钢结构图纸的认识

钢结构图纸的认识
钢结构图纸的认识

钢结构识图

技术部周耀彬 2009-5-24

第一章识图基础

一、投影及三视图

三视图:正视图(上左)、侧视图(上右)、俯视图(下)

三视图在使用是不一定完整,可能只出现其中两个。

有剖视符号的情况下,按照符号所示方向看物体,无剖视符号时,一般习惯的看图方向是:

侧视图在正视图的右侧时,表示是站在正视图中物体的右侧向左看;

侧视图在正视图的左侧时,表示是站在正视图中物体的左侧向右看;

俯视图表示从上向下看到的正视图中的物体

看图方向的正确至关重要,决定了装配方向的正确与否,由于详图绘制人员的个体差异,选择表达方式上会有所差异,需要在图面上相互印证,如有不一致处及时和制图人员沟通确认。

二、剖面符号和断面符号

1.断面符号

表示从符号处剖开看到的断面,不表示断面后方的其他东西;

2.剖面符号

表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西;

3.在钢构详图中,断面符号和剖面符号使用上有些随意,是因为功能上比较接

近,着重表达的是看物体的方向。

看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛,文字表示看的朝向。

三、索引符号及节点符号

1.不带剖视方向的索引

字母a,如果节点详图不在本图中,就写对应的图纸编号,比如“详图-09”或“09”等。

有时也直接索引出来后直接放大,不用到节点符号,如下图:

2.带剖视符号的索引

与剖(断)面符号类似,看物的方向是从粗线朝细线的方向看。粗线表示人的眼睛,细线表示看的朝向。

四、对称符号

五、 焊缝符号

*

1. 焊缝基本符号(常用):表示焊缝横截面形状的符号

2. 辅助符号:表示焊缝表面形状特征的符号

3.补充符号:补充说明焊缝的某些特征而采用的符号

4.尾注:是对焊缝的要求进行备注,一般说明质量等级,适用范围、剖口工艺

的具体编号等

常用的坡口的形状和尺寸可以查看《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002),下表是根据规程及我司习惯绘制的坡口节点表,可供参考:

5.焊缝尺寸的标注:

说明:当无焊缝长度尺寸是表示焊缝是通长连续的;当对接焊缝(含角对接组合焊缝)无有效深度的尺寸标注时,表示全熔透。

6.焊缝表达举例:

7.其他表达方式:

(1)直接在图上表达坡口形状尺寸的方法:

(2)在国外图纸中的一些表达方式:

另外美国图纸很多仍采用英制单位,在看图确定焊缝尺寸是需要进行换算:

1 英寸(1”)= 25.4mm

1/16”=1.6mm 1/8”=3.2mm 1/4”=6.4mm 1/2”=12.7mm

(3)锅炉钢结构中的一些表达方式:

六、尺寸标注*

1.工作点、组立点、检查点的概念

(1)W.P.(Working Point) 工作点

结构设计师最关心的点,构件轴力的交点,一般为构件的中心线的交点。

(2)A.P.(Assembling Point) 组立点

装配工人最关心的点,零件边与构件边的交点。特别是板片与构件斜交时,此点尤为重要。(3)C.P. (Check Point) 检查点

质检人员最关心的点,一般为螺栓孔的位置。而w.p.到c.p.之间的尺寸即是质检人员对构件成品要检查的尺寸,因为此处的制作误差,对构件的安装影响最大。

在实际的详图中,这些点不一定作标记,或统统用W.P.代表,但看图人的心中要作区分,装配的人看A.P.,自检和他检的时量取C.P.

2.主尺寸与分尺寸

主尺寸优先于尺寸,主尺寸是次尺寸的基准;主尺寸需要封闭,次尺寸不需要封闭。

具体来讲,主尺寸是指:柱身的标高、楼面的分界标高、分界标注,构件的外轮廓线;梁的两端连接柱的轴线距离、梁的外轮廓线、两端螺栓孔之间距离、与之连接的次梁中心线等。次尺寸是指:板厚、牛腿高度、加劲板定位、以楼面引出的螺栓孔定位等标注侧的辅助符号:

标注举例

提示:

a,柱的各种尺寸中以标高、楼层分界线、总外包轮廓尺寸最重要,此处出错的后果最严重,即此处应为设计和制作的基准线(W.P. A.P. C.P.)。

b,牛腿高,加劲板、螺栓孔等次尺寸从基准线引出,无论图面表达是否是封闭尺寸,在制作、检验中都应该从基准线引出。

c,梁的轴线及柱宽等尺寸主要是图纸校对使用,对装配而言,所有具体的二级尺寸和三级尺寸都是和螺栓发生关系的,即螺栓孔才是梁板件装配、检验的基准线(A.P.

C.P.)。

d,小板图、牛腿图中的外轮廓尺寸是封闭尺寸,是指导下料用的,而孔尺寸都是从

顶部或装配连接边引出的非封闭尺寸,顶部和装配连接边是A.P C.P.。

e,小板图中的标注方式和构件图上的该板的标注方式不同,是因为小板图是给下料制作用的,而构件图上的标注主要是指导装配和检验的。

f,合理的标注方式对制作是有指导意义的,但由于详图人员并无多少实际制作经验,因此不能过分依赖图纸标注的提醒意义,而作为装配、检验人员如遇到全封闭标注的图纸,要学会甄别其中的基准线。

第二章加工图组成及示例

一、图纸组成及看图要点:

总原则:一是看图要仔细,图纸表达不清或矛盾时,要多问多求证,不能自己猜;二就是重视“设计总说明”和每张图面右下角的“说明”。

1.图纸目录:检查接收到的图纸是否完整;

2.加工图设计总说明,非常重要,看图要点如下:

(1)钢材、螺栓、冷弯薄壁型钢、栓钉、围护板材的材质(颜色)、厂家等;

(2)油漆种类、漆膜厚度及范围或型钢镀锌的要求,油漆范围必要时要看构件详图;

(3)除锈等级及抗滑移系数;

(4)焊缝的质量等级和范围等要求;

(5)预拼装、起拱、现场吊装吊耳等要求;

(6)制作、检验标准等

3.构件布置图,比较重要:

(1)锚栓布置图:主要关注钢材材质、数量、攻丝长度、焊脚高度等;

(2)梁柱布置图:主要关注构件名称、规格、数量、梁的安装方向(关系到连接板偏向)、轴线距离和楼层标高(可大致判断梁、柱的长度)等;

(3)檩条、墙梁布置图:主要关注构件名称、数量、是否有斜拉条和隅撑(关系到孔的排数)、轴线距离(可推算长度)、是否位于窗上下(关系到有没有贴板)等;

4.构件详图

图面上一般分:索引区、构件图区、大样图区,说明区;

索引区的标示可以方便的在布置图上查找该构件的位置,确定本图的主视图方向;

构件图可以整体反映该构件,如有两个视图进行表达时,一定要找到剖视符号来判断第二个视图的方向,不能只凭三视图的惯例来断定;

“说明”区对“设计总说明”中未提及或特殊的地方进行规定,是必读的。

(1)钢柱、梁详图:

a. 柱截面和总长度、各层标高与布置图对照验证一下;

b. 通过索引图判断钢柱视图方向;

c. 牛腿或连接板数量、方向对照布置图进行验证;

d. 柱的标高尺寸、长度分尺寸和总尺寸是否一致;

e. 通过剖视符号和板件编号找到对应的大样图进行识图;

f. 装配和检验要根据前面讲的标注原则和本构件的特点来判断基准点、线;

g. 每块板件装配前要根据图纸的焊缝标示和工艺进行剖口等处理;

h. 如能按照布置图验证一下与之相接的梁,节点是否一致。

i. 梁与柱内饰,另外注意梁端部是否需要带坡口,梁是否预起拱。

(2)轻钢屋面梁详图:

a. 按照索引图和布置图,核对截面规格;

b. 注意翼缘、腹板的分段位置,尤其是折梁时,是采用插板还是腹板连续;

c. 注意屋面梁放坡坡度,合缝板与谁垂直等问题;

d. 注意系杆连接板、天沟支架连接板、水平支撑孔是否每根梁都有?注意安装的方

向?

(3)吊车梁详图:

a.注意轴线和吊车梁长度的关系,中间跨的吊车梁和边跨吊车梁长度一般是不一样

的。

b. 吊车梁上翼缘是否需要预留固定轨道的螺栓孔?

c. 注意吊车梁上翼缘的隅撑留孔在那一侧?注意下翼缘的垂直支撑留孔在哪一

侧?

d. 吊车梁上翼缘和腹板的T形焊缝是否需要熔透?要对照设计总说明和本图验证;

e. 注意加劲肋厚度以及它与吊车梁的焊缝定义,注意区别普通加劲肋与车档的支承

加劲肋,两者是一般不同的。

(4)支撑详图:

a. 支撑的截面、肢尖朝向;

b. 放样的基准点是否明确;

c. 连接板的尺寸是否“正常”(这里尤为注意,有时候制图人把板的大样拉出来放

大画时,比例忘记调整,会出现尺寸不“正常”,通常是1.5倍或2倍),比较简单的方法是看螺栓孔之间距,如果和放样图中的不一致,就是错的。

二、附图

钢结构基础整理

1.概述 钢结构距有强度高、重量轻、施工工期短和精度高的特点。 1.1.结构类型 1.1.1.工业厂房 吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架多采用钢结构。另外,有强烈辐射热的车间,也经常采用钢结构。结构形式多为由钢屋架和阶形柱组成的门式刚架或排架,也有采用网架做屋盖的结构形式。 1.1. 2.轻型钢结构 钢结构重量轻不仅对大跨结构有利,对屋面活荷载特别轻的小跨结构也有优越性。因为当屋面活荷载特别轻时,小跨结构的自重也成为一个重要因素。冷弯薄壁型钢屋架在一定条件下的用钢量可比钢筋混凝土屋架的用钢量还少。轻钢结构的结构形式有实腹变截面门式刚架、冷弯薄壁型钢结构(包括金属拱形波纹屋盖)以及钢管结构等。 1.1.3.多层和高层结构 由于钢结构的综合效益指标优良,近年来在多、高层民用建筑中也得到了广泛的应用。其结构形式主要有多层框架、框架-支撑结构、框筒、悬挂、巨型框架等。 1.1.4.高耸结构 高耸结构包括塔架和桅杆结构,如高压输电线路的塔架、广播、通信和电视发射用的塔架和桅杆、火箭(卫星)发射塔架等。 1.1.5.容器及其他结构 冶金、石油、化工企业中大量采用钢板做成的容器结构,包括油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外,经常使用的还有皮带通廊栈桥、管道支架、锅炉支架等其他钢构筑物,海上采油平台也大都采用钢结构。 1.1.6.组合结构 钢构件和板件受压时必须满足稳定性要求,往往不能充分发挥它的强度高的作用,而混凝土则最宜于受压不适于受拉,将钢材和混凝土并用,使两种材料都充分发挥它的长处,是一种很合理的结构。近年来这种结构在我国获得了长足的发展。主要构件形式有钢与混凝土组合梁和钢管混凝土柱等。 1.1.7.大跨结构 结构跨度越大,自重在荷载中所占的比例就越大,减轻结构的自重会带来明显的经济效益。钢材强度高结构重量轻的优势正好适合于大跨结构,因此钢结构在大跨空间结构和大跨桥梁结构中得到了广泛的应用。所采用的结构形式有空间桁架、网架、网壳、悬索(包括斜拉体系)、张弦梁、实腹或格构式拱架和框架等。 1.2.钢结构所用钢材:

钢结构设计原理 基本概念复习题及参考答案

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?

钢结构基础第二章习题答案

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

钢结构厂房(独立基础)

、工程概况 二、施工组织设计编制依据 三、施工前期准备工作 四、施工组织、施工力量 五、施工进度计划 六、施工方法及技术措施 七、安装工艺流程 八、质量要求及标准 九、质量保证体系和质量保证措施 十、保证施工质量的方法 十一、安全保证体系和安全保证措施 十二、保证工期的措施 十三、文明施工措施 十四、优质服务保证措施 十五、存档资料 附表:劳动力计划表 计划开、俊工日期和施工进度表临时用地表

、工程概况 工程名称:风光互补独立供电系统生产项目( 1、2 号厂房) 结构类型:框架结构 建筑面积:7040 平方米 工程地点:黄金山工业新区创业中心产业园。 本工程建筑面积7040平方米,层数1层2栋。本工程为单层轻型钢结构工业厂房。耐火等级二级,生产的火灾危险性分类为丁类。本工程与四邻建筑防火间距满足规范要求。建筑抗震设防烈度为6 度。屋面防水等级为二级。 、施工组织设计编制依据 1?依据国家颁布的现行建筑施工规范: 建筑结构荷载规范( GB 50009-2001) 建筑地基基础设计规范( GB 50007-2002) 湖北省地方标准建筑地基基础技术规范( DB42/242-2003) 建筑抗震设计规范( GB 50011-2010) 混凝土结构设计规范( GB 50010-2002) 混凝土结构平面整体表示法制图规侧和构造详图 ( 03G101-1) 碳素钢结构》低合金搞强度结构钢》钢结构用扭剪型高强螺栓》熔化焊用钢丝》低合金钢埋弧焊用焊剂》碳素焊条》 GB/T700-88 GB/T1591-94 GB3632~3633-83 GB/T14957-94 GB/T12470-90 GB/T5117-95

钢结构识图基础

钢结构识图基础 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。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.Omm、1.4mm、O.7mm、O.5mm、O.35mm,当选定基本线宽度为b时,则粗实线为b、中实线为O.5b、细实线为O.25b。 在同一张图纸中,相同比例的各种图样,通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表

(2)构件名称的代号

二、剖面符号和断面符号 1. 断面符号 表示从符号处剖开看到的断面,不表示断面后方的其他东西; 2. 剖面符号 表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西; 3.在钢构详图中,断面符号和剖面符号使用上有些随意,是因为功能上比较接 近,着重表达的是看物体的方向。 看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛,文字表示看的朝向。 三、索引符号及节点符号 1. 不带剖视方向的索引 左边为索引,右边为对应的节点,表示将圈画中的部分放大绘制细节。中的字母a表示参看节点,底下的“—”表示“在本图中”,如果节点详图不在本图中,就写对应的图纸编号,比如“详图-09”或“09”等。 有时也直接索引出来后直接放大,不用到节点符号,如下图:

钢结构厂房基础设计原理

钢结构厂房基础设计原理 长钢设计规划院陈彦涛 【摘要】工业钢结构厂房的基础常采用柱下单独基础和柱下桩基础两种形式。通过对常用形式设计步骤的论述,总结了设计中容易忽视的桩底构造、钢筋保护层、基础的抗浮问题。并对基础施工中预埋螺栓的定位方法进行以比较。 【关键词】钢结构;基础设计;预埋螺栓;定位 时下,随着社会的进步、经济的发展、钢材产量的逐年增加和科学技术的发展,越来越多的大、中型工业厂房、仓库等均采用了钢结构形式。钢结构厂房以其重量轻、承载能力强、整体刚度及抗震性能好、施工周期短、构件布置修改相对方便的优点被社会接受和认可。而地基基础作为房屋结构的一部分,它承担建筑物上部结构的所有荷载,并由之传于支承它的地基。工业厂房楼面荷载大,设备重量大,有些设备还产生动力荷载,因此对基础的强度、刚度、稳定性的要求就极为重要。同时,基础又是地下隐蔽工程,一旦失事难以补救,甚至不可挽救。所以,在建筑物的结构设计中,基础设计尤为重要。现就钢结构厂房基础设计的原理及应注意的几个问题加以讨论。 1 基础形式: 基础形式的选择,需要根据建筑物的规模、用途、荷载大小与性质以及对不均匀沉降的敏感性,再研究下部地质条件、土层分布、土的性质以及地下水的情况等进行综合分析,因地制宜。对于钢结构厂房一般柱距、跨度不会太小,所以当地质条件比较好时,常采用独立基础;当地质条件较差时常采用桩基础。桩基础可分端承桩和摩擦桩两种,根据工程情况选用。北方地区地质土以黏性土为主,故较多采用独立基础,杂填土较厚时可采用人工挖孔灌注桩;南方以及沿海地区以沙土及杂填土为主,且填土厚度较大,地下水位也比较高,采用桩基础的较多。一般情况下,柱下采用独立承台,如果地面布置设备较多,设备自重又比较大,设备下亦需采用桩基时,可以考虑全部或部分采用满堂桩基础。 2 基础设计 2.1 独立基础设计步骤 1).根据柱底位置以及基础埋置深度,初步拟定基础高度。 2) 根据地基承载力特征值确定基底面积:A≥(Fk+Gk)/fa 。若为偏心受压基础,

钢结构厂房基础设计

3.8.1基础的选择 .8.基础设计 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822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C2Q 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CM =192.59kN mT 」V =-59.67 kN 荷载标准组合值 N =-143.78kN M =154.92kN m W=-48.14kN N = -116.86kN f ak=150kPa 持力层承载力特征值f a=150 1.0 20 (2 -0.5) =180kPa 假定基础梁尺寸为800X 300,则基础梁传给独立基础的集中荷载标准值为 0.8 0.3 24 7.5 18 1.5 0.24 7.5-91.80KN,设计值为91.8 1.2-110.16KN。基础受力如下图所示:

钢结构识图基础

精心整理 钢结构识图基础 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。 1(1,当图纸中,相同比例的各种图样,通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表1-1。 (2)构件名称的代号 作业:思考题——1,2 2.材料代号

钢材的牌号 1.普通碳素结构钢 碳素钢是以铁为基本成分,以碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢除含铁、碳外,还含有少量的有益元素锰、硅及少量的有害杂质元素硫、磷。普通碳素结构钢按其质量等级不同可分为A、B、C、D四个等级。其中A级一般不做冲击试验;B级 C、D 例如: Q235、Q255、 2 优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少、性能优越。优质碳素结构钢的牌号是由两位阿拉伯数字和随其后加注的规定符号来表示。如08F、45、20A、70Mn、20g等,牌号中的两位阿拉伯数字,表示以万分之几计算的平均碳的质量分数。例如“45”表示这种钢的平均碳的质量分数为0.45%;阿拉伯数字之后标注的符号“F”表示沸腾钢;“b”表示半镇静钢,镇静钢不标注符号;阿拉伯数字之后标注的符号

“Mn”表示钢中锰的质量分数较高,达到0.7%~1.0%,普通含锰量的钢不标注其符号;阿拉伯数字之后标注的符号“A”表示高级优质碳素结构钢,“E”表示特级优质碳素结构钢,钢中硫的质量分数小于0.03%,磷的质量分数小于O.035%;阿拉伯数字之后标注的符号表示专门用途钢,其中“g”表示锅炉用钢,“R”表示压力容器用钢,“q”表示桥梁用钢,“DR"表示低温压力容器用钢等。 3 Q、C、D、E 4 1.3 1.普通螺栓 普通螺栓的紧固轴力很小,在外力作用下连接板件即将产生滑移,通常外力是通过螺栓杆的受剪和连接板孔壁的承压来传递。普通螺栓质量等级按螺栓加工制作的质量及精度公差不同,分A、B、C三个等级。A级的加工精度最高,C级最差。A、B级螺栓称精制螺栓,C级则称粗制螺栓。A、B级螺栓杆身经车床加工制成,加工精度

钢结构设计入门及简易方法

钢结构设计入门及简易方法 【摘要】 给大家推荐一个用于钢结构设计的资料。虽说不是大师的杰作,却不逊于大师的文章。大师的作品对于具有一定专业水平的人是很有用途的,而对 于初学者却过于高深莫测。该资料特别适合刚从事钢结构设计的人员。 【关键词】 钢结构适用范围及选型、钢结构设计简单步骤和设计思路 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。 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根据工程的具体要求来进行。 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。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。

4 钢结构基础(第二版)课后习题答案

《钢结构基础》习题参考答案 3.1题: 答:(1)按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同,可分为焊接组合截面(焊接截面)、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面,它具有加工方便和成本较低的优点。 3.7题: 解:由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2,扣除孔洞后的净面积为 3249275.213550A n =??-=mm 2。工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ,故由附录4可 得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2,构件的压应力为 2155.1383249 10450A N 3n <≈?==σN/mm 2,即该柱的强度满足要求。 新版教材工字钢为竖放,故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ,故 19712.19.8169.27N g =???=N ; 构件的拉应力为215139.113249 1971 10450A N N 3n g <≈+?=+=σN/mm 2,即该柱的强度满足 要求。 3.8题: 解:1、初选截面 假定截面钢板厚度小于16mm ,强度设计值取215f =,125f v =。 可变荷载控制组合:24kN .47251.410.22.1q =?+?=, 永久荷载控制组合:38.27kN 250.71.410.235.1q =??+?= 简支梁的支座反力(未计梁的自重)129.91kN ql/2R ==,跨中的最大弯矩为

m 63kN .1785.547.248 1 ql 81M 22max ?≈??==,梁所需净截面抵抗矩为 36 x max nx 791274mm 215 1.051063.178f M W ≈??==γ, 梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求,简支梁的容许扰度为l/250,参照表3-2可知其容许最小高度为 229mm 24 550024l h min ≈== , 按经验公式可得梁的经济高度为 347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=, 由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度,按附录1中附表1取工字钢 I36a ,相应 的截面抵抗矩3 nx 791274m m 875000W >=,截面高度229mm 360h >=且和经济高度 接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 型钢 HN400×150×8×13,截面抵抗矩 3nx 791274m m 942000W >=,截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为 63m m 2/)10136(b 1=-=,13f /2351399.315.863 t b y 1=<≈= ,故翼缘板的局部稳定可以保证,且截面可考虑部分塑性发展。 窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为 71m m 2/)8150(b 1=-=,13f /2351346.51371 t b y 1=<≈=,故翼缘板的局部稳定可 以保证,且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面 (1)普通工字钢I36a 截面的实际几何性质计算: 27630mm A =,4x m 157600000m I =,3x 875000mm W =, 307m m S I x x =,

钢结构柱脚设计要点

第八章基础设计 房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分,轻型钢结构建筑也不例外,前面几章已介绍了其上部结构,本章对其下部结构——基础作一些讨论。 众所周知,在房屋建筑中,基础造价约占整个建筑物的30%左右,对于轻钢结构而言,最大优点就是重量轻,从而直接影响基础设计,与其它结构型式的基础相比,轻钢结构基础尺寸小,可以减少整个建筑物造价,另外对于地质条件较差地区,可优先考虑采用轻钢结构,这样容易满足地基承载力方面的要求。那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同?轻钢结构基础是如何设计的?在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面?本章针对这些问题进行探讨,而不涉及基础本身设计的有关内容。 第一节基础设计的特点 由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同,传至基础顶面内力是不同的,轻钢结构与传统的砼结构相比,最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力,对于

砼结构柱脚均为刚接,即同时存在轴向力N、水平剪力V和弯矩M,故基础尺寸较大,轻钢结构常见的柱脚型式有刚接和铰接两种(图8-1),其受力是不同的,对于铰接柱脚,只存在轴向力N和水平力V,对于刚接柱脚,除存在轴向力N和水平力V之外,还存在一定的弯矩M,从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。 ⒊基础破坏形式 要正确进行基础设计,首先要知道基础破坏形式,对其工作原理有所了解。 对于砼结构,通常柱网尺寸较小,故柱底水平力相对较小,基础一般不会产生滑移现象,又由于上部结构自重很大,足以抵抗风荷载作用下产生的上拔力,故基础也不会产生上拔的可能,对于这种结构,基础主要发生冲切、剪切破坏;而轻钢结构则不同,基础除发生冲切、剪切破坏之外,由于存在较大的水平力,对于固接柱脚,还存在较大的弯矩作用,从而导致基础产生倾覆和滑移破坏,另外,在风荷载较大的情况下,特别对于一些敞开或半敞开的结构,由于轻钢结构自重很轻,有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力,导致基础上拔破坏。为防止这些破坏的发生,最经济有效的方法是增加基础埋深,即增加基础上覆土的厚度,但增加了土方开挖和回填工程量。另外对于轻钢结构基础,还须预埋锚栓(也称地脚螺栓),用于上部结构和基础的连接,若锚栓离砼基础边缘太近,会产生基础劈裂破坏,所以我国钢结构设计规范规定了锚栓离砼基础边缘的距离不得小于150mm;若锚栓长度过短,会使锚栓从基础中拔出,导致破坏,所以规范也规定了锚栓埋入长度。 ⒋基础设计内容 基础设计一般包括基础底面积确定、基础高度确定和配筋计算,还应符合有关构造措施。基础底面积可根据地基承载力确定,同时还应考虑软弱下卧层存在;基础高度由冲切验算确定;在基础底面积和高度确定的情况下计算基础配筋,这里须注意伸缩缝双柱基础处理,双柱为基础提供了两个支点,在地基反力作用下,有可能出现负弯矩,即基础上部受拉的情况,此时除基础底部配置钢筋外,基础上部也应配筋,避免因上部受拉而出现开裂现象。轻钢结构基础除上述内容以外,还须进行柱底板设计和锚栓设计,至于这两部分设计归于上部结构还是下部结构,也存在一些争议,柱底板尺寸是根据柱与基础连接部位砼的局部承压来确定的,与基础砼参数有关,但其制作又与上部结构连在一起,按照常规柱底板设计归入上部结构;锚栓在上部结构和基础之间起桥梁作用,但基础施工时应将锚栓埋入,故属于基础部分。本章避开这个问题,就锚栓和底板设计分别进行讨论。 ⒌与上部结构连接 基础与上部结构是二次施工完成的,其间存在连接问题。对于砼结构的基础,通过预留插筋的方式连接上部结构(图8-2a),而对于轻钢结构基础,则通过预埋锚栓的方式进行连接(图8-2b)。

(完整版)钢结构(上册)钢结构基础【第二版】考试复习题

一、填空题 1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀,韧性和塑性良好、装配程度高,施工周期短、密闭性好、耐热不耐火和易锈蚀等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、冶炼,浇注,轧制、钢材硬化、 温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用和钢材缺陷。 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、和冷弯性能。 7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接和螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8hf,也不得小于40mm。侧面角焊缝承受静载时,其计算长度不宜大于60 hf。 9.普通螺栓抗剪连接中,其破坏有五种可能的形式,即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏和螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。 与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 12. 轴心受压构件的稳定系数 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离和梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。 二、问答题 1.钢结构具有哪些特点? 答:钢结构具有的特点:○1钢材强度高,结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀,有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高,施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热,但不耐火○6钢结构易锈蚀,维护费用大。 2.钢结构的合理应用范围是什么? 答:钢结构的合理应用范围:○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○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 3.钢结构对材料性能有哪些要求? 答:钢结构对材料性能的要求:○1较高的抗拉强度fu和屈服点fy○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4.钢材的主要机械性能指标是什么?各由什么试验得到? 答:钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到;冷弯性能是由冷弯试验显示出来;冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5.影响钢材性能的主要因素是什么? 答:影响钢材性能的主要因素有:○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼,浇注,轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用 6.什么是钢材的疲劳?影响钢材疲劳的主要因素有哪些? 答:钢材在连续反复荷载作用下,当应力还低于钢材的抗拉强度,甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏,这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构)以及应力循环次数。 7.选用钢材通常应考虑哪些因素? 答:选用钢材通常考虑的因素有:○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质 8.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 答:钢结构常用的连接方法有:焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。 焊接的优点:○1不需打孔,省工省时;○2任何形状的构件可直接连接,连接构造方便;○3气密性、水密性好,结构刚度较大,整体性能较好 9.焊缝可能存在的缺陷有哪些? 答:焊缝可能存在的缺陷有裂纹、气孔、夹碴、烧穿、咬边、未焊透、弧坑和焊瘤。 10.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 答:焊缝质量分为三个等级。三级质量检查只对全部焊缝进行外观缺陷及几何尺寸检查,其外观可见缺陷及几何尺寸偏差必须符合三级合格标准要求;二级质量检查除对外观进行检查并达到二级质量合格标准外,还需用超声波或射线探伤20%焊缝,达到B级检验Ⅲ级合格要求;一级质量检查除外观进行检查并符合一级合格标准外,还需用超声波或射线对焊缝100%探伤,达到B级检验Ⅱ级合格要求;

钢结构与钢结构基础2

钢结构与钢结构基础 1.钢结构特点:材料的强度高,塑性和韧性好,但压力会使强度不能充分发挥;材质均匀;钢结构制造简便,施工周期短;钢结构的质量轻;刚材耐腐蚀性差;钢材耐热不耐火;钢结构对缺陷较为敏感;钢结构的变形有时会控制设计;钢结构对生态环境的影响小。 2.钢结构的应用范围:大跨度结构;重型厂房结构;受动力荷载影响的结构;可拆卸的结构;高耸结构和高层建筑;容器和其他构筑物;轻型钢结构。 3.钢结构的极限应力状态:承载能力极限状态;正常使用极限状态。 4.强度破坏是指构件的某一截面或连接件因应力超过材料强度而导致的破坏。 5.土建钢结构用的钢材具有较好的塑性变形能,并且在屈服之后还会强化。 6.压应力是使构件失稳的原因。 7.许多钢构件用来承受多次重复的行动荷载,桥梁,吊车梁都属于这类构件。在反复循环荷载作用下,有可能出现疲劳破坏。 8.设计钢结构需要处理两个方面的因素:一是结构和构件的抗力;二是荷载施加于结构的效应。 9.结构内力分析可区别为弹性分析和非弹性分析。 10.索和拱配合使用,常被称为杂交结构,这是结构形式的杂交。 11.用作钢结构的钢材具有以下性能:较高的强度(抗拉强度和屈服点比较高);足够的变形能力(塑性和韧性性能好);良好的加工性能。 12.任一点变形中都将包括有弹性变形和塑性变形两部分。其中塑性变形在卸载后不能恢复,故称为残余变形或永久变形。 13.屈服点,抗拉强度和伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。 14.冷弯性能:根据试样厚度,按规定的弯心直径将试样弯曲180度,其表面及侧面无裂纹或分层则为“冷弯试验合格”。冷弯性能是判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。 15.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性,韧性是钢材断裂时吸收机械能力的量度。 16.钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量在 0.12%~0.20%范围内的碳素钢,可焊性最好。 17.影响钢材性能的因素:化学成份的影响,成材过程的影响,影响钢材性能的其他因素。 18.钢是含碳量小于2%的铁碳合金。碳含量大于2%时则为铸铁,制造钢结构所用的材料有碳素结构钢中的低碳钢,低合金结构钢和高性能建筑结构用钢。 19.硫是有害元素,属于杂质,当热加工及焊接使温度达到800-1000℃时,可能会出现裂纹,称为热脆。 20.磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的杂质,它在低温下使钢变脆,这种现象称为冷脆。 21.正火是属于最简单的热处理,把钢材加热至850-900℃并保持一段时间后在空气中自然冷却。 22.淬火:是把钢材加热至900℃,保温一段时间,然后放入水或油中快速冷却。 23.钢材在250℃附近有兰脆现象。约260℃~320℃时有徐变现象。兰脆现象指温度在250℃左右的区间内fu有局部性提高,fy有所回升,同时塑性有所降低,材料有转脆倾向。 24.疲劳断裂:微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。出现疲劳断裂时,截面上的应力低于材料的抗拉强度,甚至低于屈服强度。疲劳破坏属于脆性破坏,塑性变形极小,因此是一种没有明显变形的突然破坏,危险性较大。(三阶段:裂纹的形成;裂纹缓慢扩展;最后迅速断裂) 25.A级钢不提供冲击韧性保证;B,C,D,E级分别提供20℃,0℃,-20℃和-40℃的冲击韧性。 26.钢绞线的抗拉强度比单根钢丝低10%-20%,弹性模量也有所降低。 27.钢材选材时需要考虑的因素:荷载性质;应力状态;连接方法;工作环境;供货价格。 28.抗震设防的钢结构,其受力在弹性范围的构件钢材,可以和需要验算疲劳的非焊接结构同样选用。其承担塑性耗能作用的构件钢材,则需满足以下条件:屈服强度实测值与抗拉强度实测值之比不大于0.85;钢材应有明显的屈服平台,且伸长率不小于20%;钢材屈服强度实测值不高于上一级钢材屈服强度规定值;钢材工作环境温度下Akv不低于27J。 29.“厚x宽x长”规格单位:mm。热轧H型钢分三类:宽翼缘H型钢(HW);中翼缘H型钢(HM);窄翼缘H型钢(HN) 30.钢索是一种特殊的受拉构件,用于悬索结构;张拉结构;桅杆纤绳和预应力结构等。目前国内外采用容许应力发计算钢索的强度。 31.钢梁按制成方法的不同分为:型钢梁;组合梁。 32.对于荷载较大而高度受到限制的梁,可考虑采用双腹板的箱形梁,这种截面形式具有较好的抗扭刚度。 33.梁的承载能力极限状态计算包括截面的强度,构件的稳定性,局部稳定。对于直接受到重复荷载作用的梁,如吊车梁,当循环次数n>=5x10e4时尚应进行疲劳验算。 34.确定焊接截面尺寸考虑的因素:容许最大高度hmax,容许最小高度hmin,经济高度hc。 35.单跨简支梁中截面一旦出现塑性铰,即发生强度破坏。对于超静定梁(连续梁,固端梁)和一些少层框架,一个截面出现塑性铰后,任能继续承载。36.塑性设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁。 37.单轴对称截面有实腹式和格构式两种。 38.承受静力荷载作用的实腹式拉弯和压弯构件在轴力和弯矩的共同作用下,受力最不利的截面出现塑性铰时即达到构件的强度极限状态。 39.计算压弯构件强度时,可以采用三种不同的强度计算准则:边缘纤维屈服准则,全截面屈服准则,部分发展性准则。 40.横梁对柱的约束作用去取决于横梁的线刚度Io/L和柱的线刚度I/H 的比值Ko,即Ko=IoH/IL H。=uh(柱的计算长度) 41.摇摆柱的计算长度取其几何长度,即u=1。(加了摇摆柱更加不稳定) 42.当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部破坏;影响正常使用或耐久性能的振动;影响正常使用或耐久性能的其他特定状态。 43.钢结构是由钢板,型钢通过必要的链接组成构件,连接部分应有足够的承载力,刚度和延性。 44.钢结构的连接方法可分为焊接,铆接,普通螺栓连接和高强度螺栓连接。铆钉和螺栓统一称为紧固件。 45.焊缝连接是钢结构最主要的连接方法,其优点是构造简单,不削弱构件截面,节约钢材,加工方便,易于采用自动化操作,;连接密封性好,刚度大。 46.铆钉连接的优点是塑性和韧性好,传力可靠,质量易于检查,适用于承受动荷载结构的连接。 47.普通螺栓连接的优点施工简单,拆装方便。 48.高强度螺栓连接和普通螺栓连接的主要区别:普通螺栓扭紧螺帽时栓产生的预拉力很小,曲板面挤压力产生的麻擦力可以忽略不计。高强度螺栓抗剪连接分为摩擦型连接和承压型连接,前者以滑移作为承载能力的极限状态,后者的承载能力极限状态和普遍螺栓连接相同,但以滑移作为正常使用极限状态。 49.Q235钢焊件用E43系列型焊条。Q345和Q390钢焊件用E50或E55系列型焊条.Q420和Q460钢焊件用E55或E60系列型焊条. 50.刚结构中一般采用的焊接方法有电弧焊,电渣焊,气体保护焊和电阻焊等。 51.焊缝连接的优点:不需要在钢材上打孔钻眼,既省工又不减损钢材截面,使材料可以充分利用;任何形状的构件都可以直接相连,不需要辅助零件,构造简单;焊缝连接的密封性好,结构刚度大。 52.焊缝中可能存在裂纹,气孔,烧穿和未焊缝等缺陷。 53.焊缝质量检查标准分为三级,其中第三级只要求通过外观检查,即检查焊缝实际尺寸是否符合设计要求和有无看得见的裂纹咬边等缺陷。二级要求用超声波检验每条焊接的20%长度,一级要求用超声波检验每条焊缝全部长度。 54.焊缝形式主要有对接焊缝和角焊缝。 55.焊缝连接按被连接构件间的相对位置分为平接,搭接,T形连接和角接,所采用的焊缝形式主要有对接焊缝和角焊缝。焊缝要按施焊位置分,有俯焊(平焊),立焊,横焊,仰焊几种。俯焊施焊方便,质量最易保证,仰焊操作条件最差。 56.正面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝复杂,其破坏强度比侧面角焊缝要高,但塑性变形要差一些。 57.角焊缝的焊脚尺寸不得小于1.5(t)e1/2,t为较厚焊件厚度;不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。当t<=6mm,时hf<=t;当>6mm时,hf=t-(1~2)mm。侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm;侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf。 58.搭接连接不能只用一条正面角焊缝传力,并且搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,同时不得小于25mm。 59.温度高产生拉应力,温度低产生压应力。 60.焊接残余应力的影响:对结构静力强度的影响:对于具有一定塑性的材料,在静力荷载作用下,焊接残余应力是不会影响结构强度的;对结构刚度的影响:焊接残余应力会降低结构的刚度;对压杆稳定的影响:焊接残余应力使压杆的挠曲刚度变小,从而降低其稳定承载能力;对低温冷脆的影响:低温使裂纹容易发生和发展,加速构件的脆性破坏;对疲劳强度的影响:残余应力对疲劳强度有不利影响。61.为避免钢板端部不被剪断,螺栓的端距应小于2do,do为螺栓孔径。 62.高强度螺栓的性能等级有10.9级和8.8级。级别划分的小数点前数字是螺栓热处理后的最低抗拉强度,小数点后数字是屈强比。如8.8级最低抗拉强度是800N/mm2,屈服是0.8 ×800=640N/mm2. 63.高强度螺栓的预拉力是通过扭紧螺帽实现的,一般采用扭矩法,转角法或扭掉螺栓梅花头来控制预拉力。 64.脆性断裂破坏分类:过载断裂;非过载断裂;应力腐蚀断裂;疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂;氢脆断裂。 65.脆性断裂的防止:正确选用钢材,使之具有足够的韧性Kic;尽量减小初始裂纹尺寸,避免在构造处理中形成类似于裂纹的间隙;注意在构造处理上缓和集中应力,以减小应力值;此外,应该合理选择结构形式。

钢结构基础 课程设计

目录 1、设计资料 (1) 2、主梁内力计算 (2) 3、主梁截面初选 (3) 4、对初选截面进行强度验算 (5) 5、对初选截面进行稳定验算 (7) 6、对初选截面进行刚度验算 (8) 7、绘主梁截面图 (9)

1、设计资料 查任务书可得到以下信息: 某跨度为8m的焊接组合截面梁,设计年限为50 年,其受力如图所示(作用在梁的上翼缘),某厂房工作平台简支焊接钢梁(主梁)设计,平台上无动力荷载,梁上铺有100mm 厚的钢筋混凝土预制板(混凝土预制板与平台梁上翼缘板连接牢固)。钢材采用Q235,工作平台活荷载为16kN/m。

2、主梁内力计算 2.1荷载组合 查《荷载规范》,钢筋混凝土预制板自重取25KN/m3, 活载组合系数为1.4,横载组合系数为1.2 (1) 平台板和面层的横载标准值: kN G 6025641.0=???= (2) 平台板和面层的活载标准值: kN Q 96616=?= (3) 平台板和面层的荷载设计值: kN Q G F 2.103296 4.12602.124.122 .1=?+?=+= 2.2 内力计算 跨中最大弯矩: max 11 103.28206.444M Fl kN m = =??= 剪力计算: max 103.2 51.622F V kN = ==

3、主梁截面初选 梁所需要的净截面模量为: 5 3 2 206.410914.286cm 1.0521510x x x M W f γ?===?? 3.1主梁腹板高度 梁的高度在净空方面无限制条件,工作平台主梁的容许挠度为据(公式来源l/400,参照《钢结构基础》表3-2可知其容许最小高度为: cm l h 3.5315800 15min ==≥ 再按经验公式可得梁的经济高度为: 3073037.94e h cm === 参照以上数据,考虑到梁截面高度大一些更有利增加刚度,选取腹板高度为 60w h cm = 3.2 主梁腹板厚度: 腹板厚度按负担支点处最大剪力需要,可得: 3 max w 1.5 1.551.610 1.03600125w V V t mm h f ??≥==? 可见依剪力要求所需腹板厚底很小。 按经验公式估算: w 0.70t cm = == 选用腹板厚度为mm t w 8=。 3.3 主梁翼缘宽度 依近似公式计算所需翼缘板面积: 291402860.860 7.246606x w w w W t h bt cm h ??= -=-= 选翼缘宽度b=150mm 。

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