钢框架设计总结

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钢结构知识点总结

钢结构知识点总结

钢结构知识点总结一、钢结构定义和优势1、钢结构是指由钢材制成的框架结构,可以用于各种建筑和工程中。

2、钢结构的优势包括高强度、轻质、抗震性好、施工速度快、可重复利用等特点。

二、钢结构材料1、常用的钢结构材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。

2、不同的钢材具有不同的力学性能,可以根据具体的工程要求选择合适的材料。

三、钢结构的设计1、钢结构的设计要根据建筑的用途、荷载要求、施工条件等因素进行综合考虑。

2、设计中需要考虑结构的刚度、稳定性、承载能力等因素,以确保结构安全可靠。

四、钢结构的制造和施工1、钢结构的制造需要先加工成型,然后进行焊接和装配。

2、钢结构的施工需要考虑安全、精度和效率,通常采用现场焊接和组装的方式进行。

五、钢结构的连接1、钢结构的连接包括焊接、螺栓连接、铆接等方式,需要选择合适的连接方式来满足工程要求。

2、连接的质量对结构的安全性和稳定性有重要影响,需要进行严格控制和检测。

六、钢结构的防腐1、钢结构容易受到腐蚀的影响,需要进行防腐处理以延长使用寿命。

2、常用的防腐方法包括喷涂、镀锌、涂层等,需要根据具体环境条件进行选择。

七、钢结构的维护和保养1、钢结构需要定期进行维护和保养,以确保结构的正常运行和安全稳定。

2、维护和保养包括清洁、润滑、检查等工作,需要由专业人员进行操作。

八、钢结构的应用领域1、钢结构广泛应用于工业厂房、桥梁、船舶、石油化工设施等领域。

2、钢结构的应用可以提高建筑的安全性和稳定性,同时可以降低建筑的成本和施工周期。

九、钢结构的发展趋势1、随着技术的不断进步,钢结构的设计和施工工艺会不断改进,提高结构的安全性和可靠性。

2、钢结构的节能环保特性将会更受重视,未来可能会广泛应用于新型建筑和工程中。

综上所述,钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有许多优势和特点,广泛应用于各种建筑和工程中。

钢结构的设计、制造、施工、连接、防腐、维护和应用都需要专业知识和技能,希望本文的知识点总结对您有所帮助。

钢框架设计汇总

钢框架设计汇总
➢ 设计图适用于出设计图的单位 ➢ 节点图适用于出设计图的单位(设计院) ➢ 构件图适用于出详图的单位(制作单位) ➢ 平面布置图,立面布置图 ➢ 三维模型图 ➢ 钢材统计和高强度螺栓统计
STS-钢框架设计——
6 框架节点计算工具
➢ 梁柱连接 ➢ 主次梁连接 ➢ 柱脚节点 ➢ 支撑与梁柱连接 ➢ 支撑与柱脚连接 ➢ 设计结果可以绘制施工图
STS-钢框架设计——
4.三维框架连接节点设计
➢ 读入设计内力 ➢ 定义连接设计参数 ➢ 选择连接形式 ➢ 全楼连接自动设计 ➢ 单个节点设计参数,连接方式修改 ➢ 节点设计结果修改 ➢ 计算结果查看
STS-钢框架设计——
4.1 读入设计内力
➢ TAT设计内力 ➢ SATWE设计内力 ➢ PMSAP设计内力
2 三维模型输入
➢ 支撑、斜梁输入 ➢ 楼板厚度 ➢ 次梁布置,组合楼板 ➢ 荷载输入 ➢ 结构平面图与钢材统计(毛重)
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3. 用SATWE,TAT,PMSAP分析计算
➢ 有无侧移,计算长度系数修改 ➢ 特殊构件定义(铰接构件,门式刚架构件,组
合梁) ➢ 考虑特殊风荷载与自定义荷载效应组合 ➢ 净截面和毛截面比值 ➢ 结果查看
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4.2 设计参数,连接形式的选择
➢ 柱分段 ➢ 归并方法 ➢ 高强度螺栓连接,全焊连接 ➢ 螺栓直径,等级等参数 ➢ 梁拼接,柱拼接 ➢ 选择节点连接形式,比较 ➢ 选择原则根据具体连接情况确定
STS-钢框架设计——
4.3 节点设计参数-螺栓排列
STS-钢框架设计——
4.4 节点设计参数-连接参数
(1)加设盖板
(2)加腋
(3)RBS连接(狗骨式连接)

钢结构框架的刚度设计与变形控制

钢结构框架的刚度设计与变形控制

钢结构框架的刚度设计与变形控制钢结构框架在现代建筑中被广泛应用,其强度高、稳定性好的特点使其成为许多大跨度建筑物的首选结构形式。

然而,在实际应用过程中,钢结构框架的刚度和变形控制是需要重点考虑的问题。

本文将探讨钢结构框架的刚度设计与变形控制的相关技术和方法。

1. 刚度设计的基本原理刚度是指物体抵抗外力产生形变的能力。

钢结构框架的刚度设计需要满足建筑物使用要求和安全标准。

一般来说,刚度设计主要考虑以下几个方面:1.1 材料选择钢结构框架的刚度主要受材料的弹性模量和截面尺寸的影响。

在刚度设计中,一般选择高强度的钢材料,并通过合理的截面设计来增加刚度。

1.2 结构整体刚度结构整体刚度与构件连接方式、构件形状和布置方式等有关。

设计时需根据结构特点选择合适的连接方式,并合理设计构件形状和布置方式,以提高整体刚度。

1.3 支撑设计支撑是钢结构框架保持刚度和稳定的重要因素。

在设计过程中,需要合理设置支撑点,以增加框架的整体稳定性和刚度。

2. 变形控制的方法钢结构框架的变形控制是实现安全和舒适使用的关键。

变形控制一般从以下几个方面考虑:2.1 设计刚度与变形限值的匹配在设计过程中,需要根据建筑物的使用要求和安全标准,合理确定刚度和变形限值的匹配关系。

通过合理的刚度设计,控制结构变形在允许范围内。

2.2 弹性阶段预设变形在建筑物使用过程中,往往会受到气温、荷载变化等因素的影响而引起结构变形。

通过在设计过程中预设一定的弹性变形,使结构在变形后能够恢复到设计的位置,避免过大变形引起的安全隐患。

2.3 非弹性阶段变形控制由于一些特殊荷载作用或材料本身的不均匀性,钢结构框架很容易在非弹性阶段产生较大的变形。

通过合理的剪切墙设置、加强抗剪和抗扭刚度等措施,可以有效控制结构在非弹性阶段的变形。

3. 钢结构框架的刚度设计与变形控制案例分析以下通过一个具体案例来进一步说明钢结构框架的刚度设计与变形控制。

案例:某体育馆在某体育馆的钢结构设计中,设计师考虑到场馆的使用要求和安全标准,采取了以下刚度设计与变形控制措施:3.1 材料选择选用高强度的钢材料,以提高结构的整体刚度。

钢结构框架毕业设计

钢结构框架毕业设计

钢结构框架毕业设计本文以钢结构框架为主要毕业设计内容,介绍了建筑方案、设计分析、制作和安装过程等方面的内容。

一、建筑方案设计的建筑方案是一座固定式球场,主要用于体育比赛、娱乐活动等场合。

球场采用钢结构框架进行设计,其结构特点是刚性强、自重轻、施工速度快、主材可以重复利用等有利条件。

该建筑方案的立面采用玻璃幕墙,以增加光线进入建筑内部,打造出一种透明、现代化的氛围。

该球场建筑设计方案的实用性非常强,可以供多种不同体育运动的比赛使用,可承载较大的游客数量,同时兼顾观众的观赛视野和舒适程度。

二、设计分析1. 构造体系该钢结构框架的构造体系主要由梁柱体系和撑杆结构组成,能够均匀分散力量,优化荷载表现。

根据棒图法的结果,所采用的方案是一种框架结构。

2. 受力情况该钢结构框架承受的荷载主要有自重、雪荷载、风荷载等,其荷载计算按国家标准进行。

设计采用了有效的斜撑杆,以增加其整体刚度和稳定性,并减少侧向位移。

经过受力分析,在极限状态下,该设计方案的安全系数保障可达到要求。

3. 动力分析该钢结构框架设计方案经过了地震反应分析和流体力学分析,考虑了地震对结构的影响和球场内部空气流通的影响。

设计采用了动态稳定性分析方法,以验证设计方案在动态荷载作用下的稳定性。

三、制作和安装设计所采用的大梁和柱子为H型钢,其规格按标准进行。

在制作过程中,我们需要注意各构件的准确尺寸,保证构件质量符合设计要求。

安装过程中,首先需要把主体部分进行立柱、合承件合成的组合,然后将上下盖梁立在主体柱体中,最后再安装龙骨、板材等。

在钢结构框架装配和安装时,需锚固和支撑要牢固,确保承载力和刚度要求。

四、结论该钢结构框架设计方案在结构优化、荷载计算、动力分析、制作和安装等方面进行了全面的考虑,运用多种理论和方法,保证了安全稳定,符合设计要求。

其设计原则也可适用于其他大型体育赛事场馆的建设,具有广泛的应用价值。

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点

钢结构框架的设计原理与构造要点钢结构框架是一种重要的结构形式,广泛应用于建筑工程、桥梁等领域。

其设计原理与构造要点是工程师在进行设计时需要重点考虑的因素。

本文将介绍钢结构框架的基本原理和设计要点。

一、钢结构框架的设计原理1.1 强度与稳定性钢结构框架的设计首先要保证足够的强度和稳定性。

在设计中,要考虑结构的受力情况、材料的强度和稳定性以及荷载等因素,选取合适的截面形状和尺寸,确保结构在各种力作用下能够保持稳定。

1.2 刚度与变形钢结构框架要能够满足一定的刚度要求,并在受力下尽量减小变形。

在设计中,要合理确定构件的截面尺寸和布置,通过采用适当的刚连接来提高结构的整体刚度,同时考虑材料的塑性变形,使得结构在荷载作用下变形较小。

1.3 功能要求钢结构框架的设计需根据实际使用要求,考虑其功能性。

如建筑工程中,需满足室内空间需求,保证结构的稳定性与美观性;桥梁工程中,需考虑通行要求,包括承载能力、抗风、抗震性能等。

二、钢结构框架的构造要点2.1 材料选择钢结构框架的材料选择至关重要。

一般选用高强度钢材,如Q345、Q420等,以满足设计要求。

同时,还需考虑钢材的抗腐蚀性,可以采用防腐涂层或不锈钢材料。

2.2 截面设计钢结构框架的截面设计是决定结构强度和稳定性的关键因素。

截面形状的选择应根据受力情况和结构要求进行合理设计,常见的截面形式有工字形、H形和管状等。

在设计中要考虑构件的弯曲承载能力、抗压能力和抗剪能力等。

2.3 节点连接钢结构框架的节点连接应具备足够的刚度和强度,保证节点的承载能力。

可采用焊接、螺栓连接等方式,具体选择要根据设计要求和现场施工条件来确定。

2.4 防火设计钢结构框架的防火设计是重要的安全要求。

可通过在钢材表面覆盖防火涂层或采用阻燃材料进行包覆等方式来提高结构的防火性能。

2.5 施工工艺与质量控制钢结构框架的施工工艺和质量控制是保证结构质量的关键。

采用先进的施工工艺,严格控制构件的制造和安装质量,确保结构的加工精度和连接质量。

YJK钢框架结构设计要点讲解

YJK钢框架结构设计要点讲解
6
YJK软件依据最新标准《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)进行压型钢板 组合楼盖施工阶段及使用阶段的承载力和变形验算。 软件支持“组合型”与“非组合型”两种模式的组合楼盖。 对于非组合型,压型钢板作为永久模板,不考虑钢板和混凝土的共同作用,仅对压 型钢板进行施工阶段验算;对于组合型,还需在使用阶段考虑混凝土和压型钢板的 共同作用,按照组合楼盖进行使用阶段验算。 在施工阶段,压型钢板按沿顺肋方向单向板考虑,按其有效截面特性验算承载力及 变形。 在布置压型钢板的同时,软件自动进行施工阶段验算,并以不同的颜色显示压型钢 板线,其颜色含义如下: 红色:承载力超限 黄色:挠度超限 蓝色:满足 对于组合型压型钢板,按照组合楼盖进行使用阶段的承载力和变形验算,包括抗剪 、扰度以及自振频率的计算。
YJK钢框架结构设计要点 讲解
1
内容大纲
• 提供丰富的截面类型定义 • 压型钢板组合楼板布置与计算 • 组合梁的定义和设计 • 对新高钢规JGJ99-2015的支持 • 钢结构可按屈曲分析模态和规定假想水平力考虑 • 整体初始几何缺陷 • 空间属性的定义及执行的规范 • 连接节点的单独修改和单独设计 • 单节点、全节点和节点表方式出图 • 钢材用量的统计
16
JGJ99-2015高钢规GB500ຫໍສະໝຸດ 1-2010 抗震规范17
构件设计信息
当勾选时程序按《高钢规》控制;不勾选 时按《抗震规范》控制,非抗震按《钢结 构设计标准》控制。
高钢规
18
按《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015改 (3)按照7.3.4条对框筒结构和筒中编筒结构中的钢柱验算轴压比;
13
(1)按照4.2节要求调整钢材材料强度指标,与钢结构规范相 比,对各种型号钢材细化了厚度分组:

钢结构框架的设计方法与理论研究

钢结构框架的设计方法与理论研究

钢结构框架的设计方法与理论研究钢结构框架作为一种重要的建筑结构形式,具有高度的强度、稳定性和保护性能。

设计好钢结构框架需要遵循科学的设计方法和理论研究。

本文将介绍钢结构框架的设计方法和理论研究的一些重要方面。

一、弹性分析法钢结构框架的设计方法之一是弹性分析法。

弹性分析法将结构视为弹性体,考虑结构的刚度、荷载作用和变形,使用力学和数学方法进行分析。

首先,根据结构的几何形状和荷载条件,建立结构的刚度矩阵。

然后,根据结构的边界条件和支座约束,解出结构的位移和内力。

最后,根据内力和位移,验证结构的强度和稳定性。

弹性分析法是钢结构框架设计中常用的方法,可以提供结构的合理设计参数。

二、极限状态设计钢结构框架的设计方法之二是极限状态设计。

极限状态设计将结构的荷载和抗力视为概率变量,并根据可靠度要求确定结构的安全系数。

根据结构的荷载和抗力的统计特性,得到结构的荷载效应和抗力效应的概率密度函数。

然后,根据结构的可靠度要求,确定结构的安全系数,使得结构在设计寿命内的失效概率满足规定要求。

极限状态设计是一种可靠性设计方法,可以保证结构在使用寿命内的安全性能。

三、动力响应分析钢结构框架的设计方法之三是动力响应分析。

动力响应分析考虑结构在地震、风荷载等动力荷载作用下的响应。

首先,根据结构和荷载的特性,建立结构的有限元模型。

然后,采用数值方法求解结构在动力荷载下的响应。

最后,根据响应结果,评估结构的安全性和可靠性。

动力响应分析可以有效地评估结构在动力荷载作用下的响应和破坏机制,对钢结构框架的设计和抗震加固具有重要意义。

四、抗震设计钢结构框架的设计方法之四是抗震设计。

地震是一种常见的自然灾害,对钢结构框架的安全性提出了严峻要求。

抗震设计首先需要确定结构的设计地震动参数,包括设计基准地震动参数和地震动输入。

然后,根据结构的抗震设计要求和地震动参数,进行结构的抗震设计。

抗震设计包括结构的选择、布置和加固方式等。

钢结构框架的抗震设计是保证结构在地震作用下具有足够的强度和韧性,确保结构及其使用功能的安全性。

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析摘要:通过具体工程实例对钢框架-中心支撑结构体系进行分析,并进一步探讨钢框架-中心支撑结构体系的结构布置、结构分析、特殊构件与节点设计,以供设计参考。

关键词:钢框架-中心支撑;弹性时程分析;支撑与梁柱节点1工程概况某管理中心办公楼,地下1层,地上17层,建筑高度69.3m,标准层层高3.9m,总建筑面积44440m2。

地下一层为车库及设备用房,地上部分主要功能为办公及会议,标准层结构平面布置见图1。

图1标准层结构平面布置图工程抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度0.05g,II类场地。

按百年一遇风荷载取值,基本风压0.45kN/m2,地面粗糙度B类。

2结构体系与布置主体结构采用钢框架-中心支撑体系,方(或矩形)钢管混凝土柱、H型钢梁及H型钢支撑。

地下一层钢框架外包混凝土形成钢骨混凝土结构,支撑下部的地下室部分改为钢筋混凝土剪力墙,基础采用独立基础加防水板。

建筑标准层平面长82m,宽28.2m,长宽比约为2.9,长宽比相对较大。

中部为公用区域,左右两边各有一个采光天井,天井外侧仅有3.2m宽楼板相连。

根据建筑平面,最终确定的标准层结构平面布置见图1。

利用中部公用区域布置六榀、组合成两个槽型的支撑框架(位置见图1中的ZC-1、ZC-2)。

考虑到建筑平面两侧楼板透空,仅在端部有部分楼板相连,使得部分框架不能连成整体,以致结构两侧刚度大大降低,扭转效应显著,在③、轴布置两榀混合支撑框架(位置见图1中的ZC-3),以提高结构两端的刚度。

各榀支撑框架立面见图2。

结合建筑门洞口位置,ZC-1、ZC-2分别采用人字形支撑和V字形支撑。

ZC-3上部为迭层混合空腹桁架;为满足建筑使用功能,支撑在五层向两侧框架进行转换,且转换后采用越层单斜杆支撑。

为实现建筑主入口处门厅大空间要求,⑦、⑧轴框架局部抽柱并采用转换桁架进行托柱转换,⑦、⑧轴框架立面简图见图3。

中部公用区域在、轴和、轴之间因设备管线布置及建筑净高要求,除个别楼层外无法设置钢梁(见图1、3),为更好地协调各部分框架协同受力,增加结构整体性,楼板厚度设计为140mm,并采用双层双向配筋,同时在建筑端部透空楼板外的相连部分板中设斜向抗剪钢筋以增强其受力性能。

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板楼面 上铺混凝土厚度主要根据防水规范,楼板内穿管的要求
确定:高层防火80mm,一般防火70mm,故一般取79+51 或84+51(楼板中穿双管情况) 。
基本构件的选取
一、压型钢板楼面 2)计算方法:按单向板计算,《高钢规旧》,新高钢规
中已经取消压型钢板这一章的内容易,有可能出现在下新钢 规中。
目录
PKPM模型参数设置与结果识别 基本构件的选取 节点设计 施工图表达
PKPM模型参数设置
此处仅介绍与混凝土设计中不一致之处:
一、PMCAD中应设置的参数
1 )梁系布置:主次梁体系,单向板,板跨2~3m较为合 理。
2)楼板厚度,应按压型钢板进行折算以方便精确的计算 结构自重(压型楼面计算另详),本工程中压型板采用 YXB51-226-678,上铺混凝土厚79mm,折算厚度105.
基本构件的选取
三、框架柱设计 一般跨度下,三层以下房屋向侧力不显著,柱截面常用热
轧宽翼缘H型钢,柱截面高度不宜超过300。其余宜采用焊接 箱形柱截面。
节点设计
3、节点设计
一、框架梁柱节点设计 《抗规》与《高钢规》中梁柱连接超强设计为关键。
常用梁柱节点连 接为:梁翼缘采 用全熔透坡口焊, 腹板采用螺栓连 接,设计时先按 构造布螺栓,再 验算。两阶段设 计。
2)构件: 前面提到的框架梁、 悬臂梁、开洞处次梁由软件结果 自动计算。注意主梁按震设计时 翼缘宽厚比不显示。
框架次梁此处应力比一般控 制在1.3~1.5之间,后面组合梁 计算基本上可以通过,
PKPM模型参数设置
三、SATWE计算结果的识别
太小了浪费,太大了组合梁计算不容易通过,且次梁钢材常 用235钢,钢材强度能够充分利用,节约造价。
框架柱:应力比,长细比应满足要求,构件轴压比一般 控制在0.6.《高钢规旧》6.3.3-2规定,新版规范已取消该条 限值。
长细比不满足规范
基本构件的选取
2、基本构件的选取
一、压型钢板楼面 1)压型钢板可根据图集05sg522附录选取,通常采用肋
高为51的。压型钢板厚详图集4.3条。不小于0.5mm,压型 钢板应根据施工阶段进行计算。
基本构件的选取
一、压型钢板楼面 故支座钢筋与跨中钢筋应分两次
计算,且跨度钢筋计算时应按T型截 面或大矩形截面计算;支座钢筋计 算时按小矩形截面计算,具体可详 农贸市场楼板计算书。故板的配筋 方式也易分块列表进行,一方面是 图面的整洁,一方面不容易与钢梁 线条搞混。
基本构件的选取
二、次梁及组合梁设计 1) 截面形式: 组合梁中次梁高度在一般荷
满足,故需要进行组合梁的单独设计,计算方法详《钢规》 组合梁部分以及图集05sg522中的相关规定,计算工具采用 PKPM中的工具箱中组合梁的计算。有无必要每根梁都进行 计算,同一截面的梁,取应力比最大值进行计算即可。计算 时注意不考虑施工阶段的稳定性,通过构造来解决。
基本构件的选取
二、次梁及组合梁设计 3)图中的表示
梁刚度放大系数,压型楼板时,详新版高钢 规; 5)设计信息:钢柱计算长度系数。 6)特殊构件定义:次梁一般按简支组合梁设计。框架梁、 悬臂梁、两侧为洞口的次梁不按组合梁设计,在SATWE计算 结果中应力比及挠度应满足规范要求,实际设计时按构造要
PKPM模型参数设置
三、SATWE计算结果的识别
1)总体计算结果与混凝土一致:刚度比、承载力等,要注 意风载舒适度与楼板舒适度的验算。
PKPM模型参数设置
此处仅介绍与混凝土设计中不一致之处:
一、PMCAD中应设置的参数
3)导荷方式:定义为单位向板导荷,要注意在模型中设置。
4)净截面系数,根据工程需要,一般可以默认,如较为 经济时也可取为0.9~1.0。
PKPM模型参数设置
二、SATWE中参数设置
1)总信息:结构材料类型 2)风荷载:结构阻尼比 3)地震信息:结构阻尼比 4)调整信息:梁端调幅系数:1.0;
节点设计
二、次梁铰接节点设计 先根据PKPM计算结果检查一下次梁抗剪应力比有无超过
0.5的,如没有,则统一按0.5倍的抗剪承载力进行设计。
新版高钢规中规定, 当次梁上有压型楼板 等时,可不考虑附加 弯矩,故计算很简单, 螺栓只用来抗剪。
节点设计
二、次梁铰接节点设计
节点设计
三、钢柱脚设计 各种柱脚类型的计算详高钢规8.6条,抗震设计时,外露
式柱脚塑性设计时算不过,故不采用,优选后两种。
感谢下 载
载作用下取跨度的1/18~1/22. 选 用窄而高的截面形式。一般选用窄 翼缘的热轧H型钢(《热轧H型钢和 剖分T型钢》GB/T 11263)。一般 来讲翼缘与腹板的宽厚比均满足 《钢结构设计规范》的要求。
基本构件的选取
二、次梁及组合梁设计 2)组合梁计算 前面总体计算中已经得到次梁的应力比,大部分都不
基本构件的选取
三、主梁设计 1)框架梁H=(1/15~1/18)L。宽度B=H/(2.5~3.5),且B一
般取为200左右,除非计算有特别要求,对于框架梁来计,抗 震设计估算截面时要符合《抗震规范》或《高钢规》中的局 部局定问题。根据规范中规定的的宽厚比、高厚比定出翼缘 与腹板的最小厚度要求。宜直接选用标准型钢。计算结果直 接根据PKPM文件件得出是否满足规范要求。
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