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0.8。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）；
Q370q（C、D、E级）；
Q420q（C、D、E级）。
如：南京大胜关大桥，Q370qE用于受拉部位，Q420qE用于受压部位。
6、厚度方向性能钢板
对应标准GB5313-85, 有3个等级系列：
Z15、Z25、Z35。钢板的抗层状撕裂性能采用厚度方向拉力试验的断面收缩率来评定。如：Z35钢，断面收缩率三个试样平均值不小于35％，其中单个试样不小于25%。主要是
硫的含量低，如Z35钢，硫的含量不大于0.005%。
7、焊接用耐候钢
对应标准GB/T4172, 有4个强度等级：
Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH。
特点是钢中含有铜和铬，具有耐大气腐蚀的性能。
8、可焊性与碳当量
材料能否获得满意的焊接质量的性能称为材料的可焊性。碳是钢中最主要的元素，也是对可焊性最具影响力的元素。含碳量越高，可焊性越差。
把各种合金元素对材料可焊性影响的程度折合成碳对材料可焊性的影响，称为碳当量。我国的碳当量计算公式为：
Ceq（％）小于0.45%时，可焊性是良好的。
９、钢材的损耗率
１、山海关桥梁厂：
双定尺料为６％，非定尺料为８％。
２、坝陵河大桥，设计规定：一般为６％，整体节点为１０％。
二、焊接工艺评定及常用的焊接方法
1、焊接工艺评定
焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据。
焊接工艺评定的目的，一是审定生产工艺能否实现；二是质量保证可靠程度；三是经济合理性。
机械性能试验项目、试样数量及试验方法应符合下表的规定。
机械性能试验项目、试样数量（个）
注：①弯曲角α=180°；
②缺口开在焊缝中心及熔合线外1.0mm处各3个。
接头拉伸（拉板）试验是为了检测接头的抗拉强度，一般断在母材。屈服强度在原材料复验时已测过，此处一般不测。
焊缝金属拉伸（拉棒）试验是检测焊缝金属的屈服强度、抗拉强度及延伸率。
接头侧弯试验，弯芯直径和弯曲角度应符合母材标准对冷弯的要求。若板厚小于１０mm，做侧弯试验不便操作，可做一个面弯和一个背弯代替侧弯。
2、常用焊接方法
当前，桥梁钢结构常用的焊接方法主要是三种：
手工电弧焊、埋弧自动焊、CO
气体保护焊。
2
三种焊接方法的比较
三、常用焊接材料
1、低合金结构钢焊条
对应标准GB/T5118－95。常用：J507，即E5015，结构钢焊条，焊缝金属抗拉强度５０kg/mm2,碱性低氢型药皮，焊接电源，直流反接。其熔敷金属冲击韧性比较高。J50２，即E5003，酸性焊条，钛钙型药皮，焊接电源，交直流两用。
2、埋弧焊低合金钢用焊丝和焊剂
熔化焊钢丝对应标准GB/T14957－94。
焊剂对应标准GB/T5293－99。焊接Q345C钢可以选用：
HJ431+H08A，或SJ101+ H10Mn2。
HJ431：HJ－焊剂；431－高锰、高硅、低氟。
H08A：H－焊接用钢丝；08－含碳量0.08%；A－高级，S、P含量低。
H10Mn2：H－焊接用钢丝；10－含碳量0.10%，Mn2－含锰量将近2％。
SJ101：SJ－烧结焊剂；101－编号，合金元素含量较低。
合金元素含量低的焊丝搭配合金元素含量高的焊剂，合金元素含量高的焊丝搭配合金元素含量低的焊剂。
气体保护焊低合金钢用焊丝
3、CO
2
实芯焊丝对应标准GB/T8110－95，常用：ER49-1、ER50-1、 ER69-1、ER76-1、ER83-1。ER表示焊丝，50表示熔敷金属抗拉强度最低值为550MPa。
ER49-1相当于H08Mn2Si。
药芯焊丝对应标准GB/T10045－2001。常用：E501T、E551T等，E表示焊丝，50为熔敷金属的抗拉强度等级（kg/mm2，即480MPa），１表示全位置焊接，T表示药芯焊丝。
四、电焊条
1、焊条芯，一般用H08，对应标准GB/T14957－94。
2、焊条药皮成份
）等；
造气剂：淀粉、木粉、大理石（CaCO
3
造渣剂：大理石（CaCO
）等矿物；
3
脱氧剂：硅铁、锰铁；
合金剂：硅铁、锰铁；
）;
除氢剂：萤石（CaF
2
粘结剂：水玻璃（硅酸钠、硅酸钾）。
硅铁、锰铁脱氧剩余部分做为合金剂。
结构钢焊条，焊条芯相同，调整药皮配方，可获得不同性能的电焊条。
3、焊条的保管与烘培
对应标准JB3223－83。
酸性焊条75～150℃，烘干1～2h；碱性焊条350～400℃，烘干1～2h。烘干后放入100～150℃保温筒内。存放焊条的架子距地面和墙壁不小于300mm，严防潮湿。
焊接材料除应符合现行国家标准外，其抽样检验尚应符合以下规定：
制造厂首次使用的焊接材料应进行化学成分和熔敷金属力学性能检验；
连续使用的同一厂家、同一型号的焊接材料，实芯焊丝逐批进行化学成分检验，焊剂逐批进行熔敷金属力学性能检验，药芯焊丝和焊条每一年进行一次熔敷金属力学性能检验；
五、焊接材料选用原则
1、等强度原则
焊接同种材料时，按焊接接头与母材等强度的原则来选择焊接材料。
2、就低不就高原则
不同强度等级钢材焊接时，按强度等级低的一种来选择焊接材料。
3、等同性原则
碳钢或低合金钢与不锈钢焊接时，则一律采用高镍铬不锈钢焊条。
4、等条件原则
焊接承受冲击载荷构件时，采用碱性低氢型焊条。
5、低缺陷原则
对厚板多层焊时，可采用低强度等级焊接材料，有利于减少冷裂纹；焊接淬硬倾向大的中碳调质钢时可采用奥氏体焊条焊接，有利于减少冷裂纹的产生。
六、焊缝性能的控制
1、焊缝强度的控制
对接焊缝的屈服强度和抗拉强度不低于母材，并不超过母材100MPa，超过时用韧强比来控制。
≥0.13，关键在于焊接材料的选用，等强度即可。
一般要求φ
K
2、焊缝韧性的控制
焊接接头的冲击韧性A
（纵向）不低于母材。主要靠控制焊接热能输入，即控制焊接
KV
线能量的大小，减少热能输入；通过预热和缓冷降低冷却速度。
3、焊接线能量
v
V I v q
h h ??=η(J/㎝) I h —焊接电流；
V h —电弧电压；
v —焊接速度，m/s ； η—系数，一般取0.8。
七、开工前的技术准备工作
编制《管理人员通讯录》、《施工组织设计》、《施工工艺方案》、《施工转换图纸》、《施工拆零图》、《焊接工艺评定任务书》、《焊缝编号说明书面》、《焊接工艺规程》、《无损检验清册》、《产品试板清册》、《高强度螺栓清册》、《涂装施工组织设计》、《生产计划》、《检验规则》、《钢材进场计划》等。要做好技术交底、场地布置、安全教育、焊工考试、工装卡具设计与制作等工作。收集特种人员从业资格证书、试验室资质等相关资料。
八、桥梁钢结构制造的主要工序
对应规范TB10212－2009《铁路钢桥制造规范》
1、原材料复验
钢材应成批验收,每批由同一厂家、同一材质、同一出厂状态（指按热处理状态供应），每10个炉（批）号抽检一组试件（每批钢材重量不得大于60t ）。
每批钢材的检验项目,取样数量,取样部位和试验方法应符合下表规定
2、放样、作样、号料、下料
直接在钢板上划出零件的切割线称为放样。放样一般适用于较大的矩形零件；当相同零件数量较多时，为了提高生产效率，用薄铁皮或纸板制作适用于各种形状和尺寸的样板，用来在钢材上标出切割线位置，此项工作叫做作样。一般尺寸较小的零件制作下料样板，尺寸较大的矩形零件需要切角时制作切角样板。利用下料样板在钢板上划出零件的切割线叫做号料。放样、号料以后进行切割下料。
注意杆件受力方向应与钢板轧制方向一致；要套料，节约用料；预留焊接收缩余量及加工余量。
工型杆件和箱型杆件腹板的宽度是控制杆件高度重要尺寸。所以，腹板必须经过机加工铣边或刨边，俗称“配刨”。
3、开坡口
气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸，见GB985－88；埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸，见GB986－88。
4、组装
组装要在胎架上进行，配备相应的工装和夹具，凡是先孔的杆件都必须以孔来定位。要控制装配间隙及杆件的形状和尺寸。
翼缘板的拼接缝与腹板的拼接缝的间距不应小于200mm，相邻焊缝的间距不小于100mm，接料的长度不小于1000mm，接料错边不大于2mm。如下图
焊缝错开的最小距离
1—盖板；2—腹板；3—板梁水平肋或箱形梁纵肋；
4—板梁竖肋或箱形梁横肋；5—盖板对接焊缝
5、焊接
要选择合适的焊接工艺参数，严格控制线能量。环境温度不低于5℃，环境湿度要小于80％。
焊前，待焊区要彻底去除污物和铁锈。红锈Fe
2O
3
*nH2O,容易产生氢气孔和
氢脆。
定位焊应距设计焊缝端部30mm以上，其长度50～100mm，间距500～600mm，焊脚尺寸不大于设计焊缝的1/2。
对接焊缝要加引（熄）弧板，引（熄）弧板的尺寸为：150×80×t。起（熄）弧要在
距设计焊缝以外80mm的引（熄）弧板上。
焊缝金属的熔合比：焊缝金属是由母材金属和填充金属熔合在一起组成的。母材金属占焊缝金属的百分比，称为熔合比，它影响焊缝金属的化学成份和机械性能。
焊缝金属的结晶：结晶从液态金属和固态金属的分界面开始，晶粒向散热方向相反的方向长大，晶粒长大和新晶粒生成是同步进行的。熔点高的先结晶，熔点低的后结晶。低熔点共晶体被挤向晶粒的边缘，形成“显微偏析”，对焊缝性能影响不大。低熔点共晶体最终被挤向最后结晶区域，形成“区域偏析”。当低熔点共晶体分布方向与受力方向垂直时，极易产生裂纹。窄而深的焊缝容易产生裂纹，宽而浅的焊缝则不易产生裂纹。焊缝宽度与深度之比称为焊缝的成型系数，埋弧焊的焊缝成型系数为1.3～2.0为好。
焊缝的宽度：焊缝宽度等于坡口宽度两则各加2mm。
焊缝的深度：焊缝顶面到焊缝底部的最大距离。
焊缝的熔深：待焊接面熔化的深度。
6、焊缝外观质量
对应标准GB10854－88、TB10212－2009。
焊接宜在室内进行。露天焊接，手弧焊风速超过８m/s,气体保护焊风速超过２m/s时，应采取防风措施。
焊缝外观质量标准（mm）
注：① 手工角焊缝全长的10%允许h 1 +3.0
-1.0 7、无损检验
UT －超声波探伤，对应标准GB11345－89；RT －射线探伤，对应标准GB3223－2005；MT －磁粉探伤，对应标准GB15822－95；PT －渗透探伤。
无损检验在焊后24h 以后进行。
焊缝超声波探伤内部质量分级
焊缝超声波探伤范围和检验等级（mm）
焊缝超声波检验等级应符合下列规定：
检验等级分为A、B、C三级，检验完善程度和检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高。
A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验，只对允许扫查到的焊缝截面进行探测；B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。受几何条件的限制可在焊缝的双面单侧采用两种角度的探头进行检验，条
件允许时应做横向缺陷的检验；C级检验至少要求采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，同时要做两个扫查方向和两种角度探头的横向缺陷检验。
采用任何检验等级都应使检测系统灵敏度余量能够满足验收标准。否则应增加探测面（如双面双侧等）。
缺陷指示长度：焊缝超声波检验中，按规定的测量方法以探头移动距离测得的缺陷长度。
板厚小于等于30mm（不等厚对接时，按薄板计）的主要杆件受拉横向、纵向对接焊缝除按规定进行超声波探伤外，还应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）进行射线探伤，探伤范围为焊缝两端各250~300mm，焊缝长度大于1200mm时，中部加探250～300mm；厚度大于30mm（不等厚对接时，按薄板计）的主要杆件受拉横向、纵向对接焊缝除按规定进行超声波探伤外，还应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）增加检验等级为C级、质量等级为Ⅰ级的超声波检验。此时焊缝余高应磨平，使用的探头折射角应有一个为45°，探伤范围为焊缝两端各500mm。焊缝长度大于1500mm时，中部加探500mm。对表面余高不需磨平的十字交叉（包括T字交叉）对接焊缝应在以十字交叉点为中心的120~150mm范围内100%射线探伤。焊缝的射线探伤应符合现行国家标准《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB3323）的规定，射线透照技术等级采用B级（优化级），焊缝内部质量应达到Ⅱ级；
用射线和超声波两种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格；
桥面板纵肋角焊缝采用磁粉探伤，U形肋探伤比例100%，板肋探伤比例10%，探伤范围为焊缝两端各1000mm，磁粉探伤应符合现行标准《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061）的规定，焊缝质量应达到Ⅱ级；缺陷评定应符合本规范附录G的规定；
采用超声波和磁粉进行局部探伤的焊缝，当发现裂纹时，应将该条焊缝的探伤范围延至全长。采用射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时应加倍检验。
超声波探伤比例为各条焊缝长度的百分比数，绝对不是部件、构件焊缝总长的百分数，这是保证每条焊缝质量的硬性规定。
签发无损检验报告书必须是具有二级证书资格人员，否则报告无效。
8、产品试板
焊缝应按下表规定的焊缝类型确定产品试板数量，接头数量少于表中数量时应做一组产品试板。产品试板焊缝经外观和探伤检验合格后进行接头拉伸、侧弯和焊缝金属低温冲击试验，试样数量和试验结果应符合焊接工艺评定的有关规定；
产品试板数量
9、制孔
优先采用数控钻孔，一端先孔（下料平整后立即钻孔），另一端后孔（杆件经调校合格
后钻孔），采用整体覆盖式钻孔模板，以保证杆件孔群之间的精度。
螺栓孔径允许偏差为＋0.7mm。
螺栓孔距允许偏差（mm）
注：①连接支座的孔群中心距允许偏差；
②括号内数值为人检结构的允许偏差。
螺栓孔距允许偏差（mm）
注：①连接支座的孔群中心距允许偏差；
②括号内数值为附属结构的允许偏差。
九、焊接应力与变形
1、焊接变形产生的原因
焊接过程中由于对工件不均匀的加热，导致工件形状、尺寸改变（长宽缩短、角度改变、弯曲变形等），产生了焊接应力与变形。
(1)钢棒自由状态和刚性固定状态下的变形与应力图：
钢棒在自由状态下加热，轴向和径向尺寸加大。
自由状态
将钢棒两端固定，均匀加热，钢棒轴向无法伸长，径向尺寸加大。
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
1 常用绘图工具、用品及仪器 “工欲善其事，必先利其器”。正确地选择和使用绘图工具和用品是学好《制图》课程的前提。常用的绘图工具和用品共有10种，现一一介绍给大家 一、常用绘图工具 1、图板： 图板是用来固定图纸的矩形木板。其要求： （1）板面平整、光滑； （2）左侧的“导边”应平直。 ＃常用图板规格： 0号（900mm×1200mm）、1号（600mm×900mm）、2号（450mm×600mm） 2、丁字尺： 丁字尺由“尺头”和“尺身”组成。 ＃其用途： （1）与图板配合来画平行线。 （2）与图板、三角板配合来画角度线、垂直线。 3、三角板： 一副三角板由两块三角板组成，一块45o，另一块30o（或60o）。 ＃其用途： （1）与丁字尺配合来画垂直线、倾斜线（15o倍数角的角度线）：45o、30o、60o、75o、105o和15o等， （2）两块三角板配合来画已知直线的平行线或垂直线。 4、比例尺： 比例尺俗称“三棱尺”，共有六种常用的比例刻度，是供绘制不同尺寸比例的图形所用的。 注意：比例尺不能当作直尺来画线使用，只能用于量取不同比例的尺寸。
5、曲线板： 曲线板是用于绘制不规则的非圆曲线的工具（可正、反两面使用）。 其使用方法： （1）至少保证4个点（或4个以上的点）与曲线板的边缘相吻合，才能连接这4个点（或4个以上的点）。 （2）两段之间应有重复。 二、常用的绘图用品 1、铅笔： 铅笔分：硬、中、软三种。其标号有：6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B共13种。其中：6H为最硬，HB为中等硬度，6B为最软。 铅笔的选择与使用： （1）绘制底稿时，应使用H或2H铅笔，并削成尖锐的圆锥形； （2）绘制图形时，应使用B或HB铅笔，并削成四棱柱形（扁铲形）。 （3）铅笔应从没有标号的一端开始使用，以便保留铅笔的软硬标号。 2、绘图纸： 绘图纸有正、反面之分，绘图时，应选用正面画图。其识别方法：用橡皮擦拭几下，不易起毛的一面就是正面，或采用观察法，反光较亮的一面就是正面。 三、常用绘图仪器 1、分规： 分规是用来截取尺寸、等分线段或圆周的工具。 其使用方法：两针尖并拢时应对齐。。 2、圆规： 圆规是用来画“圆”或“圆弧”的工具。 （1）其附件有：钢针插脚、铅芯插脚、鸭嘴插脚、延长杆等。
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
钢结构厂房基础设计
.8.基础设计 3.8.1基础的选择 由于本设计采用的上部结构为轻型门式刚架结构，荷载较小，所以选择基 础形式为钢筋混凝土独立基础，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 中8.2.2其构造要求是： 1、锥形基础的边缘高度不小于200mm，阶梯形基础每阶高度宜在300-500mm； 2、基础下垫层不小于70mm，垫层混凝土强度等级应为C10； 3、底板受力钢筋直径不小于10mm，间距不小于100mm，不大于200mm，钢筋保护层厚度不小于40mm； 4、基础混凝土强度等级不低于C20。 所以，在本设计中，采用柱下独立基础，在结构的每根柱下均设基础，基础材料为C20混凝土和HPB300钢筋，垫层为100mm厚C10混凝土。 3.8.2基础埋深 根据本设计中建筑上部荷载和设计要求中 的持力层深度，选定基础埋深为自天然地面下1.5，基础下设100mm厚C10混凝土垫层，所以垫层底面标高为-1.9m（室内外高差为300mm）。 3.8.3基础设计 3.8.3.1 确定基底尺寸 弯矩最大一组： 荷载设计组合值 192.59 -59.67 -143.78 M kN m V kN N kN =? ?? ?? = ?? ?? = ?? ，荷载标准组合值 154.92 =-48.14 116.86 M kN m V kN N kN =? ?? ?? ?? ?? =- ?? 。
偏心荷载下由恒荷载起控制作用的荷载效应的基本组合时 0,max 6(91.80116.86)60.741.351 1.35149.29124k j F e p kPa lb l +?????=?+=?+= ? ??? ?? max ,j p ——基底净反力设计值的最大值； 0e ——净偏心距，0154.920.7491.8116.86 k k M e F ===+ 此时0280024501700c a h mm l +=+?=<，0252024501420c b h mm b +=+?=< 所以，[]2(0.520.452)3(20.40.45)2 2.54l A m =+?+?--÷= 冲切力为：,max 49.29 2.54125.20l j l F p A kN ==?=
**
《钢结构设计原理》
三. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴力拉力设计值 N=1500kN，钢材
Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。 N
N
500
解：
10
三级焊缝
查附表 1.3：
f tw
265 N/mm 2 ，
f
w v
180 N/mm 2
不采用引弧板： lw b 2t 500 2 10 480 mm
N lwt
1500103 480 10
312.5N/mm2
ftw
265N/mm2 ，不可。
改用斜对接焊缝：
方法一：按规范取θ=56°，斜缝长度：
lw (b / sin ) 2t (500 / sin 56) 20 (500 / 0.829 ) 20 583mm
N sin lw t
1500103 0.829 58310
213N/mm2
ftw
265N/mm2
N cos lw t
1500103 0.559 58310
144N/mm2
fvw
180N/mm2
设计满足要求。
方法二：以θ作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
**
查附表
1.3：
f
w f
200 N/mm 2
试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。设盖板宽 b=460mm，为保证盖板
与连接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度：
t2
A1 2b
500 10 2 460
5.4mm
，取
t2=6mm
由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证
与母材等强，则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接，先采
用三面围焊。
1) 确定焊脚尺寸
最大焊脚尺寸： t 6mm，hf max t mm 最小焊脚尺寸： hf min 1.5 t 1.5 10 4.7 mm 取焊脚尺寸 hf=6mm
2）焊接设计：
正面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N3 2 0.7hf bf ffw 2 0.7 6 460 1.22 200 942816 N
侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N1 N N3 1500 10 3 942816 557184 N
所需每条侧面角焊缝的实际长度（受力的一侧有 4 条侧缝）：
l lw
hf
N1 4 0.7hf
f
w f
hf
557184 4 0.7 6 200
6 172 mm
取侧面焊缝实际长度 175mm，则所需盖板长度：
175 10 175
L=175×2+10(盖板距离)=360mm。
N
N
∴此加盖板的对接连接，盖板尺寸取-360×460×6mm，
6 6 500 10
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
机械制图基本知识 一.零件图的作用与内容 1.零件图的作用 任何机械都是由许多零件组成的，制造机器就必须先制造零件。零件图就是制造和检验零件的依据，它依据零件在机器中的位置和作用，对零件在外形、结构、尺寸、材料和技术要去等方面都提出了一定的要求。 2.零件图的内容 一张完整的零件图应该包括以下内容，如图1所示 图1 INT7 2”的零件图 （1）标题栏 位于图中的右下角，标题栏一般填写零件名称、 标题栏 技术要求
材料、数量、图样的比例，代号和图样的责任人签名和单位名称等。标题栏的方向与看图的方向应一致。 （2）一组图形用以表达零件的结构形状，可以采用视图、剖视、剖面、规定画法和简化画法等表达方法表达。 （3）必要的尺寸反映零件各部分结构的大小和相互位置关系，满足零件制造和检验的要求。 （4）技术要求给出零件的表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差以及材料的热处理和表面处理等要求。 二、视图 基本视图:物体向６个基本投影面(物体在立方体的中心，投影到前后左右上下6个方向)投影所得的视图，他们是他们是:
前视图（主视图）、左视图、右视图、顶视图、底视图及后视 图。 三、全剖半剖 为了辅助了解物体内部结构及相关参数，有时候需要对物体进行剖切所得的视图分为全剖视图和半剖视图。 全剖视图：用剖切面完全的剖开物体所得到的剖视图称为全剖试图
半剖视图：当物体具有对称平面时，向垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形，可以对中心线为界，一半画成剖视图，另一半画成视图，称为半剖视图。 四、尺寸及其标注
1、尺寸的定义：以特定单位表示线性尺寸值的数值 2、尺寸的分类： 1）基本尺寸通过它应用上、下偏差可计算出极限尺寸的尺寸。 2）实际尺寸通过测量获得的尺寸。 3）极限尺寸一个尺寸允许的两个极端，其中最大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。 4）尺寸偏差最大极限尺寸减其基本尺寸的所得的代数差称为上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得代数差称为下偏差。上下偏差统称为极限偏差，偏差可正可负。 5）尺寸公差简称公差最大极限尺寸减去最小极限尺寸之差，它是允许尺寸的变动量。尺寸公差永为正值 ；其中Φ20为基本尺寸，0.81为公差。0.5为上偏差，-0.31例如：Φ200.5 -0.31 为下偏差。20.5和19.69分别为最大最小极限尺寸。 6）零线 在极限与配合图中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。 7)标准公差 极限与配合制中，所规定的任一公差。国家标准中规定，对于一定的基本尺寸，其标准公差共有20个公差等级。 公差分为CT 、IT、JT 3个系列标准。CT系列为铸造公差标准，IT是ISO 国际尺寸公差，JT为中国机械部尺寸公差
2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ，也不得小于 8hf ；侧面角焊缝承受静载时，其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态，正常使用极限状态 2.加强受压翼缘，减少侧向支承点间的距离（或增加侧向支承点） 3.螺栓材质，螺栓有效面积 4.塑性破坏，脆性破坏 5.限制宽厚比，设置加劲肋 6.性能等级，螺栓直径
7.8h f，40mm，60 h f 8.钢号，截面类型，长细比 9.焊接连接，铆钉连接，螺栓连接 10.应力集中，应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构），应力循环次数 11.矩形，抛物线，三角形 12.弯曲屈曲，扭转屈曲，弯扭屈曲 13.技术先进，经济合理，安全适用，确保质量 14.普通缝，平坡缝，深熔缝，凹面缝 15.热轧型钢，冷弯薄壁型钢，实腹式组合截面，格构式组合截面 16.荷载类型，荷载作用点位置，梁的截面形式，侧向支承点的位置和距离，梁端支承条件 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？
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
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。
青岛市技师学院课时授课计划 编号：QGJ-QR-JW-50L 版本：A/0 流水号：课时授课计划（一体化）
可见轮廓线 尺寸线及尺寸界线 剖面线、过渡线 重合断面的轮廓线 不可见轮廓线 轴线、对称中心线 断裂处的边界线 视图与剖视图的分界线同波浪线 限定范围表示线 相邻辅助零件的轮廓线轨迹线、中断线 极限位置的轮廓线 允许表面处理的表示线
平行。角度的尺寸界线应沿径向引出。 （2）尺寸线 尺寸线由细实线和箭头组成。 尺寸线用细实线绘制在尺寸界线之间, 如图1-7（a ）所示。尺寸线必须单独画出，不能与图线重合或在其延长线上，如图1-7（b ）中尺寸3和8的尺寸线，并应尽量避免尺寸线之间及尺寸线与尺寸界线之间相交，图1-7（b ）尺寸14和18标注不正确。 标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行，相同方向的各尺寸线的间距要均匀，间隔应大于7mm ，以便注写尺寸数字和有关符号。标注角度和弧长时，尺寸线应画成圆弧，圆心是该角的顶点，尺寸线不得用其他图线代替。 24 8 16 18 14 R42×φ4 箭头尺寸线数字尺寸界限 2-R416 8 24 3 φ4 18 14 (a)正确 (b)错误图1-7 标注尺寸的要素 尺寸线终端有两种形式：箭头和细斜线。 箭头适用于各种类型的图形，箭头尖端与尺寸界线接触，不得超出也不得离开，如图1-9所示。 （a ）箭头的画法 （b ）正确注法 （c ）错误注法 图1-9 箭头画法 箭头的尾部宽度等于图形中可见轮廓线的宽度b ，长度约为 4b ～5b 。箭头的位置应与尺寸界线接触，不得留有间隙。细45° 斜线的方向和画法如图1-8所示，当尺寸线终端采用斜线形式 时，尺寸线与尺寸界线必须相互垂直，并且同一图样中只能采用 一种尺寸线终端形式。画箭头地方不够时，允许用圆点或斜线代 替箭头，也可用单边箭头。 （3）尺寸数字 讲解， 结讲解 强的画法
.8.基础设计 3.8.1基础的选择 由于本设计采用的上部结构为轻型门式刚架结构，荷载较小，所以选择基础形式为钢筋混凝土独立基础，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中8.2.2其构造要求是： 1、锥形基础的边缘高度不小于200mm，阶梯形基础每阶高度宜在300-500mm； 2、基础下垫层不小于70mm，垫层混凝土强度等级应为C10； 3、底板受力钢筋直径不小于10mm，间距不小于100mm，不大于200mm，钢筋保护层厚度不小于40mm； 4、基础混凝土强度等级不低于C20。 所以，在本设计中，采用柱下独立基础，在结构的每根柱下均设基础，基础材料为C20混凝土和HPB300钢筋，垫层为100mm厚C10混凝土。 3.8.2基础埋深 根据本设计中建筑上部荷载和设计要求中的持力层深度，选定基础埋深为自天然地面下1.5，基础下设100mm厚C10混凝土垫层，所以垫层底面标高为-1.9m（室内外高差为300mm）。 3.8.3基础设计 3.8.3.1 确定基底尺寸 弯矩最大一组： 荷载设计组合值 192.59 -59.67 -143.78 M kN m V kN N kN =? ?? ?? = ?? ?? = ?? ，荷载标准组合值 154.92 =-48.14 116.86 M kN m V kN N kN =? ?? ?? ?? ?? =- ?? 。 持力层承载力特征值 k 150 150 1.020(20.5)180 a a f kPa f kPa = =+??-= 假定基础梁尺寸为800×300，则基础梁传给独立基础的集中荷载标准值为 0.80.3247.518 1.50.247.591.80KN ???+???=，设计值为91.8 1.2110.16KN ?=。基础受力如下图所示：
1钢结构施工图的基本知识 1.1钢结构施工详图 1.1.1.设计图和施工详图的区别 1.1.3.施工详图编制内容 (1)图纸目录 (2)钢结构设计总说明。 应根据设计图总说明编制，内容一般应有设计依据、设计荷载、工程概况和对材料、焊接、焊接质量等级、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数、 预拉力、构件加工、预装、除锈与涂装等施工要求及注意事项等。(3)布置图。 主要供现场安装用。依据钢结构设计图，以同一类构件系统（如屋盖、刚架、吊车梁、平台等）为绘制对象，绘制本系统构件的屏幕布置 和剖面布置，并对所有的构件编号；布置图尺寸应标明各构件的定位尺 寸、轴线关系、标高以及构件表、设计说明等。 (4)构件详图。 按设计图及布置图中的构件编制，主要供构件加工厂加工并组装构件用，也是构件出厂运输的构件单元图，绘制时应按主要表示面绘制每 一个构件的图形零配件及组装关系，并对每一构件中的零件编号，编制 各构件的材料表和本图构件的加工说明等。绘制桁架式构件时，应放大 样确定构件端部尺寸和节点板尺寸。 (5)安装节点图。
详图中一般不再绘制节点详图，仅当构件详图无法清楚表示构件相互连接处的构造关系时，可绘制相关的节点图。 1.1.4.施工详图绘制的基本规定 (1)线型分类表 (2)尺寸线的标注 详图的尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止点组成；尺寸单位除标高以m为单位外，其余尺寸均以mm为单位，且尺寸标注时不再书写单 位。一个构件的尺寸线一般为三道，由内向外依次为：加工尺寸线、装 配尺寸线、安装尺寸线。当构件图形相同，仅零件布置或构件长度不同 时，可以一个构件图形及多道尺寸线表示A、B、C！……等多个构件， 但最多不超过5个。
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
一 填空题 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载的 设计 值；计算疲劳时，应采用荷载的 标准 值。 2、 钢材Q235B 中，235代表 屈服值 ，按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。 3、 对于普通碳素钢，随含碳量的增加，钢材的屈服点和抗拉强度 升高 ，塑性和韧性 降低 ，焊接性能 降低 。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件，承受轴心力作用，当焊缝轴线与轴心力方向 ，焊缝强度可不计算 。 5 、 等因素综合考虑，选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用，数值接近，即使单项应力值很大时，也不易进入 塑性 状态，发生的破坏为 脆性 破坏。 7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素，将会 提高 钢材的强度。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。 9、如下图突缘式支座加劲肋，应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外（绕Z 轴）稳定，钢材Q235 ， 其长细比为 21.07 。 1 200 10
10 的影响。 11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度，拉、压构件要限制 长细比。 12、钢材经过冷加工后，其强度和硬度会有所提高，却降低了塑性和韧性，这种现象称为钢 。 13 拉伸并卸载后，也称为名义屈服点。14 15和构件或连接的构造形式。 16 17构件的稳定承载力。18 承压型连接。 19、对于单轴对称的轴心受压构件，绕非对称主轴屈曲时，会发生弯曲屈曲；而绕对称主轴 20 高稳定承载力。 21、梁的整体稳定系数φb大于0.6时，需用φb′代替φb，它表明此时梁已经进入 _______ __阶段。 22、弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件，采用缀条式格构柱，其分肢的稳定应按 构件进行验算。 23强度确定的。 24原则。 25、设杆件节点间的几何长度为l，则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为 杆件几何长度或l。 26、钢材的冲击韧性越小,。 27。
机械制图基本常识 一、制图 1、机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。 2、在机械制图标准中规定的项目有：图纸幅面及格式、比例、字体和图线等。在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例，除允许用1:1的比例绘图外，只允许用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。 3、机械图样主要有零件图和装配图，此外还有布置图、示意图和轴测图等。零件图表达零件的形状、大小以及制造和检验零件的技术要求；装配图表达机械中所属各零件与部件间的装配关系和工作原理；布置图表达机械设备在厂房内的位置；示意图表达机械的工作原理，如表达机械传动原理的机构运动简图、表达液体或气体输送线路的管道示意图等 4、表达机械结构形状的图形，常用的有视图、剖视图和断面图（旧称剖面图）等。视图是按正投影法即机件向投影面投影得到的图形。按投影方向和相应投影面的位置不同，视图分为主视图、俯视图和左视图、右视图、仰视图、后视图等，布局如下： 仰视图 右视图主视图左视图后视图 俯视图 如果是标准视图布局，不需标注视图名称，如不能按标准视图排列，应在视图上方标出视图名称“X”向，在相应的视图附近用箭头指明投影方向，并注上同样的字母。 视图主要用于表达机件的外部形状。图中看不见的轮廓线用虚线表示。机件向投影面投影时，观察者、机件与投影面三者间有两种相对位置。机件位于投影面与观察者之间时称为第一角投影法。投影面位于机件与观察者之间时称为第三角投影法。两种投影法都能同样完善地表达机件的形状。中国国家标准规定采用第一角投影法。 剖视图是假想用剖切面剖开机件，将处在观察者与剖切面之间的部分移去，将其余部分向投影面投影而得到图形。剖视图主要用于表达机件的内部结构。剖面图则只画出切断面的图形。断面图常用于表达杆状结构的断面形状。
第二章 1．钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点？ 答（1）强度高，塑性和韧性好（2）钢结构的重量轻（3）材质均匀，和力学计算的假定比较符合（4）钢结构制作简便，施工工期短（5）钢结构密闭性较好（6）钢结构耐腐蚀性差（7）钢材耐热但不耐火（8）钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂，还有厚板的层状撕裂，应引起设计者的特别注意。 2.《钢结构设计规范》（GB500l7—2003）（以下简称《规范》）采用什么设计方法？ 答：《规范》除疲劳计算外，均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 3.什么是极限状态？钢结构的极限状态可分为哪两种？各包括哪些内容？ 答：当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。 4.钢结构的极限状态可分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。 （1)承载能力极限状态：包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。 （2)正常使用极限状态：包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括混凝土裂缝）。 5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别? 建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度 6.钢结构设计的基准期是多少?当结构使用超过基淮期后是否可继续使用? 规定时间：一般指结构设计基准期，一般结构的设计基准期为 50年，桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期（design reference period）：为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系：当结构的设计使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件：指正常设计、正常施工、正常使用条件，不考虑人为或过失因素 8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标，规范推荐使用的钢材有哪些？ 1.较高的强度。 2.足够的变形能力。 3.良好的加工性能。 此外，根据结构的具体工作条件，在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀（包括大气锈蚀）以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》（GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 9.衡量材料力学性能的好坏，常用那些指标？它们的作用如何？ 1.强度性能： 2.塑性性能 3.冷弯性能 4.冲击韧性 10.哪些因素可使钢材变脆，从设计角度防止构件脆断的措施有哪些？ 从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题；如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些；如果工艺路线走热处理这一步（含锻打，铸造）那么这个影响就相当的明显；就必须采取必要的措施；1；设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料；2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施；建议你再仔细查阅一下金属材料学；3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角；加强筋；拔模等；有很多；建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段； 11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响？、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P)：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变