钢结构工程量计算方法 (2015-03-30 14:07) 分享到： 0 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 钢结构是由钢板、角钢、槽钢、钢管和圆钢等热轧钢材或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构具有材料强度高、重量轻、安全可靠、制作简便等优点。在房屋建筑中，主要用于厂房、高层建筑和大跨度建筑。常见的钢结构构件有屋架、檩条梁、柱、支撑系统等。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101 图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按 M2）。钢材钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是 03G102 上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一. 钢结构 1 钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2 钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。
高等钢结构与组合结构理论如何提高钢结构的抗火性能 姓名：梁梦岩 学号：1530710(硕士) 所在学院：土木工程 指导教师：蒋首超 日期：2016年1月
如何提高钢结构的抗火性能 摘要：钢结构是现代建筑工程中普遍采用的结构形式之一，由于二其重量轻、机械化程度高、施工简便、布局灵活等特点，在工程中的应用越来越广泛。但其存在的主要缺点是耐火性能差，在高温作用下会很快失效倒塌。本文就其耐火性差的特点，浅谈钢结构在工程中的抗火设计和防火保护措施。 关键词：钢结构抗火设计防火措施 1.钢结构抗火设计 目前国内外的钢结构设计主要采用基：F试验的抗火设计方法。基于试验 的构件抗火设计方法是一种简单、直观的方法，是最基本、最原始的方法!通过对不同构件(梁、柱)在规定荷载分布和标准升温条件下迸行耐火试验，确定在采取不同防火措施后构件的耐火时间。由于无法考虑荷载分布与大小、件端部约束状态的影响，以及难以准确反映构件受力或在结构中产生的温度应力等，此法有很大的缺陷。 基于计算的抗火设计方法是从基于试验的构件抗火设计方法转变过来的，避免了传统的基于试验的钢结构抗火设计方法所存在的问题，目前已被各国普遍接受且编制了钢结构抗火设计规范，规定了进行结构抗火计算的内容。这种钢结构的抗火设计方法以高温下构件的承载力极限状态为耐火极限判断，考虑温度内力的影响，在我国第一部钢结构抗火设计标准中即采纳r这种方法，其计算过程如下：1)采用确定的防火措施，设定一定的防火被覆厚度：2)计算构件在确定的防火措施和耐火极限条件下的内部温度：3)采用确定高温下钢铁材料参数，计算结构中的该构件在外荷载和温度作用下的内力；4)进行荷载效应组合：5)根据构件和受载的类型，进行构件耐火承载力极限状态验算：6)当设定的防火被覆厚度不合适时(过小或过大)，可调整防火被覆厚度，重复上述步骤1)～步骤5)。 作为结构抗火设计方法的发展趋势，和基于计算的抗火漫计方法相比，基 于计算的结构抗火设计方法以防止整体结构倒塌为日标，基于整体结构的承载能力极限状态进行抗火设计，即结构的主要功能作为整体承受荷载，火灾下结构单个构件的破坏，并不一定意味着整体结构的破坏，特别是对于钢结构，一般情况下结构局部少数构件发生破坏，将引起结构内力重分布，结构仍具有一定
钢结构防火设计规范 结合我国建筑行业实际情况，现阶段，我国对钢结构防火设计 规范有什么规定？基本情况怎么样？以下是我们整理建筑术语钢结构防火规范基本介绍： 我们通过相关资料查阅，总结我国钢结构防火设计规范内容，总结几点要点情况，基本内容如下： 第一：规范的效力 从2015年5月1日起，《建筑设计防火规范》GB50016-2014正式施行，原《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑 设计防火规范》同时废止。自此，通过一本规范统一了对建筑防火的要求。 第二：耐火极限的定义 在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作 第 1 页共 4 页
用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间，用小时表示。 钢梁、钢柱在无保护层的情况下，耐火极限为0.25H，即15分钟。 第三：厂房（仓库）的火灾危险性与耐火等级 厂房（仓库）根据生产过程或储存物品的火灾危险性由高到低 分为甲、乙、丙、丁、戊类。厂房（仓库）的耐火等级由高到低分为一、二、三、四级。 第四：厂房（仓库）的相关规定 A、通用规定 厂房（仓库）耐火等级为二级时，柱、梁的耐火极限应分别不低于2.5H和1.5H，檩条（属屋顶承重构件）的耐火极限要求为 1.0H。一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其耐火极限可降低0.50H（多层柱仍为 2.5H）。 即：耐火等级为二级的单层钢结构厂房（仓库）的柱、梁(门式 第 2 页共 4 页
刚架结构的梁可归为屋顶承重构件)、檩条的耐火极限要求分别为：柱2H、梁1H、檩条1H。 当厂房采用混凝土主体结构加钢结构屋盖时,钢结构屋盖的梁、支撑、檩条等均可以视为屋顶承重构件。 B、新规范对钢结构建筑的重要规定 新规范取消了原规范中丁、戊类厂房可以不采取防火保护措施 的规定。这意味着所有的钢结构建筑，都必须涂刷防火涂料或采取其他防火保护措施。 金属夹芯板应全部采用岩棉等不燃芯材。 单层卷材柔性防水屋面，其保温层仅能采用不燃材料如岩棉。 更对关于钢结构防火规范、钢结构防火设计规范相关资料，敬请关注行业解读栏目或登入建筑图库栏目查询建筑钢结构图集攻略。 第 3 页共 4 页
钢结构设计计算公式及计算用表 为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，应根据结构的重要性、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，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3~5采用。
浅谈钢结构抗火设计方法 摘要：从分析钢材高温下力学性能的变化及影响机理入手，概述了钢结构抗火的传统与现代设计方法的一般步骤及各自优缺点，并对抗火设计的发展趋势与现存问题进行总结。 关键词：钢结构抗火设计结构性能 0引言 长期以来，防火是建筑及结构设计师重点考虑的问题之一，如在建筑中设置防火墙和防火门等，即对建筑进行防火保护，其目的是为了减轻火灾损失，减少人员伤亡。而钢结构作为具有强度高、质量轻、抗震性能好、环境污染少、施工速度快等优点的材料，在建筑工程中发挥着重要的作用，尤其对于体育馆、机场、展览馆等大跨度结构，钢结构更是首选的结构形式。近年来，随着钢材产量的增加，钢结构建筑得到了广泛的推广，如北京国家大剧院、水立方等等。然而由于自身特性的限制，钢结构有一个不容忽视的缺陷——抗火性能差，一旦发生火灾结构受到破坏，后果不堪设想。这使得以钢结构的发展，以及其全新的结构形式和材料特性在建筑防火中遇到了新的挑战。 1钢材的材料特性、破坏机理及抗火设计的必要性 掌握高温条件下的钢材的性能是确定火灾下钢结构的结构性能的必要条件。钢材虽为非燃性材料，耐热性能高于钢筋混凝土，但其耐火性能较差，而钢结构的耐火极限即是指构件在标准耐火试验中，从受到火的作用时起，到失去稳定性、完整性或绝热性为止这段抵抗火作用的时间，无防护措施的钢结构耐火极限只有15min左右。 与钢材抗火相关的材料特性主要包括强度、弹性模量、热膨胀系数、应力- 应变关系及热传导系数、比热等热工参数。在高温情况下，钢材的屈服强度、极限强度和弹性模量均随温度的升高而降低，而且屈服台阶越来越小。当温度在150℃以上时，就必须采取保护措施；在300-400℃时，钢材已无明显的屈服台阶，强 度开始迅速下降，且内部晶体结合方式发生变化导致塑性和韧性下降，出现明显蓝脆现象；接着当温度达到400℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半；然后当温度高达600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度，高温钢材强度变化如
钢结构防火与节点设计浅谈 随着国民经济和科学技术的发展，钢结构的应用范围日趋广泛。由于其应用及结构形式发展较快，也带来一些新问题。本文简析了钢结构设计中的节点设计和防火问题。 钢结构节点设计防火 1前言 人类社会发展至今，科学技术作为第一生产力已日益显示出其重要性。钢结构作为一种传统的建筑结构产业，近年来在我国得到了广泛的发展。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。如：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。这和钢结构自身的特点如材料强度高、自重轻、塑性及韧性好、抗 震性能好、工业装配化程度高、造型美观、综合经济效益优以及符合绿色建筑等众多优点相一致。但是，随着科技的进步，人们对事物认识的全面深入，钢结构的一般缺陷也 越来越显著。纵观钢结构的发展历程，我们也看到世界范围内的钢结构事故频繁发生，给人类造成了巨大的损失，但同时也得到了诸多的经验教训。随着人们对钢结构认识的深入，发现其诸多缺陷在设计、施工和使用中都是可以补救或避免的，因此，钢结构事故的发生越来越取决于人为因素，即事故的发生多是由于在设计、施工、使用过程中很多人为的错误积累重复而综合引起的。 为避免事故的发生，在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以做出精确理性分析或规范还未规定的问题，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。 但是，目前在钢结构的设计中存在着两个重要但又是很难解决的问题，一是连接节点的形式和处理问题，二是钢结构的防火问题，现已倍受人们的关注。钢结构事故往往是由于结构体系丧失稳定性而产生的（构件的或整体的），在正常设计或正常使用中这可以通过加强支撑以提高结构的刚度来解决。 点设计 连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前就应该对节点的形式有充分地思考与确定。常常出现的一种情况是——最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这种情况必须避免。按照传力特性的不同，节点分刚接，铰接和半刚接。常用的设计参考书都有很多值得推荐的节点做法及计算公式。连接节点有等强设计和实际受力设计这两种常用的方法。连接的不同对结构影响甚大，有些连接根据经验或计算不好辨别是刚接还是铰接。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大的转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等不利结果。节点是刚接还是铰接会影响计算模型的确定进而影响计算的内力值。 具体设计中需要注意的主要问题包括： （1）焊接 对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属的
关于钢结构抗火设计 2018年4月1日,《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017开始实施,其中包含多项强条,引发了业界关注.大家普遍反映相关计算有些复杂,为此,有工程师使用SAP2000的API编制了一款钢结构防火计算插件,能够一键完成冗长的计算流程,让防火计算与设计变得简单. 为便于理解、应用,首先对钢结构防火设计理论作简要介绍,然后对如何应用插件予以说明. 钢结构在火灾下容易破坏的主要原因 （1）钢材在火灾下力学性能大幅退化.温度600℃时,结构钢屈服强度只有常温时的50%；温度700℃时,结构钢屈服强度只有常温时的20%.高强度钢材的力学性能则退化更为严重. （2）钢材热传导系数大,火灾下升温快.无防火保护的钢构件,在受火15~20min时,即可能达到600℃以上,难以达到《建筑设计防火规范》GB 50016规定的构件耐火极限要求. 提高钢构件耐火极限的主要措施 要大幅提高钢材在高温下的力学性能难度很大,且不经济.因此,目前提高钢构件耐火极限的主要措施是对其进行防火保护. 工程中应用最多的钢构件防火保护方法是涂覆防火涂料,包括非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料,目前前者也常称为厚型防火涂料,后者常称为薄型防火涂料/超薄型防火涂料. 《建筑钢结构防火技术规范》GB51249还规定了工程应用的其他钢构件防火保护方法,包括：包覆防火板,浇筑混凝土,砌筑砌块,涂抹砂浆,包覆防火毡等. 以往钢结构防火设计方法 在GB51249-2017实施之前,钢结构防火设计主要根据防火涂料检测报告（按照《钢结构防火涂料》GB14907测试）.例如：某检测报告中,涂抹了d
firecal2_v19）,Menu Text输入任意名称,例如“防火计算插件”,点击右边Add按钮,Status变为OK即安装成功,Tools下拉菜单中将出现这个插件. 模块1：钢构件抗火设计 打开插件,主界面如下： 首先在窗口中选中需要计算的一根构件,使其处于高亮状态.
六、金属结构工程 (一)钢屋架、钢网架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算，不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接规则矩形面积计算。 (3)钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。 (4)计量单位为t。 (二)钢托架，钢桁架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 (3)计量单位为t。 (三)钢柱、钢梁 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 具体包括实腹柱、空腹柱、钢管柱、钢梁及钢吊车梁等。计量单位为t。 (2)依附在钢柱上的牛腿等并入钢柱工程量内。 (3)钢管柱上的节点板、加强环、内衬管、牛腿等并入钢管柱工程量内。 (4)设计规定设置钢制动梁、钢制动桁架、车挡时，其工程量应并入钢吊车梁内。 (四)压型钢板楼板，墙板 压型钢板楼板：按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算，柱、垛以及0．3m2以内孔洞面积不扣除。计量单位为m2。 压型钢板墙板：按设计图示尺寸以铺挂面积计算。0．3m2以内孔洞面积不扣除，包角、包边、窗台泛水等面积不另计算。计量单位为m2。压型钢板楼板浇筑钢筋混凝土，混凝土和钢筋按混凝土及钢筋混凝土中的有关规定计算。 (五)钢构件 钢构件一般计算规则如下： (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。如钢支撑、钢檩条、钢天窗架、钢墙架(包括柱、梁和连接杆件)、钢平台、钢走道、钢栏杆、钢漏斗、钢支架、零星钢构件等。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。计量单位为t。 (六)金属网 按设计图示尺寸以面积计算，包括制作、运输、安装、油漆等。 七、屋面及防水工程 (一)瓦、型材屋面 按设计图示尺寸以斜面面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、小气窗、斜沟等所占面积，屋面小气窗的出檐部分亦不增加。计量单位为m2。小青瓦、油毡瓦、水泥平瓦、琉璃瓦、西班牙瓦等，可按瓦屋面项目列项。彩钢波纹瓦、彩钢保温板、阳光板、玻璃钢瓦等，可按型材屋面列项。 (二)屋面防水 1．卷材防水屋面、涂膜防水屋面 按设计图示尺寸以面积计算，计量单位为m2。斜屋顶(不包括平屋顶找坡)按斜面积计算；平屋顶按水平投影面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟所占的面积；屋面的女儿墙、伸缩缝和天窗等处的弯起部分，并入屋面工程量计算。
钢结构耐火设计方法综述 摘要：简述了钢结构的特点、耐火设计需要遵守的原则以及具体方法。参考国内外资料，论述了钢结构抗火设计及防火保护。防止钢结构在火灾中迅速升温并发生形变塌落的措施有多种，关键是要根据不同情况采取不同方法。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。介绍了几种不同钢结构的防火保护措施，为钢结构设计的完整性提供了参考。 关键词：建筑；钢结构；耐火设计；荷载 钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点：（1）钢材材质均匀，可认为为理想的弹性材料，受力状态简单明了；（2）钢材的塑性和韧性好，有利用提高结构的抗震性能；（3）钢结构强度高，自重轻，降低结构的自振周期，减小结构设计内力，降低基础造价；（4）钢结构制作周期短、施工速度快等。 钢结构优点很多，但却有一个致命的缺陷：耐火性能差。结构发生火灾后在很短的时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能，参考了国内外的资料，总结出了钢结构的抗火设计方法及保护方法，并给出一些建议，为钢结构的设计提供参考。 钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降1 /3、1/2、2/3，在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题，按理论计算，在全负荷下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃，一般火场温度都在800℃－1000℃左右，在这样的高温条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约15分钟内就会倒塌。 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。 对于钢结构，无论是构件层次还是整体结构层次的抗火设计，均应满足以下要求：
钢结构平台设计计算书 Prepared on 22 November 2020
哈尔滨工业大学（威海）土木工程钢结构课程设计计算书 姓名：田英鹏 学1 指导教师：钱宏亮 二零一五年七月 土木工程系
钢结构平台设计计算书 一、设计资料 某厂房内工作平台，平面尺寸为18×9m 2（平台板无开洞），台顶面标 高为 +，平台上均布荷载标准值为12kN/m 2，设计全钢工作平台。 二、结构形式 平面布置，主梁跨度9000mm ，次梁跨度6000mm ，次梁间距1500mm ，铺 板宽600mm ，长度1500mm ，铺板下设加劲肋，间距600mm 。共设8根柱。 图1 全钢平台结构布置图 三、铺板及其加劲肋设计与计算 1、铺板设计与计算 （1）铺板的设计 铺板采用mm 6厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235，手工焊，选用E43 型焊条，钢材弹性模量25N/mm 102.06E ?=，钢材密度 33kg/mm 1085.7?=ρ。 （2）荷载计算 平台均布活荷载标准值： 212q m kN LK =
6mm 厚花纹钢板自重： 2D 0.46q m kN K = 恒荷载分项系数为，活荷载分项系数为。 均布荷载标准值： 2121246.0q m kN k =+= 均布荷载设计值： 235.174.1122.146.0q m kN k =?+?= （3）强度计算 花纹钢板0.25.26001500a b >==，取0.100α=，平台板单位宽度最大弯矩设计值为： （4）挠度计算 取520.110, 2.0610/E N mm β==? 设计满足强度和刚度要求。 2、加劲肋设计与计算 图2 加劲肋计算简图 （1）型号及尺寸选择 选用钢板尺寸680?—，钢材为Q235。加劲肋与铺板采用单面角焊缝，焊角尺寸6mm ，每焊150mm 长 度后跳开50mm 。此连接构造满足铺板与加 劲肋作为整体计算的条件。加劲肋的计算截面为图所示的T 形截面，铺板计算宽度为15t=180mm ，跨度为。 （2）荷载计算 加劲肋自重: m kN 003768.05.7866.008.0=?? 均布荷载标准值： m kN k 51.7003768.06.05.12q =+?= 均布荷载设计值： m kN d 455.1003768.02.16.035.17q =?+?= （3）内力计算 简支梁跨中最大弯矩设计值 支座处最大剪力设计值
MINNAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程____________ 姓名 _______________ 学号：_____________________ 指导老师：__________________
目录 设计资料和结构布置 ---------------------------------1 1. 铺板设计 1.1 初选铺板截面----------------------------- 2 1.2 板的加劲肋设计---------------------------- 3 1.3 荷载计算------------------------------- 4 3. 次梁设计 3.1 计算简图-------------------------------- 5 3.2 初选次梁截面----------------------------- 5 3.3 内力计算------------------------------- 6 3.4 截面设计------------------------------- 6 4. 主梁设计 4.1 计算简图 --------------------------------- 7 4.2 初选主梁截面尺寸 ---------------------------- 7 5. 主梁内力计算 5.1 荷载计算------------------------------- 9 5.2 截面设计------------------------------- 9 6. 主梁稳定计算 6.1 内力设计 --------------------------------- 11 6.2 挠度验算 --------------------------------- 13 6.3 翼缘与腹板的连接 ---------------------------- 13 7 主梁加劲肋计算 7.1 支撑加劲肋的稳定计算 --------------------------- 14 7.2 连接螺栓计算----------------------------- 14 7.3 加劲肋与主梁角焊缝 -------------------------- 15 7.4 连接板的厚度 -------------------------------15 7.5 次梁腹板的净截面验算------------------------ 15 8. 钢柱设计 8.1 截面尺寸初选----------------------------- 16 8.2 整体稳定计算----------------------------- 16 8.3 局部稳定计算 -------------------------------17 8.4 刚度计算------------------------------- 17 8.5 主梁与柱的链接节点 -------------------------- 18 9. 柱脚设计 9.1 底板面积 --------------------------------- 21 9.2 底板厚度------------------------------- 21 9.3 螺栓直径 --------------------------------- 21 10. 楼梯设计 10.1 楼梯布置------------------------------ 22
钢结构抗火研究 李本兵 硕研12级06班 2012020620 摘要：钢结构是工程实际中应用广泛的结构形式，具有强度高、自重轻、可利用空间大等优点，但其耐火性较差，因此钢结构的抗火性能研究是重要的课题之一。文章综述了国内外有关钢结构抗火研究的主要试验结果和理论研究成果，总结了现有的结构抗火设计 关键词：钢结构；防火设计；计算方法 Study on Fire – resistance of Steel Structures ABSTRACT: Steel structure, which has many advantage scuh as higher strength ,lighter self-weight and bigger usable space, is widely appied in engineering practices. However the fire-risistance of steel structure is low ,so the investigation of mechanical behaviors of steel structure in fire condition is one of important subjects. This paper sums up the main experimental results and theoretical research payoffs of steel structure under fire conditions ,and reviews the fire-resistance design theory, calculation methods and engineering applications of current steel structure. KEY WORDS: steel structure ;fire resistance design; calculation method 1 钢结构的抗火设计 与混合结构、钢筋混凝土结构相比，钢结构具有强度高、自重轻、空间大、布局灵活和施工周期短等突出的优点，因此钢结构在工程实际中应用非常广泛，特别是在厂房、飞机场等大跨度结构和高层结构中。但是钢结构的耐火性较差。随着温度的提高，钢材的强度和刚度下降。而且未受防火保护的钢结构在火灾环境中升温很快，即使结构承受着室温下相对安全的荷载，也可能会在高温下迅速破坏。所以从工程实用的角度出发，必须对钢结构进行防火保护，就是在钢构件上覆盖一定厚度的防火隔热层，利用保护层良好的热工性能，减缓钢结构的升温速度，使钢结构达到高温承载极限状态的时间（即耐火时间）延长。不同等级的建筑，不同的结构构件，耐火极限不同。钢结构抗火设计的目的就是通过计算分析定量确定防火保护层厚度，使结构构件的实际耐火时间不低于规定的耐火极限。 在火灾条件下，以下因素使得钢结构的反应分析相当困难。一是材料的非线性本构关系随温度变化；二是受火空间的空气温度随时间变化，并与受火房间的热工性能、形状尺寸、开口系数和火灾荷载密度有关；三是构件中温度分布呈非线性特点；四是随温度变化的附加应力引起的未受火结构部分对受火结构部分的约束，以及这些附加力对荷载和变形的影响；五是热渗透对结构反应具有一定的影响等。 随着人们对钢结构抗火计算与设计理论研究的不断深入，钢结构抗火设计的方法在不断发展。本文综述了国内外钢结构抗火研究的发展概况、现代钢结构抗火设计计算的主要方法及目前研究的热点和难点问题。
现代钢结构抗火设计方法 【摘要】本文基于钢结构建筑的特点，分析了钢结构建筑抗火的设计原理和方法，论述了钢结构抗火设计的要点和具体的步骤，以期能够通过分析为我国现代钢结构的抗火设计工作提供有意义的借鉴。 【关键词】钢结构；抗火；设计；方法 一、前言 钢结构的设计已经成为了当下建筑设计的一个重点方向，在钢结构建筑设计的环节里，抗火设计成为了一个设计的关键工作。只有保证了钢结构建筑具有抗火性能，才能够提高钢结构建筑的整体质量。 二、结构附火极限 长期以来，建筑防火被认为是建筑师设计时需要考虑的问题，结构工程师设计时考虑结构防火(对结构更适合称抗火)问题的不多。确实，建筑的防火分隔、避难层的设置、安全疏散出口的布置等为建筑防火设计问题，目的在于减轻火灾损失，减少人员伤亡.然而，作为防火分隔的防火墙靠结构支承，如果火灾中支承结构破坏，防火墙也起不了防火分隔作用；还有避难层下的结构如果达不到耐火时间要求而破坏，造成的人员伤亡将更为严重；此外，建筑结构构件(如梁、楼板、楼梯等)在火灾中如果破坏，会影响人员的疏散和消防人员进入建筑内灭火。因此，各国建筑防火设计规范都有建筑结构构件耐火时间(或耐火极限)的规定。表1是我国规定的各类建筑结构构件的耐火极限。 表1建筑结构构件的燃烧性能和耐火极限 三、钢结构抗火设计的目标与意义 钢结构抗火设计的目标就是使结构构件的实际耐火时间大于或等于规定的耐火极限。在火灾高温下,结构钢的强度和刚度都将迅速降低(见图1),而火灾升温迅速(见表1),故无防火保护的钢构件在火灾中很容易破坏。因此,钢结构抗火设计的一般要求是:如何定量地确定防火保护措施,使得钢结构构件的耐火时间大于或等于规定的耐火极限。 表2ISO834标准升温曲线温度时间关系 进行结构抗火设计具有如下意义:
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
建筑结构抗火设计 1 火灾的危害性我国的火灾次数和损失相当严重，据公安部消防局统计，2000年全国共发生火灾189185起，死亡3021人，伤残4404人，直接财产损失15.22亿元。我国的火灾次数和火灾损失都呈上升趋势，我国未来的火灾形势不容乐观。迅速采取有效措施，抑制火灾上升的势头，已成为党、政府和全国人民普遍关心的问题。近几十年来，我国的高层建筑发展非常迅速，建筑结构火灾的问题也日益突出，这些都迫切需要进行结构抗火性能的研究。现代建筑中大部分采用钢筋混凝土结构和钢结构作为承重结构，根据已有的研究成果，钢筋混凝土结构在火灾(高温)下钢材和混凝土的强度、弹性模量等均随温度升高而下降，一般混凝土材料在400度以上、钢材在300度以上，其力学性能严重恶化，高温下材料性能的变化是结构的承载力和耐火极限严重下降的一个主要原因。另外结构受火时受火面温度随周围环境温度迅速升高，但由于混凝土的热惰性，内部温度增长缓慢，截面上形成不均匀温度场，而且温度变化梯度也不均匀，导致不等的温度变形和截面应力重分布，这些变化都足以危及结构的安全性，某些情况下会导致结构失效。 2 建筑结构抗火性能研究回顾结构抗火设计的目的是保证建筑构件和结构具有足够的耐火时间，防止火灾时出现局部倒塌甚至整体倒塌。 2.1 建筑火灾发展过程研究建筑火灾发展过程研究的目的是掌握建筑火灾发展规律，主要了解气体温度变化及烟气运动等规律，从而再现已发生火灾和预测未来火灾的情况，
为建筑防火设计和结构抗火设计提供科学依据。对建筑火灾发展过程进行实验研究是一种较为直接、可靠的途径。它一方面可以给出供计算用的一些经验、半经验性的模型，另一方面可以为人们从一般原理出发提出的理论和计算模型提供检验手段和可靠依据。1972年，在美国国家科学基金资助下，美国哈佛大学现代火灾科学之父Howard Emmons教授与工厂联合研究公司对建筑火灾发展过程进行合作研究，其中进行了两次足尺实体试验。这项研究取得了三方面的重大成果：实验方面，使用了新的仪器和数据处理方法，建立了现代火灾实验标准；理论方面，建立了现在广为知晓的区域火灾模型；数值方面，为哈佛大学的火灾模拟软件提供了可靠的数据支持。 2.2 建筑材料高温下热工性能和力学性能研究建筑材料在高温下的热工性能参数以及力学性能参数是研究建筑结构在火灾中反应的基础。材料的热工性能参数包括热传导系数、比热容、质量密度以及热膨胀系数等。影响混凝土热传导系数的因素有骨料类型、水分含量、混凝土的配合比以及温度等。试验表明，随着温度的升高，混凝土的热传导系数逐渐减小，混凝土的热膨胀系数与骨料类型等因素有关，并且还受试件尺寸、加热速度等外部条件影响，不同研究者得出的结果差异较大。相对于混凝土的力学性能来说，混凝土的热工性能研究还较少，但热工性能参数对结构分析结果影响还是比较大的，这方面还有很多工作要做。 2.3 建筑构件内温度场研究材料的力学性能与温度密切相关，所以，搞清构件内部各点的温度变化过程是计算构件及结构在火灾中结构反
设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。