常见管件的结构简图及性能参数炭钢管道部件－弯头长直径
ASME/AN SI B16.9
炭钢管道部件--三通
ASME/ANSI B16.9
炭钢管道部件--缩径ASME/ANSI B16.9
第三节框架结构的计算简图 4.3.1 梁、柱截面尺寸 框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。 1、梁截面尺寸确定 2、柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即
框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。 3、梁截面惯性矩 在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I： 4.3.2 框架结构的计算简图 1、计算单元 框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。 就承受竖向荷载而言，当横向（纵向）框架承重，且在截取横向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不考虑纵向（横向）框架的作用。当纵、横向框架混合承重时，应根据结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。
2、计算简图 在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁与柱之间的连接用节点表示，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度；框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当各层梁截面尺寸相同时，除底层外，柱的计算高度即为各层层高。对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可近似取至板底。对于底层柱的下端，一般取至基础顶面；当设有整体刚度很大的地下室；且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时，可取至地下室结构的顶板处。
********** 有限公司 钢结构车间 钢 结 构 工 程 验 收 资 料 建设单位： 施工单位： 监理单位： 日期：
目 录 编号 第一章 名 称 页码 备注 钢结构工程施工、技术管理资料 钢结构工程概况 施工单位资格及焊工证报审 施工组织设计、施工方案及审批 技术交底记录 图纸设计变更、会审记录 钢结构工程质量控制资料检查表 有关安全及功能检验和见证检测项目检查记录 钢结构工程观感质量检查记录 钢结构交工资料 第二章 钢构件下料检验记录 钢构件拼装检验记录 钢构件 CO 保护焊接检验记录 2 焊接超声波探伤报告 钢构件抛丸除锈检验记录 钢构件防腐涂装检验记录 第三章 钢结构工程质量控制核查资料 原材料进出场合格证证书及检验报告 钢结构工程原材料、成品质量合格证明文件、检测报告 钢板材料质量合格证明文件、检测报告 焊接质量合格证明文件、检测报告 高强度大六角螺栓连接副扭矩系数试验报告 高强度螺栓连接摩擦面抗滑系数试验报告 其它附属材料质量合格证明文件、检测报告 施工试验报告及见证检测报告 1 2 超声波探伤报告 钢构件射线探伤报告 高强螺栓抗滑移系数检测报告 网架节点承载力试验报告 3 施工记录 高强度螺栓施工记录
钢结构矫正施工记录 钢零部件边缘加工施工记录焊接材料的烘焙记录 4 5 隐蔽工程验收记录 分项分部工程质量验收记录 钢结构子分部工程质量验收记录 钢结构焊接分项工程质量验收记录 钢结构焊接分项工程检验批质量验收记录 钢结构紧固件连接分项工程质量验收记录 钢结构（普通紧固件连接）分项工程检验批质量验收记录钢结构（高强度螺栓连接）分项工程检验批质量验收记录钢零件及钢部件加工分项工程质量验收记录 零件及钢部件加工分项工程检验批质量验收记录 钢结构组装分项工程质量验收记录 钢构件组装分项工程检验批质量验收记录 钢构件组装分项工程检验批中有关允许偏差检查记录 压型金属板分项工程质量验收记录 压型金属板分项工程检验批质量验收记录 单层钢结构安装分项工程质量验收记录 单层钢结构安装分项工程检验批质量验收记录 单层钢结构安装分项工程检验批质量验收中有关允许偏差检查记录 钢结构涂装分项工程质量验收记录 钢结构防腐涂料涂装分项工程检验批质量验收记录
钢结构材料清单汇总 一、图纸编号B-1材料，16#普通槽钢 一层:482.2m+二层:471m+三层:99.7m+四层:47.6m 合计:1100.5m 15.3kg/m×1100.5m=16.84T 二、图纸编号B-2、KL-2钢梁，450×180×8×10H型钢 一层:57.5m+二层:185.4m+三层:60.4m+四层:60.9m+五层:14m 合计:378.2m 56.5kg/m×378.2m=21.38T 三、图纸编号B-3钢梁，400×180×8×10H型钢 一层:75.8m+二层:69m+三层:71.6m 合计:216.4m 53.4kg/m×216.4m=11.55T 四、图纸编号KL-1、KL-2，600×250×12×16H型钢 基层:204m+一层:176m+二层:88.8m+三层:64.8m+四层:28.2m 合计:561.8m 119.32kg/m×561.8m=67.03T 五、图纸编号KL-1立柱，300×300×12×12方管 一层:20m+二层:20m+三层:30m+四层:30m 合计:100m 113.04kg/m×100m=11.3T 六、图纸编号KL-5-6-7，500×500×16×16方管 一层:20m+二层:20m+三层:30m+四层:28m 合计:98m 251.2kg/m×98m=24.62T 七、图纸编号KZ-2立柱，300×180×8×12H型钢 一层:40m+二层:40m+三层:64m
合计:144m 52.75kg/m×144m=7.59T 八、图纸编号ZC-1支撑钢梁，300×250×8×12H型钢 一层110.4m+二层:88m+三层:136m 合计:334.4m 65.94kg/m×334.4m=22.05T 九、连接板及肋板、埋板 基层:1.62T+一层:2.57T+二层:5.45T+三层:4.44T+四层:0.49T +五层:0.82T 合计:15.39T 十、标志杆材料：Φ600×10圆管 147.89kg/m×30m 合计：4.44T 十一、钢结构专用连接螺栓（10.9级） 1、屋面基层基础螺栓1200mm×Φ25，100套 2、一层连接螺栓Φ20×50 1796套 3、二层连接螺栓Φ20×50 2977套 4、三层连接螺栓Φ20×50 1892套 5、四层连接螺栓Φ20×50 540套 6、五层连接螺栓Φ20×50 220套 合计：7525套 螺栓合计：7525套 钢材合计：一+二+三+四+五+六+七+八+九+十=201.83T
第一章：工程概况和结构设计方案 2.1 工程概况 2.1.1设计依据： （一）工程设计使用年限： 本工程设计使用年限为 50 年。 （二）自然条件： 1.基本风压： )KN (2 0W =0.45 2.地面粗糙程度：B 类。 3.基本雪压： 0.65 KN/㎡。 4.工程地质见下表： 表2-1 拟建场地工程地质情况
地下水情况： 无侵蚀性，最高水位距地表 -2.0 m。 2.1.2 设计要求： （一）本工程主体为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第I分组，基本地震加速度为0.10g，场地类别为III类，现浇框架抗震等级为三级。层高4.5米。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚120mm。 （二）设计荷载： （1）不上人屋面活荷载 0.5 KN/㎡ （2）屋面雪荷载 0.65 KN/㎡ （3）车间活荷载标准值为 3.5KN/㎡。 （4）楼面永久荷载 3.80 KN/㎡ （5）屋面永久荷载 3.98 KN/㎡ 2.2 结构设计方案 2.2.1
图2-1 框架结构的计算简图 图2-2 纵向框架组成的空间结构 本方案中，按照纵向的平面框架进行计算。 2.2.2梁柱截面尺寸的初步确定 梁截面尺寸估算 梁截面高度一般取梁跨度的 1/12～1/8进行估算，梁宽取梁高的1/3～1/2。由此估算的框架梁的截面尺寸如下： 主框架梁：b×h=300mm×750mm 次梁： b×h=250mm×600mm 表2-2 梁截面尺寸（mm） 柱截面尺寸估算依据 （一）根据柱的轴压比限值按下列公式计算: 1.柱组合的轴压力设计值N=βFg E n 注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 F按简支状态计算柱的负载面积。由图二可知边柱及中柱的负载面积分别为7.2×3.5和㎡和7.2×6.8㎡。 g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12KN/m2。 n为验算截面以上的楼层层数。 2.Ac≥N/uNfc
第２章 结构布置及计算简图 2.1 结构选型和布置 2.1.1 结构选型 根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。 2.1.2 结构布置 根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。 2.1.3 初步截面尺寸 本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处山东省东营市，抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50001-2001）6.1.2知，本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为100mm ，屋面板厚度120mm 。板的混凝土强度等级均为C30，梁柱及基础的混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB400，其余钢筋采用HRB335。根据建筑平面确定结构局部平面布置图如图2-1。 图2-1 结构平面布置图 ⑴ 柱截面尺寸估算： 柱的截面尺寸估算公式:AGn N β=。 []c N c f N A μ=
N —柱组合的轴压力设计值。 β—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。 A —按简支状态计算的柱的负载面积。 G —折算在单位面积上的重力荷载代表值，可近似取为142/m kN 。 n —验算截面以上的楼层层数。 []N μ—框架柱轴压比限值，对一级、二级、三级抗震等级，分别取0.7、0.8和0.9 。 c f —混凝土轴心抗压强度设计值。 所以取轴压力较大的中柱进行柱子截面的设计： kN N 1277.6451421.152.1=???= 2mm 1051103 .145.801277640=?≥c A 则取柱的截面尺寸为mm 400mm 400?。 ⑵ 梁截面尺寸估算： 框架梁的截面尺寸确定时，应综合考虑竖向荷载大小、跨度、抗震设防烈度以及混凝土强度等级等多方面的因素。一般情况下，框架梁截面尺寸取值如下： b b h b ??? ??=31~21 b b l ?? ? ??=181~121h 由于横向梁的跨度分别为边跨5400mm ，中跨2400mm ，则取横向边跨梁b×h =240mm ×500mm ，中跨梁b×h =240mm ×500mm ，楼梯间梁b×h =350mm ×700mm 。纵向梁最大跨度为3900，最小跨度为2700，取纵向梁截面尺寸均为b×h =200mm ×400mm 。 2.2 框架计算简图 2.2.1 框架计算简图说明 本设计基础选用柱下交叉条形基础，基础高度为m 4.1，基础顶面距室外地面m 5.0，取12号轴线上的一榀框架进行计算，计算单元如图2-1所示。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。一层柱高从基础顶面算至二层楼面，其余各层柱高均为从本层楼面算至上层楼面，即首层柱高,4.55m ，其余各层柱高均为3.0m 。 2.2.2 框架梁柱截面特性 利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算柱的截面特性。 以12号轴线上的一榀框架为例计算梁柱的线刚度：
第二部分 设计计算书 2设计计算书 2.1 框架结构布置及计算简图 2.1.1 梁、柱截面尺寸估算 （1） 梁截面估算 1）横向框架：因为梁的跨度最大为5.9m,取跨度为5.9m 进行计算。 取5900L mm =。11 ( ~)328~5901018 h L mm mm ==，取500h mm =， 11 (~)167~25023 b h mm mm ==，取250b mm =， 所以横向框架梁的截面尺寸为：250500b h mm mm ?=? 2）纵向框架：取6400L mm =， 11 (~)356~6401018h L mm mm ==，取500h mm =， 11 (~)167~25023 b h mm mm ==，取250b mm =， 所以纵向框架梁的截面尺寸为：250500b h mm mm ?=? 3）一级次梁： 取3900L mm =， 11 (~)217~3251218h L mm mm ==,考虑有二级次梁，故偏安全取400h mm =， 11 (~)133~20023 b h mm mm ==，取200b mm =， 所以次梁的截面尺寸为：200400b h mm mm ?=? 4）阳台挑梁：取2000L mm =， 1 3336 h L mm = =，取400h mm =， 11 (~)133~20023b h mm mm ==，取250b mm =， 所以次梁的截面尺寸为：250400b h mm mm ?=? （2） 柱截面尺寸估算 本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度52.50060h m m =<，抗震等级为框架抗震等级为三级，可得轴压比0.90μ=；剪力墙抗震等级为二级，可得轴压比0.20μ=，故。 按轴压比估算截面尺寸，根据经验取荷载为2 12/KN mm ，底层选择C35型混凝土。 底层：
【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
2、结构布置及计算单元的确定 2 结构布置及计算单元的确定 2.1 结构布置 建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变（《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）3.4.2条）。 2.1.1 结构平面布置原则 1）平面宜简单、规则、对称，减小偏心；平面长度不宜过长；平面突出部分的长度不宜过大、宽度不宜过小；建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置（《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）3.4.3条）。 2）设计中宜调整平面形状和尺寸，采用构造和施工措施，避免设置伸缩缝、防震缝和沉降缝（《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）3.4.13条）。 3）抗震设计时，框架结构楼梯间的布置应尽量减小其造成的结构平面不规则（《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）6.1.4条）。在结构单元两端和拐角处不宜设置楼梯间、电梯间和电梯井，必须设置时应采取加强措施。 2.1.2 结构竖向布置原则 1）高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化（《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）3.5.1条）。 2）高层建筑宜设地下室（《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）12.1.1条）。 5
重庆大学本科生毕业设计 2.1.3 建筑平面布置如图2.1.1所示 2.1.4 结构平面布置如图2.1.2所示 2.2 结构计算单元确定 混凝土结构宜按空间体系进行结构整体分析，并宜考虑结构单元的弯曲、轴向、剪切和扭转等变形对结构内力的影响。体型规则的空间结构，可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析，但应考虑平面结构的空间协同工作（《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）5.2.1条）。 本次计算，将本高层建筑沿两正交主轴划分为若干平面抗侧力结构计算内力、位移并进行截面设计。横向选择标准中框架及边框架进行计算；纵向选则一榀中框架进行计算。 2.3 结构计算模型 2.3.1 混凝土结构的计算简图宜按下列方法确定（《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）5.2.2条）： 1）梁、柱、杆等一维构件的轴线宜取为截面几何中心的连线，墙、板等二维构件的中轴面宜取为截面中心线组成的平面或曲面； 2）现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可作为刚接；非整体浇注的次梁两端及板跨两端可近似作为铰接； 3）梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定，并应根据支承点的连接刚度或支承反力的位置加以修正； 4）梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时，在计算模型中可作为刚域处理。 6
附件2： 钢结构工程采购技术要求和质量标准 目录： 1.依据（标准和规范） 2.送样要求 3.材料、设备及配件要求 4.施工工艺 5.成品保护要求 6.施工组织方案编制、供货、安装工期及其他时间配合要求
1.依据 1.1.除另有注明外，本工程须符合设计、图纸和相关国家、地方及行业标准，主要包括但不 限于： 《工程建设标准强制性条文》2013年版 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013） 《建筑装饰装修工程施工及验收规范》（GB50210-2001） 《住宅装饰装修工程施工规范》（GB50327-2001） 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988） 《漆膜一般制备法》（GB1727-92） 《漆膜厚度测定法》（GB1764-89） 1.2.除上述规范及要求外，本工程施工制作及安装施工组织设计应符合国家及项目当地现行 有关规范、规程的规定。 1.3.若承包商对以下要求有任何疑义，应立即向甲方提出，由甲方采购部门做最终决定，否 则视为接受。 2.送样要求 2.1.材料样板应在招标阶段确定，包括钢结构的型材、连接件、预埋件等均应制作样板。2.2.投标单位提供样板必须符合第3项“材料、设备及配件要求”，包括品牌和材质等. 2.3.施工过程中，严格选用招标单位事先确认的型材、构件样品；若中标单位发现施工过程 中无法使用事先确认的样品，应事先知会招标单位，在得到招标单位认可的情况下，方可更改。招标若发现中标单位未经允许，擅自更换确认样品，按照合同约定处以相应罚款。 3.材料、设备及配件要求 3.1.圆钢管采用Q345B无缝钢管或高频焊管钢，质量应符合《结构用无缝钢管》GB8162-2008 和《直缝电焊管》GB/T13793-2008的规定。矩形钢管采用材质Q345B的冷弯矩形钢管。 以下截面杆件材质采用Q235B：Φ48X3.5，Φ60X4，Φ76X4，Φ89X4，矩120X80X3，其余截面杆件材质为Q345B。 3.2.所有钢材、钢板除特殊注明外，均采用Q345B钢。 3.3.焊条质量应符合相关规范要求:Q235钢材间的焊接采用E43型焊条，采用H08A,H08E配 合中锰型或低锰型焊剂。Q345钢材间的焊接采用E50型焊条，采用H08Mn,H08MnA配合高锰型焊剂.Q235钢材与Q345钢材间的焊接采用E43型焊条。 3.4.锚栓的材质采用Q235B钢。销钉的材质采用Q235B钢。 3.5.室外金属构件（防腐层寿命应达到10年以上，适用于室外或半室外金属构件）： 3.5.1.金属构件表面热镀锌处理，厚度均匀，≥60um。 3.5.2.刷涂环氧锌基底漆一层,干漆膜厚度≥20um。 3.5.3.喷涂环氧中间漆一层，干漆膜厚度≥20um。
1.恒荷载作用下内力计算 1.1梯形（三角形）、均布恒荷载作用下简支梁支座剪力和跨中弯矩 (kN) (kN-m) 式中g 1—梁上均布荷载值（kN/m)； g 2—梁上梯形（三角形）分布荷载值（kN/m)。 各梁内力计算结果如表1.1 表1.1 恒荷载作用下框架梁按简支计算的梁端剪力和跨中弯矩 g 1g 2V A0V B0l M AB0 g 1g 2V B0r M BC06 3.4015.5241.6341.6375.30 2.709.959.597.291～517.5512.64 78.25 78.25127.84 2.70 8.10 8.44 6.33 AB 梁 l =6m a =0.325 层次 BC 梁 l =2.5m a =0.5 1.2恒荷载作用下框架弯矩计算 梯形（三角形）恒荷载化作等效均布荷载 g =g 1+（1-2a 2+a 3）g 2 （kN/m ） 梁端固端弯矩 （kN-m ） 梁固端弯矩计算结果如表1.2 表1.2 框架梁恒荷载作用下固端弯矩计算表 g 1g 2g M g 1g 2g M M m 6 3.40 15.5216.1748.52 2.709.958.92 4.65-2.641～5 17.5512.64 27.95 83.86 2.708.107.76 4.04 -2.29 AB 梁 l =6m a =0.325 BC 梁 l =2.5m a =0.5层次 框架结构利用弯矩二次分配法的计算过程和结果见图1.1。 1.3恒荷载作用下框架剪力计算 梁： （AB 梁）； 柱： 式中：V —计算截面剪力（kN ）； V 0—梁计算截面在简支条件下剪力（kN ）； M l 、M r —分别为AB 梁左右两端弯矩值（kN-m ）。 M t 、M b —分别为计算截面所在柱的上下两端弯矩值（kN-m ）。
教案 专业：道路桥梁工程技术 课程：工程力学 教师：刘进朝 学期：2010-2011-1 教案首页 授课日期： 2010年 9 月 22 日授课班级：10211-10216
教学内容： 课题1 静力学基本知识与结构计算简图一、静力学基本概念
1.力的概念 ※定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变和变形状态发生改变。 ※力的三要素：大小，方向，作用点 集中力：例汽车通过轮胎作用在桥面上的力。 2.力系的概念 定义——指作用在物体上的一群力。 根据力系中各力作用线的分布情况可将力系分为平面力系和空间力系两大类。 若两个力系分别作用于同一物体上时，其效应完全相同，则称这两个力系为等效力系。 用一个简单的等效力系（或一个力）代替一个复杂力系的过程称为力系的简化。 力系的简化是工程静力学的基本问题之一。 3.刚体的概念：指在力的作用下，大小和形状都不变的物体。 4.平衡的概念 平衡——指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。 二、静力学基本公理 公理1：二力平衡公理。 作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用线共线，作用于同一个物体上（如图所示）。 （a）（b） 注意：①对刚体来说，上面的条件是充要的②对变形体来说，上面的条件只是必要条件 例如，如图所示之绳索 二力构件（二力杆）：在两个力的作用下保持平衡的构件。 例如，如图所示结构的直杆AB、曲杆AC就是二力杆。
（a）（b）（c） 公理2：加减平衡力系公理。 在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 加减平衡力系公理也只适用于刚体，而不能用于变形体。 推论1：力的可传性。 作用于刚体的力可沿其作用线移动而不致改变其对刚体的运动效应（既不改变移动效应，也不改变转动效应），如图所示。 因此，对刚体来说，力作用的三要素为：大小，方向，作用线 注意：（1）不能将力沿其作用线从作用刚体移到另一刚体。 （2）力的可传性原理只适用于刚体，不适用于变形体。 例如，如图（a）所示之直杆 （a）拉伸 （b）压缩 在考虑物体变形时，力失不得离开其作用点，是固定矢量。 公理3：力的平行四边形法则。 作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示，如图（a）所示。 F R=F1+F2 力的平行四边形法则可以简化为三角形法则，如图（b）所示，
钢结构有关规范目录 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 版） 冷弯薄壁型钢结构技术规程GB50018-2002 钢结构焊接规范GB50661-2011 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 钢结构工程施工规范GB50755-2012 钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ82-2011 门式刚架轻型房屋钢构件JG 144-2002 波浪腹板钢结构应用技术规程CECS 290-2011 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 强制性条文 4.2.1 钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。 检查数量：全数检查。
检验方法：检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 4.3.1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 4.4.1 钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型）、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和坚固轴力（预拉力）的检验报告。 检查数量：全数检查。 检查方法：检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 5.2.2 焊工必须经考试合格并取得合格证书.持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内焊施。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。 5.2.4设计要求全焊透的一、二级焊缝采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034。2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表5.2.4的规定。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查超声波或射线探伤记录。 一、二级焊缝质量等级或射线探伤记录表5.2.4
钢结构规范和图集【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、GB59135-200 6、《高耸结构设计规范》 6、GB500046-2008、《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（2006）、《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
钢结构资料清单 一、钢结构工程物资 1、钢结构工程物资主要包括钢材、钢构件、焊接材料、连接用紧固件及配件、防火防腐涂 料、焊接(螺栓)球、封板、锥头、套筒与金属板等。 2、主要物资应有质量证明文件,包括出厂合格证、检测报告与中文标志等。 3、按规定应复试得钢材必须有复试报告,并按规定实行有见证取样与送检。 4、重要钢结构采用得焊接材料应有复试报告,并按规定实行有见证取样与送检。 5、高强度大六角头螺栓连接副与扭剪型高强度螺栓连接副应有扭矩系数与紧固轴力(预拉 力)检验报告,并按规定做进场复试,实行有见证取样与送检。 6、防火涂料应有有相应资质等级检测机构出具得检测报告。 施工记录 一、隐蔽工程检查记录 二、预检记录 三、施工检查记录 四、交接检查记录 五、地基验槽检查记录 六、地基处理记录 七、地基钎探记录 八、混凝土施工记录 九、构件吊装记录 《构件吊装记录》,内容包括构件名称、安装位置、搁置与搭接长度、接头处理、固定方法、标高等。 十、焊接材料烘焙记录 焊接材料在使用前,应按规定进行烘焙,有烘焙记录。 十一、钢结构安装施工记录 1、钢结构主要受力构件安装应检查垂直度、侧向弯曲等安装偏差,并做施工记录。 2、钢结构主体结构在形成空间刚度单元并连接固定后,应检查整体垂直度与整体平面弯曲度得安装偏差,并做施工记录。 3、钢结构安装施工记录应由有要应资质得专业施工单位负责提供。 十二、检查挠度值与其她安装偏差 钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后,应检查挠度值与其她安装偏差,并做施工记录。十三、防水工程施工记录 十四、通风(烟)道、垃圾道检查记录 十五、支护与桩(地)基工程施工记录 施工试验记录 一、施工试验记录(通用) 1、按照设计要求与规定规定应做施工试验,且规程无相应施工试验表格得,应填写《施工试验记录》 2、采用新技术、新工艺及特殊工艺时,对施工试验方法与试验数据进行记录,应填写《施工试验记录》 二、回填土 1、土方工程应测定土得最大干密度与最优含水量,确定最小干密度控制值,由试验单位出具《土工击实试验报告》 2、应按规范要求绘制回填土取点平面示意图,分段、分层(步)取样做《回填土试验报告》
质量标准 4.1一般规定 4.1.1本章适用于钢结构制作和安装中的钢构件焊接和焊钉焊接的工程质量验收。 4.1.2钢结构焊接工程可按相应的钢结构制作或安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批。 4.1.3碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后，进行焊缝探伤检验。 4.1.4焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。 4.2钢构件焊接工程I主控项目 4.2.1焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。检查数量:全数检查。检验方法:检查质量证明书和烘焙记录。 4.2.2焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。检查数量:全数检查。检验方法:检查焊工合格证及其认可范围、有效期。 4.2.3施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。检查数量:全数检查。检验方法:检查焊接工艺评定报告。 4.2.4设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其
内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表4.2.4的规定。检查数量:全数检查。检验方法:检查超声波或射线探伤记录。表 4.2.4 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级ⅡⅢ 检验等级B级B级探伤比例100％20％内部缺陷射线探伤评定等级ⅡⅢ检验等级AB级AB级探伤比例100％20％注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：(1)对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；(2)对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。 4.2.5T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4(图4.2.5a、b、c)；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2(图4.2.5d)，且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0～4mm。检查数量:资料全数检查；同类焊缝抽
多层框架设计实例 某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1．设计资料 （1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。 （2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。 （3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。 （4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。 （5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。 （6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。 （7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。
（8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊 楼面活荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2．钢筋混凝土框架设计 （1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。 图2 结构平面布置图 边跨（AB、CD）梁：取 中跨（BC）梁：取 边柱（A轴、D轴）连系梁：取 中柱（B轴、C轴）连系梁：取 柱截面均为
现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截 面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截 面惯性矩）。 边跨（AB、CD）梁： （其他梁、柱的线刚度计算同上，略） 图 3 结构计算简图 （图中数字为线刚度） （2）荷载计算 1）恒载计算 ①屋面框架梁线荷载标准值： 20mm厚水泥砂浆找平 100厚～140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩
钢结构规范和图集 【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
钢材及制品标准 钢分类GB/T3304-1991 普通碳素结构钢 GB/T700-2006优质碳素结构钢 GB/T699-1999 低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994 高耐候结构钢 GB/T4171-2000 焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000 桥梁用结构钢 GB/T 714-2000 建筑结构用钢板GB/T19879-2005 不锈钢热轧钢板和钢带GB/T4237-2007 热轧钢板和钢带 GB/T709-1988 一般结构用热连轧钢板和钢带GB/T2517-1981 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带 GB/T3524-1992 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T912-1988 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T3274-1989 冷轧钢板和钢带 GB/T708-1988 碳素结构钢冷轧钢带 GB/T716-1991 厚度方向性能钢板 GB/T5313-1985 连续热镀锌薄钢板和钢带 GB/T2518-2004 彩色涂层钢板及钢带 GB/T12754-1991 建筑用压型钢板 GB12755-1991 花纹钢板GB/T3277-1991 冷弯波纹钢板 GB/T6724-1986
焊接钢管用钢带 GB/T8165-1997 耐热钢板 GB/T4238-1992 热轧等边角钢 GB/T9787-1988 热轧不等边角钢 GB/T9788-1988 热轧工字钢 GB/T706-1988 热轧槽钢 GB/T707-1988 热轧圆钢、方钢GB/T702-1986 热轧扁钢GB/T704-1988 热轧H型钢和部分T型钢 GB/T11263-2005 普通焊接H型钢 YB 3001-1992 结构用高频焊接薄壁H型钢 JG/T 137-2001 冷弯型钢 GB/T6725-2002 结构用冷弯空心型钢方矩型管 GB/T6728-2002 通用冷弯开口型钢 GB/T6723-1986 建筑用轻钢龙骨 GB/T 11981-2001 结构用无缝钢管 GB/T8162-1999 输送流体用无缝钢管GB/T8163-1999 直缝电焊钢管GB/T13793-1992 螺旋焊钢管GB/T9711-1997 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 17395-1998 钢管的验收、包装、标志和质量证明书 GB2102-88 结构用不锈钢无缝钢管 GB/T 14975-2002 直缝电焊钢管 YB242-63