钢结构课程总结报告

钢结构课程总结报告
钢结构课程总结报告

合肥学院HE FEI XUE YUAN

钢结构课程总结报告

2015年12月6号

钢结构课程总结

一.钢结构的概念、特点及应用

由型钢和钢板连接成基本构件,然后运至现场组装成整体结构形式,称为钢结构。钢结构具有以下集中特点:①轻质高强;②塑性韧性好;③施工周期短;

④材质均匀;⑤气密性和水密性好;⑥耐腐蚀性差;⑦耐火但不耐热;⑧低温冷脆。

钢结构的合理应用范围主要取决于钢结构本身的特性,从技术角度看,钢结

构的合理应用范围包括以下几个方面:①大跨度结构;②重型厂房结构;③受动力荷载影响的结构;④可拆卸的结构;⑤高耸结构和高层建筑;⑥容器和其他构筑物;⑦轻型钢结构。

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。

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。

二.钢结构的材料

1.对钢结构用钢的基本要求

(1)较高的抗拉强度,和屈服点;

(2)较高的塑性和韧性;

(3)良好的工艺性能;

(4)根据具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。

2.钢材的主要性能

(1)强度性能

比例极限;屈服点;抗拉强度或极限强度。

(2)塑性性能

伸长率:试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,称为伸长率。(3)冷弯性能

冷弯性能由冷弯试验确定。试验时使试件弯成l80°,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。

(4)冲击韧性

韧性是钢材强度和塑性的综合指标。由于低温对钢材的脆性破坏有显著影响,在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(20℃)冲击韧性指标,还要求具有负温(0℃、-20℃或-40℃)冲击韧性指标,以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。

3.钢材的选择

选择钢材时考虑的因素有:

1)结构的重要性:重要结构应考虑选用质量好的钢材;一般工业与民用建筑结构,可选用普通质量的钢材。

2)荷载情况:直接承受动力荷载的结构和强烈地震区的结构,应选用综合性能好的钢材;一般承受静力荷载的结构则可选用价格较低的Q235钢。

3)连接方法:焊接结构对材质的要求应严格一些。

4)结构所处的温度和环境:在低温条件下工作的结构,尤其是焊接结构,应选用具有良好抗低温脆断性能的镇静钢。 5)钢材厚度:厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材。

f W M W M y

y y x b x ≤+γ?

五.钢结构的连接

(一)螺栓连接

螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两大类

1、普通螺栓连接

普通螺栓分为A 、B 、C 三级。A 级与B 级为精制螺栓,C 级为粗制螺栓。A 、B 级精制螺栓表面光滑,尺寸准确,对成孔质量要求高,制作和安装复杂,价格较高,已很少在钢结构中采用。A 、B 级精制螺栓的区别仅是螺栓杆长度不同。C 级螺栓一般可用于沿螺栓杆轴受拉的连接中,以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定。

2、高强度螺栓连接

高强度螺栓连接有摩擦型连接和承压型连接两种类型。

(1)摩擦型连接:只依靠被连接板件间强大的摩擦力传力,以摩擦力被克服作为连接承载力的极限状态。为了提高摩擦力,对被连接件的接触面应进行处理。

(2)承压型连接:允许接触面发生相对滑移,以栓杆被剪坏或被承压破坏作为连接承载力的极限状态。

高强度螺栓性能等级包括8.8级和10.9两种。摩擦型连接的螺栓孔径比螺栓

公称直径d大 1.5-2.0mm,承压型连接的螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.0-1.5mm;承压型连接的承载力比摩擦型连接高,可节约螺栓。但剪切变形大,故不得用于承受动力荷载的结构中。

(二)焊接

钢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。

1、焊缝连接的优缺点

(1)优点:焊件间可直接相连,构造简单,制作加工方便;不削弱

截面,用料经济;连接的密闭性好,结构刚度大;可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。

(2)缺点:在焊缝附近的热影响区内,钢材的材质变脆;焊接残余

应力和变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆的问题较为突出。

2、焊缝的形式

(1)角焊缝

角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝,直角边边长hf称为角焊缝的焊脚尺寸,he=0.7hf 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。

(2)对接焊缝

坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小(手工焊6mm,埋弧焊10mm)时,可用直边缝。对于一般厚度(t=10~20mm)的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或V形焊缝。斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边p有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件(t>20mm),则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。

学习心得

不管怎么说,钢结构也是一门学科。想学好一门新的课程,以前的学习方法不能完全套用,但是也可以进行一定的借鉴。其中听课是非常重要的一个环节。因为老师在这方面具有很多的知识储备,并且老师也走过这条学习路,他会以自己的经验告诉我们如何才能快速、容易的学好这门课。

1.课前预习。这是亘古不变的学习方法。在课前预习能取到很好的效果。先是自己在预习过程当中,有自己对课本内容的理解,初步形成自己的思想;在课堂上,老师的讲解会让你获得新的理解,从而加强记忆或是纠正自己的错误想法,这样取得的效果很是认可。课后复习的时候也可以进行对照着记忆,这样记忆更深刻。

2.课中认真听讲。因为老师在这方面很强,从他那儿可以更快捷的学习更多的东西。这比自己在课后花费更多的时间、更多的精力取得的效果要显著的多。老师的ppt教学更生动、更易理解,更易让人接受。

3.课后及时复习。上课当中自然会有问题遗留下来,这也很正常,如果课后不及时复习,把问题解决掉,那么问题将会被遗留下来。带到学期末,问题聚到一起,最终问题将会更加严重。

4.保持良好学习兴趣,贯穿于整个学习过程当中。兴趣是最好的老师,在学习当中保持兴趣,才能取到自己想要取得的效果。保持兴趣,取得好效果!

5.对我来说,知识真正得到巩固的是通过课程设计。可以说,课程设计的内容贯穿整本书的内容。同时设计也能体现你个人的能力和创新。在做设计中汇遇到很多难题,然后想办法解决问题这个。这样才真正把知识学牢。希望以后可以把所学的应用于实践中,能学以所用。

6.通过一个学期的学习,对钢结构或多或少有些许认识,当然个人的认识还是很肤浅的,但愿在以后的学习以及工作当中能有进一步的理解。更希望的是能在以后可以把现在的所学得以用到,再进一步深化一下现在的所学。时间很快,转眼就会迎来毕业。现在的所学,是为了以后的应用,因此此时的学习不可马虎了得。不然以后会后悔莫及的。好好学习,天天向上。好好学习吧。但愿以后能学以所用,把所学应用到实际当中去……

钢结构认识实习报告

钢结构认识实习报告 钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。本文为大家了,仅供参考! 转眼间,暑假就过去,通过这一个多月的实习,我学到了不少知识,通过这篇实习报告,总结一下我对着2个月的实习认识,我在施工的各个方面表达一下我对建筑的认识。首先我认为施工的安全是最重要的。随着我国建设小康社会的不断深入,城镇化建设的速度与规模与日惧增,无论是城市还是乡村,建筑工地鳞次栉比,一幢幢高楼拔地而起,一座座老城旧貌换新颜,人们对现代建筑的美观、舒适及其多功能的追求是不断在升级,施工技术正随着建筑物的高度而迅速提升。而同时,随之带来了很多新问题的出现,这当中最重要的要属施工的安全。安全问题贯穿于工程建设的始终,从施工到投入使用,安全无时无刻不牵挂着建设者和使用者的心。 施工技术的发展代表着我国建筑业发展的水平。“经济合理,技术先进”的发展方向才是一个国家建筑业是否发达的代表。提高施工技术是有许多先决的条件,如经济实力、施工人员的素质、施工机械的水平、施工现场管理的能力等诸多因素。在某理工大学体育馆工程,遇见过这样的事例。该地区没有能起吊设计中钢梁的起重机械,不得以从外地租用了两辆大型起重机械才把钢梁安装完毕,进行施工的企业也是南方的某著名钢结构公司,这样无行中增大了施工成本和竣工的时间。影响建筑安全的因素是错综复杂的,除工程建设本身众

多因素的相互干扰与影响,工程的技术问题,材料的品质问题,工程的经济问题等等都从不同层面制约着建筑物的安全。工程安全不仅仅是工程技术问题,更是一个社会经济问题,它与人们的生活息息相关,涉及社会经济的发展和人类社会的进步。因此,在进行建筑工程设计和施工的每个环节,在追求工程经济效益及社会效益的同时,千万记住:安全是工程建设永恒的主题!在建设施工安全方面,国家及地方主管部门抓得格外严格。除进行经济处罚外,出现人身伤亡事故的施工项目部、建设单位、监理单位等所有相关人员都要受到行政处罚,有关单位还会遭受降低企业资格等级的处罚。可还是有不可预料的“灾害”发生,如吊车工操作不当身亡;某工地在进行吊运过程中,吊物下落把一名正在操作搅拌机的施工人员头部打裂,当场死亡。这些触目惊心的事例再次说明:“施工安全重于泰山”。 其次施工质量与管理是相辅相程的关系,两者相互制约,相互促进。必须有严格的管理,质量才能有保障,反过来,有好的质量必须有一整套严格的管理制度与之相照应。《建筑工程质量验收规范》GB50300—20xx在建筑工程质量上做出了细致的规定,每个施工单位都以它做为施工质量评判的标准。下面就施工中常见的质量事故做简要分析,阐述施工质量与管理的关系。 一.底层模板支架沉降 1.原因分析:在施工过程中,管理不善,支模前不进行设计,立模后不仔细检查支架是否稳固,施工班组操作技工没有进行培训,不熟悉施工方法,盲目蛮干,导致发生工程事故。

钢结构课程设计任务书(2013.11)5

《钢结构》课程设计任务书 中国矿业大学银川学院 土木工程教研室 2013年11月

一、设计资料 1. 基本资料 某单跨单层厂房,跨度L=18m,长度42m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,梯形屋架铰接于混凝土柱上,屋面坡度i=1/10,无檩屋盖体系,采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板(考虑屋面板对屋架在平面外的支撑作用)。钢材采用Q235-B,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图1所示、屋架支撑系统布置图如图2所示。 图1 柱网布置图 (a)

(b) (c) 图2 屋架支撑布置图 (a)屋架上、下弦支撑布置图 (b)1-1剖面图;(c)2-2剖面图 2. 屋架形式及几何尺寸 如图3所示。 图3 屋架形式及几何尺寸 3. 屋面荷载及内力系数 (1)永久荷载(标准值) 三毡四油防水层0.40 kN/m2 水泥砂浆找平层0.40 kN/m2 保温层0.20 kN/m2 预应力混凝土屋面板(1.00 +0.001×本人学号后三位数)kN/m2 (例如:学号为070807110190,则屋面板荷载为:1.00+0.001×190=1.19kN/m2) 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 (2)可变荷载(标准值) 屋面活荷载:按学号选取(参见下表);雪荷载:0.30kN/m2 屋面活荷载的取值 (kN/m2)

如图4所示。 图4 屋架内力系数 (a)全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 (b)半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1. 完成一份钢屋架计算书。用A4纸手写,加统一格式封皮装订,见附件1。计算书内容必须包括: (1)钢屋架荷载计算; (2)杆件内力的计算和组合; (3)杆件截面的选择和验算; (4)主要节点设计(至少完成一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点的设计,节点设计内容包括节点板、加劲肋及连接焊缝)。 2. 绘制一份钢屋架施工图。用空白的A2绘图纸手绘,采用统一的图签栏,如图5所示。建议杆件轴线比例采用1:20,节点(包括杆件截面、节点板和小零件)比例采用1:10。当屋架对称时,可仅绘制半榀屋架的施工图。施工图内容必须包括: (1)施工图的说明; (2)材料表; (3)屋架简图; (4)屋架立面图;

完整钢结构课程设计精

贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码:02443 题目:单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级:2 0 1 3 级 专业:建筑工程 层次:本科 姓名:张伟 准考证号:21001181132 衔接院校:贵州大学 指导老师:张筱芸 完成日期: 2015. 4. 24

附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2, 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。

钢结构课程总结

《钢结构基础》课程总结 钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构,如房屋、桥梁等,称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了,轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆(偏心受拉)压弯杆(偏心受压)材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围;理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设计表达式的应用;初步了解钢结构的主要结构形式;了解钢结构在我国的发展趋势;为进一步深入学习钢结构知识打下基础。 钢结构的材料关系到钢结构的计算理论,同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成,重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响;钢材的种类、规格及选择原则。

1.了解钢结构的两种破坏形式; 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标; 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素; 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法; 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格; 6.理解钢材选择的依据,做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点;理解对接焊缝及角焊缝的工作性能,掌握各种内力作用下,焊接连接的构造和计算方法;了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法;理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式,掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法,熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法;了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念,理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施;熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前,我就了解到,《钢结构设计原理》是多么重要的一门课,特别在毕业设计时,你现在不熟悉,以后设计会带来很多麻烦,而我不是那种只满足及格的学生。但想起那计算题,我就气,本身正在学结构力学,而且还学得不错,谁知把一些题给弄糊涂了. 二、学习要有兴趣。在我看来,学那一门课都一样,有兴趣才能

钢结构课程设计

中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称:钢框架主次梁设计 专业班级:土木1112班 姓名:周世超 学号: 指导老师:龚永智 设计任务书 (一)、设计题目 某钢平台结构(布置及)设计。 (二)、设计规范及参考书籍 1、规范 (1)中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S](GB/T50105-2001) (2)中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S](GB/T50001-2001) (3)中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S](GB5009-2001)(4)中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S](GB50017-2003)(5)中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S](GB50205-2001) 2、参考书籍

(1)沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社,2006 (2)毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社,1999 (3)陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社,2003 (4)李星荣等. 钢结构连接节点设计手册(第二版)[M]. 中国建筑工业出版社,2005 (5)包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算(第二版)[M]. 机械工业出版社,2006 (三)、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示,结构采用横向框架承重,楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为:楼面板—次梁—主梁—柱—基础,设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算,次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢,截面尺寸为H600X300X12X18,楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345,焊条为E50 柱网尺寸9 ×9,永久荷载5,活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 (四)、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力,如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1(热轧H型钢)。 3)设计框架主梁截面KL-1(焊接工字钢)。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点,要求采用焊缝连接,短

钢结构实习报告记录

钢结构实习报告记录

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钢 结 构 实 习 报 告 地点:杭萧钢构 日期:2015.11.25 姓名:陈洁弛

本学期我们学习了钢结构课程,这是一门很有美感的一门学科,老师为了让我们更好的了解钢结构的知识,让我们能够把书本里学到的钢结构的基本构造和拼接等的概念、原理,理解的更加深刻。特地安排了一次实习,也就就是11月25日带我们土木工程地下的两个班,去了一趟与钢结构有关的工厂,进行参观实习。在要去参观的前一天,洛阳迎来了今年的第一场雪,地面上融化的雪水都结了冰,所以我们坐校车开了大概一个小时,才到达邻近洛阳邙山的‘‘河南杭萧钢构有限公司’’。 河南杭萧钢构有限公司(简称“河南杭萧”),成立于2001年,经过多年的努力,现已发展成为河南省百高企业、高新技术企业、洛阳市优秀民营企业、高成长型企业和洛阳市“小巨人”企业。 河南杭萧钢构有限公司位于洛阳飞机场工业园区,注册资金3200万元,工厂占地面积146亩,一期生产车间建筑面积25000平方米,二期生产车间建筑面积26000平方米。河南杭萧目前拥有国内国外先进的钢结构加工设备,钢结构年加工能力10万吨,拥有职工450人,其中技术人员45人,是集钢结构建筑设计、制造、安装于一体的钢结构企业。 河南杭萧的产品体系主要有:钢结构住宅体系、多(超)高层钢结构体系、厂房钢结构体系、管桁架等大跨度空间结构体系、特殊钢结构体系。 河南杭萧具有钢结构工程专业承包壹级资质、钢结构制造一级资质、轻型钢结构工程设计专项乙级资质,并通过了北京中水卓越认证有限公司GB/T24001-2004环境管理体系认证、GB/T28001-2001职业健康安全认证、GB/T19001-2008质量管理体系认证。河南杭萧与浙江大学、同济大学、河南科技大学、洛阳理工学院、华北水利水电大学多个知名院校建立了长期的密切合作关系,获得了33项国家专利成果,施工建设的多项工程获得了“省优质工程奖”及“国家钢结构金奖”。

同济钢结构实验报告

报告名称:《钢结构实验原理实验报告》——H型柱受压构件试验姓名: 学号: 时间:2014年12月 E-mail : T E L :

一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法,包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比,加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱,一般不会发生强度破坏,整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态,如有微小干扰力使其偏离平衡位置, 则在干扰力除去后,仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加,轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态,这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置,则在干扰力除去后,将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态, 这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后,构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系,与构件的长细比也有关系。一般情况下,双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形,称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 (1)、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论,具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为: 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳,扭转失稳,或弯扭失稳。对于H 型截面的构件来说由于 所以微分方程的变为: ()()0 200 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθ ω R N r u Ny v Nx GI EI ()0 IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x () ()0200 t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0 IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI

钢结构课程设计指导书(详细版)

钢结构课程设计指导书 (梯形钢屋架) 土木工程学院钢结构教研室

钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程,是对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计,进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点,掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析,掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识,进行整体钢结构设计计算,并绘制钢结构施工图。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m,长度为90m,柱距6m,内设两台50/5t中级工作制桥式吊车,设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平,上铺80mm厚泡沫混凝土保温层;三毡四油防水层,上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2,雪荷载标准值0.5 kN/m2,积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上,上柱截面b×h=400×400mm,混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质,钢材可采用Q235-A.F,要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接,焊条可选用

E43型,手工焊。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板,屋面坡屋i=1/10,故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l。=l-2×150=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关,我国常将H。取为1.8~2.1m等较整齐的数值,以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用节间为3m的人字形式,屋面板传来的荷载,正好作用在节点上,使之传力更好。 屋架跨中起拱l/500 ,可取50mm。 三、支撑布置 根据车间长度,屋架跨度,荷载情况,以及吊车设置情况,宜布置三道上、下弦横向水平支撑,垂直支撑和系杆,屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆,屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2,其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现,可取其中较大者进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)可按经验公式计算。 荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按水平投影面积计算。 2.荷载组合 设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合: (1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载 (2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载 (3) 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 3. 内力计算 按图解法、解析法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力,即内力系数,然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力,并求出三种荷载组合下的杯件内力.取其中不利内力(正、负最大值)作为设计屋架的依据。可列表计算。 跨中附近斜腹件的内力发生变号,由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。

钢结构课程设计

. . XX 工程学院 建筑钢结构 课程设计 班级: 学号: :

目录 前言 (2) 某车间刚屋架设计 1.设计资料 (3) 2.荷载计算 (5) 3.荷载组合 (5) 4.内力计算 (6) 5.杆件设计 (7) 6.节点设计 (11) 参考文献 (19)

前言 本书意在完成钢结构设计课的作业,以及对自己两学期来钢结构设计课所学知识的一次检验。本书主要对一个单层厂房的屋盖进行设计验算,。编撰过程由于疏忽或个人知识面的局限性,难免会产生一些失误以及错误,望各位老师批评改正。

某车间钢屋架设计 1. 设计资料 1.1屋面类型 无檩屋面,屋面采用1.5X6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。 1.2杆件及连接 杆件采用Q235钢,钢材强度设计值f =215N/mm 2。角焊缝强度设计值 为 2/160mm kN f w f 1.3屋架主要尺寸 Ⅰ.跨度30m Ⅱ.屋架上弦坡度1/10 Ⅲ.架端架高度1990mm Ⅳ.屋架跨中高度3340mm 1.4其他设计资料 Ⅰ.厂房长度240m Ⅱ.屋架支撑于钢筋混凝土柱顶 Ⅲ.柱距6m Ⅳ.柱网布置如图

Ⅴ.架几何尺寸 Ⅵ.屋架支撑布置

2.荷载计算 预应力混凝土大型屋面板 1.0?1.4 kN/m2=1.4 kN/m2 屋架自重0.12+0.011?30=0.45 KN/m2 永久荷载 2.2 KN/m2 共 4.05 kN/m2屋面活载 1.0 kN/m2 3. 荷载组合 由永久荷载控制的荷载组合值为 q=1.35×4.05+1.4×0.7×1.0=6.45KN/㎡ 由可变荷载控制的荷载组合值为 q=1.2×4.05+1.4×1.0=6.26KN/㎡ 故永久荷载控制的组合起控制作用。 Ⅰ.全垮永久荷载加全垮可变荷载 F=6.45×1.5×6=58.05KN Ⅱ.全垮永久荷载加半跨可变荷载

钢结构课程总结

在大三的第一学期我们在老师的带领下学习了钢结构这门课,虽然只有短短的的六周时间,但我们也掌握了许多重要知识,对钢结构的特点,强度、稳定等验算、连接方式等都有了进一步的了解与掌握。学习的过程中不仅学习了新的知识概念,更多的还是掌握的新的解题方法,形成了新的解题思想。了解了钢结构的一些基本知识,这对我们今后的专业入门有极大的帮助。 一、钢结构的概述 由型钢和钢板连接成基本构件,然后运至现场组装成整体结构形式,称为钢结构。 1 钢结构特点 材料的强度高,塑性和韧性好;钢结构构件断面小、自重轻;钢结构制作简便,加工周期短;钢结构材质性能均匀,易于检测和控制,可靠性高;钢结构建筑易于改造,原料可重复使用,节省资源,环保资源;钢结构建筑可以实现大跨度、大空间结构;耐腐蚀性能差,涂料维护费用高;钢材耐热但不耐火。 2钢结构的合理应用范围 ①大跨度结构;②重型厂房结构;③受动力荷载影响的结构;④可拆卸的结构;⑤高耸结构和高层建筑;⑥容器和其他构筑物;⑦轻型钢结构。 3建筑钢结构的结构形式 单层钢结构(重型钢结构)工业厂房;大型空间(大跨度)钢结构;高层钢结构;高耸结构;桥梁钢结构;轻钢结构;住宅钢结构;容器和其它构筑物。 4钢结构的极限状态 《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。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。 (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。 二、钢结构的材料 1 对钢结构用钢的基本要求: (1)较高的抗拉强度,和屈服点; (2)较高的塑性和韧性; (3)良好的工艺性能; (4)根据具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境

钢结构课程设计论文

钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划,继《钢结构》课程结束后,进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力,使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构,如房屋、桥梁等,称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了,轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆(偏心受拉)压弯杆(偏心受压)材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围;理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设计表达式的应用;初步了解钢结构的主要结构形式;了解钢结构在我国的发展趋势;为进一步深入学习钢结构知识打下基础。

钢结构的材料关系到钢结构的计算理论,同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成,重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响;钢材的种类、规格及选择原则。 1.了解钢结构的两种破坏形式; 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标; 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素; 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法; 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格; 6.理解钢材选择的依据,做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点;理解对接焊缝及角焊缝的工作性能,掌握各种内力作用下,焊接连接的构造和计算方法;了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法;理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式,掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法,熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法;了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念,理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施;熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前,我就了解到,《钢结构设计原理》是多么重要的一门课,特别在毕业设计时,你现在不

钢结构设计原理的课程设计报告

XX 工学院 课程实训 课程名称:钢结构设计原理专业层次:土木工程(卓越)

1、设计资料 1)某厂房跨度为24m,总长90m,柱距6m,屋架下弦标高为18m。 2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。 3)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)。 4)该车间所属地区西安。 5)采用梯形钢屋架。 考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1400N/m2 ②二毡三油防水层400N/m2 ③20mm厚水泥砂浆找平400N/m2 ④支撑重量70N/m2 考虑活载:活载700N/m2

6)钢材选用Q345钢,焊条为E50型。 2、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。 屋面坡度 i=1/10; 屋架计算跨度L 0=24000-300=23700mm ; 端部高度取H=1990mm ,中部高度取H=3190mm (为L 0/7.4)。 屋架几何尺寸如图1所示: 1拱50 图1:24米跨屋架几何尺寸

三、支撑布置 由于房屋长度有6米,故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆,其中屋脊和两支座处为刚性系杆,其余三道为柔性系杆。 上弦平面支撑布置

屋架和下弦平面支撑布置

垂直支撑布置 4、设计屋架荷载 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。由于风荷载为0.35kN/m2 小于0.49kN/m2,故不考虑风荷载的影响。沿屋面分布的永久荷载乘以1/cosα=√1+102/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式( P=0.12+0.011 跨度)计 w 算,跨度单位为m。 标准永久荷载: 二毡三油防水层

钢结构课程总结

在大三的第一学期我们在老师的带领下学习了钢结构这门课,虽然只有短短的的六周时间,但我们也掌握了许多重要知识,对钢结构的特点,强度、稳定等验算、连接方式等都有了进一步的了解与掌握。学习的过程中不仅学习了新的知识概念,更多的还就是掌握的新的解题方法,形成了新的解题思想。了解了钢结构的一些基本知识,这对我们今后的专业入门有极大的帮助。 一、钢结构的概述 由型钢与钢板连接成基本构件,然后运至现场组装成整体结构形式,称为钢结构。 1 钢结构特点 材料的强度高,塑性与韧性好;钢结构构件断面小、自重轻;钢结构制作简便,加工周期短;钢结构材质性能均匀,易于检测与控制,可靠性高;钢结构建筑易于改造,原料可重复使用,节省资源,环保资源;钢结构建筑可以实现大跨度、大空间结构;耐腐蚀性能差,涂料维护费用高;钢材耐热但不耐火。 2钢结构的合理应用范围 ①大跨度结构;②重型厂房结构;③受动力荷载影响的结构;④可拆卸的结构; ⑤高耸结构与高层建筑;⑥容器与其她构筑物;⑦轻型钢结构。 3建筑钢结构的结构形式 单层钢结构(重型钢结构)工业厂房;大型空间(大跨度)钢结构;高层钢结构;高耸结构;桥梁钢结构;轻钢结构;住宅钢结构;容器与其它构筑物。 4钢结构的极限状态 《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。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。 (1)承载能力极限状态:包括构件与连接的强度破坏、疲劳破坏与因过度变形而不适于继续承载,结构与构件丧失稳定,结构转变为机动体系与结构倾覆。 (2)正常使用极限状态:包括影响结构、构件与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。 二、钢结构的材料 1 对钢结构用钢的基本要求: (1)较高的抗拉强度,与屈服点; (2)较高的塑性与韧性; (3)良好的工艺性能; (4)根据具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温与腐蚀性环境的能力。

钢结构学习心得

《钢结构设计原理》学习总结与体会钢结构是土木工程专业一门重要的专业课, 为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用, 老师对我们进行为期 1 周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动, 使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范; 提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构,如房屋、桥梁等,称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了,轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆(偏心受拉)压弯杆(偏心受压)材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围;理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设计表达式的应用;初步了解钢结构的主要结构形式;了解钢结构在我国的发展趋势;为进一步深入学习钢结构知识打下基础。 钢结构的材料关系到钢结构的计算理论,同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成,重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响;钢材的种类、规格及选择原则。

1. 了解钢结构的两种破坏形式; 2. 掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标; 3. 掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素; 4. 掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法; 5. 了解结构用钢材的种类、牌号、规格; 6. 理解钢材选择的依据,做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点;理解对接焊缝及角焊缝的工作性能,掌握各种内力作用下,焊接连接的构造和计算方法;了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法;理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式,掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法,熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能, 掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法;了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念,理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施;熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前,我就了解到,《钢结构设计原理》是多么重要的一门课,特别在毕业设计时, 你现在不熟悉,以后设计会带来很多麻烦, 而我不是那种只满足及格的学生。但想起那计算题,我就气,本身正在学结构力学,而且还学得不错,谁知把一些题给弄糊涂了. 二、学习要有兴趣。在我看来,学那一门课都一样,有兴趣才能

完整钢结构课程设计

1.设计资料: ................................................................ 错误!未定义书签。 2.结构形式与布置 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.荷载计算 .................................................................. 错误!未定义书签。 4.内力计算 .................................................................. 错误!未定义书签。 附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m ,跨度24m ,柱距6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m 2 ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m 3 ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m 2 ),找平层2cm 厚(0.3KN/m 2 ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ,积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ,雪荷载及风荷载见下表,7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A 、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B 、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C 、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料:(1)某地一机械加工车间,长84m ,跨度24m ,柱距6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m 2 ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m 3 ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m 2 ),找平层2cm 厚(0.3KN/m 2 ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ,积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ,雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 (2)屋架计算跨度 )(7.233.0240 m l =-= (3)跨中及端部高度:设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度 mm h 19000=中部高度

钢结构课程总结

《钢结构》课程总结报告 《钢结构基础》是一门重要的专业课程,通过对这门专业课程的学习我们要达到以下几点目标:掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围;理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设计表达式的应用;初步了解钢结构的主要结构形式;了解钢结构在我国的发展趋势;为进一步深入学习钢结构知识打下基础。 一、钢结构的概念、特点及应用 由型钢和钢板连接成基本构件,然后运至现场组装成整体结构形式,称为钢结构。钢结构具有以下集中特点:①轻质高强;②塑性韧性好;③施工周期短;④材质均匀;⑤气密性和水密性好;⑥耐腐蚀性差;⑦耐火但不耐热;⑧低温冷脆。 钢结构的合理应用范围主要取决于钢结构本身的特性,从技术角度看,钢结构的合理应用范围包括以下几个方面:①大跨度结构;②重型厂房结构;③受动力荷载影响的结构;④可拆卸的结构;⑤高耸结构和高层建筑;⑥容器和其他构筑物;⑦轻型钢结构。 二、钢结构的极限状态 《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。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。 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。 三、钢结构的材料 1.对钢结构用钢的基本要求 (1)较高的抗拉强度,和屈服点; (2)较高的塑性和韧性; (3)良好的工艺性能; (4)根据具体工作条件,有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。2.钢材的主要性能 (1)强度性能 比例极限;屈服点;抗拉强度或极限强度。 (2)塑性性能 伸长率:试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,称为伸长率。 (3)冷弯性能 冷弯性能由冷弯试验确定。试验时使试件弯成l80°,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。 (4)冲击韧性 韧性是钢材强度和塑性的综合指标。由于低温对钢材的脆性破坏有显著影响,在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(20℃)冲击韧性指标,还要求具有负温(0℃、-20℃

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/㎡

同济钢结构实验报告

报告名称:《钢结构实验原理实验报告》一一H型柱受压构件试验姓名: 学号: 时间:2014年12月 E-mail 、实验目的 1.通过试验掌握钢构件的试验方法,包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果 整理等方法。 2.通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比,加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 .、实验原理

1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱,一般不会发生强度破坏,整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态,如有微小干扰力使 其偏离平衡位置,则在干扰力除去后,仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心 压力的增加,轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态,这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置,则在干扰力除去后,将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态,这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后,构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系,与构件的长细比也有关系。一般情况下,双轴对称截面如工形截面、H形截面在失稳时只出现弯曲变形,称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 (1 )、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论,具有初始缺 陷的轴心压杆的弹性微分方程为: IV El x v IV V o Nv Nx o0 IV El y U IV U o Nu Ny o0 El IV IV 0GI t0Nx0v Ny0u r0 N R0 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳,扭转失稳,或弯扭失稳。对于H型 截面的构件来说由于X0y 。0所以微分方程的变为 EI x IV IV Nv V V0 EI y IV u IV U0Nu0 EI IV J■ CD IV 0 GI t0r02N R 0

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