钢结构门式刚架工程培训
钢结构第2章 轻型门式刚架结构

按照不同荷载组合得到的内力计算结果, 按照不同荷载组合得到的内力计算结果,确定控制 截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、 截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱 柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面, 顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面,控制截 面的内力组合主要有: 面的内力组合主要有: 和同时出现的M及 的较大值 的较大值。 (1)最大轴压力 )最大轴压力Nmax和同时出现的 及V的较大值。 和同时出现的 和同时出现的N及 的较大值 的较大值。 (2)最大弯矩 )最大弯矩Mmax和同时出现的 及V的较大值。 和同时出现的 和相应的M及 。 (3)最小轴压力 )最小轴压力Nmin和相应的 及V。 和相应的 2.3.2.3 变形计算 刚架的柱顶位移(计算值 计算值)限值 表2-1 刚架的柱顶位移 计算值 限值 表2-2 受弯构件的挠度与跨度比限值
2.荷载组合 计算承载能力极限状态时,对于轻型钢结 构可取下述荷载组合 (1)1.2G+1.4L; (3)1.2G+1.4C; (7)1.2G+0.9(1.4C+1.4W); 计算正常使用承载能力时,对于轻型钢结 构可取下述荷载组合:
2.3.2 刚架计算
2.3.2.1 刚架计算模型 计算模型的简化和建立必须符合实际结构的受力 特点;反过来, 特点;反过来,实际结构的设计也必须考虑到现有 理论能够分析其计算模型。 理论能够分析其计算模型。 2.3.2.2 内力计算 门式刚架的内力可采用杆系单元有限元法编制 的程序计算,目前常用的国内软件有建研院STS、 的程序计算,目前常用的国内软件有建研院 、 同济大学3D3S等。计算时可将梁、柱构件分为若 同济大学 等 计算时可将梁、 干段,每段可按等截面确定几何特性参数, 干段,每段可按等截面确定几何特性参数,也可按 楔形单元选取。 楔形单元选取。由于单层门式刚架轻型房屋钢结构 屋盖的自重较小,经验表明,当抗震设防烈度为7 屋盖的自重较小,经验表明,当抗震设防烈度为 度时,一般不需做抗震验算;当为8度及以上时 度及以上时, 度时,一般不需做抗震验算;当为 度及以上时, 横向刚架和纵向框架均需做抗震验算。 横向刚架和纵向框架均需做抗震验算。地震作用效 应可以采用底部剪力法计算, 应可以采用底部剪力法计算,此时单层钢结构房屋 的阻尼比取0.05。 的阻尼比取 。
门式刚架—常见问题及其改进措施060213(张运田教授讲稿)

设计计算常见问题
未复核有柱间支撑的柱脚锚栓在
风荷载作用下的上拔力。
改 进 措 施
原因分析: 门式刚架房屋端墙(山墙)
上的风荷载经由抗风柱、屋面横向水平 支撑等结构构件传至柱间支撑,柱间支 撑的最大竖向分力使与其相连的柱脚锚 栓产生上拔力。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第7.2.19条规定,进行有柱间支撑的柱脚锚 栓在风荷载作用下的上拔力计算。计算柱间 支撑产生的最大竖向分力时,不考虑活荷载 (或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响, 恒荷载的分项系数应取1.0;计算柱脚锚栓的 受拉承载力时,对Q235钢锚栓,其抗拉强度 设计值fat=140N/mm,锚栓的面积取螺纹处的 有效截面面积。
改进措施:根据《门式刚架规程》CECS102
第4.5.1条第2款和第4.5.2条第1款的规定, 宜将屋面横向水平支撑和柱间支撑同时布置 在房屋温度区段端部第一开间或第二开间, 在布置柱间支撑的开间,宜同时布置屋面横 向水平支撑,如图3.2.1所示。 当无法布置 在同一跨间时,可布置在相邻跨间,有一定 搭接区,但这种情况在温度区段内只能是个 别的,否则应对整个支撑系统重新合理布 置。
风柱布置相应协调。
改 进 措 施
原因分析:
屋面横向水平支撑桁架的 节点布置在抗风柱处,可以使抗风柱柱顶 的反力直接传递,避免刚架斜梁受扭。
改进措施:
首先根据房屋的使用要求布
置抗风柱,然后根据抗风柱柱顶位置布置屋 面横向水平支撑桁架的节点及支撑杆件;因 为刚架斜梁允许在任意位置布置屋面横向水 平支撑的节点,屋面横向水平支撑的交叉斜 杆为柔性拉杆,与刚架斜梁的连接较为简 单,可以不必等间距布置,这是门式刚架与 普通屋架不同之处。
第八章 轻型门式刚架钢结构

8.5 门式刚架构件的截面验算
一、截面有效宽度(仅指受压构件) 概念:把在宽度b上分布不均匀的应力图集中到板的 两侧,应力都是fy,即得到有效宽度be=bσcr/fy 影响有效宽度的因素:板件的约束条件、端部作用 应力及其分布。 板件约束的四种类型: ⑴两边支承板件(加劲板件); ⑵一边支承一边卷边(边缘加劲板件) ⑶一边支承、一边自由(未加劲板件) ⑷两边支承且中部有中间加劲肋(中间加劲板件) 各类支承方式板的有效宽度计算(自学)
w 参数 w
hw / t w 37 k 235 / f y
2
当a / hw 1时,k 4 5.34 / a / hw 当a / hw 1时,k 5.34 4 / a / hw 式中
2
a 腹板横向加劲肋的间距,可取a hw 2hw k 腹板在纯剪切荷载作用下的屈曲系数, 当不设中间加劲肋时取为5.34。
荷载效应组合的原则: ⑴屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者 中的较大值; ⑵积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值 同时考虑; ⑶施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以 外的其他荷载同时考虑; ⑷多台吊车的组合应符合现行国家荷载规范的规定; ⑸风荷载不与地震作用同时考虑。
二、风荷载
8.2 门式刚架计算简图的确定
门式刚架钢结构的尺寸应符合下列规定 ⑴门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离; ⑵门式刚架的高度,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交 点的高度;
⑶柱的轴线可取通过柱下端(小头)中心的竖向直线, 工业建筑边柱的定位轴线宜取外皮,斜梁的轴线可取 通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。 门式刚架的柱脚多为铰接,通常为平板支座,设一对 或两对地脚螺栓。 当用于工业厂房且有桥式吊车时,宜将柱脚设计为刚 接。 檐口高度,取地坪至房屋外侧檩条上缘的高度; 最大高度,取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度; 房屋的宽度,取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离; 房屋的长度,取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
钢结构培训内容

发展趋势及应用领域
发展趋势
随着科技的不断进步和新型材料的不断涌现,钢结构正朝着更高强度、更轻质、 更环保的方向发展,同时数字化和智能化技术也将广泛应用于钢结构设计和施 工中。
应用领域
钢结构广泛应用于工业厂房、仓库、体育场馆、展览馆、高层建筑等领域;在 桥梁、塔架等基础设施领域也发挥着重要作用。
CHAPTER 02
选用原则与注意事项
根据结构的重要性、荷载 特征、连接方法、工作环 境等因素综合考虑选用钢 材。
对于承受动力荷载的结构, 应选用质量等级较高的钢 材。
在腐蚀环境中工作的结构, 应选用耐蚀性较好的钢材。
注意钢材的化学成分、力 学性能、工艺性能和耐蚀 性能等是否符合相关标准 和设计要求。
在低温环境中工作的结构, 应选用具有低温韧性的钢 材。
验收规范内容解读及注意事项
验收规范内容
包括验收程序、验收文件、验收标准等方 面,对钢结构工程的整体质量进行综合评 估,确保工程符合验收条件。
VS
注意事项
在验收过程中,应注意检查钢结构工程的 完整性、稳定性、安全性等方面,对发现 的问题及时进行处理,确保工程质量和安 全。
不合格品处理程序和预防措施
击性能。
不同类型钢材特性比较
碳素结构钢
具有良好的塑性和韧性,易于加工和焊接, 但强度较低。
优质碳素结构钢
具有更高的强度、硬度和耐磨性,但塑性和 韧性相对较低。
低合金高强度结构钢
具有较高的强度和良好的塑性、韧性,耐大 气腐蚀性能优于碳素结和耐蚀性能, 但价格较高。
钢结构培训内容
目录
• 钢结构基本概念与特点 • 钢材性能及选用原则 • 焊接技术与质量控制方法 • 紧固件连接技术及应用实例 • 钢结构安装施工流程与操作要点 • 质量检验评定与验收规范解读 • 安全防护措施与应急救援预案制定
门式刚架课程设计

《房屋钢结构》门式钢架课程设计姓名:杜修磊学号:20110380班级:2011级土木3班指导教师:张杰2014年12月一、题目要求现有一单层门式钢架厂房,布置一台10t 中级工作制桥式吊车,单跨双坡,跨长18m 。
设计参数:1、建筑物安全等级为三级,设计使用年限为50年;2、基本风压为2/4.0m kN (50年一遇),B 类粗糙度;3、基本雪压为2/35.0m kN (50年一遇);4、屋面恒载为2/3.0m kN ,屋面活载为2/5.0m kN ;5、抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第二组,场地类别为II 类,抗震设防类别为丙类;6、基础顶面标高为0.000m 。
结构布置形式如图所示:二、输入参数工程名: 01************ PK11.EXE *****************日期:12/18/2014时间: 20:12:44设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012);《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002,2012年版);结果输出---- 总信息----结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 9柱数: 4梁数: 4支座约束数: 2标准截面总数: 5活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形: 考虑梁柱自重计算增大系数: 1.20基础计算信息: 不计算基础梁刚度增大系数: 1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85门式刚架梁平面内的整体稳定性: 按压弯构件验算钢结构受拉柱容许长细比: 400钢结构受压柱容许长细比: 180钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 180柱顶容许水平位移/柱高: l / 180地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数: 3地震烈度:7.00场地土类别:Ⅱ类附加重量节点数:0设计地震分组:第一组周期折减系数:0.80地震力计算方法:振型分解法结构阻尼比:0.050按GB50011-2010 地震效应增大系数1.000窄行输出全部内容三、柱强度、稳定、配筋计算钢柱 1截面类型=16; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 13.07, Ly=5.50; 长细比:λx=52.1, λy=99.2构件长度= 5.50; 计算长度系数: Ux=2.38 Uy=1.00抗震等级: 三级截面参数: B1=250, B2=250, H=600, Tw=6, T1=10, T2=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 门规CECS102:2002考虑腹板屈曲后强度,强度计算控制组合号:123,M=-148.31,N=98.89,M=-74.58,N= -93.62考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.483抗剪强度计算控制组合号:123,V=-43.30抗剪强度计算应力比 =0.126平面内稳定计算最大应力对应组合号:77,M=-67.25, N=281.33,M=-127.35,N= -276.05平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =113.21平面内稳定计算最大应力比 =0.527平面外稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =150.69平面外稳定计算最大应力比 =0.701门规CECS102:2002腹板容许高厚比 [H0/TW] =250.00翼缘容许宽厚比 [B/T] =15.00考虑屈曲后强度强度计算应力比= 0.483 < 1.0抗剪强度计算应力比 = 0.126 < 1.0平面内稳定计算最大应力 < f=215.00平面外稳定计算最大应力 < f=215.00腹板高厚比 H0/TW=96.67 <[H0/TW]=250.00翼缘宽厚比 B/T=12.20 < [B/T]=15.00压杆,平面内长细比λ=52. ≤ [λ]=180压杆,平面外长细比λ=99.≤ [λ]=180构件重量 (Kg)=366.12四、梁强度、稳定、配筋计算1、钢梁 1截面类型=27; 布置角度=0;计算长度: Lx=18.09, Ly=3.00构件长度= 3.01; 计算长度系数: Ux=6.00 Uy=1.00抗震等级: 三级变截面 H 形截面 H: B1=250, B2=250, H1=600, H2=450 T1=6 T2=10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 门规CECS102:2002--- 梁的弯矩包络 ---梁下部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩 -28.81 -25.67 -26.71 -27.17 -27.06 -27.11 -29.32梁上部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩 144.94 117.73 97.98 78.91 60.52 43.08 32.58 考虑屈曲后强度强度计算应力比 =0.457抗剪强度计算应力比 = 0.144平面内稳定最大应力 (N/mm*mm) = 91.79平面内稳定计算最大应力比 =0.427平面外稳定最大应力(N/mm*mm) = 88.55平面外稳定计算最大应力比 = 0.412考虑屈曲后强度计算应力比 = 0.457 < 1.0抗剪强度计算应力比 = 0.144 < 1.0平面内稳定最大应力 < f= 215.00平面外稳定最大应力 < f= 215.00腹板高厚比 H0/TW= 84.17 < [H0/TW]= 250.00 (CECS102:2002)翼缘宽厚比 B/T = 12.20 < [B/T] = 15.00--- (恒+活)梁的相对挠度 (mm) ---截面 1 2 3 4 5 6 7 挠度值 0.00 -0.02 0.07 0.25 0.51 0.81 1.14最大挠度值 = 1.14 最大挠度/梁跨度 = 1/7910斜梁坡度初始值: 1/10.00变形后斜梁坡度最小值: 1/10.28变形后斜梁坡度改变率 = 0.027<1/3构件重量 (Kg)=190.052、钢梁 3截面类型= 27; 布置角度= 0;计算长度: Lx=18.09, Ly=3.00构件长度= 3.01; 计算长度系数: Ux=6.00 Uy=1.00抗震等级: 三级变截面 H 形截面 H: B1= 250, B2= 250, H1=450, H2=600 T1=6 T2=10 T3=10轴压截面分类:X轴:b类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 门规CECS102:2002--- 梁的弯矩包络 ---梁下部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7弯矩 -76.34 -76.03 -73.78 -65.87 -52.31 -34.94 -29.32梁上部受拉:截面 1 2 3 4 5 6 7 弯矩 0.00 0.05 3.26 7.03 11.35 16.23 32.58考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 0.279抗剪强度计算应力比 = 0.097平面内稳定最大应力 (N/mm*mm) =56.33平面内稳定计算最大应力比 =0.262平面外稳定最大应力(N/mm*mm) =54.20平面外稳定计算最大应力比 =0.252考虑屈曲后强度计算应力比 = 0.279<1.0抗剪强度计算应力比 = 0.097<1.0平面内稳定最大应力 < f= 215.00平面外稳定最大应力 < f= 215.00腹板高厚比 H0/TW= 80.00 <[H0/TW]=250.00 (CECS102:2002)翼缘宽厚比 B/T = 12.20 <[B/T] =15.00--- (恒+活)梁的相对挠度 (mm) ---截面 1 2 3 4 5 6 7 挠度值 0.00 1.75 2.80 3.16 2.89 2.14 1.14最大挠度值 =3.16 最大挠度/梁跨度 = 1/ 2866斜梁坡度初始值: 1/10.00变形后斜梁坡度最小值: 1/10.32变形后斜梁坡度改变率 = 0.031<1/3构件重量 (Kg)= 373.00五、各种荷载组合模式下的验算1、风荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:节点(3), 水平位移 dx= 3.580(mm) = H / 20952、地震荷载作用下柱顶最大水平(X 向)位移:节点(3), 水平位移 dx= 3.934(mm) = H /19073、梁的(恒+活)最大挠度:梁( 4), 挠跨比 = 1 /28664、风载作用下柱顶最大水平位移:H/2095< 柱顶位移容许值: H/1805、地震作用下柱顶最大水平位移:H/1907< 柱顶位移容许值: H/1806、梁的(恒+活)最大挠跨比:1/2866< 梁的容许挠跨比: 1/180所有钢柱的总重量 (Kg)=999所有钢梁的总重量 (Kg)=1126钢梁与钢柱重量之和 (Kg)=2125-----PK11 计算结束-----。
门式刚架厂房类钢结构工程中应注意的问题

门式刚架厂房类钢结构工程1.钢柱1.1 钢构件材质、规格、数量1.2 柱底板标高、基础顶面标高、柱顶标高,地脚螺栓孔位置尺寸。
1.3 檩托板标高、方向(包括角柱檩托板的长度、位置、标高)1.4 柱间支撑开孔或连接板搁置位置、间距1.5 抗剪键的设置1.6梁柱连接板的孔径、孔位、板厚。
第一孔至柱顶盖板的距离1.7 系杆搁置的位置(上标高、水平位置)是否影响天沟、屋面内板或雨水管的安装1.8 系杆连接板的孔位距腹板中线的距离1.9 屋面坡度。
即柱顶盖板坡度或高差1.10 吊车轨道标高及轨道中心线位置,并计算吊车梁及牛腿的标高。
与吊车梁连接的耳板标高、位置、孔径、孔距是否与吊车梁孔对应。
1.11吊车轨道中心线与主柱的位置关系,牛腿与主柱有无特殊的焊接要求,吊车的计算跨度是否符合吊车生产模数。
1.12 各处屋面梁或桁架与吊车梁的距离是否满足吊车净高的要求。
1.13 抗风柱的位置。
1.14 柱头最后一道檩托板是否考虑天沟的设置1.15 是否有墙面隅撑。
位置是否正确,孔中与柱的关系是否正确1.16 门窗的位置及檩托板的方向是否与其对应(结构与建筑是否对应)1.17 施工图中是否有色带等特殊的效果要求,是否需要增加墙梁或收边等1.18 最后一道檩条的位置是否满足内天沟包件的安装要求1.19 施工图中有无特殊工艺及施工要求。
2. 钢梁2.1 钢构件的材质、规格、数量2.2 屋面坡度、屋脊标高2.3 对照钢柱截面计算单跨梁的跨度。
即梁单跨屋面梁的长度是否正确。
注意轴线的位置。
2.4 屋面檩托板的位置、间距2.5 水平支撑孔径、孔位的设置2.6 与抗风柱的连接方式2.7 系杆连接板的孔径、孔中距腹板中心线的距离2.8 端板厚度、孔径、孔位。
第一孔距梁上翼缘板的距离。
2.9 隅撑的连接方式、孔径、孔中距腹板中心线及下翼缘板的距离。
2.10 屋脊处第一道檩条的设置是否考虑脊瓦的安装。
2.11 最后一道檩条的设置是否考虑天沟的尺寸,是否满足内天沟包件的安装要求。
钢结构(门式刚架)

第1章轻型门式刚架结构1.1 概述1.1.1 单层门式刚架结构的组成如图1—1所示,单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设臵支撑的一种轻型房屋结构体系。
在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱构件多采用焊接变截面的H形截面,单跨刚架的梁-柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用。
柱脚可与基础刚接或铰接。
围护结构采用压型钢板的居多,玻璃棉则由于其具有自重轻、保温隔热性能好及安装方便等特点,用作保温隔热材料最为普遍。
1.1.2 单层门式刚架结构的特点单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具:有以下特点:(1)质量轻围护结构由于采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成,屋面、墙面的质量都很轻,因而支承它们的门式刚架也很轻。
根据国内的工程实例统计,单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2;在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。
由于单层门式刚架结构的质量轻,地基的处理费用相对较低,基础也可以做得比较小。
同时在相同地震烈度下门式刚架结构的地震反应小,一般情况下,地震作用参与的内力组合对刚架梁、柱杆件的设计不起控制作用。
但是风荷载对门式刚架结构构件的受力影响较大,风荷载产生的吸力可能会使屋面金属压型板、檩条的受力反向,当风荷载较大或房屋较高时,风荷载可能是刚架设计的控制荷载。
(2)工业化程度高,施工周期短门式刚架结构的主要构件和配件均为工厂制作,质量易于保证,工地安装方便。
除基础施工外,基本没有湿作业,现场施工人员的需要量也很少。
构件之间的连接多采用高强度螺栓连接,是安装迅速的一个重要方面,但必须注意设计为刚性连接的节点,应具有足够的转动刚度。
门式钢架结构设计详解

刚接柱脚工程实例 加劲板
地脚螺栓
浇入素混凝土 保护地脚锚栓
等截面刚架 柱
变截面 刚架梁
12.2 刚架的受力特点
无铰刚架: 柱脚与基础固接,三次超静定 结构,刚度好,内力分布均匀。柱底有 弯矩,对地基与基础要求高。地基的不 均匀沉降会产生附加内力。
两铰刚架: 柱脚与基础铰接,结构内力大 于无铰刚架。但基础不承受弯矩,设计 、施工简单。但柱脚不均匀沉降会产生 附加内力。
吊车梁
天窗架 山墙抗风柱
轻钢结构工业厂房
正在建设中的多层轻钢结构厂房
屋面板采用压型钢板, 波浪造型的轻钢结构。屋面梁 轻盈、活泼, 克服了工业建筑造型单一、立面造型呆 板的缺点。
压型钢板外墙板
一、门式刚架结构的组成
— 主要承重骨架 门式刚架 — 檩条、墙梁 冷弯薄壁型钢 — 屋面、墙面 压型金属板、彩钢夹芯板 — 屋面及墙面保温芯材 聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨
3 .支撑和刚性系杆的布置原则: 在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别
设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系 。 在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向 支撑,以构成几何不变体系。 屋面端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第 二个开间。
④ 柱间支撑的间距应根据房屋纵向柱距、受力情况和安装条件确定。 ⑤ 当无吊车时宜取30~45m; ⑥ 当有吊车宜设在温度区段中部; ⑦ 当温度区段较长时宜设在三分点处, 间距常取40m~60m, 且不宜大于
总的来说, 高跨比H/L=0.75是比较合理的。
2.檩条和墙梁的布置 檩条: 一般应等间距布置,但在屋脊处应沿屋脊
两侧各布置一道,在天沟附近布置一道 。
屋面檩条布置实例
墙梁: 墙梁的布置,应考虑设置门窗、挑 檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
10、屋盖 屋盖通常包括防水层、屋面板、梁、设备管道、顶棚等, 屋面板不仅是承重构件,而且是分割顶层空间与外部空间的界 面。 屋盖是房屋最上部的围护结构,应满足相应的使用功能要 求,为建筑提供适宜的内部空间环境。 屋盖的作用和要求:屋盖是房屋最上层的覆盖物,由屋面 和支撑结构组成。屋盖的围护作用是防止自然界雨、雪和风沙 的侵袭及太阳辐射的影响。另一方面还要承受屋顶上部的荷载, 包括风雪荷载、屋顶自重及可能出现的构件和人群的重量,并 把它传给墙体。因此,对屋盖的要求是坚固耐久,自重要轻, 具有防水、防火、保温及隔热的性能。同时要求构件简单、施 工方便、并能与建筑物整体配合,具有良好的外观。
第二章 钢结构工程制作与安装
2.1 钢结构工程制作
1、准备工作: 审查图纸 编制制作工艺规程 划分工号、编制工艺流程表 配料与材料拼装 编制工艺卡和零件流水卡 工艺试验 组织技术交底
2Hale Waihona Puke 钢结构制作流程 放样、下料:即按照技术部门审核过的施工图,以1:1的比 例在样板上弹出实样,求取实长,根据实长制作样板。放样前 应核对施工图纸并熟悉加工工艺要求。对施工图中结构或构件 的重要节点尺寸可放实样或计算校核。
多火嘴门型切割机示意图
边缘加工:气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其 创削量不应小于2.0mm 。 边缘加工面的允许偏差见表12-7。
表A
手弧焊用焊条
屈服点 Mpa( kg/mm2 )
焊条型 号
焊药类 型
焊接位 置
电流种类
标准号
抗拉强度Mpa (kg/mm2)
伸长 率(% )
E4303
彩涂卷:是以热镀锌板、热镀铝锌板、电镀锌板等为基板, 经表面预处理(化学脱脂及化学转化处理)之后,在表面涂敷 一层或几层有机涂料,随后经过烘烤固化而成的产品。也因涂 有各种不同颜色的有机涂料彩色钢卷板由此得名,简称彩涂卷。 使用热镀锌钢带为基材的彩色涂层钢带除有锌层保护外,锌 层上的有机涂料起了覆盖和保护作用,防止钢带生锈,使用寿 命比镀锌带长,约1.5倍。
栓钉:是一个带圆柱头的实心杆件, 在钉头埋嵌焊丝,起到拉弧的作用。 需要专用焊机焊接,并配置焊接瓷环 ,以保证焊接质量。
地脚锚栓:是用于钢构件与混凝土构 件之间的连接件,如钢柱柱脚与混凝 土基础间的连接,钢梁与混凝土墙体 的连接等。锚栓分受力和构造配置两 种,受力时仅考虑承受拉拔力,构造 配置主要起安装定位作用。材料宜采 用Q235钢或Q345钢。
1、柱子 工程结构中主要承受压力,有时也同时承受弯矩的竖向杆 件,用以支承梁、桁架、楼板等。截面形式分类为方柱、圆柱、 管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、T形柱、 L形柱、十字形柱、 双肢柱、格构柱;柱是结构中极为重要的部分,柱的破坏将导 致整个结构的损坏与倒坍。 山墙抗风柱,顾名思义是主要起抗风作用,同时也有抗震和 加强稳定的作用,由于山墙做单片墙过高,用此来加强稳定和抗 风/地震等荷载,以免山墙失稳.框架柱和独立柱都是起承重作用 的的受压结构柱,框架柱是用于框架结构或局部框架结构的承 重结构柱,通过框架梁和连续梁联系在一起共同作用。
CZ型钢:是由CZ型钢成型机自动加工成型的。广泛用于钢结构建筑的 檩条、墙梁,也可自行组合成轻量型屋架、托架等建筑构件。
1.4钢结构工程常见术语
零件:组成部分或构件的最小单元,如节点板、翼缘板等。 部件:由若干零件组成的单元,如焊接H型钢、牛腿等。 构件:由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元,如梁、柱、支 撑等。
4、檩条: 主檩条连接安装在屋面及外墙结构柱梁上,次檩条用于把 屋面板及外墙板连接在基础结构上。现代钢结构建筑普遍用C/Z 型钢,Z型钢做为房屋的檩条,有更好的承受力钢结构的内支撑 部件。 5、檩托: 在简支檩条的端部或连续檩条的搭接处,设檩托可以有效 的防止檩条在支座处倾斜或扭转。檩托常采用角钢或钢板拼接 制成,竖板高度约为高度的3/4,且与檩条螺栓连接。
型钢 钢结构常用的型钢是角 钢、槽钢、工字型钢和H型 钢、钢管等。除H型钢和钢 管有热轧和焊接成型外,其 余型钢均为热轧成型。 角钢规格表示方法: ⑴.等边角钢的两个边 宽相等。其规格以边宽× 边宽×边厚的毫米数表示。 ⑵.不等边角钢的两个 边宽不等。其规格以长边宽 ×短边宽×边厚的毫米数表 示。
钢材矫正:钢材加工前必须进行矫正,使之平直,以免影响制 作精度。钢结构矫正后的允许偏差,应符合表12-2规定。
号料以样板为依据,在原材料上划出实样,并打上各种加工记 号。
号料前应核对钢材规格、材质、批号,并应清除钢材表面油污 、泥土等脏物,钢材应进行矫正。
板材号料应号出基准检查线和定孔线。号料后应在零件上注明 生产号、零件号、数量、加工方法等,并应根据零件不同的材 质,采用不同颜色标注。允许偏差见表12-5。
预拼装 :为检验构件是否满足安装质量要求而进行的拼装。 空间刚度单元 :由构件构成的基本的稳定空间体系。 焊钉(栓钉)焊接 :将焊钉(栓钉)一端与板件(或管件)表 面接触通电引弧,待接触面熔化后,给焊钉(栓钉)一定压力 完成焊接的方法。 环境温度 :制作或安装时现场的温度。
1.5钢结构各部分名称
7、隅撑 隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、梁与檩、柱 与檩之间的支撑杆。墙面上的叫墙隅撑,屋面上的叫屋面隅 撑。 作用:[1]:为了保证构件的平面外的稳定性,减小构件 平面外的计算长度。当横梁和柱的内侧翼缘需要设至侧向支 撑点时,可以利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设至隅撑。 隅撑一般宜采用单角钢制作,按照轴心受压构件设计。 [2]:为了防止受压翼缘(梁下翼缘和柱的内侧翼缘)屈曲 失稳,增加受压翼缘的稳定性而设至的。隅撑的设臵是用来 保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。梁的上翼缘的局部稳 定由与之连接的檩条保证。
切割:厚度大于或等于8MM的板材可采用自动或半自动气割; 厚度小于12MM的板材可采用剪板机剪切。手工气割宜采用靠 模、圆规等辅助工具,型材手工气割时,切割面需用砂轮打磨处 理。吊车梁或H 型钢的翼缘板应采用精密切割方法切割。 切割后钢材不得有分层。 气割后零件尺寸的允许偏差见表12-6 的规定。
H型钢规格表示方法: 其规格高度H×宽度B×腹板厚度 t1×翼板厚度t2,如H200×200×8×12 表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm, 翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢。
焊接材料:碳素钢焊条有E43系列和E50 系列两类最为常用。焊丝是成盘的金属 丝,有碳素钢焊丝和低合金钢焊丝的型 号有ER50系列、ER55系列、ER62系列、 ER69系列等。 螺栓:主要有普通螺栓和高强度螺栓两 大类。普通螺栓包括A级螺栓、B级螺栓 和C级螺栓,其中C级螺栓最为常用。高 强度螺栓采用经过热处理的高强度钢材 做成,从性能等级上可分为8.8级和10.9 级。高强度螺栓从受力特征上可分为摩 擦型连接和承压型连接两类。一个螺栓 连接副包括螺栓、螺母、垫圈三部分。
小拼单元:钢网架结构安装工程中,除散件之外的最小安装单元,一 般分平面桁架和锥体两种类型。
中拼单元:钢网架结构安装工程中,由散件和小拼单元组成的安装单 元,一般分条状和块状两种类型。 高强度螺栓连接副 :高强度螺栓和与之配套的螺母,垫圈的总称。
抗滑移系数 :高强度螺栓连接中,使连接件摩擦面产生滑动时 的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
夹芯板:是由两层成型金属面板(或其他材料面板)和直接在 面板中间发泡、熟化成型的高分子隔热内芯组成。这些夹芯板成 品便于安装、轻质、高效。填充系统使用的也是闭泡分子结构, 可以杜绝水汽的凝结。外层钢板的成型充分考虑了结构和强度要 求,并兼顾美观,内面层成型为平板以适应各种需要。
天沟:指建筑物屋面两胯间的下凹部分。屋面排水分有组织排 水和无组织排水(自由排水),有组织排水一般是指把雨水集中 到天沟内再由雨水管排下,集聚雨水的沟就被称为天沟,天沟分 内天沟和外天沟,内天沟是指在外墙以内的天沟,一般有女儿墙; 外天沟是挑出外墙的天沟,一般没女儿墙。
第一章 钢结构工程绪论
1.1钢结构工程的特点
(1)强度高,质量轻; (2)材料均匀,塑性、韧性好,抗震性能优越; (3)制造简单,工业化程度高,施工周期短; (4)构件截面小,有效空间大; (5)节能、环保; (6)耐热性好,但耐火性差; (7)耐腐蚀性差,应采取防护措施。
1.2钢结构工程的结构形式
钛钙型
全位置
交流直流 正反接
GB 5117
420(43)
330(34 )
22
E5016
低氢钾 型
全位置
门式刚架结构
钢结构框架结构
网架结构
管桁架结构
网壳结构
索膜结构
1.3钢结构工程材料
钢材:最常用的钢材牌号有Q235B,Q345B。Q235B属于普通碳素 结构钢,Q345B为低合金高强度结构钢。
钢板有薄钢板(厚度 0.35~4mm)、厚钢板 (厚度4.5~60mm)、特 厚板(板厚>60mm)和 扁钢(厚度4~60mm,宽度 为12~200mm)等。钢板用 “—宽×厚×长”或 “—宽×厚”表示,单 位为mm,如— 450×8×3100,— 450×8。
8、吊车梁 用于专门装载厂房内部吊车的梁,就叫吊车梁。 吊车梁是吊车的路基,吊车梁上有吊车轨道,吊车就通过 轨道在吊车梁上来回行驶。梁的横截面有的是箱式的、焊接而 成形;也有简易的,用型材焊接成型,一般为钢筋混凝土或钢结 构。
9、桁架 由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在 荷载作用下,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分 利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自 重和增大刚度。故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构足够 强度—不发生断裂或塑性变形;足够刚性—不发生过大的弹性 变形;足够稳定性—不发生因平衡形式的突然转变而导致坍塌; 良好的动力学特性—抗震、抗风性。
2、柱间支撑 柱间支撑的作用:保证厂房骨架的整体稳定和纵向刚度;作 为柱的侧向支撑借以决定柱在框架平面外的计算长度;承受厂房 传来的锋利纵向水平荷载,主要是风荷载。 3、梁 从功能上分,有结构梁,如基础地梁、框架梁等,与柱、承 重墙等竖向构件共同构成空间结构体系;有构造梁,如圈梁、过 梁、连系梁等,起到抗裂、抗震、稳定等构造性作用。 梁依据截面形式,可分为:矩形截面梁、T形截面梁、十字 形截面梁、工字形截面梁、匚形截面梁、囗形截面梁、不规则截 面梁。 梁按照其在房屋的不同部位,可分为:屋面梁、楼面梁、地 下框架梁、基础梁。