授提到了实用设计方法,《钢结构设计方法》P30,供参考。

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围护结构

1、压型钢板基材如何选择

压型钢板基材的腐蚀主要是电化学腐蚀,C与钢材元素形成原电池,如果有水分则促成腐蚀。基材有五种:电镀锌板、热镀锌合金化、热浸锌、热镀锌铝合金、热镀铝锌合金。

热镀锌是靠牺牲锌来防腐,但锌层很薄15μ。热镀锌合金化是形成一些较厚致密的不溶水非活性氧化膜,但较粗糙有小疏松和空洞,这种合金化与化学转化膜是两回事。热浸锌是有部分基材与锌相化合比合金化好些。而热镀锌铝合金是95%锌5%铝,热镀

铝锌合金是55%铝%锌%矽,热镀铝锌最大优点是表面形成一层致密的Al

2O

3

膜,铝不

是作为牺牲的阳极来保护而靠Al

2O

3

是非常稳定的化学膜。其耐腐能力超过热浸锌2—9

倍。富铝呈空间树枝状,而富锌的稳定腐蚀物则了断面的空隙中,镀铝锌可以弥补牺牲阳极保护不能提供持久的缺点,尤其在切口处更稳定,因此基材的选择应按上述次序选择

2、压型钢板涂层如何选择

涂层下必须有化学转化膜,化学转化膜是由基板金属原子参与化学钝化反应而形成

一种惰性金属绝缘膜如磷化膜,因此化学转化膜是基板与磷硫盐防锈底漆产物,通过物理作用增进涂层与转化膜的粘结作用

涂层主要起屏蔽作用,阻断电化学过程,主要有聚酯漆,改良型聚酯类(双性有机硅聚酯)氟碳树脂类(聚氯乙烯聚偏二氟乙烯)但聚氯乙烯很少用。

聚酯性油漆属可透水性的油漆,水分子易渗至钢基板而产生膜下化学反应,寿命完全依靠基板寿命,氟碳类为非透水性,自身被腐蚀前提供良好屏蔽作用,聚脂类在紫外线下7年褪色50%,改良性15年达40%,氟碳类15年达6%,优质可达20年。因此涂层应优化先用氟碳类,尤其褪色要求高者,但要注意氟碳PVF2应要求KYNAR500或HYLAR5000树脂达70%,如果减料至50%,将降为与聚酯漆差不多。

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3、檩条拉条应如何正确布置

很多规定手册檩条拉条布置都按右图布置,

这些布置都是参照过去手册的,而过去手册又

是根据过去情况布置的,过去屋面较重,屋面

坡度较大,檩条失稳主要是平衡屋面荷载的水

平力和剪心的扭转,因此拉条就一个靠上H/3

处,一个靠下H/3处形成力偶抵抗,拉条也只

要求在屋檐处水平支撑拉住即行了,因为扭转

方向是一定的,但目前情况完全不同,现在是

屋面很轻很平,失稳完全是由于风力向上檩条

翼缘受压失稳,因此拉条应拉在下翼缘处而拉

条水平支撑应在屋檐处屋脊处都要放置,因为

下翼缘失稳方向很难确定。

檩条上拉条距离应如何确定,门架规程提出4米檩条应加拉条,但也未提出拉条在上翼缘还是在下翼缘,我们认为上翼缘拉条的距离应该决定于屋面板的蒙皮作用,虽然蒙皮作用不允许代替支撑,但檩条上稳定还是应该依靠蒙皮作用,我们在厦门太古机库5米的BHP 檩条即未按4米加拉条的决定,根据BHP 风力向下荷载查表5米可以不加拉条,BHP 的蒙皮作用是靠扣板有一定紧固力,如果屋面板是螺栓连接可以更起作用,有的国外资料则根据檩条腹板厚度来确定。

4、檩条风向上吸力下翼缘受压如何计算

檩条下翼缘受压失稳时将受到屋面板蒙皮作用的约束。一方面屋面板本身有一定扭转刚度而变形时屋面板与檩条的接触点的压力及连接件的拉力也形成力矩,但这些影响因素很多,因此计算方法也很复杂,目前有五种方法。第一种是98年门架规程,虽然原则上按欧洲规范但在Y 方向平面外轴压稳定系数与欧洲规范完全不同是自己假定的与第二种2002门架规程完全出入很大,第三种是澳大利亚规范,计算也比较复杂,但在屋面板与檩条是螺栓连接时仅需乘以折减系数,就很简单。第四种是参考BHP 所列承载能力表,可以很简单查出有拉条无拉条风向上吸力承载力,但其标准承载力表偏大,原因尚不清楚,设计承载力的表查到后应将承载力降低10%才安全,这是澳大利亚规范直接采用钢的标准强度,而荷载系数又比我国大,恒载风载。

98年门架规范虽较吻合,但缺乏根据,2002年门架规程计算比不考虑蒙皮作用的冷弯薄壁型钢规范还保守,显然非常不合理。所以应查BHP的表为最方便,括号内考虑降低,而腹性屈折破坏安全度应为,所以可安全使用。如果用Q235或Q345的低强度钢材的檩条,可以查截面系数W与BHP手册接近的檩条采用,但从BHP手册查到的设计值不必降低10%,因为软钢安全度可以降低10%~15%,对于现在钢材屈服强度普遍提高,设计强度仍用低的应该更安全,是可行的。

钢结构工程施工质量控制要点

钢结构工程施工质量控制要点 随着现代经济的不断发展,钢结构工程以其施工速度快、周期短、强度高、便于预制、安装、适用高层大跨度等的优越性已在工程领域广泛应用。而过去,我国大量采用钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构,现场工程技术人员比较缺乏钢结构工程的施工经验,施工质量的好坏直接影响工程结构的安全。因而,钢结构工程的质量问题也越来越引起人们的重视,因此加强钢结构工程施工质量控制,具有很重要的现实意义和必要性。 1、施工准备 施工准备是建设施工创造必须条件,认真、细致、深入地做好施工准备工作,对充分发挥人的积极因素,合理组织人力、物力,加快工程进度,提供施工质量,节约投资和材料,对顺利完成钢结构建设任务起着重要的作用。 1.1认真做好施工图纸的会审和交底工作 图纸是工程施工的依据,工程项目技术负责人应组织有关技术人员对图纸进行分工审阅和消化,其目的一是使施工单位和各参建单位熟悉设计图纸,了解工程特点和设计意图,找出需要解决的技术难题,

并制定解决方案;二是为了解决图纸中存在的问题,减少图纸的差错,将图纸中的质量隐患消灭在萌芽之中。同时做好技术交底,做好施工和设计的结合、做好钢结构吊装与土建施工、钢结构和混凝土构预制的结合。 1.2认真编制钢结构工程施工组织设计 施工组织设计是施工单位编制的指导工程施工全过程各项活动的重要综合性技术文件,是一个科学的管理方法。施工单位在编制施工组织和施工方案时,须从人、机、料、法、环五个方面制定切实可行的具体实施细则,落实计划,落实组织人员,落实自检、互检和专检,把容易出现的质量问题全部纳入受控状态,确保方案技术措施得力、可行。在编制和贯彻施工组织设计过程中应做到广泛深入的研究,向施工人员交底,做到人人把关。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制制作工艺和安装施工组织设计。其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。钢结构安装工程施工组织设计内容有质量保证体系和技术管理体系的建立、质量、进度控制的措施和方法、施工工期的安排等。 2、重视钢结构基础工程的质量控制 钢结构基础工程的质量控制一般指钢结构基础预埋螺栓的质量控制,预埋螺栓是整个工程施工的第一步,也是非常关键的一步,是整个工程的基础。施工基础预埋螺栓时首先熟悉图纸,了解图纸的意图,应制作安装模板。预埋螺栓用两安装模板及钢筋定位在柱子的主筋和模板上,保证预埋螺栓不受土建浇注混凝土施工而移位。这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内;同时,保护好螺栓丝扣,在混凝土浇筑时不被损坏。土建工程完工后,用经纬仪和水准仪对地脚螺栓的标高、轴线进行复查,并做好记录。并交下一道工序验收。

最新钢结构规范及图集

【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢-混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77:96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28:90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159:2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158:2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程 30、CECS、钢龙骨结构技术规程

钢结构设计注意事项

钢结构设计注意事项 一 拿到作业图不要盲目建模计算。先进行全面分析,与建筑设计人员进行勾通,充分了解工程的各种情况(功能、选型等)。 二 建模计算前的前处理要做好。比方荷载的计算要准确,不能估计。要完全根据建筑做法或使用要求来输入。 三 在进行结构建模的时候,要了解每个参数的意义,不要盲目修改参数,修改时要有依据。 四 在计算中,要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面。这一点要作为我们的设计理念之一来重视。

五 梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改,这都要有依据可循(可根据验算简图等资料)。具体有以下集中修改或注意事项: a、梁: 1、梁的标高(是否确定梁底标高及梁上翻等问题) 2、梁的支座负筋不能太疏,要人为加密。 3、梁的跨数要核对。 4、尽量减少钢筋的种类和级差(≤2级) 5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强(可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施) 6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求,特别是梁上部钢筋的净距(≥1.5d 或30mm)

7、碰到电算结果的井字梁(有主次关系)处,要分清主次关系,在主要梁支座处标出支座筋 8、搁在边梁上的连梁等,在靠边梁处的支座筋不宜过大,宜减小,从而减少对边梁的扭矩 9、有主次梁关系,从梁截面上也有区别,次梁适当放小。 b、柱: 1、满足轴压比要求(≤0.9) 2、大跨度的厂房等,柱子截面宜选用长方柱。 3、构造柱的设置(细查规范《建筑抗震设计规范》P72) c、板: 1、负筋不宜选用过细的钢筋,可以用较大直径的钢筋代替,可避免施工时被踩下;较大 直径钢筋不宜过疏,否则受力不力或容易开裂。

建筑钢结构工程设计及其注意事项

建筑钢结构工程设计及其注意事项 发表时间:2017-06-13T14:58:54.543Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年2月下作者:彭松 [导读] 在过去,建筑行业常使用的是钢筋混凝土结构,而在这一基础上,又出现了以钢板或者型钢为主的钢结构。 中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉 430071 摘要:钢结构具有材料强度高,塑性韧性好,重量轻,制作简便,施工工期短等特点,近年来在结构上应用越来越广泛。基于此,阐述了建筑钢结构工程设计的方法,对建筑钢结构工程设计及其注意事项进行了探讨分析。 关键词:强度;韧性,设计方法 1我国建筑钢结构设计现状 在过去,建筑行业常使用的是钢筋混凝土结构,而在这一基础上,又出现了以钢板或者型钢为主的钢结构。这种新型的建筑体系相比以往传统的混凝土建筑,有着更高的强度、更好的抗震性以及更大的安全性、稳固性。与此同时,建筑钢结构还可以完全实现工厂化设计与制作,可以在很大程度上缩短施工工期,提高施工技术人员的工作效率。除此之外,由于建筑钢结构的材料可以重复利用,使得工程建设的投资可以尽快回拢,并且不会产生过多难以处理的建筑垃圾,维护了自然生态环境,而这也与我们提倡的绿色、环保建筑理念相向而行。基于此,在世界上的很多国家,都会自然而然的将建筑钢结构作为建筑建设的首选结构体系,并已成为未来建筑业发展的必然趋势。在这样一个大背景下,我国建筑领域的众多设计师也提高了对建筑钢结构设计的重视,并取得了一定成果。 2设计原则 建筑钢结构设计工作中,为了保证结构的安全性稳定性,设计人员需要严格遵循钢结构设计原则,重视设计过程中的质量控制。钢结构设计时要能够综合考虑建筑物强度、耐久性问题,保证建筑钢结构的稳定性。建筑钢结构设计工作中,为了更好的控制建筑物自重,要在保证钢结构质量的前提之下,尽量减少钢材使用量。同时,建筑钢结构设计过程中还需要考虑建筑物美感问题。一般情况下,建筑钢结构分为横向系统和纵向系统两部分,横向结构系统主要受到建筑整体影响,具体的设计之中要注意钢材刚度对横向结构系统的影响。纵向结构系统设计中则需要考虑更多的因素,比如钢柱支撑力度、工程实施难度等。 3建筑钢结构工程设计的方法 建筑钢结构工程常用的设计方法主要有: (1)容许应力法。如果将影响结构设计的诸因素取为定值,而用一个凭经验判定的安全系数来考虑设计诸因素变异的影响,衡量结构的安全度,这种方法称为定值法,容许应力法就属于定值法的一种,其设计原则是:其结构计算应力应小于结构构件设计所规定的容许应力。对于结构构件的计算应力要按规定的标准荷载,计算是以一阶弹性理论而得到,是以一个去除材料并大于1的安全系数的极限应力或是屈服应力而确定的。容许应力主要存在的缺点在于:第一,不能合理的考虑到结构几何的非线性影响;第二,由于容许应力法采用的是单一安全系数,不能反映出荷载变异和抗力的独立性等。 (2)半概率法。随着工程技术的发展,定值法开始转向概率设计法,首先考虑荷载和材料强度的不确定性,用概率方法确定它们的取值。不过仍然没有将结构可靠度与概率联系起来,故称为半概率法。半概率法的设计表达式仍可采用容许应力法的设计式,但安全系数是多系数分析决定的。 (3)概率极限状态法。极限状态法把结构可靠度和概率联系起来,克服了容许应力法和半概率法所存在的缺陷,这种方法主要是采用荷载分项系数和抗力来替代单一安全系数。目前,极限状态法以是我国最常用的设计方法。其结构由于荷载的作用,可在一定的周期内达到两种极限状态,第一种是正常使用极限状态,第二种是承载能力极限状态。承载能力极限状态所对应的是结构的安全性,主要是指构件的塑性变形、断裂等造成的结构破坏。 4建筑钢结构工程设计的分析 4.1建筑钢结构工程设计中的不同软件之间对比。建筑钢结构详图设计时要编制构件表和材料表,包括从最初的提材料计划开始,拿到图纸分析完成后首先进行材料计划。首先介绍一下深化设计的手段。采用的都是软件,各种软件有各自的优缺点,平时的普通门式钢架类轻钢厂房,要求速度快、工期紧的情况下采用CAD比较快捷方便,CAD强大的图形编辑功能,可以采用多种方式进行二次开发,可进行多种图形格式的转换,比如EXCEL表能方便的运算,之后加载导入到CAD,以方便材料表的绘制。CAD最大的缺点是不能准确直观地看到3D模型,从而会出现一些不必要的错误,导致工地安装困难。而TEKLA和PKPM(STXT)可以直观地看到模型,三维建模软件能自动产生2D加工详图,提供完整的2D图画编辑功能及构件碰撞校核功能,但也存在着缺点,生成的图纸标注不够清晰,不适于车间工人快速视图,所以调图的时间很多。建模出图很快,时间都费在了调图上。鉴于TEKLA出错率低,一般大型的多高层建筑均采用三维建模的深化设计。 4.2建筑钢结构详图设计的步骤分析。建筑钢结构详图的绘制,首先在做详图之前,我们应了解钢结构的组成,构件的表示方法、焊缝的表示方法等,深化设计的步骤:第一步:熟悉钢结构设计详图;第二步:与相关专业沟通;第三步:建模型、绘制详图。详图设计一般采用CAD或TEK-LA软件建模,另外,中国建研院的PKPM软件也可以做一些详图深化。 4.3建筑钢结构工程的稳定性设计。建筑钢结构工程设计稳定性特点分析。首先从建筑钢结构工程整体稳定性来分析,如要保持钢结构的稳定性,需要从结构的整体出发来分析其稳定性。其次,从钢结构的整体刚度和失稳方面来看,应采用现行较为规范的折减系数法和临界压力求解法来进行稳定计算,对于轴心压杆的稳定计算通常用这两种方法。再次,在弹性稳定计算的过程中,不只考虑结构整体性特点,还应考虑到二阶分析,这主要是由于结构内力会受到柔性构建大变形量的一定影响。在设计建筑钢结构的过程中,需遵循其结构的设计原则,在了解钢结构的设计原则时,要能区别其强度和稳定问题,强度关键取决于材料特征,而稳定问题在解决强度问题时,需找出其不稳定的平衡状态,这种不稳定状态存在内部抵抗力与外部荷载之间。 5建筑钢结构工程设计的注意事项 5.1加强对建筑钢结构受力体系以及细部节点的设计。建筑钢结构工程设计方案确定后,需要立即对钢结构的受力体系以及细部节点进

钢结构设计步骤

钢结构设计步骤和设计思路 摘要:钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (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。[20] 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

钢结构设计要点

钢结构设计要点

1. 钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取? 答:a. 平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度,平面外的计算长度应该取平面外有效支撑之间的间距,通常需要根据平面外支撑布置情况修改。(见《STS 用户手册》) b. 见《钢结构设计手册》(第三版)460页9.8.3节 c. 见《钢结构设计手册》(第三版)435页,437页相关内容 2. 是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度? 答:可以。见《门式钢架规范》4.1.3条 3. 关于STS中的错误信息:“梁高厚比超限”的解决方法? 答:网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率>60mm/m造成的,本人却无法验证该说法。但是增加腹板厚度确实可以解决该问题。见《门式钢架规范》6.1.1-6条,《钢结构规范》4.3节 4. 高强螺栓可以涂油漆吗? 答:不可以。油漆会使接触面的摩擦系数降低。 5. 如何确定钢架梁的分段比例? 答:可根据弯矩包络图确定。一般单跨取0.3:0.7或0.4:0.6,多跨可取0.3:0.45:0.25 6. 如何估算钢架梁柱截面? 答:根据荷载与支座情况,钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。 柱截面按长细比预估,通常50<λ<150,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。 7. 关于门式钢架的恒载? 答:压型钢板及保温层 0.25kN/m2 檩条 0.05kN/m2 悬挂设备 0.2kN/m2

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 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。(无论结构软件 如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过 硬的素质。)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。屋面上雪

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。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材 料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。) 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。 (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 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况, 其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。

钢结构课程设计注意事项

钢结构课程设计注意事项 一、计算书 1、按照学校提供的《安阳工学院课程设计说明书》的格式书打印计算书。 2、封面 日期:2012年12月10号-12月16号。 3、课程设计任务书一页中除了设计题目,学生姓名等基本信息外,还要填写参考文献、工作计划。打印出来后要在学生签名处手写签字。 4、摘要:摘要是计算书内容的简短陈述。不阅读论文的全文,就能获得必要的信息。摘要是一篇完整的短文,可以独立使用。摘要应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等,重点是结果和结论。中文摘要一般超过300字,如遇特殊需要,字数可略多。摘要中一般不用图、表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来的以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。一般选取3-8个词作为关键词,以显著的字符另起一行,排在摘要的左下方,尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。中文关键词之间空二格隔开。 5、目录:编号从目录后第1张编起。 6、设计背景:主要写任务书和课程设计的要求。 7、设计方案:主要写钢屋架的布置和材料的选取、计算理论等。 8、参考文献的格式要和说明书中提供的格式一致。 参考文献反映本设计的取材来源、广博程度和可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献是向读者提供的一份有价值的信息资料。参考文献应单独置页。 参考文献著录规则按GB/T7714-2005国家标准执行格式: 主要责任者.题名:其他提名信息[文献类型标志].其他责任者.版本.出版地:出版者,出版年:引文页码[引用日期].获取和访问路径. 其中,主要责任者、题名、版本、出版地、出版者、出版年为必须著录项目,其他为选择项目。

最新钢结构设计原理重点

钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线?现行规范采用几条?为什么采用此数目?(1)根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 (2)4条 (3)初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式,什么截面发生此种屈曲? 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲(十字形)弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些?残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板?其计算原则是什么? (1)构件翼缘-三边简支,腹板-四边简支(2)局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算?(1)构件在弯矩作用平面内失稳(2)构件在弯矩作用平面外失稳(3)单肢验算(4)缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比?它的缀件有什么作用?计算模型? (1)两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多,绕虚轴稳定承载力有所降低,故采用加大的长细比(2)缀材承受剪力,而且能接受分肢计算长度(3)缀条为腹板,缀板为梁

7、轴压设计原则(1)等稳定性:使构件两个主轴方向的稳定承载力相同,以达到经济的效果,长细比应尽量接近,入x=入y(等稳定性原则)。(2)宽肢薄壁(3)连接方便,便于施工(4)制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证?控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面?弯曲正应力,剪应力,局部压应力,折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求?陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页,对直接承受动力荷载的梁,不考虑塑性发展,11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施:限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的;c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些? a抗弯刚度,抗扭刚度,翘曲刚度,提高M cr,稳定性增加,b受压区侧向支撑长度增加,临界弯矩M cr增加,C荷载性质(纯弯曲时最低,其次是均布荷载,再次是集中力) d 荷载作用位置,作用于翼缘M cr 降低,作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强;M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效,M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定? a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止受压翼缘侧向位

钢结构设计章节要点复习

第一章绪论 1、钢结构具有强度高、自重轻的优点,用于大跨度结构时具有明显的经济效果。其结构体系主要有网架结构、悬索结构、拱式结构、预应力钢结构等。 2、钢结构由于结构自重轻、构件体积小、装配化程度高、对高层建筑特别有利。在高层建筑特别是超高层建筑中,宜采用钢结构或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的组合结构。 3、轻型钢结构是由弯曲薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢、圆钢等组成的结构。 4、钢结构一般用于跨度大于40米的各种形式的大、中跨度桥梁 5、建造速度快、用钢量省、综合效益好——>适用于吊车吨位不大于20t的中小跨度厂房、仓库及中小型体育馆等大空间民用建筑。 拆装方便——>适用于需要拆迁的临时结构 6、宜用钢结构的情况 1)工业厂房钢结构 2)大跨度钢结构 3)高层及多层钢结构4)轻型钢结构 5)塔桅结构 6)板壳结构7)桥梁结构 8)移动式结构 第二章单层厂房与普通钢屋架 一、厂房结构 1、厂房结构是由屋盖(屋面板、檩条、天窗、屋架或屋架梁、托架)、柱、吊车梁(包括制动梁或制动桁架)、墙架、各种支撑和基础等构件组合而成的空间刚性骨架,承受作用在厂房结构上的各种荷载和作用,是整个建筑物的承重骨架。 2、单层厂房是由那些结构或构件组成的?这些组成部件的作用是什么? 结构组成: a横向框架由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成,是单层钢结构厂房的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载,并把这些荷载传递到基础。 b屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系,包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。c支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,它一方面与柱、吊车梁等组成单层钢结构厂房的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了单层钢结构厂房所必需的刚度和稳定。 d吊车梁和制动梁(或制动桁架)主要承受吊车竖向及水平荷载,并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。 e墙架一般由墙架梁和墙架柱(也称抗风柱)等组成,用以承受墙重和墙面风荷载 二、厂房布置与三缝设置 1、厂房合理规划的任务:1使厂房满足工艺和使用要求2适应今后可能生产过程的变动和发展 规划的主要内容:确定车间的平面和高度方向的主要尺寸和控制标高;布置柱网,确定变形缝的位置和做法;选择主要承重结构体系.布置和形式规划时考虑的要求设计标准化生产工业化施工机械化(这些要求主要通过建筑和结构的模数化定型化统一化来逐步实现) 2、模数化:使结构布置主要符合相应的模数尺寸定型化:同类构件和结构及其连接构造尽量采用相同的典型方式统一化:进一步使构件和连接的某些主要尺寸也统一起来 3、柱网:厂房柱的纵向和横向定位轴线在平面上构成规则的网格,柱网应根据工艺、结构和经济等布置。通常情况下,纵向柱距的模数采用6m,跨度的模数采用3m(L≤24m时)或采用6m(L≥24m时,但如确实需要仍可按3m)。 4、变形缝包括伸缩缝(温度缝)、防震缝和沉降缝。 伸缩缝的通常做法从基础顶面或地面开始,将相邻区段上部结构的构件完全分开(基础不分开),根据气温差和结构的具体情况,缝宽净距取≥30到60mm 防震缝(防止地震时两房屋相撞引起的次生危害)做法在地震区,当厂房平立面布置复杂,由刚度和高度相差很大的部分组成时,必须做成地面以上两侧构件完全分开,缝宽和构造符合防震要求。一般单层厂房取50-90mm,纵横跨交接处取100-150mm 沉降缝用于厂房相邻部分的高度、荷载、吊车起重量或基础体系相差很大,及地基条件有严重差异等情况,以防止结构或屋面、墙面等在过大的基础不均匀沉降下发生裂缝或破坏。做法一般是把两侧的结构包括基础,全部分开,使各自可以独立地自由沉降。

钢结构设计的稳定性原则与设计要点

钢结构设计的稳定性原则与设计要点 作者:马云龙 来源:《科学与财富》2020年第26期 摘要:钢结构作为建筑设计中一种主要的建造形式,目前,在大型厂房、桥梁、高层建筑物设计中被广泛应用。钢结构所采用的建筑钢材具有防变形、耐腐蚀、抗震以及符合环保要求等众多优点,因此能够在建筑设计领域得到广泛的应用。建筑工程采用钢结构时,其结构稳定性作为一个至关重要的指标,直接决定了建筑物的质量和使用寿命。本文结合笔者多年的建筑设计经验对建筑工程钢结构的稳定性展开讨论,已对相应问题提供参考。 关键词:建筑;钢结构;稳定性 0.;;; 前言 在建筑工程技术漫长的发展历程中,钢结构占据重要地位,目前,作为一种主流的建筑结构形式,被广泛应用于各类建筑设计中,尤其是在厂房、桥梁、机场、剧院、超高层等大型建筑结构中。在上世纪,由于钢材冶炼技术并不发达,建筑用钢材含碳量较高,其韧性和耐腐蚀性等缺点使得钢结构在建筑设计领域并不受重视,一度被边缘化,几乎淘汰。近年来,随着金属冶炼科技的不断进步,高强度、高韧性、耐腐蚀的建筑用钢材被广泛生产,钢结构又重新受到建筑设计师的青睐,被越来越多地使用在各种工程建造中,在减轻建筑物总体结构重量,提高建筑物整体安全性方面起到了积极作用。[1]随着建筑技术的不断发展,钢结构的使用也越来越广泛,各种复杂的使用条件对其稳定性提出了严峻的考验,本文将详细分析钢结构稳定性的设计在建筑工程使用的要点和原则,并总结相关经验教训。 1.;;; 钢结构的概念 钢结构顾名思义就是以钢材作为结构搭建的主要原材料,通过钢梁、钢板、钢柱等不同的钢制组件,采用焊接、铆接等连接手段进行拼接组装,进行大型建筑物搭建的建筑结构类型。钢结构以各类钢材作为主要材料,与普通混凝土等建筑材料不同,钢材具有重量轻,韧性强等特点,能够承受更大的力,因此在大中型建筑物设计中经常采用钢结构设计。钢结构构造稳定,不易变形,能够为建筑物提供良好的安全稳定性。但是,在某些特殊情况下也有可能出现钢结构失稳的情况,常见的有以下两种情况:一种是过大的压力直接作用在受力平衡点上,造成结构整体受力不均导致失稳。[2]另一种是钢结构构件由于长期使用,导致内部结构发生金属疲劳等问题,内部结构失去支撑作用,导致整体结构失稳。在进行钢结构设计之前,有必要明确这种结构的稳定性特点,才能在设计过程中有的放矢,避免结构弱点,发挥钢结构的优势,使得建筑物中的钢结构发挥更好的作用。 2.;;; 钢结构提高设计稳定性的原则

《钢结构设计禁忌及实例》资料

《钢结构设计禁忌及实例》 《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日 内容简介本书依据相干规范及工程实践经验,对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示,进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容,提出哪些题目不能那样做,而应当如何做。本书内容翔实,实用性、对照性强,可供盛大结构设计职员利用,也供相干专业施工、科研、教学职员参考。 索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例 【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂 【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱 【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构 【案例1.4】过量积灰积雪 【案例1.5】在吊车梁上随意施焊 【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏 【案例1.7】电机与平台共振 【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映 【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位 【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目 【案例1.11】钢材选择或利用不当

【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系 【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点 【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别 【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏 【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目 【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲 【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算 【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理 【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法 第2章选料 【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解 【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求 【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板 【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚 【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体 【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解 【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途 【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配 【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解 【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值

钢结构设计步骤与思路

钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者:佚名 时间:2008-7-30 浏览量: 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。 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。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、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,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

浅析钢结构工程制作质量控制要点(doc 8页)

浅析钢结构工程制作质量控制要点(doc 8页)

钢结构工程制作质量控制要点 1、进行钢结构设计和施工的单位必须具有相应的资质。 2、钢结构的检测项目包括: ⑴钢材的抽样复验 ⑵一、二级焊缝超声波(x射线)无损检测 ⑶大六角头高强螺栓的扭矩系数(扭剪型高强度螺栓的紧固轴力)检测 ⑷摩擦面抗滑移系数检测 ⑸整体垂直度 ⑹整体平面弯曲度 ⑺网架挠度 ⑻涂料厚度 ⑼高强螺栓的终拧扭距检测。 ⑽地脚螺栓力学性能检测 以上项目中⑸、⑹、⑺、⑻、⑼项为建设单位或监理单位见

证检测(测量)项目,其余必须经有相应资质的检测单位检测。 3、钢结构工程中属于下列情况之一的钢材,应在甲方、监理见证情况下进行抽样复验,其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求: ⑴国外进口钢材; ⑵钢材混批; ⑶板厚等于或大于40mm,且设计有Z向性能要求的厚板; ⑷建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材; ⑸设计有复验要求的钢材; ⑹对质量有疑义的钢材。 4、钢结构所采用的原材料、半成品、成品须有质量合格证,中文标志及检验报告。 5、钢结构施工单位应进行图纸会审,并编制施工组织设计或技术方案,施工过程中需与土建单位配合默契,安装钢结构前,须按下表对地脚螺栓进行严格验收。 项目允许偏差 支撑面 标高±3.0 水平度l/1000 地脚螺栓(锚栓)螺栓中心偏移 5.0 6、钢结构施工单位必须严格按图施工,(图纸设计深度要达到施工要求),特殊情况需进行材料代换,必须经过设计单位同

意。 7、钢结构的加工制作须有监造监理。 8、钢结构安装时,必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载,严禁超过设计图纸和相应规范要求。 9、钢结构安装过程中,结构形成空间刚度单元后,应及时对柱底和基础顶面的空隙进行二次浇灌,地脚螺栓安装好后的外露长度允许偏差0—+30mm。 10、焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不小于200mm,翼缘板拼接长度不小于2倍板宽;腹板拼接宽度不小于300mm,长度不小于600mm。 11、吊车梁和桁架不应下挠。 12、摩擦型高强度螺栓连接接触面应平整,有75%的面顶紧,边缘最大间隙0.8mm。当接触面有间隙时,小于1mm的间隙可不处理,1—+3mm的间隙,应将高出的一侧磨成1:10的斜面,打磨方向应与受力方向垂直。 13、高强度螺栓摩擦副使用前须进行扭矩系数(紧固轴力)和抗滑移系数复验,高强度螺栓不得作为临时螺栓使用,高强度螺栓施工分初扭和终扭,外露丝扣2—3扣。施工终拧扭矩检验应在终扭1小时后,48小时内完成。 14、永久性的普通螺栓,每个螺栓一端不得垫2个及以上的垫圈,螺栓拧紧后,外露丝扣不少于2扣。 15、螺栓孔的偏差超过允许值时,应采用与母材相匹配的焊

钢结构工程五大注意事项

(1)制作: 钢结构制作包括放样、号料、切割、校正等诸多环节。高强度螺栓处理后的摩擦面,抗滑移系数应符合设计要求。 制作质量检验合格后进行除锈和涂装。一般安装焊缝处留出30~50mm暂不涂装。 (2)焊接: 焊工必须经考试合格并取得合格证书,且必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊缝施焊后须在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。 焊接材料与母材应匹配,全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤。 施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法等,进行焊接工艺评定。 (3)运输: 运输钢构件时,要根据钢构件的长度和重量选用车辆。钢构件在车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均应保证构件不产生变形、不损伤涂层。 (4)安装: 钢结构安装要按施工组织设计进行,安装程序须保证结构的稳定性和不导致永久性变形。安装柱时,每节柱的定位轴线须从地面控制轴线直接引上。钢结构的柱、梁、屋架等主要构件安装就位后,须立即进行校正、固定。 由工厂处理的构件摩擦面,安装前须复验抗滑移系数,合格后方可安装。 (5)防火与防锈: 1)钢结构防火性能较差。当温度达到550℃时,钢材的屈服强度大约降至正常温度时屈服强度的0.7,结构即达到它的强度设计值而可能发生破坏。 设计时应根据有关防火规范的规定,使建筑结构能满足相应防火标准的要求。在防火标准要求的时间内,应使钢结构的温度不超过临界温度,以保证结构正常承载能力。 2)外露的钢结构可能会受到大气,特别是被污染的大气的严重腐蚀,最普通的是生锈。这就必须对构件的表面进行防腐蚀处理,以保证钢结构的正常使用。防腐处理的方法根据构件表面条件及使用寿命的要求决定。

GB50017-2017《钢结构设计规范》

GB50017-2017《钢结构设计规范》一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3基本设计规定 3.1设计原则 3.2荷载和荷载效应计算 3.3材料选用 3.4设计指标 3.5结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1强度 4.2整体稳定 4.3局部稳定 4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1轴心受力构件 5.2拉弯构件和压弯构件 5.3构件的计算长度和容许长细比 5.4受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1一般规定 6.2疲劳计算 7连接计算 7.1焊缝连接 7.2紧固件(螺栓、铆钉等)连接 7.3组合工字梁翼缘连接 7.4梁与柱的刚性连接 7.5连接节点处板件的计算 7.6支座

8构造要求 8.1一般规定 8.2焊缝连接 8.3螺栓连接和铆钉连接 8.4结构构件 8.5对吊车梁和吊车桁架(或类似结构)的要求 8.6大跨度屋盖结构 8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8制作、运输和安装 8.9防护和隔热 9塑性设计 9.1一般规定 9.2构件的计算 9.3容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1一般规定 10.2构造要求 10.3杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1一般规定 11.2组合梁设计 11.3抗剪连接件的计算 11.4挠度计算 11.5构造要求 附录 A 结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附:本规范用词说明 附:修改条文说明 其中下面打—的节为新增,下面打~~的节为有较多修改。

钢结构制造及注意事项

钢结构制造及注意事项 1.钢结构构件的制作加工 1)钢材的储存 (1)钢材储存的场地条件钢材的储存可露天堆放,也可堆放在有顶棚的仓库里。露天堆放时,场地要平整,并应高于周围地面,四周留有排水沟;堆放时要尽量使钢材截面的背面向上或向外,以免积雪、积水,两端应有高差,以利排水。堆放在有顶棚的仓库内时,可直接堆放在地坪上,下垫楞木。 (2)钢材堆放要求钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀;钢材堆放时每隔5~6层放置楞木,其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜,楞木要上下对齐,在同一垂直面内;考虑材料堆放之间留有一定宽度的通道以便运输。 (3)钢材的标识钢材端部应树立标牌,标牌要标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书编号。钢材端部根据其钢号涂以不同颜色的油漆。钢材的标牌应定期检查。 (4)钢材的检验钢材在正式入库前必须严格执行检验制度,经检验合格的钢材方可办理入库手续。钢材检验的主要内容有:钢材的数量、品种与订货合同相符;钢材的质量保证书与钢材上打印的记号符合;核对钢材的规格尺寸;钢材表面质量检验。 2)钢结构加工制作的准备工作

⑴详图设计和审查图纸一般设计院提供的设计图,不能直接用来加工制作钢结构,而是要考虑加工工艺,如公差配合、加工余量、焊接控制等因素后,在原设计图的基础上绘制加工制作图(又称施工详图)。详图设计一般由加工单位负责进行,应根据建设单位的技术设计图纸以及发包文件中所规定的规范、标准和要求进行。加工制作图是最后沟通设计人员及施工人员意图的详图,是实际尺寸、划线、剪切、坡口加工、制孔、弯制、拼装、焊接、涂装、产品检查、堆放、发送等各项作业的指示书。图纸审核的主要内容包括以下项目:①设计文件是否齐全,设计文件包括设计图、施工图、图纸说明和设计变更通知单等。②构件的几何尺寸是否标注齐全。③相关构件的尺寸是否正确。④节点是否清楚,是否符合国家标准。⑤标题栏内构件的数量是否符合工程和总数量。⑥构件之间的连接形式是否合理。⑦加工符号、焊接符号是否齐全。⑧结合本单位的设备和技术条件考虑,能否满足图纸上的技术要求。⑨图纸的标准化是否符合国家规定等。图纸审查后要做技术交底准备,其内容主要有:①根据构件尺寸考虑原材料对接方案和接头在构件中的位置。②考虑总体的加工工艺方案及重要的工装方案。③对构件的结构不合理处或施工有困难的地方,要与需方或者设计单位做好变更签证的手续。④列出图纸中的关键部位或者有特殊要求的地方,加以重点说明。⑵备料和核对根据图纸材料表计算出各种材质、规格、材料净用量,再加一定数量的损耗提出材料预算计划。工程预算一般可按实际

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