给水管道设计之结构分析基础[汇编]

给水管道设计之结构分析基础

一、概述

工程结构是指建筑物中以各种工程材料建成的能承受荷载或其他作用的构件的组合体,按所用材料可分为木结构、砌体结构、钢结构和混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构）。

给水管道工程中的结构类型很多,如各类阀门井多采用砌体结构或混凝土结构,管桥支托及桁架大多采用钢结构,支墩、镇墩及管桥桩基等多采用混凝土结构。

不同结构形式其分析计算方法有所不同。对钢制管道,一般采用材料力学方法；钢桁架采用结构力学方法；支（镇）墩的结构分析需联合应用理论力学、材料力学、土力学等方法；混凝土结构要用到混凝土结构设计方法。

二、结构分析基本步骤

1、确定计算简图

结构计算简图是一种简化的力学模型 ,它应反映实际结构的受力与变形情况 ,不能出入过大。实际结构的简化包括结构体系、杆件、结点、支座、材料性质及荷载的简化。如何正确选取计算简图 ,需要设计者具备必要的结构分析知识与实际工程经验。如单跨与多跨管桥 ,上部钢管是整体结构 ,通过弧形支座支承于桩基承台上 ,上部钢管可以作微小的左右移动 ,也可以绕支座作微小的转动 ,所以单跨管桥的上部钢管可简化为简支梁 ,而多跨管桥则可简化为多跨连

续梁 ,由此而产生的计算误差在工程允许范围内。

2、计算所受的作用

作用习惯上称为荷载 ,分为永久荷载、可变荷载与偶然荷载。永久荷载是指在设计基准期内其值不随时间变化 ,或变化的量值相对平均值可忽略不计 ,如结构自重 ,静水压力 ,土压力等；可变荷载是指在设计基准期内其值随时间发生变化 ,变化的量值相对平均值不可忽略不计 ,如风（雪）荷载 ,动水压力 ,车辆与人群荷载等；偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现 ,而一旦出现其持续时间较短 ,且量值可能很大 ,如地震荷载 ,冲（撞）击与爆炸荷载等。在给水管道设计中一般不计偶然荷载 ,但通航河道上的管桥工程需考虑船只的撞击力；此外 ,对重要的埋地过路管道宜考虑车辆荷载的作用。

3、进行受力分析

根据结构计算简图与所受的荷载 ,按照有关力学计算理论与方法计算相应的作用效应 ,包括内力与变形 ,并绘制相应的内力图 ,以供结构分析之用。一般情况下 ,不同的结构构件其出现的内力不一定相同。梁式杆件的内力以弯矩与剪力为主 ,可不考虑轴力影响；桁架结构以轴力为主 ,可忽略弯矩与剪力影响；对管桥桩基来说 ,其轴力、剪力和弯矩都需要考虑。对某些结构还需作变形验算 ,如跨度较大的管桥钢管需验算挠度是否满足规范要求 ,混凝土灌注桩的沉降量是否满足工程要求 ,等等。

4、结构分析计算

结构计算的具体内容可视实际结构而定,其计算方法应按有关结构设计规范要求进行。

三、常用结构设计要点

1、管桥混凝土灌注桩设计要点

（1）根据工程规模与设计经验选择灌注桩的直径、根数与混凝土强度等级。对DN1000及以下的管桥,其桩径宜采用600mm ,DN1200及以上时宜采用800mm；当上部悬空高度超过5m 时,宜采用双桩,以满足侧身稳定性要求。混凝土强度等级不应小于C25。

（2）根据地质条件初步确定桩的长度。荷载较小时可采用摩擦桩,荷载较大时宜采用摩擦端承桩或端承桩；桩底进入持力层深度不宜小于1.5倍桩径,当持力层为岩基时不宜小于1.0倍桩径。

（3）按建筑桩基设计规范验算桩的竖向承载力,并根据具体计算结果对桩长进行必要的调整；当侧向受力较大时（如横向风荷载,通航河道中的船只撞击力等）,尚应验算桩的水平承载力。

（4）按混凝土结构设计规范进行桩身与承台的结构配筋设计。

注：桩基持力层的选择应根据地质勘探报告确定 ,应特别注意淤泥与淤泥质黏土层不能作为持力层 ,否则会引起较大的桩基沉降。

2、管道混凝土镇墩设计要点

（1）根据工程规模与地质条件选择镇墩的形状与尺寸,其混凝土强度等级不宜小于C20。

（2）计算镇墩所受的各种作用,如重力（镇墩与钢制弯管的自重,弯管中的水重,镇墩的上覆土重）,摩擦力（一是镇墩底面的摩擦力；二是两个侧面的摩擦力,一般不考虑）,土压力（包括正面主动土压力和背面被动土压力）和动水压力（流动的水体对弯管施加的

动压力）。

（3）验算抗滑稳定性,即在外力作用下不会产生滑动失稳,其中滑动力包括正面主动土压力和动水压力,抗滑力为底面摩擦力与背面被动土压力。抗滑稳定安全系数不应小于1.2。取用镇墩混凝土与地基土的滑动摩擦因数时,应根据土的物理力学性质而定,亦可查看相关技术资料。

（4）根据镇墩的尺寸与实际受力情况,必要时应在相关部位配置构造钢筋。

注：混凝土镇墩的设计可查看标准图集 ,但应注意满足其适用条件 ,不能盲目套用。

3、管道钢结构支架设计要点

（1）根据管径大小与管道跨度选择支架的形状与尺寸。钢材应采用Q235（原A3钢）,常用角钢或槽钢等型钢材料制作。

（2）支架的力学计算可采用静定桁架模型,其内力（主要是轴力）按结构力学方法确定。

（3）支架构件的强度与稳定性计算可采用材料力学方法。特别应注意构件焊接部位的计算,以确定焊缝高度与焊缝长度。

（4）钢结构支架需考虑防腐问题,可采用红丹漆打底,银粉漆罩面；有需要时可采用表面镀锌处理。

压力管道的基本知识

第一章、压力管道基本知识 1.2压力管道的基本概念（1）管道管道是指用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或者制止流体流动的由管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓和其它组成件或支承件组成的装配总成。管道组成件是指用于连接或装配成承载压力且密闭的管道系统的元件，包括管子、关键、法兰、垫片、密封件、紧固件、阀门、安全保护装置以及膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器、节流器和分离器等。管件是用来连接管子、改变方向，接出支路和封闭管道的元件的总称，主要包括弯头、三通、异径管、管帽、活接头等。管道支承件是将管道载荷传递到管架结构上去的元件。包括：吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍座、底座、滚柱、托座、滑动支架、管吊、吊（支）耳、卡环、管夹、U形夹和紧固夹板等附着件。安全保护装置是为保护管道安全运行而装设的元件，包括管道上连接的安全阀、爆破片、压力表、温度计、阻火器、紧急切断阀等。（2）压力管道广义上讲，凡是利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，无论其压力和管径尺寸的大小，都是压力管道。（3）安全监察范围内的压力管道《特种设备安全监察条例》的规定，压力管道监察的范围为最高工作压力高于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质；或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。《压力管道安全技

术监察规程—工业管道》，规定同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内公用工程所属的工业管道属于工业管道的安全监察范围：（1）最高工作压力高于或者等于0.1MPa（表压）的管道；（2）公称直径大于25mm的管道；（3）输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的管道。 1.3压力管道的分类级别由于不同类型的压力管道存在很大的差异，其危险性也有很大的区别，不同类型、不同级别的压力管道的使用管理、操作的要求也有很大的差别。因此，我国的压力管道管理部门对压力管道实行分类、分级进行使用管理，不同类别和级别的压力管道有不同的使用管理要求。另外我国的压力管道管理部门规定压力管道的操作人员必须持证上岗，而《特种设备作业证》是根据操作人员的条件，操作工况限定了压力管道作业人员操作压力管道的类别和级别。 1.3.1压力管道的分类 1、按国家质检总局的《压力容器压力管道设计许可规则》的规定，压力管道分为四大类：即：长输管道（GA）类、公用管道（GB类）、工业管道（GC类）和动力管道（GD类）。长输管道是指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道。公用管道是指城镇范围内用于公用事业或民间的燃气管道和热力管道。工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其它辅助管道。动力管道是指火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。 2、根据管道承受内压情况分类，比照压力容器的分类方法，可以将管道分为：真空管道、

建筑结构概念设计及案例

建筑结构概念设计及案例书名:建筑结构概念设计及案例出版社:清华大学出版社作者:罗福午出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。目录: 前言第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料，结构受力和荷载

1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架（含空腹桁架）和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场

产品结构设计案例

一个完整产品的结构设计过程 1.ID造型; a.ID草绘............ b.ID外形图............ c.MD外形图............ 2.建模; a.资料核对............ b.绘制一个基本形状............ c.初步拆画零部件............ 1.ID造型; 一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的，收到客户的原始资料（可以是草图，也可以是文字说明），ID即开始外形的设计；ID绘制满足客户要求的外形图方案，交客户确认，逐步修改直至客户认同；也有的公司是ID绘制几种草案，由客户选定一种，ID再在此草案基础上绘制外形图；外形图的类型，可以是2D 的工程图，含必要的投影视图；也可以是JPG彩图；不管是哪一种，一般需注名整体尺寸，至于表面工艺的要求则根据实际情况，尽量完整；外形图确定以后，接下来的工作就是结构设计工程师（以下简称MD）的了；顺便提一下，如果客户的创意比较完整，有的公司就不用ID直接用MD做外形图；如果产品对内部结构有明确的要求，有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整； MD开始启动，先是资料核对，ID给MD的资料可以是JPG彩图，MD将彩图导入PROE后描线；ID给MD的资料还可以是IGES线画图，MD将IGES线画图导入PROE后描线，这种方法精度较高;此外，如果是手机设计，还需要客户提供完整的电子方案，甚至实物；

2。建摸阶段，以我的工作方法为例，MD根据ID提供的资料，先绘制一个基本形状（我习惯用BASE作为文件名）；BASE就象大楼的基石，所有的表面元件都要以BASE 的曲面作为参考依据；所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID侧重造型，不必理会拔模角度，而MD不但要在BASE里做出拔模角度，还要清楚各个零件的装配关系，建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通，交换一下意见，以免走弯路；具体做法是先导入ID提供的文件，要尊重ID的设计意图，不能随意更改；描线，PROE是参数化的设计工具，描线的目的在于方便测量和修改；绘制曲面，曲面要和实体尽量一致，也是后续拆图的依据，可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补； BASE完成，请ID确认一下，这一步不要省略建摸阶段第二步，在BASE的基础上取面，拆画出各个零部件，拆分方式以ID的外形图为依据；面/底壳，电池门只需做初步外形，里面掏完薄壳即可；我做MP3，MP4的面/底壳壁厚取1.50mm，手机面/底壳壁厚取2.00mm，挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm，防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm；另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过，是客人担心强度一再坚持的，其实3.00mm 已经非常保险了，壁厚太厚很容易缩水，也容易产生内应力引起变形，担心强度不足完全可以通过在内部拉加强筋解决，效果远好过单一的增加壁厚；建摸阶段第三步，制作装配图，将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入，选择参考中心重合的对齐方式；放入电子方案，如LCD，LED，BATTERY，COB。。。将各个零部件引入装配图时，根据需要将有些零部件先做成一个组件，然后再把组件引入装配图时。例如做翻盖手机时，总装配图里只有两个组件，上盖是一个组件，下盖是一个组件。上盖组件里面又分为A壳组件，B壳组件和LCD组件。下盖组件里面又分为C壳组件，D壳组件，主板组件和电池组件等。还可以再往下分

管道应力设计基础

管道应力设计基础 1 适用范围 1.0.1适用于管道机械专业对非埋地碳素钢、合金钢及不锈钢管道的柔性设计。 1.0.2不适用于长输管道、加热炉炉管及设备内部管道的柔性设计。 2 相关标准 2.0.1 《石油化工管道柔性设计规范》SH3041-2001 《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SH3039-1991 《石油化工企业管道支吊架设计规范》SH3073-95 《石油化工企业管道设计器材选用通则》SH3059-94 《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777-1999 《工业金属管道设计规范》GB50316-2000 《钢制压力容器》GB150-1998 3 设计原则 3.0.1 管道柔性设计包括简化分析方法和详细分析方法。简化分析采用直观经验判断、经验公式和图表法等；详细分析采用计算机程序进行。 3.0.2 以下两种情况的管道，宜采用详细分析方法进行柔性设计： (1)DN≥100且 t≥150℃的管道； (2)DN≥100且t ≤-45℃的管道； (3)t ≥315℃或t ≤-140℃的所有管道； (4)DN≥650的管道； (5)DN≥100的与空冷器连接的管道，t≥120℃的与空冷器连接的管道； (6)DN≥600受外压的薄壁管道； (7)与放在称量设备上的容器相连接的管道； (8)夹套管道； (9)进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道； (10)进出汽轮机的蒸汽管道； (11)进出往复压缩机、透平鼓风机的工艺管道； (12)进出反应器的高温管道； (13)与离心泵连接的管道，可根据设计要求或按图3.0.1确定柔性设计方法；

(14) 连接易碎设备（如：石墨换热器、搪瓷设备等）的管道； (15) 需要设置弹簧支吊架或特殊管架的管道及配管设计人员要求提供支承点详细受力状况的管道 (16) 与下沉量较大的设备（塔、罐、槽等）相连接的管道； (17) 利用简化分析方法分析后，表明需要进一步详细分析的管道。 3.0.3 计算机分析采用美国COADE 公司的CAESAR II 软件。 3.0.4 下列管道可不再进行柔性设计：图3.0.1 离心泵柔性设计方法的选择图 (1) 温度在 -45℃至100℃之间的管道,但管道在两固定点间不能直线相连（软连接除外）。 (2) 对运行良好的管道进行复制的管道，或在系统中未作重大改动且有完整满意的操作记录的更换管道。 (3) 与已分析并合格的管道相比较，能作出肯定的判断，认为具有足够的柔性的管道。 (4) 对具有同一直径、同一壁厚、无支管、两端固定、无中间约束并能满足下式要求的非极度危害或非高度危害介质管道: D Y L U 02083()2 .-≤ (3.0.3-1) Y = (△X 2+△Y 2+△Z 2)1/2 (3.0.3-2) 式中 D 0──管道外径(mm)； Y ──管道总变形量(mm)；

3-钢结构优化分析及设计

例题3 钢框架结构分析及优化设计 1

例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。本文主要讲述强度优化设计功能。此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计

例题钢框架结构分析及优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下：轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g）场地：II类设计地震分组：1组地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3

例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图

压力管道基础知识

压力管道基础知识要紧内容：一、管道的概念二、压力管道的概念：三、压力管道的安全监察范畴四、压力管道的特点五、压力管道的结构要求六、压力管道的分类和分级七、压力管道失效的缘故八、压力管道破坏特点九、压力管道事故防范和报告十、管道系统的安全规定一、管道的概念依照国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000的规定，管道是由管道组成件、管道支吊架等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或操纵流体流淌。国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97的定义是：由管道组成件和管道支承件组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌的管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门和其他组成件或受压部件的装配总成。按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道称之为“管道系统”或“管系”。上述定义包含两个含义：（A）管道的作用：是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、操纵和禁止流体流淌。 1）流体：在有些标准中称为介质。流体可按状态或性质进行分类。 a）按状态分：气体；液体；液化气体：是指在一定压力下呈液态存在的气体；浆体：是指可燃、易爆、有毒和有腐蚀性的浆体介质。 b）按性质分：火灾危险性；是指可燃介质引起燃烧的危险性，分为可燃气体、液化气体和可燃液体。有甲、乙、丙三类。爆炸性；与空气混合后可能发生爆炸的可燃介质或在高温、高压下可能引起爆炸的非可燃介质。毒性；按GB5044分级。有剧毒（极度危害）和有毒（高度危害、中毒危害和轻度危害）两大类四个级别。腐蚀性。是指能灼伤人体组织并对管道材料造成损坏的物质。 2）输送流体：依靠外界的动力（利用流体输送机械如压缩机、泵等给予的动能）或流体本身的驱动力（如介质本身的压力）将管道源头的流体输送到管道的终点。 3）分配流体：通过管系中的支管将流体分配到设计规定的多个预定的设备或用户。 4）混合流体：将管系中来自不同支管中的流体在管道中进行混合，如稀释等。 5）分离流体：将管道内部不同状态的流体通过支管进行分离，如汽液分离、油水分离等。 6）排放流体：将管道内部流体通过支管进行排放，如超压放空、排放被分离的流体等。 7）计量流体：通过设置于管道系统中的计量外表对输送、分配的流体进行计量，如测量流量、压力、温度和粘度等。8）操纵流体：通过设置于管道系统中的操纵元件对管内流体的流淌进行操纵，如调压、减温、流体分配和切断等。（B）管道的构成：由管道组成件、管道支吊架（管道支承件）等组成，是管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件的装配总成。 1）管道组成件：指用于连接或装配成管道的元件，包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及管道专门件。所

给水管道设计之基础工程与地基处理

给水管道设计之基础工程与地基处理基础工程是研究基础或包含基础的地下结构设计与施工的一门科学。地基处理是人为改善岩土的工程性质或地基组成，使之适应基础工程需要而采取的措施。所谓基础，是指将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，根据埋置深度不同可分为浅基础（埋深≤5m）和深基础（埋深>5m）。浅基础包括独立基础（含刚性基础和扩展基础）、条形基础、十字交叉基础、筏板基础等，深基础包括桩基础、沉井基础、墩基础、箱形基础及地下连续墙等。给水管道工程的基础形式一般为浅基础，因长直管道的基础往往连续布设，故作为条形基础进行设计是合理的。对跨河管桥工程，当跨度不大时可一跨通过，并在两头设置混凝土镇墩，镇墩应满足稳定性要求，其混凝土强度等级不宜小于C20。当不能一跨通过时，在多跨管桥的中部可采用桩基础，因为多在水上作业，故宜采用混凝土钻孔灌注桩，其桩径一般为0.6～1.0m，混凝土强度等级不应小于C25。由于桩基既可承受竖向荷载，亦可承受水平向荷载，因此是多跨管桥基础设计时较为合理的形式。跨越较大河沟时，若因各种原因不允许采用管桥时，则往往采用顶管或定向钻从底部穿越。顶管一般适用于DN800及以上的大直径管道，因为施工过程中需采用人工或机械出土，管径过小时将无法操

作。顶管施工时需设置工作坑，其工作坑后背必须确保安全、稳定、可靠。若穿越位置较浅，可采用混凝土实体后背；若穿越位置较深，则采用沉井作为工作井和接收井比较合理。定向钻是非开挖施工的一种方法，既可以在土层中穿越，也可以在岩层中穿越。定向钻适用于不超过DN1200的管道工程，其布置相对比较灵活。给水管道所经场地因地基土性状不一，并非所有天然地基都能直接铺设管道，这就涉及到地基处理问题。常用地基处理方法有：置换法，排水固结法，压实和夯实法，振密和挤密法，加筋法，等等。置换法中的换土垫层法和褥垫法在给水管道工程中使用较多。换土垫层法是将基础下一定深度范围内的软弱土层全部或部分挖除，然后分层回填并夯实砂、碎石、素土、灰土等强度较大、性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至设计要求的密实度，从而提高浅层地基承载力，减小地基沉降量。换土垫层法主要用于淤泥、淤泥质土、杂填土等软弱地基的浅层处理。垫层的压实标准用压实系数（度）来衡量，一般不小于0.94。褥垫法是复合地基中解决地基不均匀的一种方法。如当管道一边位于岩石地基，而一边位于黏土地基时，为确保两者之间变形的协调，可采用在岩基上加褥垫层（级配砂石）的方法来解决。褥垫层厚度可取200～300mm，其材料可选用中粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。

四大管道基础设计

四大管道基础设计简单介绍一下电力设计院四大管道的设计工作内容。一个火力发电站工程的设计阶段一般分为：初步可行性研究设计、可行性研究设计、初步设计、施工图设计（其中包含司令图设计）、竣工图设计这五大主要部分。目前国内火力发电厂的设计招标工作通常是在可行性设计阶段或初步设计阶段进行，本次的主要介绍内容就是四大管道在可行性设计和初步设计投标阶段所做的一些工作。四大管道的在可行性研究设计阶段及初步设计阶段的工作都是整个管道设计的一部，工作有相同之处，只是因设计基础条件资料的不同确定了其阶段重点工作的不同。因初步设计阶段的工作内容覆盖了可研内容，下面就初步设计投标阶段的四大管道设计工作做一个介绍。设计工作的目标：向业主提供安全、可靠、经济、适用的设计方案。四大管道设计所遵循的设计规程及规范：

下面以某一亚临界机组300MW工程主蒸汽管道的设计为例介绍四管设计过程：首先确定管道设计的基础条件： 1）介质蒸汽 2）设计温度：取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差值。温度偏差值，可取用5℃。（注：按上述规程4）锅炉厂所给主蒸汽出口参数为540℃，故本主蒸汽管道设计温度为545℃。 3）压力：

《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（DL／T5366－2006）中规定：“对于单元机组（即一台锅炉和一台汽轮机或一台其他原动机）上装设能控制集箱蒸汽压力的自动燃烧设备的锅炉，主蒸汽管道的设计压力至少等于主汽门进口处设计压力的105%，或不小于任何汽包安全阀整定压力下限值的85%，或不小于管道系统任何部位预期的最大持续运行压力，取上述三者中的最大值。对于直流锅炉，主蒸汽管道的设计压力也不应小于预期的最大持续压力。对于与过热器出口集箱相连接的主蒸汽管道，除上述规定外，设计压力不应小于过热器安全阀整定压力的下限值或任何汽包安全阀整定压力下限值的85%，取两者中的较大值。” 以上标准是2007年5月1日开实施的，本例工程是2003年设计的，当时是按96管规。96管规规定主蒸汽管道压力“取用锅炉过热器出口的额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。当锅炉和汽轮机允许超压5%运行时，应加上5%的超压值。” 故本例中锅炉厂所给主蒸汽出口参数为17.44MPa，不允许超压，故本主蒸汽管道设计压力为17.44 MPa。 4）端点位移：锅炉厂和汽轮机厂提供接口位置及端点热位移（注：一般主机厂会同时提供端点许用力及力矩。初步设计是需要对四管进行初步应力分析算的，主要是对四管布置是否合理给一个评估，可提前与锅炉厂配合四管在锅炉柜架内的合理走向。）5）管径（介质流速）管规推荐主蒸汽管道设计流速在40～60m/s。

钢结构18m梯形屋架设计实例

钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的 =0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S 载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图

(a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直

支撑和系杆，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号（a）上弦横向水平支撑布置图（b）屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重

压力管道基础知识

压力管道基础知识 1．压力管道一般采用哪些材料制造？压力管道一般采用钢管、混凝土(预制、现场浇筑)、木制三种材料。 2．根据什么条件选择焊接材料？根据焊件钢材性能来决定选用合适的焊接材料，其焊接材料主要是指焊条、焊丝和焊药。 3．压力管道对环向焊缝的检查有哪些要求？环向焊缝检查要求是每一道环向焊缝检查数量，不少于该环向焊缝总长的10%。 4．压力管道对纵向焊缝检查有哪些要求？对纵向焊缝检查量不少于全部纵向焊缝的25%长度。 5．焊接压力钢管必须采用哪种焊接方法？焊接压力钢管必须采用与压力钢管材料相符合的焊条和电弧焊接方法。 6．压力钢管基本荷载有哪些？ (l)内水压力。 (2)在管径变化处及钢管转弯处由水压力所引起的轴向力。 (3)压力钢管的金属结构自重，钢管内的水重和镇墩、支墩自重。 (4)压力钢管发生轴向位移时，沿支墩及伸缩接头内产生的摩擦阻力，以及水对管壁产生的摩擦力。 (5)钢管转弯处由于管内水流引起的离心力。 (6)由于温度变化，钢管变形所产生的力。 (7)钢管内水压力作用下，直径方向产生变形所引起的轴向力。 (8)土壤作用在镇墩或支墩时的主动土压力。 (9)中间支墩不均匀沉陷时，所产生的作用力。 7．压力管道发生外压力有几种情况？

(1)当压力管道内的水放空时，因为通气管(阀)的失灵，使压力管道内发生真空现象，管壁外受大气压力的作用，使压力管道转变为承受外压力作用。 (2)埋设于地下的钢管，管内的水放空后管壁外承受地下水或土压力的作用。 (3)埋填于混凝土内的部分管段，施工时承受未硬化的混凝土压力。 (4)灌浆压力。 8．压力钢管振动现象有哪几种？ (1)压力钢管发生振动时，只出现在某些管段，并不是全长范围都发生。 (2)管段的振动型式，基本上是管壁出现径向往复变形，其变形方式与钢管承受外压失稳破坏时出现皱曲的波浪形相似。整个圆周可能有两个以上波浪形或者更多的波浪形变形。 (3)压力钢管振动很少出现管轴线方向以连续梁形式的振动，即以跨中烧度频率为振幅的往复变形。 9．对发生振动压力钢管采取哪些有效措施消除振动？ (1)加装刚性环紧箍于管壁外，以改善原来管壁的椭圆度。 (2)加装刚性坏后，即改变了钢管的原来自然振动频率，使它与管内水流的压力波频率错开，不形成共振，从而消除振动。 10．按型立场用于主承钢管，钢管直径范围是多少？鞍型支墩一般用于管道直径小于1m的压力管道。 11．在压力钢管上设置进人孔主要有哪几个原则？ (1)压力钢管人孔一般都设置在管段的下游镇墩的上方。 (2)没有特殊情况时，入扎在钢管断面的位置为水平直径以下45度角处，应设在交通方便的一侧。 (3)特殊情况下，人孔可以设置在钢管顶部或水平直径45度以上。 12．伸缩节在压力管道中起什么作用？ (1)钢管能够沿着管轴线方向自由伸长或缩短。 (2)钢管产生轴向位移时，伸缩节处的摩擦阻力很小。 (3)伸缩节不但对轴向位移起到伸缩作用，还能适应管段产生的横向位移。 13．套管式伸缩节由哪几部分组成？由套筒、插入管、水封填料及填料压紧环组成。

钢筋混凝土结构设计案例

案例一：单块板设计（简支板）一．建筑设计 10kN

二．结构设计 1.选材料：混凝土：C20， 26.9mm N f c = 钢材：Ⅰ级 ()φ，2210mm N f y = 2．荷载计算 ①恒荷载： m kN A g k 5.42515.02.1=??=?=钢筋混凝土γ m kN g g k G 73.45.405.1=?=?=γ ②活荷载：23m kN q k =面 m kN b q q k k 6.32.13=?=?=面 m kN q q k Q 32.46.32.1=?==γ 3．内力计算，画内力图计算简图.

Q 图（kN ） M 图（m kN ?） ()()m kN Ql l q g kN Q l q g ?=?+?=++=M =+?=++= 43.2143158305.94808.212152305.92222max max ν 启闭门力知：kN G 10= kN G Q d 15105.1=?==γ 4．配筋计算，画配筋图，钢筋表受弯构件公式：??? ? ?-≤=20max χχχh f b KM f A f b c y s c 拟定：mm a h h mm a s s 12525150250=-=-==， 1429.06 .912512001043.212.126 20max =????==c s f bh KM α )(522.085.01549.01429.0211211不超筋破坏=<=?--=--=b s ξαξ 2003.10622106.936.19120036.191251549.0mm f f b A mm h y c s =??===?==χξχ 选钢筋：（查表）147φ)%50~%10,1077(2可抛大mm A s = 验算含钢量：%100125 12001077%1000??=?=bh A s ρ

压力管道用材料基础知识(金属材料、非金属材料)

一、单选题【本题型共15道题】 1.根据TSG D0001-2009规定，奥氏体不锈钢在（）区间长期使用时，应采取适当的防护措施防止材料脆化。 ?A．500-850℃? ?B．450-800℃? ?C．520-900℃? ?D．540-900℃ 正确答案：[D] 用户答案：[D] ??得分：6.60 2.铬钼合金钢在（）区间长时间使用时，应当根据使用经验和具体情况提出适当的回火脆性防护措施。 ?A．400-500℃? ?B．350-450℃? ?C．400-550℃? ?D．410-550℃ 正确答案：[C] 用户答案：[C] ??得分：6.60 3.管道组成件所用材料采用国际标准或者国外标准，首次使用前，应对化学成份（）进行复验，并且进行焊接工艺评定，符合规定要求时，方可投入制造。 ?A．物理性能? ?B．力学性能? ?C．工艺性能? ?D．化学性能正确答案：[B] 用户答案：[B] ??得分：7.60 4.TSG D0001-2009规定，灰铸铁和可锻铸铁用于可燃介质时，使用温度高于或者等于150℃，设计压力小于或者等于（）MPa。 ?A．1.6?

?B．2.0? ?C．1.0? ?D．1.2 正确答案：[C] 用户答案：[C] ??得分：6.60 5. 用于管道组成件的碳素结构钢的焊接厚度：沸腾钢.半镇静钢，厚度不得大于（）；A级镇静钢，厚度不得大于（）；B级镇静钢，厚度不得大于（）。 ?A．? ?B．? ?C．? ?D．正确答案：[C] 用户答案：[C] ??得分：6.60 6.金属在外力作用下抵抗变形或断裂的能力，称为（）。 ?A．硬度? ?B．强度? ?C．韧性? ?D．塑形正确答案：[A] 用户答案：[A] ??得分：6.60 7.奥氏体不锈钢使用温度高于540℃（铸件高于425℃）时，应当控制材料含碳量不低于（），并且在固溶状态下使用。 ?A．0.04%? ?B．0.03%? ?C．0.06%?

工程结构设计案例

工程结构设计案例讲授：周卫民案例一：单块板设计（简支板）

一．建筑设计 10kN

二．结构设计 1.选材料：混凝土：C20，2 6.9mm N f c = 钢材：Ⅰ级()φ，2210mm N f y = 2．荷载计算 ①恒荷载：m kN A g k 5.42515.02.1=??=?=钢筋混凝土γ m kN g g k G 73.45.405.1=?=?=γ ②活荷载：23m kN q k =面 m kN b q q k k 6.32.13=?=?=面 m kN q q k Q 32.46.32.1=?==γ 3．内力计算，画内力图计算简图.

Q 图（kN ） M 图（m kN ?） ()()m kN Ql l q g kN Q l q g ?=?+?=++= M =+?=++= 43.214 3158305.94808.212 152305.9222 2max max ν 启闭门力知：kN G 10= kN G Q d 15105.1=?==γ 4．配筋计算，画配筋图，钢筋表受弯构件公式： ? ?? ? ? -≤=20max χχχh f b KM f A f b c y s c 拟定：mm a h h mm a s s 12525150250=-=-==， 1429.06 .912512001043.212.126 2 0max =????==c s f bh KM α )(522.085.01549.01429.0211211不超筋破坏=<=?--=--=b s ξαξ 2 003.1062210 6.936.19120036.191251549.0mm f f b A mm h y c s =??= = =?==χξχ 选钢筋：（查表）14 7φ)%50~%10,1077(2可抛大mm A s = 验算含钢量：%100125 12001077 %1000??=?= bh A s ρ

管道设计的基本原理

7.2 管道系统设计的基本原理管道系统设计的基本原理是利用3D 草图完成管道布局，并添加相应的管路附件，整个管路系统作为主装配体的一个特殊子装配体。 7.2.1 管路系统子装配体建立管线系统时，SolidWorks将在装配体文件中生成一个特殊类型的子装配体。生成的子装配体中包含管线系统所必须的管线以及附件，例如，对于管道而言，管道系统子装配体中可能包含不同长度的管道、弯头以及三通、阀门等相关的附件。子装配体中包含一个“路线1”特征，如图7-5 所示，通过“路线1”特征可以完成对管道系统属性和管道路径的编辑。管道子装配体的线路来源于在主装配体中根据零件位置和用户绘制的3D 草图，3D 草图与主装配体相关并且决定管线系统中管道和附件的位置及参数。如图7-5 所示，3D 草图决定了管道的位置和布局，管道系统的管道附件的位置确定了每段管道的长度。包含整个3D草图在内的所有零件，均作一个特殊的子装配体存在。

7.2.2 管道系统中的零件如图7-5 所示，一般来说，在管道系统中包含如下几类零件： ‰ 管道管道系统中的管子零件（Pipe或Tube）。应在管道零件定义管道的直径（标称直径）和壁厚等级（例如，Sch40），这两个参数用于确定管道系统中管道规格并用于筛选管道系统中的其他管路附件。由于管子名义直径众多，在加上壁厚等级的组合，管子的规格也非常多。一般说来，在管子零件中应使用系列零件设计表完成各种管子规格的定义。 ‰ 管路附件一般说来，管路附件是指管路系统中应用的标准附件，例如弯头、三通、接头、管帽或法兰等标准零件。系统在利用3D草图建立管道系统时，可以直接应用不同形式的弯头；而对于三通或法兰类型的附件，需要用户自行添加。 ‰ 其他零件其他的管路零件，例如用户自定义的非标准管路端头、压力表、阀门等相关的零件。管路系统中的这些零件也可以广义地称为“管路附件”。 7.2.3 连接点和步路点连接点是管路附件零件中的一个点。连接点定义了管道的起点或结束点，接头零件的每个端口必须有一个连接点。建立管道系统时，必须从现有装配体中零件上的一个连接点开始。零件中的连接点定义了管道系统的管道参数，如图7-6 所示，连接点定义的管道参数包括： ‰ 管道的类型：管筒、管道（装配式管道）和电力。 ‰ 管道方向：即从连接点开始管道延伸的方向； ‰ 管道的参数：管道系统的参数是指针对此连接点而言，将用于连接的管道的相关数据： … 标称直径：也称为名义直径，即要连接的管道的名义直径，与管道零件的名义直径相匹配。 … 规格区域名称：用于过滤配合零部件规格的标识符号，例如壁厚等级、压力级别等，与管道零件的管道识别符（“$属性@ Pipe Identifier ”）相匹配。

《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

压力容器及压力管道知识培训材料之八压力容器、压力管道使用管理基本知识

压力容器及压力管道知识培训材料之八压力容器压力管道使用管理基本知识 1常见生产工艺及压力容器安全操作要点为了确保压力容器压力管道的安全运行，要求容器操作人员熟悉生产工艺流程，并严格执行生产工艺操作规程。为有助于操作人员了解生产工艺流程，掌握如何正确操作压力容器压力管道，本章特介绍几种常见的生产工艺流程，所使用的压力容器压力管道的作用及安全操作要点介绍如下。 1.1几种常见单元工艺及压力容器任何生产工艺，特别是化工生产工艺，尽管其原料、产品、工艺条件、生产工艺流程的长短等各不相同，但其生产工艺过程通常都可以划分成若干个单元工艺。因而熟悉并掌握主要单元工艺的原理对加深各种工艺流程的理解大有益处。1.1.1加热加热是利用热载体（热流体）放出的显热或潜热提高物料的温度，使之满足工艺需要的一种单元工艺。为加速物料的的溶解和提高溶解度，或者为保证一些化学反应的顺利进行，需对物料预热到一定温度等都要采用加热工艺。常用的热载体有热水、蒸汽、烟道气、导热油、熔盐等。选用何种热载体需视加热温度等具体等情况而定。有时为了节约能源，将生产过程中的具有较高温度的产品或中间产物作为热载体来加热原料或其他中间产物，以回收其热量。按照加热方式，加热工艺分为直接加热、间接加热等。直接加热是热载体与被加热介质直接接触、混合进行换热，如合成氨生产中的饱和塔就是半水煤气与热水直接换热；间接加热其热载体与被加热介质不直接接触，这是最常用的一种加热方法，如各种类型的热交换器都属于间接加热，就是靠器壁或管壁与介质的温度差实现加热的。用于加热的常见压力容器有夹层锅，各种形式的管壳式热交换器、板式热交换器，管壳式余热锅炉、夹套容器等。化工生产中普遍使用预热器、加热器等对物料加热以达到反应工艺所需的温度、使反应顺利进行；合成氨生产中用变换气作热载体通过热交换器对原料半水煤气来回收变换气的热量等。 1.1.2冷却与冷凝冷却是利用冷载体（冷却剂）吸收物料的热量的以降低物料温度，使之满足工艺需要的一种单元工艺。冷凝是利用冷载体吸收气体物料的热量（包括显热和汽化潜热），使物料完成由气态凝结成为液态的相边过程。例如，气体压缩机各级排气与吸收间采用冷却降低压缩机气体温度，缩小气体体积，以保证压缩机正常工作，降低电耗，并将水蒸汽、油蒸汽冷凝，使之便于分离；压缩后的制冷气体冷凝成液态用于冷冻、空调。蒸发、蒸馏后的介质组分冷凝收集等，都需要到冷却或冷凝工艺。常用的冷载体有空气、液氨、液氮等，有时采用较低温度的物料作为冷载体来冷却较高温度的物料，以回收热量。

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。

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。车间内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、荷载与内力计算 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/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。