钢结构(第三版)多媒体课件 第七章
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钢结构第七章
根据弹性稳定理论，受轴心压力和均匀弯矩作用的双轴对称截 面实腹式压弯构件，假定1.由于平面外截面刚度很大，故忽略该平 面的挠曲变形。2.杆件两端铰接，但不能绕纵轴转动。3.材料为弹 性。无初始缺陷，其平面外的弯扭屈曲的临界条件为：
N N M x2 1 1 2 0 N Ey N θ M crx
1式没有考虑部分塑性深入截面，也未计入残余应力影响，与工 程实际有误差。为提高计算精度，规范对11种常见截面进行了比 较计算，引入塑性发展系数，用0.8代替第二项分母中的 x。得出 如下设计公式：
mx M x N f x A xWx1 1 0.8 N / N Ex
第7章 拉弯、压弯构件
Af=bt
y
fy
fy
fy
fy
h (1-2)h h
H
x hw h x Mx Aw=hwtw H N
y
(a)
(b)
fy (c)
fy (d)
图7.2.1 压弯构件截面应力的发展过程 1.边缘屈服准则 当截面边缘处的最大应力达到屈曲点时。
式中： N、Mx——验算截面处的轴力和弯矩； A——验算截面处的截面面积； Wex——验算截面处的绕截面主轴x轴的截面模量； NP——屈服轴力 ， NP＝Afy; Mex——屈服弯矩 ， Mex＝Wexfy。
2 fy W1 x y b 1.07 2 b 0.1Ah 14000 235
I1 b ，I 1、I 2分别为受压翼缘和受拉 翼缘对y轴 I1 I 2 的惯性矩；
y
e y0’
b)
c)
+ +
图 单轴对称截面
x
y0’
单对称轴截面，绕非对称轴弯曲
N N M x2 1 1 2 0 N Ey N θ M crx
1式没有考虑部分塑性深入截面，也未计入残余应力影响，与工 程实际有误差。为提高计算精度，规范对11种常见截面进行了比 较计算，引入塑性发展系数，用0.8代替第二项分母中的 x。得出 如下设计公式：
mx M x N f x A xWx1 1 0.8 N / N Ex
第7章 拉弯、压弯构件
Af=bt
y
fy
fy
fy
fy
h (1-2)h h
H
x hw h x Mx Aw=hwtw H N
y
(a)
(b)
fy (c)
fy (d)
图7.2.1 压弯构件截面应力的发展过程 1.边缘屈服准则 当截面边缘处的最大应力达到屈曲点时。
式中： N、Mx——验算截面处的轴力和弯矩； A——验算截面处的截面面积； Wex——验算截面处的绕截面主轴x轴的截面模量； NP——屈服轴力 ， NP＝Afy; Mex——屈服弯矩 ， Mex＝Wexfy。
2 fy W1 x y b 1.07 2 b 0.1Ah 14000 235
I1 b ，I 1、I 2分别为受压翼缘和受拉 翼缘对y轴 I1 I 2 的惯性矩；
y
e y0’
b)
c)
+ +
图 单轴对称截面
x
y0’
单对称轴截面，绕非对称轴弯曲
《钢结构经典教程》课件
够满足这些需求。
工业厂房
由于钢结构施工速度快、 承载能力强，适用于工业
厂房的建设。
高层建筑
高层建筑需要高强度和稳 定的结构体系，钢结构是
理想的选择。
案例
介绍国内外著名的钢结构 建筑和设施，如鸟巢、水
立方等。
02
钢结构的材料与性能
钢材的种类与特性
钢材种类
01
根据用途和化学成分，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等
防火
钢材的防火可以通过涂装防火涂 料来实现，防火涂料能够在高温 下形成一层保护层，隔绝氧气和 热量，防止钢材燃烧。
03
钢结构的结构设计
结构设计的基本原则
安全原则
确保结构在正常施工、使用及自然灾 害情况下，均能保持整体稳定，不发 生倒塌、断裂等事故。
经济原则
在满足安全性和功能性的前提下，力 求结构简单、成本低廉，避免不必要 的浪费。
对加工好的钢结构进行防腐和涂装处理，以提高其耐久性和美 观度。
钢结构的安装与调试
基础验收与放线
对钢结构的基础进行验收 ，并按照施工图纸进行放 线，确保基础的平整度和 标高符合要求。
吊装与就位
采用合适的吊装设备和工 艺，将钢结构吊装至基础 之上，并调整其位置和角 度。
固定与焊接
将钢结构与基础进行固定 和焊接，确保其稳定性和 安全性。
根据结构受力特性和边界条件，选择合适 的线性或非线性分析方法，以获得更准确 的计算结果。
动态分析
稳定性分析
考虑结构在动态荷载作用下的响应，如地 震、风载等自然灾害作用下的结构性能。
研究结构在各种外力作用下的平衡状态， 确保结构在各种工况下均能保持稳定。
结构优化设计
尺寸优化
通过调整结构构件的截面尺寸或厚度， 使结构在满足承载要求的同时，达到最
工业厂房
由于钢结构施工速度快、 承载能力强，适用于工业
厂房的建设。
高层建筑
高层建筑需要高强度和稳 定的结构体系，钢结构是
理想的选择。
案例
介绍国内外著名的钢结构 建筑和设施，如鸟巢、水
立方等。
02
钢结构的材料与性能
钢材的种类与特性
钢材种类
01
根据用途和化学成分，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等
防火
钢材的防火可以通过涂装防火涂 料来实现，防火涂料能够在高温 下形成一层保护层，隔绝氧气和 热量，防止钢材燃烧。
03
钢结构的结构设计
结构设计的基本原则
安全原则
确保结构在正常施工、使用及自然灾 害情况下，均能保持整体稳定，不发 生倒塌、断裂等事故。
经济原则
在满足安全性和功能性的前提下，力 求结构简单、成本低廉，避免不必要 的浪费。
对加工好的钢结构进行防腐和涂装处理，以提高其耐久性和美 观度。
钢结构的安装与调试
基础验收与放线
对钢结构的基础进行验收 ，并按照施工图纸进行放 线，确保基础的平整度和 标高符合要求。
吊装与就位
采用合适的吊装设备和工 艺，将钢结构吊装至基础 之上，并调整其位置和角 度。
固定与焊接
将钢结构与基础进行固定 和焊接，确保其稳定性和 安全性。
根据结构受力特性和边界条件，选择合适 的线性或非线性分析方法，以获得更准确 的计算结果。
动态分析
稳定性分析
考虑结构在动态荷载作用下的响应，如地 震、风载等自然灾害作用下的结构性能。
研究结构在各种外力作用下的平衡状态， 确保结构在各种工况下均能保持稳定。
结构优化设计
尺寸优化
通过调整结构构件的截面尺寸或厚度， 使结构在满足承载要求的同时，达到最
钢结构(第三版)由戴国欣主编PPT课件
Page 13
2.2 钢材的破坏形式
第二章 钢结构的材料
2.3 钢材的主要性能
一、强度 强度指标：比例极限 f p ；屈服强度 f y ；极限强度 f u
强度指标是由钢材的单向均匀受拉试验测得的 试验条件：标准试件在常温（20℃）下缓慢加载，
一次完成
Page 14
2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
屈强比 f y / fu ：Q235钢为0.57，Q345钢为0.67
ge 16
2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ f y 作为钢结构设计的最大应力 ➢ 简化计算, 采用理想弹塑性模型 ➢ f u 作为钢材实际破坏强度
Page 17
2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
二、塑性性能
社，2003。 9：《钢结构设计规范》GB50017—2003。 10：《冷弯薄壁型钢结构技术规程》GB50018—2002。
Page 3
钢结构设计原理 ————————
主要内容
1：绪论 2：钢结构的材料 3：钢结构的连接 4：轴心受力构件 5：受弯构件 6：拉弯和压弯构件
Page 4
钢结构设计原理
塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收变形能的能力
衡量塑性性能的指标：伸长率
l1 l0 100 % l0
第一章 绪论
2. 钢结构的发展 （1）高性能钢材的研究与应用 （2）设计方法的改进 （3）稳定理论的进一步发展 （4）预应力钢结构的研究与应用 （5）空间钢结构与高层钢结构的研究与应用 （6）组合结构的研究与应用
Page 9
1.3 钢结构的应用与发展
附1：轻质高强 Q235钢 密度：7850kg/m3 强度：235N/mm2 C30混凝土 密度：2450kg/m3 强度：20N/mm2
钢结构经典教程PPT课件
• —— 结构重要性系数，
• --永久荷载设计值 在结构构件中或连接中产生的应力， 为标准值， 为分项系数，一般取1.2，当永久荷载效应对结构有利 时取1.0；
• 结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以 概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
• 钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表 达的极限状态设计方法。
结构概率设计法
• 对结构设计中需要考虑的多种非确定性因素，如荷载、材料性 能等，运用概率论和数理统计的方法来寻找它们的规律性，从 而进行结构设计，这就是结构概率设计法。
• 荷载效应S：取决于各种荷载（恒载、活载、风、地震作用，温
度变化等）。
• 结构或构件的承载力或抗力R：取决于材料、构件的几何特性等。
结构概率设计法
• 设结构状态方程：Z=R-S • 当 Z>0 时，结构可靠；
• 当 Z<0 时，结构失效； • 当 Z=0 时，结构或构件承载能力处于极限状态。
结构概率设计法
• 在这里，燃烧的高温致使被飞机冲力撞剩的钢柱软化，而被撞击层以上楼层的重力在加速度作用下， 以雷霆万钧之势，造成了世界贸易中心遇袭后的必然结果——坍塌。所以，世界贸易中心只能是坍 塌，而不是倒塌。
钢结构抗腐蚀性较差
• 钢结构的最大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后隔一定时间又要 重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还未能广 泛采用。
构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
网架结构
• 构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三
• --永久荷载设计值 在结构构件中或连接中产生的应力， 为标准值， 为分项系数，一般取1.2，当永久荷载效应对结构有利 时取1.0；
• 结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以 概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
• 钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表 达的极限状态设计方法。
结构概率设计法
• 对结构设计中需要考虑的多种非确定性因素，如荷载、材料性 能等，运用概率论和数理统计的方法来寻找它们的规律性，从 而进行结构设计，这就是结构概率设计法。
• 荷载效应S：取决于各种荷载（恒载、活载、风、地震作用，温
度变化等）。
• 结构或构件的承载力或抗力R：取决于材料、构件的几何特性等。
结构概率设计法
• 设结构状态方程：Z=R-S • 当 Z>0 时，结构可靠；
• 当 Z<0 时，结构失效； • 当 Z=0 时，结构或构件承载能力处于极限状态。
结构概率设计法
• 在这里，燃烧的高温致使被飞机冲力撞剩的钢柱软化，而被撞击层以上楼层的重力在加速度作用下， 以雷霆万钧之势，造成了世界贸易中心遇袭后的必然结果——坍塌。所以，世界贸易中心只能是坍 塌，而不是倒塌。
钢结构抗腐蚀性较差
• 钢结构的最大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后隔一定时间又要 重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还未能广 泛采用。
构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
网架结构
• 构成网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三
《钢结构设计》课件
特殊环境下的钢结构设计需要考虑环境因素对结构的影响。
特殊环境如海洋环境、极寒地区等，对钢结构的设计提出了更高的要求。在这些环境下，需要考虑环境因素如腐蚀、温差等对结构的影响，并采取相应的防护措施。同时，还需要考虑结构的施工方法、材料选择等因素，以确保结构的安全性和稳定性。
总结词
详细描述
THANKS
轻型钢结构设计需要考虑的因素包括结构体系、支撑形式、节点构造、防腐防锈等，以确保结构的稳定性和安全性。
轻型钢结构设计需要遵循相关的规范和标准，如《轻型钢结构设计规范》等，同时需要进行详细的结构分析和计算。
轻型钢结构设计是指采用轻型钢材组成的结构物的设计，通常用于小型工业厂房、仓库、民用住宅等建筑。
04
CHAPTER
钢结构设计软件与技术
03
Revit
建筑信息模型（BIM）软件，适用于多专业协同设计和钢结构详图绘制。
01
AutoCAD
用于二维绘图和基本三维设计，广泛应用于钢结构设计中的绘图和建模。
02
Tekla Structures
专业钢结构详图设计软件，支持3D模型构建、材料统计和碰撞检测等功能。
详细描述
总结词
大跨度桥梁钢结构设计需要注重结构跨度、稳定性、耐久性和景观设计。
详细描述
大跨度桥梁如悬索桥、斜拉桥等，其钢结构设计需要充分考虑结构的跨度、稳定性、耐久性和景观设计等因素。在设计中，需要采用先进的计算和分析方法，确保结构的承载能力和稳定性。同时，还需要考虑桥梁的耐久性和景观设计，以满足桥梁长期使用和美观的需求。
总结词
高层建筑钢结构设计需要注重结构体系、抗震性能和施工方法的选择。
总结词
高层建筑由于楼层高度较高，对结构的强度、刚度和稳定性要求更高。在钢结构设计中，需要选择合理的结构体系，如框架-核心筒结构、筒中筒结构等，以提高结构的承载能力和抗震性能。同时，还需要考虑施工方法的选择，如预制装配式施工、高空拼装施工等，以确保施工的可行性和安全性。
钢结构PPT精品课件
第5节 钢材的品种、牌号与选择
品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420 牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D， 低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）
第3章 钢结构的连接 第1节 钢结构的连接方法与特点
焊接连接－对接焊缝，角焊缝 螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓 铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。
受压－强度、整体稳定、局部稳定。 截面形式：分实腹式与格构式
第2节 强度与刚度
净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算 强度。
刚度－注意计算长度。
第3节 轴压构件的整体稳定
典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳； 理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式； 弹塑性弯曲失稳－切线模量理论； 实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力； 初始缺陷的影响； 肢宽壁薄的概念； 格构式截面－缀条式与缀板式； 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； 单肢稳定性的概念。 掌握整体稳定的计算公式与方法；
1 he
874.7
2
1.22
6412
160 he
6mm
hf
he 0.7
6 0.7
8.6mm
6、焊脚尺寸确定：
取：hf 10mm
hf hf min 1.5 tmax 1.5 16 6mm hf hf max 1.2tmin 1.2 16 19.2mm
例题2、 图示摩擦型高强螺栓连接， M20，10.9级，喷砂生赤锈， 验算连接强度。 已知：M=106k.m； N=384kN； V=450kN。
N
b t
⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用
N1 N1Tx N1Nx 2 N1TY N1vy 2 NVb
品种－炭素钢Q235；低合金钢Q345、Q390、Q420 牌号的表示方法－Q、屈服强度值、质量等级（碳素钢A~D， 低合金钢A~E）,冶金脱氧方法（F、b、Z、TZ）
第3章 钢结构的连接 第1节 钢结构的连接方法与特点
焊接连接－对接焊缝，角焊缝 螺栓连接－普通螺栓，高强螺栓 铆钉连接－已基本被高强螺栓代替。
受压－强度、整体稳定、局部稳定。 截面形式：分实腹式与格构式
第2节 强度与刚度
净截面强度－轴压构件如无截面消弱，整稳控制可不验算 强度。
刚度－注意计算长度。
第3节 轴压构件的整体稳定
典型的失稳形式－弯曲失稳、扭转失稳及弯扭失稳； 理想构件的弹性弯曲稳定－欧拉公式； 弹塑性弯曲失稳－切线模量理论； 实际构件的初始缺陷－初弯曲、初偏心、残余应力； 初始缺陷的影响； 肢宽壁薄的概念； 格构式截面－缀条式与缀板式； 格构式轴压构件换算长细比的概念与计算； 格构轴压构件两轴等稳的概念（实腹式同）； 单肢稳定性的概念。 掌握整体稳定的计算公式与方法；
1 he
874.7
2
1.22
6412
160 he
6mm
hf
he 0.7
6 0.7
8.6mm
6、焊脚尺寸确定：
取：hf 10mm
hf hf min 1.5 tmax 1.5 16 6mm hf hf max 1.2tmin 1.2 16 19.2mm
例题2、 图示摩擦型高强螺栓连接， M20，10.9级，喷砂生赤锈， 验算连接强度。 已知：M=106k.m； N=384kN； V=450kN。
N
b t
⑶、扭矩、轴力、剪力共同作用
N1 N1Tx N1Nx 2 N1TY N1vy 2 NVb
(完整)2012年结构力学(龙驭球、包世华)第三版教学课件
计算：
M X1M1 X2 M 2 Xn M n MP Q X1Q1 X2Q2 XnQn QP N X1 N1 X2 N2 Xn Nn NP
(7-4)
2020/2/11
结构力学
33
解题步骤:
① 选取力法基本体系； ② 列力法基本方程； ③ 绘单位弯矩图、荷载弯矩图； ④ 求力法方程各系数，解力法方程； ⑤ 绘内力图。
2C
FP B
M
图
P
A FPa
(c)
2
2020/2/11
结构力学
37
4) 利用图乘法求得各系数和自由项如下：
11
1 EI1
a2 (
2
2a ) 3
a3 3EI1
22
1 2EI1
(a2 2
2a ) 3
1 EI1
(a2
a)
7a3 6EI1
12
21
1 EI1
a2 (
2
a)
2是基本体系上B点沿X2方向的位移，即B点的
竖向位移。
3是基本体系上B截面沿X3方向的位移，即B截
面的转角。
2020/2/11
结构力学
25
3）应用叠加原理把位移条件1=0， 2=0， 3=0写
成展开式。
设11、21和31分别表示当X1=1单独作用在基本 结构上时，B点沿X1、X2和X3方向的位移。如图
11
M 1 M 1dx EI
1 l 2 2l l 2
EI 2 3 3EI
1P
M 1M Pdx EI
1 (1 l ql2 ) 3 l EI 3 2 4
M X1M1 X2 M 2 Xn M n MP Q X1Q1 X2Q2 XnQn QP N X1 N1 X2 N2 Xn Nn NP
(7-4)
2020/2/11
结构力学
33
解题步骤:
① 选取力法基本体系； ② 列力法基本方程； ③ 绘单位弯矩图、荷载弯矩图； ④ 求力法方程各系数，解力法方程； ⑤ 绘内力图。
2C
FP B
M
图
P
A FPa
(c)
2
2020/2/11
结构力学
37
4) 利用图乘法求得各系数和自由项如下：
11
1 EI1
a2 (
2
2a ) 3
a3 3EI1
22
1 2EI1
(a2 2
2a ) 3
1 EI1
(a2
a)
7a3 6EI1
12
21
1 EI1
a2 (
2
a)
2是基本体系上B点沿X2方向的位移，即B点的
竖向位移。
3是基本体系上B截面沿X3方向的位移，即B截
面的转角。
2020/2/11
结构力学
25
3）应用叠加原理把位移条件1=0， 2=0， 3=0写
成展开式。
设11、21和31分别表示当X1=1单独作用在基本 结构上时，B点沿X1、X2和X3方向的位移。如图
11
M 1 M 1dx EI
1 l 2 2l l 2
EI 2 3 3EI
1P
M 1M Pdx EI
1 (1 l ql2 ) 3 l EI 3 2 4
《钢结构设计规范》修订7-11ppt课件
（1）规定锐角角焊缝两焊脚边夹角 600，而钝角角焊缝两焊脚边夹角 1350。这表示焊脚边夹角小于600或大于1350的焊缝不推荐用作受力焊缝。
9
（2）原规范规定的锐角角焊缝计算厚度取he= 0.7hf ，比实际的喉部尺寸小 ，这是考虑到当角较小时，焊缝根部不易焊满以及在熔合线的强度较低这两个 因素。现规定 600 已无此问题。因此，不论锐角和钝角的计算厚度均统一取 为喉部尺寸he=hfcos/2。但当根部间隙（b、b1或b2）>1.5mm，则应考虑间隙影 响，取
2
焊缝质量等级的规定，大部份在设计规范有关条文或表格中已有反映，但不 全面不集中，现集中为一条较为直观明确。
（1）在需要计算疲劳结构中的对接焊缝（包括T 形对接与角接组合焊缝），受 拉的横向焊缝应为一级，纵向对接焊缝应为二级，新规范附表E-1，项次2、3、4 已有反映。
3
（2）在不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝，受拉时不 应低于二级。因一级或二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等，而三级焊 缝只有母材强度的85%。
时）比同直径的普通螺栓还低，不合理，且与薄钢规范的规定不协调，现改为
P0.91 0..2 90.9Aefu
14
由于高强度螺栓材料无明显的屈服点，用抗拉强度fu代替fy再补充一个系数0.9 是适宜的。
（3）将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算改用相关公式表达，
实质与原规范相同，由 Nvb =0.9nfμP 和Ntb=0.8P，代入后即得原规范计算式
6
7.1.3、7.1.3条 GBJ17-88规范规定角焊缝和不加引弧板的对接焊缝，每条焊缝 的计算长度均采用实际长度减去10mm，此种不分焊缝大小取为定值的办法不合 理，现参考国外标准改为：对接焊缝减去2t；角焊缝减去2hf。
9
（2）原规范规定的锐角角焊缝计算厚度取he= 0.7hf ，比实际的喉部尺寸小 ，这是考虑到当角较小时，焊缝根部不易焊满以及在熔合线的强度较低这两个 因素。现规定 600 已无此问题。因此，不论锐角和钝角的计算厚度均统一取 为喉部尺寸he=hfcos/2。但当根部间隙（b、b1或b2）>1.5mm，则应考虑间隙影 响，取
2
焊缝质量等级的规定，大部份在设计规范有关条文或表格中已有反映，但不 全面不集中，现集中为一条较为直观明确。
（1）在需要计算疲劳结构中的对接焊缝（包括T 形对接与角接组合焊缝），受 拉的横向焊缝应为一级，纵向对接焊缝应为二级，新规范附表E-1，项次2、3、4 已有反映。
3
（2）在不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝，受拉时不 应低于二级。因一级或二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等，而三级焊 缝只有母材强度的85%。
时）比同直径的普通螺栓还低，不合理，且与薄钢规范的规定不协调，现改为
P0.91 0..2 90.9Aefu
14
由于高强度螺栓材料无明显的屈服点，用抗拉强度fu代替fy再补充一个系数0.9 是适宜的。
（3）将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算改用相关公式表达，
实质与原规范相同，由 Nvb =0.9nfμP 和Ntb=0.8P，代入后即得原规范计算式
6
7.1.3、7.1.3条 GBJ17-88规范规定角焊缝和不加引弧板的对接焊缝，每条焊缝 的计算长度均采用实际长度减去10mm，此种不分焊缝大小取为定值的办法不合 理，现参考国外标准改为：对接焊缝减去2t；角焊缝减去2hf。
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第七章
Steel Structure
7、 图纸编制 、 钢结构工程应按方案设计、 钢结构工程应按方案设计、初步设计和施工图设计 三个阶段进行设计。 三个阶段进行设计。小型和技术要求简单的钢结构工程 经有关主管部门同意，方案设计可代替初步设计， 经有关主管部门同意，方案设计可代替初步设计，经审 批后可直接转入施工图设计。 批后可直接转入施工图设计。 1）方案设计 ） 根据设计任务书及建(构 筑物的建筑设计方案进行 根据设计任务书及建 构)筑物的建筑设计方案进行 编制，由设计说明书、 编制，由设计说明书、设计图纸及投资估算等三部分组 成。深度应满足建筑工程设计招投标及业主向规划部门 送审的要求。 送审的要求。
方案设计文件目录； ③ 方案设计文件目录； 设计图纸； ⑤ 设计图纸； （2）设计说明书 ）
①设计依据及设计要求：设计与施工应依据的规 设计依据及设计要求： 规程及规定； 所在场地地震基本烈度、 范、规程及规定； 所在场地地震基本烈度、建筑场 地类别； 荷载选用。 地类别； 荷载选用。
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②设计主要阐述内容：结构选型概述； 结构抗震 设计主要阐述内容：结构选型概述； 设防情况； 新结构、新材料采用情况； 设防情况； 新结构、新材料采用情况；条件许可时阐 述基础选型及钢结构连接方式； 其它需要阐述的问题。 述基础选型及钢结构连接方式； 其它需要阐述的问题。 （3）设计图纸 ） ①有建筑方案设计图的工程，结构方案可通过建筑 有建筑方案设计图的工程， 设计图进行表达，不另行提供图纸。 设计图进行表达，不另行提供图纸。 ②对无建筑方案设计图的钢结构工程应画出反映上 部结构的构件平立面布置图并标注出柱网平面、 部结构的构件平立面布置图并标注出柱网平面、立面高 度等主要尺寸，以及构件的主要断面形式。 度等主要尺寸，以及构件的主要断面形式。 （4）投资估算 ） 投资估算文件包括投资估算的编制说明、 投资估算文件包括投资估算的编制说明、投资估算 表及用钢量估算表。 表及用钢量估算表。
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②设计说明应包括以下内容 工程地质和水文地质概况， 工程地质和水文地质概况，特殊地质应加以说 基础方案选择、 明； 基础方案选择、地基处理方案及基础形式确 桩基应说明桩类型， 定（桩基应说明桩类型，选定桩基持力层及进入深 上部结构选型； 抗震设防烈度； 伸缩缝、 度）； 上部结构选型； 抗震设防烈度； 伸缩缝、 沉降缝抗震缝的设置；特殊结构处理； 沉降缝抗震缝的设置；特殊结构处理； 钢材及连 接材料的选用与说明； 接材料的选用与说明； 高层钢结构的主要结构特 征参数； 防腐和防火处理办法；新技术、新结构、 征参数； 防腐和防火处理办法；新技术、新结构、 新材料的采用； 其它需说明的内容。 新材料的采用； 其它需说明的内容。
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（1） 构件的截面验算时，计算长度系数的取值有 ） 构件的截面验算时， 时会不符合规范的规定。 时会不符合规范的规定。尤其对于节点连接情况复 杂或变截面的构件，应该逐个检查。 杂或变截面的构件，应该逐个检查。
（2）预估的截面不满足时，加大截面方法： ）预估的截面不满足时，加大截面方法： 抗弯和抗剪强度不满足， ① 抗弯和抗剪强度不满足，分别加大翼缘和 腹板厚度 。 ② 变形超限加大截面的高度 。
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2）初步设计 ） 由设计说明书、设计图纸、工程概算书（ 由设计说明书、设计图纸、工程概算书（包括钢材 估算书）三部分组成。 估算书）三部分组成。 （1）初步设计文件的编排顺序 ） 封面： 写明方案名称、编制单位、编制年月； ① 封面： 写明方案名称、编制单位、编制年月； 扉页： ② 扉页： 写明方案编制单位行政及技术负责人、具 写明方案编制单位行政及技术负责人、 体编制设计负责人； 体编制设计负责人； ④设计说明书； 设计说明书； 工程概算书。 ⑥ 工程概算书。
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（4）设计图纸 ）
反映结构特征的图纸，包括： 反映结构特征的图纸，包括：
①桩位（对桩基础）及基础平面布置图； 桩位（对桩基础）及基础平面布置图； 上部结构主要钢构件平立面布置图， ②上部结构主要钢构件平立面布置图，应标注出 柱网平面、立面高度等尺寸及构件断面形式、规格等。 柱网平面、立面高度等尺寸及构件断面形式、规格等。 内部作业文件（结构简图、计算书、文字说明） 内部作业文件（结构简图、计算书、文字说明） 均应经过校审并妥善保存以供查对和进行施工设计时 使用。 使用。 （5）概算 ） 单项钢结构工程的设计概算文件包括概算编制说 工程概算书、其它工程和费用概算书及钢材、 明、工程概算书、其它工程和费用概算书及钢材、水 泥等主要材料表。 泥等主要材料表。
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完全依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概 完全依赖结构软件有可能带来结构灾难， 念设计、工程判定（评估各向周期、总剪力、 念设计、工程判定（评估各向周期、总剪力、变形特 征等，修改模型重新分析,或修正计算结果。）和构造 或修正计算结果。） 征等，修改模型重新分析 或修正计算结果。）和构造 措施有助于避免这种灾难。 措施有助于避免这种灾难。 5、 构件设计 、 材料的选择：强度起控制作用时，可选择 材料的选择：强度起控制作用时，可选择Q345； ； 稳定控制时，宜使用Q235。使用结构软件应注意： 稳定控制时，宜使用 。使用结构软件应注意：
初步设计文件目录； ③ 初步设计文件目录； 设计图纸； ⑤ 设计图纸；
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（2）深度 ） 应满足建筑工程审批的要求。 应满足建筑工程审批的要求。 原则上应符合已审 定的方案设计； 应提供工程设计的概算，作为审批、 定的方案设计； 应提供工程设计的概算，作为审批、 确定项目投资的依据； 能据以进行施工图设计； 确定项目投资的依据； 能据以进行施工图设计； 业主 能据以进行施工招标准备。 能据以进行施工招标准备。 （3） 设计说明书 ） 设计说明书包括： 设计说明书包括： ①设计依据与设计要求 设计与施工依据的规范、规程及规定； 设计与施工依据的规范、规程及规定； 所在场地 地震基本烈度、建筑场地类别；地质初勘报告； 荷载 地震基本烈度、建筑场地类别；地质初勘报告； 选用； 设计的其它要求（防腐、防火要求等）。 选用； 设计的其它要求（防腐、防火要求等）。
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（1）方案设计文件的编排顺序 ） 封面： ① 封面： 扉页： ② 扉页： 写明方案名称、编制单位、编制年月； 写明方案名称、编制单位、编制年月； 写明方案编制单位行政及技术负责人、 写明方案编制单位行政及技术负责人、具 体编制设计负责人； 体编制设计负责人； ④设计说明书； 设计说明书； 工程投资估算。 ⑥ 工程投资估算。
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根据体系特征、 结构布置 根据体系特征、荷载分布和性质等综合 考虑。要刚度均匀，符合力学模型， 考虑。要刚度均匀，符合力学模型，尽量限制大或移 动荷载的影响范围，以最直接的线路传递到基础。 动荷载的影响范围，以最直接的线路传递到基础。柱 间支撑的分布均匀，形心尽量靠近侧向力(风 间支撑的分布均匀，形心尽量靠近侧向力 风、震)的 的 作用线，否则应考虑结构的扭转。 作用线，否则应考虑结构的扭转。结构抗侧应有多道 防线，有支撑框架的柱子应单独承受1/4的总水平力 防线，有支撑框架的柱子应单独承受 的总水平力 以上。 以上。 框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调 框架结构的楼层平面次梁的布置， 整其荷载传递方向以满足不同的要求。 整其荷载传递方向以满足不同的要求。次梁沿短向布 置时截面小，会使主梁截面加大，减少了楼层净高； 置时截面小，会使主梁截面加大，减少了楼层净高； 把次梁支撑在较短的主梁上，次梁截面加大， 把次梁支撑在较短的主梁上，次梁截面加大，但主梁 截面减小，应综合分析。 截面减小，应综合分析。
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6、节点设计 、 （1）焊接 ） （2）栓接 ） （3）梁腹板 ） （4）便于施工 ） （5）制作条件 ）
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焊接焊缝尺及形式规范有强制规定。 焊接焊缝尺及形式规范有强制规定。 焊缝重心尽量与被连接构件重心接近。 焊缝重心尽量与被连接构件重心接近。 高强螺栓常用M16~M30。 。 高强螺栓常用 要验算栓孔处腹板的净截面抗剪。 要验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承 压型连接还需验算孔壁局部承压。 压型连接还需验算孔壁局部承压。 考虑安装螺栓、 考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空 间及构件吊装顺序等， 间及构件吊装顺序等，方便现场定位与临 时固定。 时固定。 钢管连接节点的相贯线的切口可能需 要数控机床等设备才能完成。 要数控机床等设备才能完成。
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第七章 单层房屋钢结构
第一节 概述
一、钢结构设计一般步骤
1、判断结构是否适合用钢结构； 、判断结构是否适合用钢结构； 2、 2、结构选型与结构布置
考虑不同结构形式的特点。 考虑不同结构形式的特点。当有较大悬挂荷载或大范围移 动荷载工业厂房，可采用网架。 动荷载工业厂房，可采用网架。雪载大时屋面曲线应有利于 积雪滑落(切线 切线≥50o不考虑雪载 ，如采用网壳。在框架中布 不考虑雪载)， 积雪滑落 切线 不考虑雪载 如采用网壳。 置支撑比节点刚接框架经济性更好。 置支撑比节点刚接框架经济性更好。大跨度建筑可选择构件 受拉为主的悬索或索膜结构体系。 受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层建筑采用钢混凝土组 合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中， 合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，宜选择周边巨 型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。 柱 核心为支撑框架的结构体系。