课件轻钢结构设计
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钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
02
03
构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
钢结构设计PPT
钢结构建筑的建设特点决定了它在建筑信息化中具有较其它结构更明显的优势。 （1）施工图设计阶段及深化图设计阶段，钢结构建筑的所有零件和建筑部品均可按工厂制造的需要将其物理信 息数字化表达，直接为制造厂所用；建筑信息模型的建立，既能起到碰撞检查的作用，又能起到虚拟建造的作 用，为可视化现场施工安装方案提供了可视化的依据； （2）工厂制造阶段，融入了BIM控制技术后，可将BIM信息直接输入智能机器人和数控机床，实现钢结构构件的 数字化制造，使钢结构建筑工业化产生质的提升，从高度自动化的生产逐步发展为可自律操作的智能生产系统； （3）运输阶段，通过信息化技术，可根据现场安装进程，对构件现场批次及堆放次序等运输方案做合理安排， 大幅度提高运输管理效率； （4）现场安装阶段，可应用信息化技术，将现场安装中的误差及时反馈给钢结构制造厂，以调整后续构件的加 工，满足整体结构的安装精度，实现精细化管理。
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装配式钢结构建筑是指：标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应 用，支持标准化部品部件的钢结构建筑。
2016年供给侧结构改革开官之年
钢结构1.0
2月1日国务院《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》其明确指出推广应用钢结构建筑，结
合棚户区改造、危房改造和抗震安居工程实施，开展钢结构建筑推广应用试点，大幅提高钢结构应用比
薄涂型防火涂料涂装技术适用于工业、民用建筑楼盖与屋盖钢结构；厚涂型防火涂料涂装技术适用 于有装饰面层的民用建筑钢结构柱、梁。
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装配式钢结构建筑是指：标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应 用，支持标准化部品部件的钢结构建筑。
2016年供给侧结构改革开官之年
钢结构1.0
2月1日国务院《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》其明确指出推广应用钢结构建筑，结
合棚户区改造、危房改造和抗震安居工程实施，开展钢结构建筑推广应用试点，大幅提高钢结构应用比
薄涂型防火涂料涂装技术适用于工业、民用建筑楼盖与屋盖钢结构；厚涂型防火涂料涂装技术适用 于有装饰面层的民用建筑钢结构柱、梁。
钢结构设计ppt课件
1.2.1、“高钢规程”的规定
1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
精选课件
6
2、建筑高宽比限值
精选课件
7
1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
精选课件
50
5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
32
30
腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
精选课件
25
精选课件
26
在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
精选课件
4
1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
精选课件
6
2、建筑高宽比限值
精选课件
7
1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
精选课件
50
5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
32
30
腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
精选课件
25
精选课件
26
在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
精选课件
4
《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。
钢结构厂房ppt课件
防腐、防火涂料选用原则
防腐涂料
选用具有良好耐候性、耐化学腐蚀性 和附着力的防腐涂料，以延长钢结构 厂房的使用寿命。
环保性
在满足防腐、防火性能的同时，应优 先选择环保型涂料，减少对环境的影 响。
防火涂料
根据厂房的火灾危险性等级和耐火极 限要求，选用合适的防火涂料，提高 钢结构的耐火时间。
其他辅助材料性能要求
分类
按照用途可分为单层、多层、高 层以及超高层钢结构厂房；按照 结构形式可分为门式钢架、框架 、排架、网架等结构形式。
钢结构厂房优势与局限性
优势
强度高、自重轻、构造严谨、安装方 便、环保无污染、可回收利用、工期 短等。
局限性
耐热不耐火、耐腐蚀性较差，需要定 期维护保养，成本相对较高。
适用范围及发展趋势
谢谢您的聆听
THANKS
连接材料
如螺栓、焊条等，应具有足够的 强度和韧性，保证连接部ຫໍສະໝຸດ 的可靠性。密封材料
如密封胶、防水材料等，应具有良 好的密封性和耐候性，确保厂房的 防水性能。
保温隔热材料
如岩棉、玻璃棉等，应具有较低的 导热系数和良好的隔热效果，提高 厂房的节能性能。
04
钢结构厂房施工工艺流程与技术要点
施工前准备工作安排
架、网架等。
布置方案
结合生产工艺流程、设备 布置、使用功能等因素， 确定合理的结构布置方案
。
支撑系统
设置适当的支撑系统，保 证结构的整体稳定性和空
间刚度。
节点设计与连接方式选择
01
02
03
节点设计
根据结构类型和受力特点 ，进行节点设计，确保节 点传力明确、构造简单、 便于施工。
连接方式选择
根据节点类型和受力要求 ，选择合适的连接方式， 如焊接连接、螺栓连接等 。
钢结构培训PPT课件
可变荷载
楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载等
荷载取值及组合规则
偶然荷载
地震作用、爆炸力、撞击力等
基本组合
考虑永久荷载和可变荷载的标准值组合
荷载取值及组合规则
频遇组合
考虑永久荷载和可变荷载的频遇值组 合
准永久组合
考虑永久荷载和可变荷载的准永久值 组合
内力分析和截面设计
要点一
弹性力学方法
基于弹性力学理论，采用有限元、有限差分等方法进行分 析
铆钉连接
利用铆钉将两个或多个构件连接在一 起，常用于轻型钢结构中。
销轴连接
通过销轴和孔的连接方式实现构件的 连接，具有较好的拆卸性。
卡扣连接
利用卡扣和卡槽的配合实现快速连接， 常用于临时性或可拆卸的钢结构中。
植筋连接
在混凝土中植入钢筋或钢板，实现与 钢结构的连接，常用于钢-混凝土组 合结构中。
04 结构设计与计算方法
针对核心筒结构的特点，选用高强度、低合金钢 材，通过精细化加工和焊接技术，确保结构的承 载力和稳定性。
施工技术与难点
核心筒施工涉及大量高空作业和精密定位技术， 需要采用先进的施工设备和工艺，确保施工质量 和安全。
案例二：大跨度桥梁中悬索桥结构剖析
悬索桥结构特点
悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的桥梁结构，具有跨 度大、造型美观、适应性强等优点。
钢结构优势与局限性
工业化程度高
钢结构构件可以工厂化生产，质量稳 定，安装方便，缩短了施工周期。
节能环保
钢材可回收利用，符合绿色建筑和可 持续发展的要求。
钢结构优势与局限性
01
02
03
耐腐蚀性差
钢材易锈蚀，需要采取防 护措施。
耐火性差
楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载等
荷载取值及组合规则
偶然荷载
地震作用、爆炸力、撞击力等
基本组合
考虑永久荷载和可变荷载的标准值组合
荷载取值及组合规则
频遇组合
考虑永久荷载和可变荷载的频遇值组 合
准永久组合
考虑永久荷载和可变荷载的准永久值 组合
内力分析和截面设计
要点一
弹性力学方法
基于弹性力学理论，采用有限元、有限差分等方法进行分 析
铆钉连接
利用铆钉将两个或多个构件连接在一 起，常用于轻型钢结构中。
销轴连接
通过销轴和孔的连接方式实现构件的 连接，具有较好的拆卸性。
卡扣连接
利用卡扣和卡槽的配合实现快速连接， 常用于临时性或可拆卸的钢结构中。
植筋连接
在混凝土中植入钢筋或钢板，实现与 钢结构的连接，常用于钢-混凝土组 合结构中。
04 结构设计与计算方法
针对核心筒结构的特点，选用高强度、低合金钢 材，通过精细化加工和焊接技术，确保结构的承 载力和稳定性。
施工技术与难点
核心筒施工涉及大量高空作业和精密定位技术， 需要采用先进的施工设备和工艺，确保施工质量 和安全。
案例二：大跨度桥梁中悬索桥结构剖析
悬索桥结构特点
悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的桥梁结构，具有跨 度大、造型美观、适应性强等优点。
钢结构优势与局限性
工业化程度高
钢结构构件可以工厂化生产，质量稳 定，安装方便，缩短了施工周期。
节能环保
钢材可回收利用，符合绿色建筑和可 持续发展的要求。
钢结构优势与局限性
01
02
03
耐腐蚀性差
钢材易锈蚀，需要采取防 护措施。
耐火性差
钢结构 ppt课件
东方明珠广播电视塔座落在 上海浦东新区黄浦江畔，以 其468米的度成为亚洲第 一高 塔。她于1991年3月开 始建造，1994年11 月完工， 总重量达12万吨，总投资8.3 亿元人民币。
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
ppt课件
6
三、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类： 1、结构形式：
1）框架 2）桁架 3）拱架 4）索 5）壳体
2、具体结构应用：
1）厂房钢结构 ： 2）轻型钢结构 ： 3）大跨度钢结构 ：（1）网架结构（图） （2）悬索及索桁架结 构 （3）网壳结构 4）桥梁钢结构 ： 5）高耸钢结构 ： 6）高层钢结构 ： 7） 综合应用
大连远洋大厦
ppt课件
17
长宽各150m，总面积 30277m2，塔高508m，世 界第一高，26层以上以8层 为一单元。主要由巨柱、核
心系统及外伸桁架梁。巨柱 自地下5层至地上90层，最 大尺寸为2.4mx3m。
台北101
直径5.5m，中670t的阻尼器
ppt课件
18
图（4）:高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
钢结
概述 建筑钢材 设计方法 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件 屋架
构
ppt课件
1
第一章 绪论
一、钢结构特点
1、优点： ①轻质(密度/强度)、高强: ②材质好(塑韧性见第P2)，可靠性高 ③工业化程度高，工期短 ④抗震性能好：刚性抗能，柔性耗能 ⑤(水\气)密封性能好，耐热性较好 ⑥可重复利用
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体pp结t课件构用钢量达6750t，195kg/m。 11
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
ppt课件
6
三、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类： 1、结构形式：
1）框架 2）桁架 3）拱架 4）索 5）壳体
2、具体结构应用：
1）厂房钢结构 ： 2）轻型钢结构 ： 3）大跨度钢结构 ：（1）网架结构（图） （2）悬索及索桁架结 构 （3）网壳结构 4）桥梁钢结构 ： 5）高耸钢结构 ： 6）高层钢结构 ： 7） 综合应用
大连远洋大厦
ppt课件
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长宽各150m，总面积 30277m2，塔高508m，世 界第一高，26层以上以8层 为一单元。主要由巨柱、核
心系统及外伸桁架梁。巨柱 自地下5层至地上90层，最 大尺寸为2.4mx3m。
台北101
直径5.5m，中670t的阻尼器
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18
图（4）:高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
钢结
概述 建筑钢材 设计方法 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件 屋架
构
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1
第一章 绪论
一、钢结构特点
1、优点： ①轻质(密度/强度)、高强: ②材质好(塑韧性见第P2)，可靠性高 ③工业化程度高，工期短 ④抗震性能好：刚性抗能，柔性耗能 ⑤(水\气)密封性能好，耐热性较好 ⑥可重复利用
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体pp结t课件构用钢量达6750t，195kg/m。 11
钢结构设计钢平台课件
钢结构设计钢平台课件
目 录
• 钢平台设计概述 • 钢平台的结构形式与选型 • 钢平台的施工工艺与要点 • 钢平台的设计优化与案例分析 • 钢平台的安全性与维护
contents01钢平台设计概述钢平台的定义与特点
总结词
钢平台是一种由钢材为主要材料构建的平台结构，具有强度高、自重轻、施工速 度快等特点。
03
钢平台的施工工艺与要点
钢平台的施工流程
基础工程
包括平台基础的施工、验收和 加固，确保基础稳固。
平台组装
将加工好的钢构件进行组装， 形成完整的平台结构。
施工准 备
包括材料采购、施工组织设计、 现场勘查等。
钢构件加工
按照设计图纸对钢构件进行切 割、打孔、焊接等加工。
验收与调试
完成平台组装后，进行质量检 查、调试和验收，确保符合设 计要求。
防滑与防坠落措施
对钢平台的防滑和防坠落 措施进行检查，确保平台 在使用过程中不会发生人 员滑倒或坠落事故。
钢平台的定期维护与保养
清洁保养 定期对钢平台进行清洁，去除灰尘和 杂物，保持平台的整洁和美观。
防腐处理
对钢平台进行定期防腐处理，防止平 台因腐蚀而损坏。
紧固件检查
定期检查钢平台上的紧固件，如螺栓、 铆钉等，确保其紧固和安全。
钢平台的跨度应根据使用要求、场地条件和材料 性能等因素综合考虑。
钢平台的荷载应根据使用功能、使用人数和设备 布置等因素确定。
跨度和荷载是钢平台设计的关键参数，对结构选 型和构件尺寸有直接影响。
钢平台的材料选择
钢平台常用的材料有Q235、Q345等普通碳素钢材，以及H型
01
钢、工字钢、槽钢等型钢。
02
磨损件更换
目 录
• 钢平台设计概述 • 钢平台的结构形式与选型 • 钢平台的施工工艺与要点 • 钢平台的设计优化与案例分析 • 钢平台的安全性与维护
contents01钢平台设计概述钢平台的定义与特点
总结词
钢平台是一种由钢材为主要材料构建的平台结构，具有强度高、自重轻、施工速 度快等特点。
03
钢平台的施工工艺与要点
钢平台的施工流程
基础工程
包括平台基础的施工、验收和 加固，确保基础稳固。
平台组装
将加工好的钢构件进行组装， 形成完整的平台结构。
施工准 备
包括材料采购、施工组织设计、 现场勘查等。
钢构件加工
按照设计图纸对钢构件进行切 割、打孔、焊接等加工。
验收与调试
完成平台组装后，进行质量检 查、调试和验收，确保符合设 计要求。
防滑与防坠落措施
对钢平台的防滑和防坠落 措施进行检查，确保平台 在使用过程中不会发生人 员滑倒或坠落事故。
钢平台的定期维护与保养
清洁保养 定期对钢平台进行清洁，去除灰尘和 杂物，保持平台的整洁和美观。
防腐处理
对钢平台进行定期防腐处理，防止平 台因腐蚀而损坏。
紧固件检查
定期检查钢平台上的紧固件，如螺栓、 铆钉等，确保其紧固和安全。
钢平台的跨度应根据使用要求、场地条件和材料 性能等因素综合考虑。
钢平台的荷载应根据使用功能、使用人数和设备 布置等因素确定。
跨度和荷载是钢平台设计的关键参数，对结构选 型和构件尺寸有直接影响。
钢平台的材料选择
钢平台常用的材料有Q235、Q345等普通碳素钢材，以及H型
01
钢、工字钢、槽钢等型钢。
02
磨损件更换
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线
课件轻钢结构设计
31
23
3.3 钢管屋架设计
• 杆件形式为钢管； • 壁薄、强度低； • 设计应遵循《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 • 分析方法同普通钢屋架 • 难点：节点计算与施工，一般可采用卡板连接
课件轻钢结构设计
24
3.4 门式刚架结构设计
• 主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件组成。 边柱和梁通常根据门式刚架弯矩包络图的形 状制作成变截面以达到节约材料的目的；
8）工厂化制作，工业化程度高。
课件轻钢结构设计
28
3.4 门式刚架结构设计
适用范围： 1）跨度9～36m 2）柱距6m 3）柱高4.5～12m 4）吊车起重量小
课件轻钢结构设计
29
3.4 门式刚架结构设计
2. 结构形式、尺寸、布置： 2.1 结构形式： 1）按体系分类：实腹与格构； 2）按截面分类：等截面与变截面； 3）按材料分类：普通型钢、薄壁型钢、钢管等 • 以实腹变截面为最常用； • 一般横梁与柱刚接，柱脚与基础铰接 • 变截面可以适应弯矩变化，节约材料，但加
课件轻钢结构设计
13
3.1 轻钢结构采用的安装
课件轻钢结构设计
14
3.1 轻钢结构采用的安装
课件轻钢结构设计
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3.1 轻钢结构采用的安装
课件轻钢结构设计
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3.1 轻钢结构采用的安装
课件轻钢结构设计
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参考书目
• 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS 102:2002
• 《轻型房屋钢结构应用技术手册》魏潮文 中国建筑工业出版社
课件轻钢结构设计
25
3.4 门式刚架结构设计
• 根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供 平面外稳定的特点，要求边柱和梁在横向平 面内具有较大的刚度，一般采用焊接工字型 截面。
• 中柱以承受轴压力为主，通常采用强弱轴惯 性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形钢管或 圆管截面。
• 刚架的主要构件运输到现场后通过高强度螺 栓节点相连。
4
轻钢结构设计
课件轻钢结构设计
5
轻钢结构设计
3.1 材料 3.2 轻钢屋架的设计 3.3 钢管屋架设计 3.4 门式刚架设计 3.5 金属拱形波纹屋面
课件轻钢结构设计
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3.1 轻钢结构采用的材料
1. 彩色涂层钢板
1. 压型钢板
2. H型钢
1. 形式——HW、HM、HN 2. 种类——热轧、高频焊
轻钢结构设计
课件轻钢结构设计
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轻钢结构设计
• 轻型钢结构体系是指“结构构件采用较薄 板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继 强度的钢结构体系”。
• 材料：
– 轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊型钢
– 薄钢板、薄壁钢管、轻型热轧钢
• 连接：
– 拼接、焊接、
• 大量采用轻质维护材料的单层或多层轻型 钢结构建筑
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3.4 门式刚架结构设计
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3.4 门式刚架结构设计
特点：
1）重量轻，减小构件截面尺寸，降低基础造价
2）空间布置灵活；
3）侧向刚度有保证；
4）依据弯矩包络图采用变截面设计；
5）允许腹板局部失稳；
6）竖向荷载为主要控制荷载，可不计地震作用， 但需考虑风载作用；
7）可采用张紧圆钢作为支撑；
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轻钢结构设计
• 优点：
– 适用范围广，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂 房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。
– 施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由 工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅 需45天至 2个月，而若采用钢筋混凝土结构则需要8—12 个月左右。
• 《轻型门式刚架》张其林 山东科学技术出版社
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
1. 形式与应用
2. 屋架荷载
类似普通钢屋架设计
3. 屋架内力分析
4. 屋架杆件截面的选用
5. 屋架杆件的连接
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
4. 屋架杆件截面的选用
（1）选用原则
工与制造不便，仅用于大跨结构。
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3.4 门式刚架结构设计
2.2 建筑尺寸： 1）跨度：横向框架柱轴线距离。9～36m 2）高度：地坪至柱轴线与梁轴线交点高度； 3）间距：相邻横向框架柱轴线的间距；6～9m 4）门刚尺寸：檐口高度，最大高度，宽、长度 5）屋面坡度：1/20~1/8 6）柱轴线：柱下段截面中心；工业建筑以外皮 7）梁轴线：最小端中心与横梁上表面平行的轴
– 综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经 低于钢筋混凝土结构
– 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能 有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。
– 宜于拆卸搬迁。
– 有利于环保，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种
结构之一，在西方已被广泛采用，有“绿色建筑”之称门式结构
– 以H形钢，采用焊接连接作为梁柱， – 以C形或Z形轻钢板作檩条， – 屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上
面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时 也 可以再配钢筋。 – 墙面围护也采用单层或夹层压型钢板，夹层板内 部可充填各种保温层。
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轻型H型钢 3）冷弯薄壁型钢；
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
5. 屋架杆件的连接
（1）喇叭形焊接
（2）抽芯铆钉、自攻螺栓、射钉
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3.2 轻钢屋架设计
2. 采用角钢或T型钢的三角形屋架 3. 采用薄壁型钢的三角形屋架 4. 三角拱屋架 5. 棱形屋架
课件轻钢结构设计
1）截面尺寸确定 2）压杆优先选用回转半径大、厚度较薄的截面 3）受压构件容许长细比要求； 4）三角形屋架 5）一榀屋架中，构件截面规格不宜超过6～7种；
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
4. 屋架杆件截面的选用
（2）截面形式
1）双角钢组成T型钢 2）大跨屋架中主要杆件可选用热轧H型钢或高频焊接
3. 冷弯薄壁型钢
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.3 钢管屋架设计
• 杆件形式为钢管； • 壁薄、强度低； • 设计应遵循《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 • 分析方法同普通钢屋架 • 难点：节点计算与施工，一般可采用卡板连接
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3.4 门式刚架结构设计
• 主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件组成。 边柱和梁通常根据门式刚架弯矩包络图的形 状制作成变截面以达到节约材料的目的；
8）工厂化制作，工业化程度高。
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3.4 门式刚架结构设计
适用范围： 1）跨度9～36m 2）柱距6m 3）柱高4.5～12m 4）吊车起重量小
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3.4 门式刚架结构设计
2. 结构形式、尺寸、布置： 2.1 结构形式： 1）按体系分类：实腹与格构； 2）按截面分类：等截面与变截面； 3）按材料分类：普通型钢、薄壁型钢、钢管等 • 以实腹变截面为最常用； • 一般横梁与柱刚接，柱脚与基础铰接 • 变截面可以适应弯矩变化，节约材料，但加
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3.1 轻钢结构采用的安装
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3.1 轻钢结构采用的安装
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3.1 轻钢结构采用的安装
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3.1 轻钢结构采用的安装
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参考书目
• 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS 102:2002
• 《轻型房屋钢结构应用技术手册》魏潮文 中国建筑工业出版社
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3.4 门式刚架结构设计
• 根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供 平面外稳定的特点，要求边柱和梁在横向平 面内具有较大的刚度，一般采用焊接工字型 截面。
• 中柱以承受轴压力为主，通常采用强弱轴惯 性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形钢管或 圆管截面。
• 刚架的主要构件运输到现场后通过高强度螺 栓节点相连。
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轻钢结构设计
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轻钢结构设计
3.1 材料 3.2 轻钢屋架的设计 3.3 钢管屋架设计 3.4 门式刚架设计 3.5 金属拱形波纹屋面
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3.1 轻钢结构采用的材料
1. 彩色涂层钢板
1. 压型钢板
2. H型钢
1. 形式——HW、HM、HN 2. 种类——热轧、高频焊
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轻钢结构设计
• 轻型钢结构体系是指“结构构件采用较薄 板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继 强度的钢结构体系”。
• 材料：
– 轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊型钢
– 薄钢板、薄壁钢管、轻型热轧钢
• 连接：
– 拼接、焊接、
• 大量采用轻质维护材料的单层或多层轻型 钢结构建筑
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3.4 门式刚架结构设计
特点：
1）重量轻，减小构件截面尺寸，降低基础造价
2）空间布置灵活；
3）侧向刚度有保证；
4）依据弯矩包络图采用变截面设计；
5）允许腹板局部失稳；
6）竖向荷载为主要控制荷载，可不计地震作用， 但需考虑风载作用；
7）可采用张紧圆钢作为支撑；
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轻钢结构设计
• 优点：
– 适用范围广，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂 房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。
– 施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由 工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅 需45天至 2个月，而若采用钢筋混凝土结构则需要8—12 个月左右。
• 《轻型门式刚架》张其林 山东科学技术出版社
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
1. 形式与应用
2. 屋架荷载
类似普通钢屋架设计
3. 屋架内力分析
4. 屋架杆件截面的选用
5. 屋架杆件的连接
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
4. 屋架杆件截面的选用
（1）选用原则
工与制造不便，仅用于大跨结构。
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3.4 门式刚架结构设计
2.2 建筑尺寸： 1）跨度：横向框架柱轴线距离。9～36m 2）高度：地坪至柱轴线与梁轴线交点高度； 3）间距：相邻横向框架柱轴线的间距；6～9m 4）门刚尺寸：檐口高度，最大高度，宽、长度 5）屋面坡度：1/20~1/8 6）柱轴线：柱下段截面中心；工业建筑以外皮 7）梁轴线：最小端中心与横梁上表面平行的轴
– 综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经 低于钢筋混凝土结构
– 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能 有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。
– 宜于拆卸搬迁。
– 有利于环保，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种
结构之一，在西方已被广泛采用，有“绿色建筑”之称门式结构
– 以H形钢，采用焊接连接作为梁柱， – 以C形或Z形轻钢板作檩条， – 屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层，上
面可浇混凝土，压型钢板既可作为钢筋，必要时 也 可以再配钢筋。 – 墙面围护也采用单层或夹层压型钢板，夹层板内 部可充填各种保温层。
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轻型H型钢 3）冷弯薄壁型钢；
课件轻钢结构设计
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3.2 轻钢屋架设计
1. 设计规定：
5. 屋架杆件的连接
（1）喇叭形焊接
（2）抽芯铆钉、自攻螺栓、射钉
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3.2 轻钢屋架设计
2. 采用角钢或T型钢的三角形屋架 3. 采用薄壁型钢的三角形屋架 4. 三角拱屋架 5. 棱形屋架
课件轻钢结构设计
1）截面尺寸确定 2）压杆优先选用回转半径大、厚度较薄的截面 3）受压构件容许长细比要求； 4）三角形屋架 5）一榀屋架中，构件截面规格不宜超过6～7种；
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1. 设计规定：
4. 屋架杆件截面的选用
（2）截面形式
1）双角钢组成T型钢 2）大跨屋架中主要杆件可选用热轧H型钢或高频焊接
3. 冷弯薄壁型钢
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料
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3.1 轻钢结构采用的材料