钢结构设计软件3D3S-玻璃幕墙模块讲解

《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

国外建筑钢结构应用情况

国外建筑钢结构应用情况 1、建筑用钢占总钢产量的比重 近数十年来，前苏联、美国、日本三个国家一直是世界上钢产量居前三位的国家，其钢产量轮流位居世界第一位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。而在同一时期，我国在这方面的发展则比较缓慢，水平也相对落后。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间，我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996年，我国钢产量首次突破亿吨大关；1998年我国钢产量已达11434万t，而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。但目前，我国与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距，因此，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，我们急需了解国外建筑钢结构的应用概况。 中国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%～25%，而工业发达的国家则占30%以上。如美国和日本，该项指标均已超过50%.在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其中钢结构用钢只占10%左右，在我国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200～300万吨。 根据1998年中期美国金属建筑行业分布的一些数据，美国

金属建筑行业的发展和市场的基本情况是：在20世纪50、60、70、80和90年代，以百万美元计的年销售额/以万吨计的年加工量分别为150/30、300/65、1200/110、1500/125和2200/190，如以50年代为例相应的增长倍数分别达到1.2/2、2.8/3、7.10/5、7和15/6.3倍。从中可以看出，美国的建筑用金属年销售额增长很快，估计目前已经超过25亿美元，年加工量也已经达到200万吨以上。 2、低层、多层建筑钢结构和轻钢结构 美国金属建筑的主要市场分布：工业（生产用厂房、仓库及辅助设施等）、商业（商场、旅馆、展览馆、医院、办公大楼等）、社区（私有及公有社区活动中心及建筑如学校、体育馆、图书馆、教堂等）、综合等方面，分别占到46%、31%、14%和9%的份额。 在美国，低层建筑中采用钢结构还是很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会（AISC 和MBMA）联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18m，层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等，其中两层以下的非居住用楼房建筑占70%. 轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁，以焊接建筑钢结构。3、高层及超高层钢结构 由于人类文化生活不断提高，对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻，强度高，施工快等独

钢结构工程案例

H 型钢钢结构节能住宅 1、体系的成果-房地产开发: ●莱钢樱花园小区 :山东省钢结构节能住宅示范工程。 ●济南艾菲尔花园:建筑面积 48000平方米,建设部认定 A 级住宅,山东省钢结构节能住宅示范试点工程,荣获第二届中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程。 ●济南黄金时代:建筑面积 58912平方米。 ●青岛华阳慧谷:建筑面积约 40000平方米, 是青岛市和山东省首个节能 65%钢结构节能住宅社区。荣获第四届中国建筑钢结构金奖。 ●青岛莱钢大厦:位于青岛市海尔路, 啤酒城对面。建筑面积 78000平方米,是一个以五星级酒店为主,辅以高档写字楼及精品零售设施的综合性商业项目。 ●滨州中海城:建筑面积 1560000平方米,部分采用钢结构。 2、体系的成果-公共建筑 ●滨州国际会展中心工程:建筑面积 78000平方米,荣获中国建筑钢结构金奖。●青岛地丰大厦:位于青岛市经济技术开发区。总建筑面积 53000平方米,总高 92.8米。 钢结构工程案例介绍 (一钢结构低层住宅案例介绍——上海碧海金沙 ?¤嘉苑项目: 位于上海奉贤区的海湾旅游度假区,占地总面积 40万平方米,建筑总面积 32万平方米,是目前国内最大的钢结构生态节能住宅小区。目前已完成一期工程 3.1万平方米。

该项目是按照《上海市生态型住宅小区技术实施细则》技术标准开发。项目技术定位:创建国家康居住宅示范工程、上海市一级生态住宅小区。 1、特点: ● 优越的地域优势 其独特的地理位置形成海湾天然氧吧, 周边大学林立、交通便利、拥有丰富的自然水系资源。 ● 和谐的小区环境 小区环境规划与建设中, 集成了太阳能光电利用、垃圾分类处理等多项生态新 技术;建有商业街、宾馆、会所俱乐部、幼儿园;具备安全高效的物业管理● 具有“ 钢结构、绿色节能、产业化” 特点的生态住宅 住宅中采用钢结构体系及筏型基础、粉煤灰加气混凝土砌块和聚苯板双重保温系统、无源湿感中央新风系统、与建筑一体化的分体式太阳能热水系统、直饮净水系统和个性化的工厂化装修等十多项生态节能住宅技术 2、结构形式项目为低层建筑, 全部采用 H 型钢钢框架结构。项目一期工程 3.1万平方米,使用热轧 H 型钢约 1100吨。项目采用钢筋混凝土现浇楼板。由于采用钢结构,自重轻,故所有建筑均采用天然地基,基础采用片筏或条型基础。 (二钢结构多层住宅案例——济南艾菲尔花园 济南艾菲尔花园项目济南艾菲尔花园项目位于济南槐荫区,是建设部 1A 级住宅、 2004齐鲁名盘 50强, 并荣获 2003年度中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程、2005山东省节能省地型建筑奖。 济南艾菲尔花园总建筑面积约 4.8万平方米, 其中三幢小高层, 三幢多层住宅, 小高层住宅采用钢框架 --中心支撑结构体系,框架柱采用箱形截面,中心支撑采用圆钢管,框架梁、楼面次梁采用热轧 H 型钢;多层住宅采用纯钢框架结构体系,梁、柱采用热轧 H 型钢。用钢量为 2300吨,其中热轧 H 型钢用量为 900多吨。

国外钢结构建筑案例

西尔斯大厦 建成于1974年，建筑面积418000平方米，建筑高度442米，建筑层数108层，内部总共有450万平方英尺的办公室和商业空间，全钢结构超高层建筑。大厦内有两个电梯转换厅，分设于第33层和第66层，有五个机械设备层。大厦采用了当时最先进的在房间内和各种管井、管道内普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。楼内的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于任何地点。位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。大厦中安装了102部电梯。一组电梯分区段停靠，从底层有高速电梯分别直达第33层和66层，再换乘区段电梯至各层；另一组从底层至顶层每层都可停靠。 台北101大楼 建成于2004年，总高度508米，地上建筑层数101层，钢结构超高层建筑，建筑位于台北市信义路与松智路口，裙楼属出租商场，塔楼为办公大楼，塔楼顶部观景台区域。

纽约帝国大厦 建成于1931年，总高度381米，地上建筑层数102层，全钢结构超高层建筑。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯，从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为204385

平方米。 2011非洲运动会-莫桑比克运动员村 项目由27栋4层公寓组成，采用承载型的轻钢框架构件，每8天建成一栋4层的房屋。运动员村将会容纳来自48个非洲国家6500多名运动员，在非洲运动会后，这些建筑将被改造成住宅建筑。

伦巴第大区政府办公大楼 建成于2011年，总高度161米，全钢结构超高层建筑。建筑位于意大利首府米兰，伦巴第大区。建筑包括：160米高（40层）的办公楼、38米高的办公楼、玻璃封闭的中央广场、多功能礼堂、展览空间及餐厅、公园、其他公共空间、地下停车场等。

钢结构设计实例 含计算过程

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。

国外著名钢结构建筑举例

《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔 塔身为钢架镂空结构，高324米，重9000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。顶部架有天线，为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯，1711级阶梯。铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨，并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中，总结出一套科学、经济而有效的方法，同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 2.纽约帝国大厦 纽约帝国大厦始建于1930年3月，是当时使用材料最轻的建筑，建成于西方经济危机时期，成为美国经济复苏的象征，如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一，在世界贸易中心在911事件倒塌后，继续接任纽约第一大楼的头衔，直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 帝国大厦拥有许多世界之最：在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录；每天参加施工的人员高达4000人，全部工作量超过700万工时；共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线、192公里长的管道；1600公里长的电话电缆；6500扇窗户；1860阶台阶；安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。帝国大厦占地面积为2.66公顷，当时全部造价4100万美元，后来的维修费用累计为6700万美元。

国外钢结构建筑的发展历史

国内外钢结构建筑的发展历史 一、国外钢结构建筑的发展历史 最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺厂经常发生火灾，因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后，美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼，法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，金属建筑从此进入了第一个光辉时代。在那个时代，人们也建造金属结构的独户住宅，有些金属住宅，至今状态良好。 在以后的半个多世纪里，钢筋混凝土结构兴起，金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力，主要用于建造工厂、飞机库等。 钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展，计算机也开始早期应用，金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化中心建成，高科技潮流开始出现；到80、90年代，雷诺汽车零件配送中心、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构推向了一个新的高度。与此同时，建筑师们在中小型项目中，也把钢结构技艺发挥得淋漓尽致，如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒. 瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念，预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成，从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化，这就大大降低了建筑成本（比传统结构型式低10 ~20%），缩短了施工周期，使钢结构的综合优势更加明显。

在新结构方面，许多国家都加大了研究力度，现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m 的超高层建筑的能力。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展，1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆，跨度205m，能容纳7万人，屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993年建成的日本福冈室内体育场，直径222m，是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的发展亦令人瞩目，1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”，平面尺寸为240m×193m，是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。 由于科技之发展及钢材品质之进步，钢结构之重要性被先进国家所肯定，在欧洲、美洲、日本、台湾等地，厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市，大楼、桥梁、大型公共工程，亦多采用钢结构建筑。最近10年，在美国，大约70% 的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。 二、钢结构建筑的主要优点 1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6，而地震力=质量*地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。 2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作，使质量容易保证，便于标准化及推广使用。

钢结构连接方式的选择

钢结构连接形式介绍与选择 在设计钢结构工程时，构件与构件之间需要进行有效的连接，以形成一个整体，对于构件之间连接的形式，则有很多的方式可以选择。如何在各种连接节点中选择合理的连接方式，这通常是一个容易模糊的设计盲点，因此在此作一些介绍，以强化钢结构设计概念。 一、连接形式 钢结构中连接节点可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点三种形式，设计时应根据节点的位置及其所要求的强度和刚度，合理确定节点的形式、连接方式、细部构造及其计算方法。 连接形式 刚性节点半刚性节点铰接节点 设计中不考虑此 种节点 在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度，刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。通常定义，连接对于转动约束达到理想刚接的90%以上的连接，可视为刚接；在外力作用下，柱梁轴线夹角的改变量达到理想铰接的80%以上的连接视为铰接。采用理想较接的假定，意味着梁与柱之间没有弯矩的传递，用较连在一起的梁和柱将互相独立的转动。 这里用柱脚来具体解释下刚接与铰接的区别。 能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚性柱脚，相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚，刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩，从实际看，如果锚栓在翼缘外侧，就是刚接，如果在翼缘内侧，就是铰接。这两种柱脚的区别就是对侧移的控制，也就是有吊车荷载的单层工业厂房，因为吊车对侧移比较敏感，而且侧移过

大会造成吊车卡轨的现象，且门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002）中3.4.2条规定，刚架柱顶位移设计值的限值，无吊车且采用轻型钢墙板时是h/60，有吊车且吊车仅由地面操作时是h/180，所以把柱脚设计成刚性柱脚，抵抗其侧位移。 在设计中为简化计算，一般均按完全刚接或理想铰接来考虑，因此，半刚性 节点在此不做赘述。 二、连接方式 连接根据使用材质不同可分为铆接、螺栓连接和焊接三种方式。 1. 铆接 铆接是通过在构件上打孔，然后用铆钉、铆板将构件连接，因其构造复杂， 连接方式 铆接 螺栓连接 焊接 普通螺栓 高强度螺栓 C 级 A 、B 级 摩擦型 承压型

钢结构课程设计参考示例

参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。

图1 屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置见图2所示。

符号说明：GWJ-（钢屋架）；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） 图2 屋架支撑布置图 三、荷载与力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡ 保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡ 管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡ 可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡

钢结构二次深化设计-经验总结

钢结构二次设计 1．钢结构二次设计： 钢结构二次设计就是将施工图设计图纸转换为钢结构加工和安装的施工图纸。其主要内容包括如下： （1）构件布置图的绘制：按业主提供的施工图设计图纸，标识构件、节点编号，构件、节点所在图纸，加工和安装的技术要求。 （2）节点设计图：根据BINE提供的设计规范和构件型号确定构件之间的 连接详图，包括连接型式、螺栓规格、数量，定位，焊缝尺寸、型式、节点板尺寸。 （3）绘制车间加工图：按照构件布置图和节点设计图，以确定各组成件的型号、加工尺寸，孔规格及相互位置关系，焊缝尺寸，以便于车间加工。 （4）编制节点设计依据的计算书：根据概念设计图纸所给定的力或按设计规范确定的载荷，进行节点连接的强度计算，为连接设计提供计算依据。 上述二次设计的工作过程中，提供节点设计和计算书是二次设计工作的重要环节。 2． 钢结构连接设计 2.1 钢结构节点的连接型式： 按构件受力方式可分为单剪（铰接）连接、轴力连接、弯矩（刚接）连接，扭矩连接，组合连接等。 按构件的连接方式可分为单板连接，双板连接，单角钢连接，双角钢连接，端板连接。 按构件与构件间的连接可分为梁-梁连接，梁-柱连接及其分别带有水平支撑和垂直支撑的连接，柱拼接(包括大小柱的拼接)。 2.2 钢结构连接节点的设计要求 钢结构的节点设计应满足承载力的要求，还应具有必要的延展性，避免应力集中和过大的约束应力。同时，便于加工和安装，满足加工工艺性要求。应该注意节点的合理构造，符合经济性要求。此外还必须适应岭澳二期核电的钢结构施工要求。 岭澳二期核电工程对钢结构的加工和安装要求决定了钢构件的连接方式，由

于加工车间的焊接易于保证焊缝质量，而大批量的钢构件仅适于车间加工才能保证工程进度的要求，同时便于现场安装方便快速，因此决定了在钢结构的节点设计中，构件与构件间的连接要尽可能使用螺栓连接，除非在那些使用螺栓连接将使整个节点变得非常复杂或者被连接构件的尺寸较小、无足够的空间布置一定数量的螺栓，而采用现场焊接的连接设计。此外，对于和预埋件相连接的构件，为使其连接方便，并且便于处理预埋件定位偏差造成的影响，宜采用现场焊接。同时为便于钢构件和混凝土的固定或在浇筑混凝土时遗漏预埋件的情形下，采用HILTI膨胀螺栓连接。 2.3 钢结构连接节点的设计方法 钢结构连接中最基本的连接型式为铰接连接、刚性连接、支撑连接及柱拼接，以下就各连接型式的特点分别说明。 (1) 铰接连接 板板厚，可承受剪力和轴向力的组合荷载。同时，对于主次梁斜交连接的场合下，端板连接在加工工艺性上的优点比双角钢连接更好。

钢结构发展现状与国内外对比

钢结构发展现状与国内外对比 建筑领域技术水平的提高"使得钢结构逐渐成为了目前建筑的主要结构。城市中"钢结构的建筑十分常见。相对于传统建筑结构而言"钢结构在提高建筑稳定性方面效果更加显著"在今天"该结构体现出了其极大的实用价值"对中国建筑钢结构技术的发展现状以及未来的发展趋势进行分析"是提高该技术水平的主要途径。 国内钢结构发展现状 尽管我国钢结构行业总体保持较快发展，但是与美、日等发达国家相比，中国建筑钢结构的发展却相对落后。钢结构建筑由于具有节能环保的巨大优势，成为了世界建筑领域中的一匹“黑马”。据统计，目前美国、日本等工业发达国家的建筑用钢占钢材消耗总量的50%以上，钢结构用钢量占到钢产量的30%以上，钢结构面积占到总建筑面积约40%以上；而我国目前建筑用钢量只达到22-26%，钢结构建筑所用的钢材还不到全国钢材总产量的2%。可见我国建筑钢结构的应 用量还明显不足。 与此同时，住宅作为建筑的重要组成部分，我国住宅钢结构的应用也明显不足。据统计，全世界101座超高层建筑中，纯钢结构的有59座；国外60%以上 的高档住宅采用的是钢结构。而目前我国住宅钢结构占比不到5%，与国外发达 国家20-50%的水平相比，我国还处于起步阶段，住宅钢结构还有很大的发展空间。 此外。从国家的政策导向来看，国家目前倡导绿色建筑、节能环保、循环利用以及住宅产业化和工业化，而钢结构建筑作为“绿色建筑”的优秀代表，几乎满足所有要求，成为各级政府和房产商、投资者关注和推动的新型产业。 钢结构海外发展现状 美国是率先采用钢结构建造住宅的国家和地区之一，鉴于经济性、安全性能(抗震、防火)以及耐久性能的综合考虑，越来越多的房屋开发商转而经营钢结构住宅，钢结构住宅的价值得到普遍认可。 从世界范围看，日本国土处于太平洋地区地震带中，特别重视追求住宅良好的抗震性。20世纪90年代末，日本钢结构建筑已经占据了70%的市场份额。另外，澳大利亚、法国、意大利、芬兰等国都有本国成熟的钢结构住宅体系，钢结构住宅占相当大的市场份额。 当前，发达国家已从工业化的专用体系走向大规模的通用体系，即发展以标准化、系列化、通用化建筑构配件、建筑部品为中心，以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化模式，其依托就是钢结构。 不过，从总体上说发达国家低层独立式住宅是居住建筑的主流，成体系、产业化程度高的也多为低层住宅，但也有很多较成熟的多高层钢结构住宅的实例。 世界发达国家都十分重视钢结构住宅的发展，日本和欧洲提出用建筑来储备钢铁资源。英国二战前后的建筑到拆除时，其建筑垃圾数量惊人，因此大力推行钢结构建筑，要建造混凝土建筑必须通过特别审批。 总体来看，我国住宅钢结构前景十分广阔。一方面，中国作为世界上建筑体量最大和钢产量最大的国家，钢结构住宅的发展却明显滞后，我国钢结构与发达国家的差距，也反映出我国钢结构体系巨大的发展空间；另一方面，未来30年内，人口的快速增长和城市化进程的加快为民用住宅市场提供了广阔的发展空间，而传统的建筑生产效率低，对环境和耕地破坏严重，给经济发展带来了极大的负

国内外钢结构的历史及发展

国内外钢结构的历史及发展 【摘要】钢结构住宅在世界发达国家已经是成熟技术，其发展过程中的很多历史经验对当今中国的钢结构住宅发展研究工作有很多启迪，其中重视和发挥建筑师在钢结构住宅过程中的主导作用是十分重要的。 【关键词】钢结构住宅;发展;启迪 0.概述 钢结构住宅是材料、结构、技术和人们对舒适居住环境要求的综合体，其技术在发达国家已经基本成熟。近年来，中国钢结构住宅的研究开发虽已初步展开，但与其他结构的住宅发展相比，差距仍很明显，特别是对于绝大多数建筑师来说，钢结构住宅仍然是一个陌生的课题。中国钢结构住宅设计和研究人员应重视对国外钢结构住宅发展历史及其规律的研究，从中吸取经验和教训，力求在以后的工作中少走弯路，这对促进中国钢结构住宅事业的进一步发展无疑是必要的。 1.国外钢结构住宅的历史发展回顾 最早在建造房屋中使用钢(铁)结构可以追溯到18世纪末的英国。由于当时使用木框架建造的棉纺厂经常发生火灾，加上木材涨价和木材强度较低的原因，厂房结构中开始采用铁框架。 100年后，美国芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼。1851年，英国约瑟夫·帕科斯顿设计的水晶宫曾是19世纪前半期的铁框架结构技术发展的最高代表。1889年，法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，标志着钢结构建筑从此进入一个光辉的时代。 20世纪前50年，由于钢结构防火能力的缺陷和钢筋混凝土结构的兴起，钢结构在建筑领域里失去了魅力，钢结构发展暂时受挫进入低潮。 钢结构建筑在西方发达国家的再度兴起是在20世纪60年代。因为二次大战，西方发达资本主义国家钢材的性能和产量取得了突破性的进展，计算机也开始早期运用于钢结构建筑的辅助设计，钢结构建筑的各种结构体系日益成熟。由于二次大战造成的战后住房紧缺，社会需要在很短的时间内解决大量住房问题，而钢结构住宅因其能进行工业化生产，建造速度快，所以开始是缓慢地，尔后又是迅速地进入住宅领域。20世纪70年代至今，随着全球经济的快速发展，钢结构和钢结构住宅技术在全球经济发达国家和地区得到了深入发展，总体走向成熟。主要表现在以下几个方面：第一，钢结构住宅技术无论在广度还是深度方面都取得了长足的进步。广度方面主要表现为钢结构住宅技术的研究和应用已从欧洲、美洲的少数国家和地区向更多的国家和地区推广，目前亚洲的日本、韩国和澳大利亚等国家及台湾地区的钢结构住宅技术发展趋势尤为强盛。发展深度方面主要表现为，无论在有特殊结构要求的公共建筑和有大跨要求的工业厂房还是在住宅建

高层钢结构连接节点设计

高层钢结构连接节点设计 【摘要】连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。节点设计应符合“二强”抗震设计准则，即“强节点弱构件、强焊缝弱钢材”。在结构分析前,必须对节点的形式有充分思考与确定,避免出现最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式完全不一致。连接节点按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。连接节点的不同对结构产生很大的影响。 【关键词】钢结构；节点设计；连接方法 1 节点设计应遵循原则 1．1 节点受力明确，减少应力集中，避免材料三向受拉； 1．2 节点连接设计应采用强连接弱构件的原则，不致因连接较弱而使结构破坏； 1．3 节点连接应按地震组合内力进行弹性设计，并对连接的极限承载力进行验算； 1．4 构件的连接一搬应采用与构件等强度或比等强度更高的设计原则； 1．5 简化节点构造，以便于加工及安装时容易就位和调整。 2 “二强”抗震设计准则 2．1 强节点、弱构件 对于框架、支撑等杆件，使节点的承载能力高于构件的承载能力，防止节点的破坏先于构件的破坏，是确保构件整体性的必要条件。但节点又不可过强，应允许地震时梁-柱节点区域的板件能产生一定量的剪切变形，以提高整个框架的延性。 2．2 强焊缝、弱钢材 构件焊缝的延性，一般均低于被连接板件的钢材延性，“强焊缝、弱钢材”，即要求焊缝的承载力应高于被连接钢材板件的承载力，可以使构件的屈服截面避开焊缝而位于钢板之中，从而提高构件以至整个结构的延性。 3 梁与柱的刚性连接 3．1 梁与柱的刚性连接系指节点具有足够的刚性，能使所连接构件间的夹角在达到承载力之前，实际夹角不变的接头，连接的极限承载力不低于被连接构件的屈服承载力。

国外著名钢结构建筑举例

国外著名钢结构建筑举例

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《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔 塔身为钢架镂空结构,高324米,重9000吨。有海拔57米、１15米和274米的三层平台可供游览,第四层平台海拔3００米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯，１7１1级阶梯。铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，内设四部水力升降机(现为电梯）。它使用了1５00多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、120０0个钢铁铸件，并且没有用一点水泥,总重７０00吨，由2５0个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎,每隔７年油漆一次,每次用漆5２吨,并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中,总结出一套科学、经济而有效的方法,同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 ２.纽约帝国大厦 纽约帝国大厦始建于１９３０年3月，是当时使用材料最轻的建筑,建成于西方经济危机时期，成为美国经济复苏的象征，如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一，在世界贸易中心在9１1事件倒塌后,继续接任纽约第一大楼的头衔，直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 帝国大厦拥有许多世界之最:在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录;每天参加施工的人员高达４000人，全部工作量超过70０万工时;共使用6万吨钢、1000万块砖、８0万公里长的电缆与电线、19２公里长的管道;1600公里长的电话电缆;6500扇窗户;１8６0阶台阶；安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟４２7米。帝国大厦占地面积为2.66公顷，当时全部造价41０0万美元,后来的维修费用累计为６70０万美元。

超详细的钢结构设计全流程解析

超详细的钢结构设计全流程解析 随着钢结构应用的急剧增长，结构形式日益丰富，不同的结构体系和截面特性的钢结构，其结构延性差异较大，为贯彻国家提出的“鼓励用钢、合理用钢”的经济政策，根据现行《建筑抗震设计规范》GB50011（简称“抗规”）及《构筑物抗震设计规范》GB50191规定的抗震设计原则，针对钢结构特点，《钢结构设计标准》GB50017-2017（简称“新钢标”）增加了钢结构的抗震性能设计内容。根据性能设计的钢结构，其抗震设计准则为：验算本地区抗震设防烈度的多遇地震作用的构件承载力和结构弹性变形（小震不坏）、根据其延性验算设防地震作用下的承载力（中震可修）、验算罕遇地震作用的弹塑性变形（大震不倒）。对于很多结构，地震作用并不是结构设计的主要控制因素，其构件实际具有的受震承载力很高，因此，抗震构造可适当的降低，从而降低能耗，节省造价。 抗震设计的本质是控制地震施加给建筑物的能量，弹性变形与塑性变形（延性）均可消耗能量。在能量输入相同的条件下，结构延性越好，弹性承载力要求越低，反之，结构延性差，则弹性承载力要求高，在新钢标中简称为“高延性-低承载力”和“低延性-高承载力”两种抗震设计思路，均可达成大致相同的设防目标。结构根据预先设定的延性等级确定对应的地震作用设计方法，称为“性能化设计方法”。 结构遵循现有的抗震规范规定，采用的也是某种性能化设计的手段，不同点仅在于地震作用按小震设计意味着延性仅有一种选择，由于设计条件及要求的多样化，实际工程按照某类特定延性的要求实施，有时将导致设计不合理，甚至难以实现。大部分钢结构由薄壁板件构成，针对结构体系的多样性及其不同的设防要求，采用合理的抗震设计思路才能在保证抗震设防目标的前提下减少结构的用钢量。虽然大部分多高层结构适合采用高延性-低承载力的设计思路，但是对于多层钢框架结构，在低烈度区，采用低延性-高承载力的抗震思路可能更合理，单层工业厂房也更适合采用低延性-高承载力的抗震设计思路。对于高烈度区的结构及较高的钢框架结构，设计中不应采用低延性结构，建议采用高延性-低承载力的抗震设计思路。 性能化设计的核心思想，即通过：“高延性-低承载力”或“低延性-高承载力”的抗震设计思路，在结构的延性和承载力之间找到一个平衡点，达到最优设计结果，对高延性结构可适当放宽承载力要求，对高承载力结构可适当放宽延性要求。注意：如果按照新钢标的抗震性能做了设计，就无需再满足抗规及《构筑物抗震设计规范》GB50191规定的特定结构的构造要求及规定。 本文系统梳理性能设计，同时结合算例展示PKPM软件如何实现对于钢结构性能设计的实现及对新钢标中支撑产生的不平衡力对梁设计的影响。 1.新钢标对性能设计的相关要求 1.1 抗震性能设计的性能等级和目标的确定 钢结构构件的抗震性能化设计根据建筑的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性，结构构件在整个结构中的作用、使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，经综合分析、比较后选定其抗震性能目标。钢标对构件塑性耗能区的抗震承载性能等级及其在不同地震动水准下的性能目标的划分按照如下图1进行的划分。

国外建筑钢结构应用概况

国外建筑钢结构应用概况 摘要：目前，国内高层钢结构钢材几乎都从国外进口，工程总承包由国外承担，制造和安装Array 则由国内廉价劳动力承包，这种局面应从速扭转，因为这与我国产钢大国的地位很不相称。大跨度钢结构钢材不象高层钢结构那样突出，但设计方案（包括建筑和结构）经常国外中标，这种局面与中央强调建立我们自己的科技创新体系的号召相距甚远，应该引起我国建筑界的关注，是水平低还是其它原因，值得我们深思。 关键词：钢结构国外建筑 1 建筑用钢占总钢产量的比重 近数十年来，前苏联、美国、日本三个国家一直是世界上钢产量居前三位的国家，其钢产量轮流位居世界第一位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。而在同一时期，我国在这方面的发展则比较缓慢，水平也相对落后。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间，我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996 年，我国钢产量首次突破亿吨大关；1998年我国钢产量已达11434万t，而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。但目前，我国与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距，因此，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，我们急需了解国外建筑钢结构的应用概况。 中国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%～25%，而工业发达的国家则占30%以上。如美国和日本，该项指标均已超过50%.在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其中钢结构用钢只占10%左右，在我国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200～300万吨。 根据1998年中期美国金属建筑行业分布的一些数据，美国金属建筑行业的发展和市场的基本情况是：在20世纪50、60、70、80和90年代，以百万美元计的年销售额/以万吨计的年加工量分别为150/30、300 /65、1200/110、1500/125和2200/190，如以50年代为例相应的增长倍数分别达到1、2/2 2、8/3 7、10/5 7和15/6.3倍。从中可以看出，美国的建筑用金属年销售额增长很快，估计目前已经超过25亿美元，年加工量也已经达到200万吨以上。 2 低层、多层建筑钢结构和轻钢结构

浅谈钢结构节点设计

浅谈钢结构节点设计 黄双凤1　王　明2 (1.陕西新陆设计有限责任公司　710001　西安; 2.陕西省现代建筑设计研究院　710048　西安) 摘　要:本文从结构设计角度阐述钢结构节点设计的原则,并提出一些解决问题的方法。关键词:门式刚架;高强螺栓;加劲肋。 钢结构房屋具有强度高、自重轻、施工速度快,抗震性能好及工业化程度高等特点,钢结构节点设计是结构能否安全可靠的关键,应该按照"强节点弱构件"或节点等强设计的原则,节点设计合理对结构整体性、可靠度以及建设周期有着直接影响。 本文主要介绍钢结构节点设计的常规做法、国外改进后的节点形式。 1.钢结构节点设计常规做法: 1.1在钢结构连接中最常用的是焊缝连接和螺栓连接,铆钉连接现已很少采用: 1.1.1焊缝设计中焊缝大小要通过计算确定,不得任意加大焊缝,焊缝的重心应尽量与被连接构件中心接近;焊丝焊剂应与母材强度相匹配,当两种材质钢材焊接时应选用与低标号材质相适应的焊条。如:E43对应Q235,E50对应Q345.;Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50。 1.1.2螺栓连接分普通螺栓连接、高强螺栓连接。普通螺栓抗剪性能差,多用在次要结构部位。高强螺栓根据受力特点分摩擦型连接和承压型连接,两种连接方式工作原理不同,可查阅相关资料,目前钢结构施工上摩擦型高强螺栓的连接应用较广泛,常用8.8s和10.9s两个强度等级。高强螺栓最小规格为M12,常用M16～M30。超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。 1.1.3节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者常犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。 1.1.4节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。 1.2节点形式的选择: 1.2.1在进行结构设计时,在结构分析过程中就应该想好用哪种节点形式,根据结构构件的选用,传力特性不同判断用刚节点、铰节点还是半刚节点,连接方式的不同对结构影响很大,比如:门式刚架结构,为了降低用钢量,钢柱选用变截面柱子,那么柱脚节点做成铰接,梁与柱连接处做成刚接就比较合理。 1.2.2轻钢结构形式多样,近年来,门式刚架钢结构获得了迅速发展,这种体系用钢省、造价低、制作简便、施工期短、商品化程度高,而且造型美观,适用面广,显示出很强的竞争优势。门式刚架中,连接节点的设计是整个设计过程中极其重要的一环,节点设计得当与否,对保证结构的整体性、可靠度以及建设周期和成本有着直接影响。轻型门式刚架中普遍采用高强度螺栓的端板连接,一般推荐采用端板连接作为主要的梁柱连接和构件拼接节点。 2.国外改进后的节点形式: 2.1国内外大量研究和实践证明,在轻型钢结构的抗弯连接中,端板连接最为经济,它比通常的腹板、翼缘连接节省材料和紧固件,而且避免现场焊接,所以目前它己成为抗弯连接的主要形式。端板连接节点是轻型钢结构中普遍采用的连接形式,它可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点三类,半刚性节点需要通过实验来取得较准确的设计数据,国内设计一般不采用。 同时,一些其他新型的节点连接形式也相应出现;比如带有加劲肋的刚性节点法兰连接和无加劲肋的半刚性节点法兰连接等。 2.2钢框架结构的梁柱连接多按刚性连接设计,主梁与柱的连接具有足够刚度。在钢结构设计中经常会遇到节点不满足要求的,例如:箱形柱与工字钢梁刚接时,对于箱形柱,最常见的是该柱强轴方向节点域屈服承载力不满足要求,[ψ 61陕西建筑 2009年9月总第171期

国外钢结构建筑的发展历程

国外钢结构建筑的发展历程 因为科技之发展及钢材品质之提高，钢结构之重要性被提高前辈国家所肯定，在欧洲、美洲、日本、台湾等地，厂房之兴建全部采用钢结构。 在新结构方面，很多国家都加大了研究力度，现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m的超高层建筑的能力。70年代法国蓬皮杜文化中央建成，高科技潮流开始泛起；到80、90年代，雷诺汽车零件配送中央、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构工程推向了一个新的高度。在那个时代，人们也建造金属结构的独户住宅，有些金属住宅，至今状态良好。 。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展，1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆，跨度205m，能容纳7万人，屋盖关合后可做全封锁有空气调节的运动场。膜结构的发展亦令人瞩目，1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”，平面尺寸为240m×193m，是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。最近10年，在美国，大约70%的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。100年后，美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼，法国工程师埃菲尔建造了闻名的铁塔，金属建筑从此进入了第一个光辉时代。 最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。而在一些提高前辈城市，大楼、桥梁、大型公共工程，亦多采用钢结构建筑。 钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展，计算机也开始早期应用，金属建筑的各种结构体系日趋成熟。因为当时棉纺厂常常发生火灾，因而在厂房结构中采用了铁框架。 在以后的半个多世纪里，钢筋混凝土结构兴起，金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力，主要用于建造工厂、飞机库等。与此同时，建筑师们在中小型项目中，也把钢结构技艺施展得淋漓尽致，如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒.瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。1993年建成的日本福冈室内运动场，直径222m，是当代世界上最大的开合空间钢结构。特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念，预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成，从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化，这就大大降低了建筑本钱（比传统结构型式低10~20%），缩短了施工周期，使钢结构的综合上风更加显著。