钢结构设计要点

钢结构设计要点
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

8. 如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时,可以考虑使用高强钢材。

9. 钢构的除锈方式有哪些?

答:手动,适用于小型要求不高的构件,除锈不彻底

喷砂,适用于比较厚实的构件,除锈彻底

酸洗,适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位,除锈彻底10. 拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm(见《门式钢架规范》6.3.5条);檩托的常用厚度是8mm;隅称按设计确定(见《门式钢架规范》6.16条);屋面彩钢板厚度不宜小于0.4mm(见《门式钢架规范》6.6.2条)。

11. 各种截面形式檩条的区别及适用条件?

答:槽钢檩条,用料较大,不经济;

H型钢檩条,适用于大跨度(超过10m)的情况;

C型钢檩条,截面互换性大,应用普遍,用钢量省,制作安装方便

Z型钢檩条,在主平面x轴的刚度大,用作檩条时挠度小,用钢量省,制造安装方便。斜卷边Z型钢还可以折叠

堆放,占地少。当屋面坡度较大时候,这种檩条较常用;

格构式檩条,用于大跨度情况。

12. 如何估算檩条截面?

答:实腹式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/35~1/50;桁架式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/12~1/20。

13. 撑杆的作用及如何设置?

答:撑杆设置在檐檩和天窗缺口处边檩。因为该处檩条只是单边有拉条,如不设撑杆,檩条在平面外方向向一侧弯曲。

14. 多跨连续檩条的搭接长度为多少?

答:搭接长度一般为跨度1/10。

15. 墙架柱的构造?

答:a. 墙架柱与基础的连接一般采用铰接,以简化构造,并节约基础材料;

b. 墙架柱垂直于墙面的截面高度不宜小于水平支点的1/40,通常取

400~600mm,悬吊式墙架柱的截面高度可以取小些;

c. 墙架柱采用焊接工字型截面时,其翼缘板与腹板的连接焊缝可按构造采用,一般取hf=6~8mm;

d. 抗风桁架的截面高度一般取跨度的1/16~12.跨度较小或风荷载较大时取较大值。

结构设计:门式刚架设计合理跨度怎么确定?

不同的生产工艺流程和使用功能在很大程度上决定着厂房跨度,有的业主甚至要求轻钢生产厂家根据自己的使用功能,确定较为经济的跨度。在尽可能满足生产工艺和使用功能上,应根据房屋的高度确定合理的跨度。

一般情况下,当柱高、荷载一定时,适当加大跨度,刚架的用钢量增加不太明显,但节省空间,基础造价低,综合效益较为可观。通过大量计算发现,当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致下,跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量(Q235-B)为18-28kg/ m2,当跨度在21-48m 之间的刚架单位用钢量为25-40kg/ m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨刚架节约18%左右。

因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度

结构设计:单层门式刚架结构刚架支撑和刚性系杆布置有哪些?

(1)在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

(2)在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。

(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定,一般取30~45m,有吊车时不宜大于60m.

(4)当房屋高度较大时,柱间支撑应分层设置;当房屋宽度大于60m时,内柱列宜适当设置支撑。

(5)当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

(6)在刚架的转折处(边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶)应沿房屋全长设置刚性系杆。

(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架,其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

(8)刚性系杆可由檩条兼做,此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求,当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。

(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时,柱间支撑宜用型钢;当房屋中不允许设置柱间支撑时,应设置纵向刚架。

结构设计:门式刚架设计屋面活荷载取值多少合适?

门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB17-88),《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB18-87)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98),对于屋面结构,《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/m2,但构件的荷载面积大于60 m2的可乘折减系数0.6,门式刚架符合此条件,活荷载取为0.3KN/ m2,国外这类房屋设计时,要考虑0.15-0.5N/ m2的附加荷载,中国无此规定,现在有的框架梁太细,檩条太小,明显有克扣荷载现象,遇到大风或其他原因造成超载,很容易出安全问题,因此屋面活荷载的取值决不能再小,不能在有限的活荷载中挖潜。

结构设计:单层门式刚架结构刚架檩条和墙梁怎么布置?

檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定,

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。

钢结构设计规范2

钢结构设计规范2 钢结构设计规范 第一章总则 第条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。 第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号、连接材料的型号和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别。第条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料

第条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢、16Mn钢、16Mnq 钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。 第条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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低

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。

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

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

钢结构设计规范

钢结构设计规范 第一章总则第条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。第条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》())制订的。第条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。第条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。第二章材料第条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉号钢(沸腾钢或镇静钢)、钢、钢、钢或钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。第条下列情况的承重结构不宜采用号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-℃时的其它承重结构。二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高℃采用。第条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于t的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-℃时,对于号钢尚应具有-℃冲击韧性的合格保证;对于钢、钢、钢或钢尚应具有-℃冲击韧性的合

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。

《钢结构设计》作业及答案(完整版)

钢结构设计 一、填空题 [填空题] 参考答案: 1、在钢屋架设计中,对于受压构件,为了达到截面选择最为经济的目的,通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲,钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组,钢板越厚,设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时,第一柱间内的系杆应为刚性系杆。 8、柱头的传力过程为N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出,而梁的最小高度通常是由梁的刚度要求决定的。

11、在钢屋架设计中,对于受压杆件,为了达到截面选择最为经济的目的,通常采 用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲,《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应,因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆,通常刚性系杆采用双角钢,按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中,确定双角钢截面形式时,应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。 19、钢结构设计除抗疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数设计表达式进行计算。 20、冷加工硬化,使钢材强度提高,塑性和韧性下降,所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。 二、选择题 [单选题] 36、普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间()。

钢结构设计总说明模板

结构设计总说明 一、设计依据: 1.1本工程由甲方提供数据及技术条件图进行设计。 1.2 国家现行建筑结构设计规范、规程。 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010) 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版) 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002) 《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002) 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002) 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91) 二、主要设计条件: 2.1 按重要性分类,本工程结构安全等级为二级. 2.2 本工程主体结构设计使用年限为50年. 2.3 采用本地区50年一遇的基本风压,地面粗糙度为B 类。 2.4 本工程建筑抗震设防类别为丙类.抗震设防烈度为7度;设计基本加速度为0.1g; 2.5 本工程为门式刚架结构体系。所在场地设计地震分组为第二组,场地类别为三类. 2.6 采用荷载标准值: 屋面活载:0.3KN/M2屋面恒载:0.25KN/M2 基本雪压:0.35KN/M2基本风压:0.5KN/M2 本工程结构计算采用建科院的PKPM软件(2010版)计算。 构件自重由电算程序自行考虑。 三、本工程室内%%p0.000相当于绝对标高(见规划图) 。 3.1 本工程所有结构施工图中标注的尺寸除标高以米(m)为单位外,其它尺寸均以毫 米(mm)为单位.所有尺寸均以标注为准,不得以比例尺量取图中尺寸。 四、材料: 4.1 本工程钢结构及连接材料应遵循下列材料规范: 4.1.1 《碳素结构钢》(GB/T700). 4.1.2 《低合金高强度结构钢》(GB/T1591). 4.1.3 《碳钢焊条》(GB/T5117) 4.1.4 《低合金钢焊条》(GB/T5118). 4.1.5 《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T1228). 4.1.6 《钢结构用高强度大六角头螺母》(GB/T1229). 4.1.7 《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GB/T1231). 4.1.8 《六角头螺栓C级》(GB/T5780). 4.1.9 《六角头螺栓》(GB/T5782). 4.3 本工程所采用的钢材除满足国家材料规范要求外,地震区尚应满足下列要求: 4.3.1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。 4.3.2 钢材应具有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%。 4.3.3 钢材应具有良好的焊接性和合格的冲击韧性屋面檩条采用冷弯薄壁C型钢、墙面

钢结构最新设计规范

钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于- 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时,对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

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

钢结构设计资质要求

轻型房屋钢结构工程设计专项资质标准 一、总则 (一)本标准所指轻型房屋钢结构工程,包括网架、网壳、单层刚架、排架、多层框架、索膜结构、压型拱板等钢结构工程。 (二)轻型房屋钢结构工程设计专项资质等级分为甲、乙两个级别。 二、标准 (一)甲级 1、资历和信誉 (1)具有独立企业法人资格; (2)企业有良好的社会信誉并有相应的经济实力,企业注册资本金不少于100万元人民币; (3)近五年内完成“轻型房屋钢结构工程规模划分表”中1级工程设计不少于3项。 2、技术条件 (1)企业主要技术负责人或总工程师,应具有大学本科及以上学历,不少于6年从事钢结构工程设计经历,并主持过1级轻型房屋钢结构工程设计3项,具备注册工程师执业资格或高级专业技术职称; (2)专业配备齐全、合理。主要专业技术人员不少于“主要专业技术人员配备表”中的规定。其中,非注册人员应参加过1级轻型房屋钢结构工程设计不少于1项,或2级轻型房屋钢结构工程设计不少于2项,具备中级及以上专业技术职称。 3、技术装备及管理水平 (1)具有完善的工程计算机辅助设计系统,固定的工作场所; (2)企业管理组织机构健全,具有完善的标准体系、质量体系、安全保障及环保措施。 (二)乙级 1、资历和信誉 (1)具有独立企业法人资格; (2)企业有较好的社会信誉并有一定的经济实力,企业注册资本金不少于50万元人民币。 2、技术条件 (1)企业主要技术负责人或总工程师,应具有大学本科及以上学历,不少于6年从事钢结构工程设计经历,并主持过2级轻型房屋钢结构工程设计不少于3项,具备注册工程师执业资格或中级及以上专业技术职称; (2)专业配备齐全、合理。主要专业技术人员不少于“主要专业技术人员配备表”中的规定。其中,非注册人员应参加过2级轻型房屋钢结构工程设计不少于2项,具备中级及以上专业技术职称。 3、技术装备及管理水平 (1)具备必要的工程计算机辅助设计系统和固定的工作场所; (2)有完善的质量保证管理体系和技术、经营、人事、财务、档案等管理制度。

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。

钢结构范本

《建筑钢结构课程设计》 某车间屋盖设计 计 算 书 设计内容:建筑钢结构课程设计 班级:土木1002 学号: 姓名: 指导老师: 日期: 2013.5.28

目录 1、设计资料 (3) 2、结构形式与布置 (4) 3、荷载计算 (6) 4、内力计算 (8) 5、杆件设计 (11) 6、节点设计 (25) 7、参考文献 (39) 8、总结 (40)

一、设计资料 1.车间柱网布置图(LX240m )(如图1) 6000 600060006000 6000600060006000600060006000 60006000240000 L 500 500 图1 柱网布置图 2.某车间厂房屋架,车间无吊车、无天窗、无振动设备。屋架支承于钢筋混凝土柱顶,屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板(屋面板不考虑作为支撑用),跨度30m ,长度240m ,柱距6m,屋面坡度i=1/10, 采用梯形钢屋架。 3.钢屋架选用Q235B 钢,焊条为E43型。 4.屋架计算长度:l0=30-2×0.15m=29.7m 5.屋架端部与跨中高度: 屋架跨中高度:3490mm 屋架端部高度:1900mm 屋架在29.7m 处的高度:2005mm 起拱按f =L /500,取60mm 6. 永久荷载标准值(不含屋架和屋面板自重):2.2 kN/ m 2; 可变荷载标准值2.5kN/ m 2 。

二、结构形式与布置 1.桁架形式及几何尺寸如图所示: 图2 屋架形式及几何尺寸 图3 屋架内力系数图 2.桁架支撑布置如图所示 符号说明:SC----上弦支撑XC----下弦支撑 CC----垂直支撑GG----刚性系杆LG----柔性系杆

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

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。

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