钢结构设计说明第二版
钢结构 第2版 教学课件 孙德发 主编 第十章钢结构制作与安装(三)
4、钢结构构件组装方法的选择，必须根据 构件的结构特性和技术要求，结合制造厂的 加工能力、机械设备等情况，选择能有效控 制组装的质量、生产效率高的方法进行。
5、高层建筑钢结构和框架钢结构构件必须 在工厂进行预拼装。
三、组装用典型胎膜
1、H型钢结构组装水平胎膜 组成：①下部工字钢组成横梁平台；②侧向翼板定
③工件的预热、层间温度影响：预热、层间 温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度 慢，收缩变形增大。
④焊接方法的影响：各种焊接方法的热输入 差别较大，在其他条件相同情况下，收缩变 形值不同。
⑤接头形式的影响：焊接热输入、焊缝截面 积、焊接方法等因素条件相同时，不同的接 头形式对纵向、横向及角变形量有不同的影 响。
等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。
在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧 焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动 CO2气体保护焊和自保护电弧焊为主。在某些特殊应用场合， 则必须使用电渣焊和栓焊。
1、手工电弧焊
依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊,手工电弧焊是 用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊,是钢结构焊接中最 常用的方法。焊条和焊件就是两个电极,产生电弧,电弧产生 大量的热量,熔化焊条和焊件，焊条端部熔化形成熔滴,过渡 到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并进行一系列复杂的 物理—冶金反应。随着电弧的移动,液态熔池逐步冷却、结 晶,形成焊缝。在高温作用下,冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔 融成熔渣,覆盖在熔池金属表面,它不仅能保护高温的熔池金 属不与空气中有害的氧、氮发生化学反应,并且还能参与熔 池的化学反应和渗入合金等,在冷却凝固的金属表面,形成保 护渣壳。
《钢结构原理与设计第二版》章课后答案.docx
4. 1解:N = Y G N GK +Y Q N QK =1.2X |X 315 + 1.4X |X 315 = 420^焊缝质量为三级，用引弧板施焊。
查表得E43焊条的//= 185/V/mm 2,Q235 钢的 / = 215/V/mm 2。
N 420 X103 「北 t> ------ : ■ bf. = ---------- =1135mm 200x185 故取 f = 12mm o4. 2解:N = Y G N GK +Y Q N QK =1.2X O.2A/A +1.4X O.8A/A =l36N k 焊缝质量为二级，f t w =215N/mm 2未用引弧板施焊 l w — 400 — 2x12 = 316mmN = f ；v l w t = i.36N kf t w l w t. 1.36 = 215X376X12 亍山册1.364. 4解: 1）焊脚尺寸仰hf 、> 1 珀匚唤=l-5xV10 = 4.74mm h f[ < 1.2/inin = 1.2x8 = 9.6mm趾部尺寸! h /2 !-5At = 1.5x VlO = 4.74m/n WV^/2 "nin - （1 〜2）= 8-（1 〜2） = 6 〜7mm 为方便备料,取h f i = hf2 = hf = 6mm ,满足上述要求。
2） 轴心力N 的设计值N= Y C >N C .K ^Y Q N QK=1.2X 0」x 180 +1.4x 0.9x 180 = 248.4^按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系 数 勺=0.3— = 0.7 bh对角钢趾部取力矩平衡得：N\b = N®N\=^N = 0.3N = 0.3x248.4 = 74.52RN 1 b N 2=N-N } =0.7^ =0.7X 24&4 = 173.88RN3） 焊缝长度。
《钢结构原理与设计第二版》中国建筑工业出版社夏志斌_部分课后答案
，
h f tmin (1 ~ 2) 8 ~ 9mm
取 h f 6mm 时， lW 不可行；
N 598.4 103 445.2mm 60h f 360mm 2 0.7h f f fW 2 0.7 6 160
取 h f 7mm 时， lw 381.6mm ， lw 60h f 420 mm 可行， l 381.6 2h f 395.6mm ，取 l 400 mm 取 h f 9mm 时， lw 296.8mm ， lw 60h f 540 mm 可行， l 296.8 2h f 314.8mm ，取 l 320 mm 故最小的焊脚尺寸可取 7mm ，钢板搭接长度为 400 mm 最大的焊脚尺寸可取 9mm ，钢板搭接长度为 320 mm
故取 t 12mm 。
4.2解：
N G NGK Q NQK 1.2 0.2 N k 1.4 0.8N k 1.36 N k
焊缝质量为二级， f tW 215 N / mm2 未用引弧板施焊
lW 400 2 12 376mm
f tW N ， N f tW lW t 1.36 N k lW t
趾部尺寸
为方便备料，取 h f 1 h f 2 h f 6mm ，满足上述要求。 2）轴心力 N 的设计值
N G NGK Q NQK 1.2 0.1180 1.4 0.9 180 248.4kN
按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系 数
f
f
M 10 106 186.0 N / mm2 2 2 0.7h f lW 6 0.7 8 240 6 N 50 103 37.2 N / mm2 0.7h f lW 0.7 8 240
《钢结构》课程设计指导书(第二版)
《钢结构设计原理》课程设计任务书一、设计题目——24米普通钢屋架设计二、设计目的本次课程设计的目的是综合运用本课程所学知识进行钢屋架设计，以加强理论和实际的联系，提高学生综合考虑问题和设计的能力。
三、设计资料（一）设计原始资料某地一金工车间，车间总长度为60m，跨度24m，柱距6m；采用梯形钢屋架，屋面坡度为i=1/10；不上人屋面，屋架上铺有1.5×6.0m的预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，屋架两端铰接于钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C20。
车间内设有两台20/5t中级工作制桥式吊车，冬季室外计算温度-20˚C，抗震设防烈度为8度；屋架形式及几何尺寸见附图1。
（二）屋架形式—梯形钢屋架（无檩体系）（三）荷载资料（荷载标准值）1.永久荷载防水层（三毡四油上铺绿豆砂）0.35-0.402KN m/找平层（20mm厚水泥砂浆）0.402KN m/保温层（可选用泡沫混凝土或加气混凝土，厚40、80、120mm；任选其一）预应力钢筋混凝土大型屋面板 1.402KN m/钢屋架和支撑自重参见《建筑结构荷载规范》GB50009－2001 2.可变荷载基本风压0.502KN m/基本雪压（共3组数据，任选其一）0.40、0.50、0.602/KN m屋面积灰荷载标准值0.752KN m/屋面均布活荷载（不上人屋面）《建筑结构荷载规范》GB50009－2001注：以上数据均为水平投影值。
四、设计任务本次课程设计着重钢屋架的设计，内容应包括结构总体方案、选型和布置，考虑屋面构件、支撑构件与钢屋架间的相互联系，以及钢屋架的设计计算和施工图绘制。
设计中应收集和阅读有关资料，组织和分析有关设计内容和问题。
设计成果应包括设计计算书一份，并绘制钢屋架施工图一张（手工或计算机绘制），每个学生应认真独立完成全部设计任务。
（一）计算书内容设计计算书应包括设计原始资料、方案、选型、布置及和设计内容有关的说明，以及画施工图所需要的全部计算。
《钢结构原理与设计第二版》章课后答案详解
4.1解：kN N N N QK Q GK G 420315324.1315312.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ焊缝质量为三级，用引弧板施焊。
查表得E43焊条的2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。
mm bf N t W t 35.11185200104203=⨯⨯=≥ 故取mm t 12=。
4.2解：k k k Q K Q G K G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=⨯+⨯=+=γγ焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊mm l W 376122400=⨯-=tl Nf W W t =，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336.11237621536.1=⨯⨯==4.4解： 1）焊脚尺寸f h背部尺寸⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 7~62~182~174.4105.15.1min 2max 2 为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。
2）轴心力N 的设计值kN N N N Q K Q G K G 4.2481809.04.11801.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数3.01=be 7.02=b e对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N =kN N N be N 52.744.2483.03.021=⨯===kN N N N N 88.1734.2487.07.012=⨯==-=3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0.85。
钢结构设计说明第二版
钢结构设计说明第二版首先，第二版钢结构设计说明在结构设计基本原则方面进行了进一步的阐述和明确。
设计说明强调了结构安全和可靠性的重要性，并对结构的荷载和承载能力进行了详细说明。
此外，设计说明还讨论了结构的稳定性和抗震性能，并提供了相关的设计方法和建议。
其次，钢结构设计说明第二版还对钢材的选用和使用进行了更加详细和全面的介绍。
设计说明对不同类型和规格的钢材的力学性能和适用范围进行了说明，并提供了相关的设计数据和表格。
此外，设计说明还对钢材的保护和防腐进行了详细的讨论，并提供了相关的设计要求和建议。
第三，第二版的设计说明对连接件的设计和使用进行了详细的介绍。
连接件是钢结构设计中的重要组成部分，对结构的安全性和可靠性有着至关重要的影响。
设计说明针对不同类型和规格的连接件提供了相关的设计规范和计算方法，并讨论了连接件的验算和检查的方法和要求。
第四，钢结构设计说明第二版还对构件的设计和施工进行了详细的讨论。
设计说明对常见的钢结构构件如梁、柱和悬挑等进行了设计要求和计算方法的介绍，并提供了相关的设计数据和示例。
此外，设计说明还对构件的制造和安装过程进行了详细的讨论，提供了相关的施工顺序和要求。
最后，第二版的钢结构设计说明还对钢结构的检测和检验进行了详细的介绍。
设计说明强调了钢结构的质量控制和验收的重要性，并提供了相关的检测和检验方法和标准。
此外，设计说明还介绍了钢结构的监测和维护的方法和要求，以确保结构的安全和可靠。
综上所述，钢结构设计说明第二版是一本重要的设计指南，对钢结构设计的各个方面进行了详细和全面的介绍。
设计说明的发布将为工程师提供更加准确和具体的设计方法和建议，有助于提高钢结构设计的质量和效率。
因此，设计说明的第二版对于当前和未来的钢结构设计工作具有重要的指导意义。
《钢结构原理与设计第二版》中国建筑工业出版社夏志斌 部分课后答案
4.1解：kN N N N QK Q GK G 420315324.1315312.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ焊缝质量为三级，用引弧板施焊。
查表得E43焊条的2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。
mm bf N t W t 35.11185200104203=⨯⨯=≥ 故取mm t 12=。
4.2解：k k k QK Q GK G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=⨯+⨯=+=γγ焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊mm l W 376122400=⨯-= tl Nf W W t =，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336.11237621536.1=⨯⨯==4.4解： 1）焊脚尺寸f h背部尺寸⎪⎩⎪⎨⎧=⨯=≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mmt h mmt h f f 7~62~182~174.4105.15.1min 2max 2 为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。
2）轴心力N 的设计值kN N N N QK Q GK G 4.2481809.04.11801.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数3.01=b e 7.02=be对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N =kN N N be N 52.744.2483.03.021=⨯===kN N N N N 88.1734.2487.07.012=⨯==-=3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0.85。
《钢结构原理与设计第二版》中国建筑工业出版社夏志斌_部分课后答案详解
713.3kN
4.4解： 1）焊脚尺寸 hf
背部尺寸
h
f
1
hf
1.5 tmax 1.5 1 1.2tmin 1.2
10 8
4.74mm 9.6mm
趾部尺寸
h
f
h
2
f2
1.5 tmin
tmax 1.5 10
1 ~ 2 8 1 ~ 2
4.74mm 6 ~ 7mm
为方便备料，取 hf 1 hf 2 hf 6mm，满足上述要求。
y1
l 2
150mm
T f
Tx1 I0
14.3106 54.4 2202.4 10 4
35.3N
/ mm2
598.4103 2 0.7 6 160
445.2mm 60hf
360mm
不可行；
取 hf 7mm 时， lw 381.6mm， lw 60hf 420mm 可行， l 381.6 2hf 395.6mm，取 l 400mm 取 hf 9mm 时， lw 296.8mm， lw 60hf 540mm 可行， l 296.8 2hf 314.8mm，取 l 320mm 故最小的焊脚尺寸可取 7mm ，钢板搭接长度为 400mm
74.52kN
N2 N N1 0.7N 0.7 248.4 173.88kN
3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心
影响， ftW 应乘以折减系数 0.85。
角钢趾： lW1 0.7hf
N1
0.85
f
W f
74.52103 0.7 6 0.85 160
f f
2
2 f
f
W f
《建筑钢结构设计》(第二版)-讲义全文新
[按抗剪计算，按钢板规格 按抗剪计算，按钢板规格] ]
2
C． 翼 缘 尺 寸 确 定 ： A1 =
Wx hw
- 1/6twhw（近似公式 近似公式） ）
σ= y ,式中 式中I In—梁净截面惯性矩； 梁净截面惯性矩；y y1—所计算点至中和轴距离； In 1 强度增大系数：当σ σ与σc异号时 异号时， ，β1=1.2，同号或 同号或σ σc=0时 β1—强度增大系数：当 β1 =1.1
1、截面选择 A． 梁高估算： h应满足三个条件 由建筑高度确定] ] h≤hmax [由建筑高度确定 由梁的刚度条件确定：h hmin＝ h≥hmin[由梁的刚度条件确定：
5nofl 1.3 24 E
三） 梁的计算：
2 、 强度计算： C．局部压应力： 局部压应力：（ （有集中荷载 有集中荷载， ，无加劲肋 无加劲肋） ） σ c = tw lz ≤ f
结构体系与使用要求：
1）住宅建筑 住宅建筑要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 一般用框架结构 一般用 框架结构； ； 2）办公建筑 办公建筑与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活， 与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活，框架体 框架体 系也较合适； 3）一般工业建筑 一般工业建筑要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用 要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用门 门 式刚架； 式刚架 ； 4）公共建筑要求大跨度、大高度、异型空间，可用造型优美的 拱、壳、索、膜或杂交结构。
结构体系设计（布置和计算） 节点设计（计算及与主体结构协调） 构造设计（综合满足全寿命各种要求）
考试
平时作业：2次*15% 平时作业：2 考试：70% 考试： 70%
《钢结构二版》课件
1 施工监督
2 质量验收
对施工过程进行监督和检 查，及时发现和解决问题。
对钢结构进行严格的质量 验收，确保结构的安全和 稳定性。
3 安全措施
制定和执行相关的安全管 理措施，保障施工人员的 安全。
钢结构的检测与维护
介绍钢结构的检测方法和常见问题的维护修复措施，延长结构寿命。
无损检测
利用超声波、磁粉和射线等方 法，检测隐蔽缺陷和材料性能。
高层建筑
钢结构的轻型和高强度使其成为 建造高层建筑的理想选择。
钢结构的材料选择与性能
钢材的选择对于钢结构的性能和耐久性至关重要。了解常见的钢材类型、性能标准和应用。
碳素钢
常用于一般建筑和工程结构， 具有良好的可焊性和机械性 能。
合金钢
添加合金元素，提高强度、 耐蚀性和抗震性能，适用于 特殊工程需求。
数字化技术
结合数字化设计和智能化施工技术，提高钢结构的生产效率和质量。
Байду номын сангаас
涂层保护
采用适当的防腐涂层和防火涂 层，保护钢结构免受腐蚀和火 灾。
定期维护
定期检查和维护钢结构，及时 处理损伤和老化问题。
钢结构的应用与发展
展望钢结构在未来的应用前景和技术发展趋势，探讨可持续发展的方向。
大跨度结构
钢结构的轻质和高强度使其适用于大跨度桥梁和体育场馆等工程。
绿色环保
推动钢结构向绿色、低碳和可循环利用的方向发展，减少对环境的影响。
不锈钢
具有耐腐蚀性和美观性，适 用于有特殊环境要求的建筑 和结构。
钢结构的设计与计算
了解钢结构的设计原理、计算方法和规范要求，确保结构安全可靠。
1
荷载分析
根据建筑物的用途和地理条件，确定各
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钢结构设计总说明
一、工程概况
本工程为杭州中南建筑装饰材料市场屋顶幕墙钢架设计子项目.
设计合理使用年限：25年。
建设地点：浙江省杭州市。
二、设计依据
1、业主提供的设计任务书；
2、已经完成的建筑及结构设计图纸；
3、现行的国家有关规范及规程如下；
<<建筑结构荷载规范>>(GB50009－2012)
<<钢结构设计规范>>(GB50017－2003)
<<建筑抗震设计规范>>(GB50011－2010)
<<混凝土结构后锚固技术规程>>(JGJ145－2013)
<<建筑钢结构防腐蚀技术规程>>(JGJ/T251－2011)
<<建筑设计防火规范>>(GB50016-2014)
<<建筑钢结构防火技术规范>>(CECS 200:2006)
<<钢结构防火涂料>>(GB14907-2002)
<<钢结构防火涂料应用技术规范>>(CECS 24:90)
<<钢结构工程施工质量验收规范>>(GB50205－2001)
<<钢结构焊接规范>>(GB50661-2011)
<<玻璃幕墙工程技术规范>>(JGJ102-2003)
<<采光顶与金属屋面技术规范>>(JGJ255-2012)
三、荷载取值
根据有关规范，设计中荷载取值如下:
1、恒荷载：立面单层铝板幕墙0.50kN/m2(包括安装附件)，钢结构自重软件自动
计算。
2、活荷载：0.50 kN/m2。
3、基本风压：0.45 kN/m2；地面粗糙度按B类考虑。
4、基本雪压：0.45 kN/m2 ;(50年一遇)，抗震设防烈度6度，设计基本地震加速
度值0.05g。
5、设计软件：同济大学3D3S钢结构设计软件
四、钢结构设计说明
1、材料与连接要求
(1)、图中未特别说明的钢材材料采用Q235B; 其质量要求应符合(GB/T700-2006)的相关规定。
(2)、焊条、焊丝：手工焊接时，Q235与Q235之间之间的焊接采用E4303型。
焊条、焊丝的质量应符合《非合金钢及细晶粒钢焊条》(GB/T5117-2012)的要求;
(3)、普通螺栓、螺母和垫圈采用《碳素结构钢》(GB/T700-2006)规定的Q235A 钢制作，其热处处理、制作和技术要求不低于C级，普通螺栓孔为Ⅱ类孔。
(4)、高强螺栓采用10.9S，连接板的摩擦系数不得小于0.35。
(5)、锚栓、螺母和垫圈采用Q235A钢制作，其质量要求应符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）相关规定。
2、钢结构制作
(1)、结构构件应按不低于<<钢结构工程施工质量验收规范>>(GB 50205-2001)的要求进行制作，各种构件必须放1:1大样加以核对，尺寸无误后再进行下料加工，出厂前进行预装配检查。
(2)、钢材加工前应进行校对，使之平直。
(3)、焊接要求除应不低于国标中的有关规定，且应满足以下要求：
a、施焊时，应选择合理的焊接顺序，及有效措施减少钢结构中产生的应力和焊接变形。
b、凡图中未注明的角焊接缝、其焊脚尺寸等于较薄构件的厚度，并沿构件搭接长度连接满焊。
c、管构件制做时应在端部加封口板.
3、焊缝质量要求:
(1)、主钢架受力构件角焊缝质量等级不得低于二级。
(2)、所有构件坡口焊缝、构件的拼接焊缝质量等级不得低于二级。
(3)、次要构件的焊缝质量等级为三级。
4、钢结构安装
(1)结构安装前应对构件进行全面检查：如构件的数量和、长度、垂直度、平整度、安装接头螺栓孔之间的尺寸等是否符合设计要求和规范要求。
(2)结构吊装时，应采用合理的吊装方案，防止构件产生过大的变形。
(3)结构吊装就位后，应及时系牢支撑及其它连系构件，或设置临时支撑以保证结构的稳定性。
(4)所有上部结构的吊装，必须在下部结构就位、校正、并系牢支撑以后方可进行。
(5)吊装上部结构时，宜先从靠近支撑处的框架开始，在该组框架安装完毕后，应在其间的次梁，连系梁支撑等全部装好，并检查纠正其铅垂度等，之后向另一端顺序安装。
(6)、钢结构的除锈、防腐
主构件制作完毕进行表面抛丸处理，除锈等级不低于Sa2.5级；除锈合格后，防腐等级按Ⅳ级，涂刷环氧富锌底漆(干膜2X60μm)，环氧云铁中间漆(干膜1X70 m)，钢结构构件表面氟碳喷涂，干膜厚度为2X25μm，干膜的总厚度不小于240 μm。
五、本工程结构依附于土建主体结构，本图纸须经土建设计单位确认后方可使用。
六、以上条款与单项附注不一致者，以单项附注为准。
七、本说明未尽事宜应严格按照国家现行有关规范及规程执行。