钢结构设计方法与思路

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钢结构的设计原理与方法

钢结构的设计原理与方法
钢结构的设计原理与方法
• 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
久性能)的某项规定限值的极限状态。其表示式为:
• ——永久荷载标准值在结构或构件中产生的变形; • ——第一个可变荷载标准值在结构或构件中产生的变形; • ——第i个可变荷载标准值在结构或构件中产生的变形; • —— 结构或构件的容许变形值。梁以容许挠度表示。
钢结构设计的规定
• 承重结构设计均按承载能力极限状态和正
常使用极限状态来进行的。
• 计算结构或构件的强度或稳定性及连接的
强度时应采用荷载的设计值;计算疲劳和 变形时,采用荷载的标准值。
承载能力极限状态
• 承载能力极限状态为结构或构件达到最大承
载能力或达到不适于继续承载的变形的极限 状态。
• 强度、稳定性设计采用的极限状态设计表达
限状态。
Байду номын сангаас

《钢结构》第一章 钢结构绪论

《钢结构》第一章 钢结构绪论
能保证塑性变形和焊接性能的钢材。使用在抗震结 构构件和部位中;SN400C及SN490C具有非常好的
抗层状撕裂性能,主要使用在如箱型柱的外部板材 等需要板厚方向性能(Z向性能)的构件和部位中。 SN B、C类钢材均对屈服点的上限值做出了规定,
以防构件需塑性变形耗能的部位不能进入塑性屈服; 并对碳当量及磷、硫的上限予以严格限制。
③不能精确地考虑结构体系与它的构件之间 的相互影响,无法在给定荷载下预测结构体 系的破坏模式;④需要花费大量时间进行各 构件的承载力验算,包括计算长度的计算; ⑤不便于基于计算机的分析和设计。
要克服上述问题,必须开展以整个框架结构 体系为对象的二阶非弹性分析,即所谓高等 分析和设计。此时,可求得在特定荷载作用 下框架体系的极限承载力和失效模态,而无 需对各个构件进行验算。
目前大多数国家(当然包括我国)采用计算长度法计 算钢结构的稳定问题。该方法的步骤是:采用一阶 分析求解结构内力,按各种荷载组合求出各杆件的 最不利内力,按第一类弹性稳定问题建立结构达临 界状态时的特征方程,确定各压杆的计算长度;将 各杆件隔离出来,按单独的压弯构件进行稳定承载 力验算,验算中考虑了弹塑性、残余应力和几何缺 陷等的影响。该方法的最大特点是采用计算长度系 数来考虑结构体系对被隔离出来的构件的影响,计 算比较简单,对比较规则的结构也可给出较好的结 果。
上述“各种作用”是指凡使结构产生内力或变形的各种原
因,如施加在结构上的集中荷载或分布荷载,以及引起结构外 加变形或约束变形的原因,例如地震、地基沉降、温度变化等。
二. 结构的可靠度 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预
定功能的能力,称为结构的可靠性(reliability)。结构 可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的 时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。对 结构可靠度的要求与结构的设计基准期长短有关,设 计基准期长,可靠度要求就高,反之则低。一般建筑 物的设计基准期为50年

建筑钢结构设计的新技术与新方法

建筑钢结构设计的新技术与新方法

建筑钢结构设计的新技术与新方法随着科技的不断进步和人们对建筑安全性和可持续性的追求,建筑钢结构设计也日益发展,涌现出了一些新的技术和方法。

本文将介绍几种当前流行的新技术和新方法,以及它们在建筑钢结构设计中的应用。

一、BIM技术在建筑钢结构设计中的应用BIM(Building Information Modeling)技术是一种基于三维模型的建筑设计和管理工具。

它通过数字化的建模和模拟,实现对建筑结构的全方位分析和优化。

在建筑钢结构设计中,BIM技术可以帮助设计师更准确地预测和评估结构的性能,并通过模拟不同条件下的荷载、温度等因素,进行优化设计。

此外,BIM技术还可以提供实时的协作平台,促进设计团队之间的交流和合作。

二、疲劳分析技术在建筑钢结构设计中的应用疲劳分析技术是一种通过模拟结构在重复荷载作用下的耐久性能,评估结构的抗疲劳能力的方法。

在建筑钢结构设计中,由于长期受到风荷载、地震等外力的作用,结构可能发生疲劳破坏,因此疲劳分析技术变得尤为关键。

通过对结构的材料性能、几何形状和荷载条件进行综合分析,可以确定结构的疲劳寿命,并进行相应的设计改进。

三、防火技术在建筑钢结构设计中的应用钢结构由于其优良的抗拉性能和刚性,广泛应用于高层建筑和大跨度结构。

然而,钢材在高温下容易软化,导致结构的强度和稳定性下降,甚至发生熔化。

为了保护钢结构在火灾中的安全性能,防火技术被引入到建筑钢结构设计中。

这包括使用防火涂料、防火板等防火材料,设计防火分隔间隔等措施,提高钢结构在火灾中的耐火性能。

四、抗震设计技术在建筑钢结构设计中的应用地震是威胁建筑结构安全的重要因素之一。

在地震活跃区域,抗震设计成为了建筑结构设计的重要考虑因素。

建筑钢结构由于其优秀的延性和抗震性能,在抗震设计中得到了广泛应用。

通过合理的配置钢材和设计结构连接方式,可以提高建筑钢结构的整体抗震性能。

此外,还可以运用地震波反应谱分析等方法,对结构进行更精确的抗震设计。

钢结构设计步骤思路

钢结构设计步骤思路

的设计方法,比方网壳的稳定等。
构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规
结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大

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悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采纳网架。基本雪压大 的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线 50 度内需考虑雪载),如亚东 水泥厂石灰石仓棚采纳三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地 区相像考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简洁的节点刚接的框 架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为 主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采纳钢混凝土组合结 构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利 抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型 SRC 柱,核心为支撑框架 的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19]
结构的布置要依据体系特征,荷载分布状况及性质等综合考虑。一般 的说要刚度匀称。力学模型清楚。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响 范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应匀称。 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。结 构的抗侧应有多道防线。比方有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受

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设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的掌握,目前比较混
定的问题,可根据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机
乱,各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同。初学者可参考
理、震害、试验现象和工程阅历所获得的设计思想,从全局的角度来确
他人的优秀设计并参考相关的工具书[3],并根据规范规定编制。

钢结构深化设计方案

钢结构深化设计方案

钢结构深化设计方案1.1.1 钢结构深化设计深化设计概况及总体思路本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据,结合制作单位工厂制作条件、运输条件,考虑现场拼装、安装方案及土建条件,同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制,本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。

深化设计概况本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。

钢结构部分主要为H型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。

钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。

钢结构耐火极限为1~3小时。

深化设计总体思路深化设计遵循的原则我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据,负责完成钢结构的深化设计,并完成钢结构加工详图的编制。

我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求,并结合制作厂的条件,编制制作工艺书包括:制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。

加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章,报原设计单位审核同意,招标人盖章确认后才开始正式实施。

原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认,投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责。

深化设计流程深化设计流设计人员熟悉图原设计单位向设计员进行施工图交安装单位进行安方案交详图设计人员再次熟悉图纸,并交图纸中存在问题书面报详图设计单位确定杆件分段位置、加工艺、图纸分批情况及图纸提交时详图设计人员开始详图设配合详图设计的结构设计人对图纸中未明确的节点进行计,并提交原设计单位确原详图设计过程中碰到图纸问题计向设计联合体提交书面报位完成一批图纸及自原图纸校对、审计位校对、审核问题修提交图图纸交底,工厂、现场服开始下一批图纸设设计工作结束,提完整设计图纸深化设计软件结合我们以往的深化工程设计经验,对于本次钢结构项目的深化设计,主要采用芬兰Tekla公司的软件Xsteel10.1进行各楼层钢结构的详图设计;采用CAD绘图软件进行主桁架及典型节点的详图设计。

钢结构设计创新方法

钢结构设计创新方法

钢结构设计创新方法随着社会的发展和科学技术的进步,钢结构在建筑领域的应用越来越广泛。

为了提高钢结构的设计效率和施工质量,不断创新钢结构设计方法是至关重要的。

本文将介绍一些钢结构设计的创新方法,旨在提供一些有益的思路和指导。

一、多重优化设计方法传统的结构设计主要是基于单一目标的优化,即根据结构的力学性能来进行设计。

然而,在现实应用中,结构的优化设计需要考虑多个目标,包括经济性、可行性、环境友好等方面。

因此,多重优化设计方法成为了钢结构设计的一个创新方向。

多重优化设计方法主要包括多目标遗传算法、多目标粒子群算法等。

这些方法可以应用于结构的拓扑优化、形状优化和尺寸优化等方面,通过将多个目标函数引入设计过程中,实现了结构设计的综合考虑。

二、智能化设计方法随着人工智能技术的发展,智能化设计方法在钢结构领域中得到了广泛应用。

智能化设计方法主要包括基于神经网络的设计、遗传算法优化设计和模糊控制等。

基于神经网络的设计可以通过学习样本数据,预测出合理的结构设计方案。

遗传算法优化设计能够通过模拟自然选择和遗传进化的过程,优化出最优的结构设计结果。

模糊控制方法可以解决结构设计中的模糊问题,提高设计的灵活性和鲁棒性。

三、先进材料的应用除了改进结构设计方法,钢结构的创新还包括先进材料的应用。

先进材料具有强度高、耐久性好、重量轻等优点,能够提高结构的整体性能,并减轻建筑负荷。

目前,一些新型的钢材如高强度钢、耐候钢、复合材料等已经被广泛应用于钢结构设计中。

这些材料具有优良的力学性能,并且能够满足特定的设计要求。

同时,使用先进材料还能够简化结构构件的尺寸和减少构件数量,从而提高施工效率和降低成本。

结论钢结构设计创新方法的不断发展和应用,为建筑行业带来了很多机会和挑战。

多重优化设计方法、智能化设计方法和先进材料的应用,为钢结构设计提供了更多的可能性和创新思路。

在未来的发展中,我们需要不断学习和探索新的设计方法,结合实际需求,寻找更加高效、经济和环保的钢结构设计方案。

建筑钢结构设计方法与实例解析

建筑钢结构设计方法与实例解析

建筑钢结构设计方法与实例解析首先,建筑钢结构设计的一般步骤为确定荷载、进行结构分析、选择构件和进行节点设计。

以下是具体步骤及实例解析:1. 确定荷载:根据设计要求和规范,确定建筑物所受的静、动力荷载及温度、风荷载等非静力荷载。

例如,一幢10层的办公楼,设计要求为地震烈度为7度,设计地震加速度为0.15g,屋面覆盖材料为彩钢板,风压系数为0.5kN/m2。

根据规范,可计算出楼面的荷载,如下表:荷载类型荷载标准值(kN/m2) 楼层荷载(kN/m2):-: :-: :-:自重6 60活荷载4 40地震荷载1.35 13.5风荷载0.5 5合计11.85 118.52. 进行结构分析:根据建筑物的荷载及结构形式,进行静力分析(弹性、塑性)、动力分析(自振、激振)等分析方法,得出系统内力和位移参数。

例如,使用SAP2000软件进行结构分析。

输入荷载及结构模型参数后,进行整体刚度矩阵分析,得出节点位移、结构内力和反力等参数,如下图所示:![结构分析结果](3. 选择构件:根据内力值和要求的强度、稳定性等条件,确定主梁、次梁、柱、框架等构件的型号、规格和数量,并考虑斜撑、节点等。

例如,对于以上的办公楼,假设使用Q345C钢材,梁柱截面系数取为0.85,容许应力取为150MPa,则可确定各构件选用的型号和规格,如下表所示:构件类型截面型号截面尺寸(mm) 数量:-: :-: :-: :-:次梁L200x200x8 200x200x8 20主梁H350x350x12 350x350x12 10柱H400x400x12 400x400x12 8框架H300x300x10 300x300x10 4斜撑L100x100x10 100x100x10 44. 进行节点设计:将各构件焊接、螺栓连接等形成刚性、可靠的节点,从而形成一个稳定的钢结构体系。

例如,对于办公楼的某个节点,如下图所示,采用螺栓连接方式。

根据要求和规范,计算出该节点的螺栓数量、杆件配重、节点刚度等参数。

钢结构设计:钢结构的设计方法

钢结构设计:钢结构的设计方法

0 1.1; 对安全等级为二级或设 计使用年限为 50年的结构构件, 0 1.0; 对安全等级为 三级或设计使用年限为 5年的结构构件, 0 0.9;
rR — 材料抗力分项系数:对 于Q235钢,rR 1.087 ;对于Q345 、Q390及Q420钢,rR 1.111. rG — 永久荷载分项系数,当 永久荷载效应对结构的 承载能力不利时式( 3 3)取1.2, 对(3 4)取1.35 。但是当永久载效应对 承载能力有利时,不应 大于1.0。
《钢结构设计规范》GB50017-2003规定:
§3-2 概率极限状态设计法
二、结构的失效概率 Pf 和可靠指标
可靠概率 Ps :完成预定功能的概率; 失效概率 Pf :不能完成预定功能的概率。
Ps Pf 1
设计结构需要处理两方面的因素
结构抗力R—取决于材料性能和结构构件的几何特征 荷载效应S—取决于荷载在结构和结构构件中产生的效应(内力的总和) R、S都是随机的变量,应按它们各自的统计数值应用概率理论来分析。
关于R和S的概率运算用一下功能函数Z表达:
ห้องสมุดไป่ตู้
Z g ( R, S ) R S

Z=R-S>0,即R > S,结构处于可靠状态 Z=R-S=0,即R=S,结构处于极限状态 Z=R-S<0,即R < S,结构处于失效状态
§3-2 概率极限状态设计法
三、概率极限设计法的设计表达式
一、分项系数 G、 Q、 R 的取值
n
( 3 —4 )
§3-3 概率极限状态的设计表达式
③对于一般的排架、框架结构,可采用下列简化的极限状态设计表达式:
o ( G Gk Qi QiK ) f
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钢结构设计简单步骤和设计思路 (一) 判断结构是否适合用钢结构(这个问题实际上一般和结构选型联系在一起)。

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。

这是和钢结构自身的特点相一致的。

(材料的选用还应考虑:材料的综合成本,施工周期,是否就地取材,以及使用环境) (二) 结构选型与结构布置此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。

运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。

所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。

[20] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。

其理论与技术大都成熟。

亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。

结构选型时,应考虑它们不同的特点。

在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。

基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。

总雪载释放近一半。

降雨量大的地区相似考虑。

建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。

而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。

高层钢结构设计中,常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,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。

宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。

我国半数以上的此类高层为前者。

对抗震不利。

[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力. 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。

通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子. (钢结构整体布置应考虑结构的使用,荷载尽量均匀传递,支撑等耗能构件及连接的布置,结构的美学价值) (三) 预估截面结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。

主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。

钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。

根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。

翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。

确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。

柱截面按长细比预估. 通常50<λ<150, 简单选择值在100附近。

根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等. 初学者需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。

如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。

在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。

除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,合理的选择安全经济美观的截面。

(初学者可以参考以前的设计,一定要多调整几次,积累概念) (四) 结构分析目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ. 新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。

并不是所有的结构都需要使用软件: 典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形. 简单结构通过手算进行分析. 复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析. (建议应学习一些手算技巧) (五) 工程判定要正确使用结构软件,还应对其输出结果的做"工程判定"。

比如,评估各向周期、总剪力、变形特征等。

根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果. 不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容. 工程师们不应该过分信任与依赖结构软件.美国一位学者曾警告说:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。

” 注重概念设计和工程判定是避免这种工程灾难的方法. (六) 构件设计构件的设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn). 通常主结构使用单一钢种以便于工程管理. 经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235. 构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面.这和结构内力计算的弹性方法并不匹配. 当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。

由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级.并自动重新分析验算,直至通过,如sap2000等。

这是常说的截面优化设计功能之一。

它减少了结构师的很多工作量。

但是,初学钢至少应注意两点: 1.软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定.目前所有的程序都不能完全解决这个问题。

所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件,结构师应该逐个检查. 2.当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。

(1) 强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪不满足加大腹板厚度。

(2) 变形超限,通常不应加大板件厚度,而应考虑加大截面的高度,否则,会很不经济。

使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际上,常常并不合适。

(七) 节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一.在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定.常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免. 按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接. 初学者宜选择可以简单定量分析的前两者.常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式. 连接的不同对结构影响甚大.比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动, 不符合结构分析中的假定. 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果. 连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法, 初学者可偏安全选用前者.设计手册[2}中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成. 具体设计主要包括以下内容: 1.焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守. 焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43对应Q235,E50对应Q345. Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50. 焊接设计中不得任意加大焊缝. 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定. 2.栓接: 铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用. 普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用. 高强螺栓,使用日益广泛.常用8.8s和10.9s两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同. 高强螺栓最小规格M12. 常用M16~M30. 超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。

自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接. 国外在低层墙板式住宅中,也常用于主结构的连接. 3.连接板: 可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm. 然后验算净截面抗剪等. 4.梁腹板: 应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压. 5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。

构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。

此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。

6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平. 比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成. (八) 图纸编制钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段,设计图为设计单位提供,施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制,有时也会由设计单位代为编制。

由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾,有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。

1.设计图: 是提供制造厂编制施工详图的依据. 深度及内容应完整但不冗余. 在设计图中,对于设计依据、荷载资料(包括地震作用)、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求(包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等)、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚,以利于施工详图的顺利编制,并能正确体现设计的意图。

主要材料应列表表示。

2.施工详图:又称加工图或放样图等.深度须能满足车间直接制造加工.不完全相同的另构件单元须单独绘制表达,并应附有详尽的材料表. 设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的控制,目前比较混乱,各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同。

初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书[3],并依据规范规定编制。

北岭地震和贩神地震后美日钢框架节点设计的改进摘要:本文介绍1994年美国北岭地震和1995年日本限神地震引起的钢框架梁柱节点破坏情况,坏原因探讨,设计改进措施,两国构造的异同和我国的相关对策等。

关键词:钢框架震害节点设计衬板1.前言1994年1月17日发生在美国加州圣费南多谷地的北岭地震(Northridge Earthquake)和正好一年后1995年1月17日发生在日本兵库县南部地区的阪神地震(Hyogoken-Nanbu Earthquake)是两次陆域型强震,都导致了焊接钢框架梁-柱附性连接节点的广泛破坏。

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