结构构件设计
建筑结构设计规范指南
建筑结构设计规范指南第1章绪论 (4)1.1 设计基础 (4)1.1.1 建筑结构设计概述 (4)1.1.2 建筑结构设计基本要求 (4)1.1.3 建筑结构设计依据 (5)1.2 设计原则与要求 (5)1.2.1 设计原则 (5)1.2.2 设计要求 (5)1.2.3 设计过程管理 (5)第2章建筑结构材料 (6)2.1 材料分类与功能 (6)2.1.1 金属材料 (6)2.1.2 陶瓷材料 (6)2.1.3 砼及水泥制品 (6)2.1.4 木材及竹材 (6)2.1.5 复合材料 (7)2.2 材料选用原则 (7)2.2.1 符合设计要求 (7)2.2.2 经济合理 (7)2.2.3 环保节能 (7)2.2.4 施工便利 (7)2.2.5 耐久可靠 (7)2.2.6 符合地域特点 (7)第3章结构体系与布置 (7)3.1 结构体系选择 (7)3.1.1 结构体系的选择应根据建筑物的用途、功能、规模、地理位置、经济条件及施工技术等因素综合考虑，保证结构安全、适用、经济、合理。
(7)3.1.2 常见的结构体系包括：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构、桁架结构、网架结构、空间结构等。
设计时应根据建筑物的特点选择合适的结构体系。
73.1.3 结构体系的选择应遵循以下原则： (7)3.2 结构布置原则 (8)3.2.1 结构布置应遵循以下原则： (8)3.3 结构构件设计 (8)3.3.1 结构构件设计应根据选定的结构体系、受力特点及建筑物的使用要求进行，保证结构构件的安全、适用和经济。
(8)3.3.2 结构构件设计应遵循以下原则： (8)3.3.3 结构构件设计时应充分考虑施工过程中的各种影响因素，如材料功能、施工误差、环境条件等，保证设计合理、安全。
(8)第4章地基与基础 (8)4.1 地基处理与设计 (8)4.1.1 地基调查与评价 (9)4.1.3 地基设计 (9)4.2 基础类型及选用 (9)4.2.1 基础类型 (9)4.2.2 基础选用原则 (9)4.3 基础结构设计 (10)4.3.1 基础结构设计原则 (10)4.3.2 基础结构设计内容 (10)第5章钢筋混凝土结构设计 (10)5.1 混凝土构件设计 (10)5.1.1 一般规定 (10)5.1.2 材料功能 (10)5.1.3 构件设计 (11)5.2 钢筋设计 (11)5.2.1 钢筋选型 (11)5.2.2 钢筋配置 (11)5.2.3 钢筋锚固与连接 (11)5.3 预应力混凝土结构设计 (11)5.3.1 预应力混凝土材料 (11)5.3.2 预应力损失 (11)5.3.3 预应力构件设计 (11)第6章钢结构设计 (12)6.1 钢结构材料与连接 (12)6.1.1 材料要求 (12)6.1.2 连接方式 (12)6.1.3 连接设计 (12)6.2 钢结构构件设计 (12)6.2.1 构件类型 (12)6.2.2 构件设计原则 (12)6.2.3 构件尺寸及截面选择 (12)6.2.4 构件连接设计 (12)6.3 钢结构稳定性设计 (12)6.3.1 稳定性分析 (12)6.3.2 稳定性设计原则 (13)6.3.3 稳定性措施 (13)6.3.4 抗震设计 (13)6.3.5 施工及验收要求 (13)第7章砌体结构设计 (13)7.1 砌体材料与构件 (13)7.1.1 砌体材料 (13)7.1.2 砌体构件 (13)7.2 砌体结构设计原则 (13)7.2.1 符合规范要求 (13)7.2.2 结构布局合理 (13)7.2.4 耐久性与防护 (14)7.3 抗震砌体结构设计 (14)7.3.1 抗震设防目标 (14)7.3.2 抗震设计原则 (14)7.3.3 抗震计算与分析 (14)7.3.4 抗震构造措施 (14)第8章木结构设计 (14)8.1 木材功能与选用 (14)8.1.1 木材的基本功能 (14)8.1.2 木材的选用原则 (15)8.1.3 木材的防腐、防虫处理 (15)8.2 木结构连接设计 (15)8.2.1 木结构连接的分类与特点 (15)8.2.2 木结构连接的设计原则 (15)8.2.3 木结构连接的强度计算 (15)8.3 木结构构件设计 (15)8.3.1 木结构构件的分类与特点 (15)8.3.2 木结构构件的设计原则 (15)8.3.3 木结构构件的强度计算 (15)8.3.4 木结构构件的稳定性计算 (15)8.3.5 木结构构件的尺寸设计 (16)第9章结构抗震设计 (16)9.1 抗震设防与分类 (16)9.1.1 抗震设防目标 (16)9.1.2 抗震分类 (16)9.2 抗震设计原则 (16)9.2.1 地震作用 (16)9.2.2 结构体系 (16)9.2.3 结构材料 (16)9.2.4 抗震防线 (17)9.2.5 基础隔震与消能减震 (17)9.3 结构抗震措施 (17)9.3.1 结构布置 (17)9.3.2 结构计算 (17)9.3.3 结构连接 (17)9.3.4 构造措施 (17)9.3.5 施工要求 (17)第10章结构施工与验收 (17)10.1 施工技术要求 (17)10.1.1 施工前的准备工作应按照设计文件和施工组织设计进行，保证施工质量和安全。
钢结构构件设计及节点设计分析
建 筑Ｉ 『
摘 要：钢结构通常有框架、 面（ 架、 平 桁Ｊ 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。 本文对 结构受力构件进行截面预估； 然后进行 结构分析、 构件设计及 节点
一
一
２ ６— ２
设计。
关键词： 钢结构； 结构设计； 分析 ｌ 预估截面 塑性的方法来验算截面， 这和结构内力计算的弹 Ｍ１， Ｍ１ Ｍ３ 。 ２常用 ６～ ０ 结构布置结束后， 需对构 件截面作初步估 性方法并不匹配。当前的结构软件， 都提供截面 定． 设计中应慎重使用。 自 攻螺丝用于板材与薄 算。 主要是梁柱和支撑等 的断面形状与尺寸的假 验算的后处理功能。由于程序技术的进步， 一些 壁型钢间的次要连接。国外在低层墙板式住宅 定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接 Ｈ型钢截面 软件可以将验算时不通过的构件， 从给定的截 面 中， 也常用于主结构的连接。 等。根据荷载与支座情况＇ 其截面高度通常在跨 库里选择加大一级。并 自动重新分析验算， 直至 ５ 连接板： － ３ 可简单取其厚度为梁腹板厚度 度的 １２ －／０ ／０－ ５ 之间选择 。 １ 翼缘宽度根据梁问侧 通过。 ｓｐ ０ ０等。这是常说的截面优化设计 加 ４ 然 后验算净截面抗剪等。 如 ａ ２０ “ｒ ｒ － 向支撑的间距按 ｌ 限值确定时， 回避钢 梁的 功能之一。 ／ ｂ 可 它减少了设计师的很多工作量。 但是， ５ 梁腹板： ． ４ 应验算栓孔处腹板的净截面抗 整体稳定的复杂计算， 这种方法很受欢迎。确定 至 少应 注 意两点 ： 剪； 承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部 承 了截面高度和翼缘宽度后， 其板件厚度可按规范 ４１ ．软件在做构件（ 主要是柱） 的截面验算时， 压 。 中局部稳定的构造规定预估。 计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定； ５ ． ５节点设计必须考虑安装螺栓 、现场焊接 柱截 面按长细 比预估，通常 ５ ＜ １０简 目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所 等的施工空间及构件吊装顺序等。 ０ ＜ ５ ， 构件运到现场 尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件， 无法安装是初学者常犯的错误。此外。 还应尽可 单选择值在 １０附近。根据轴心受压 、 ０ 双向受弯 以， 或单向受弯的不同， 可选择钢管或 Ｈ型钢截面 设计 师应 该 逐个检 查 。 能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。 ４ ． ２当预估 的截 面不 满足 时 ， 大 截 面应 该 加 等。对应不同的结构’ 规范中对截面的构造要求 ５６节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。 ． 有很大的不同． 如钢结构所特有的组成构件的板 分两种情况区别对待：强度不满足， 通常加大组 比如钢管连接节点的相贯线的切 口需要数控机 ／ Ｅ 件的局部稳定问题。 在普钢规范和轻钢规范中的 成截面的板件厚度淇 中， 弯不满足加大翼缘厚 床等设备才能完成。 限值有很 大的区别。除此￣ １ ＿－ ９， 构件截面形式 的 度， 抗剪不满足加大腹板厚度。ｂ变形超限， ． 通常 ６图纸 编制 选择没有 固定 的要求应 该根据构件的受力情况， 不应加大板件厚度， 而应考虑加大截面的高度； 否 钢结构设计出图分设计图和施工详图两 阶 合理的选择安全经济美观的截面。 则， 会很不经济。 昆 设计图为设计单位提供施 工详图通常由钢结 ２ 钢结构分析 使用软件的前述 自动加大截面的优化设计 构制造公司根据设计 图编制， 有时也会 由 设计单 目前钢结构实际设计中， 结构分析通常为线 功能彳 难考虑上述强度与刚度的区分， 际上， 位代为编制 。 艮 实 由于近年钢结构项 目 增多和设计院 弹性分析， 条件允许时考虑 Ｐ Ａ，Ｐ ＿ 一６。新近的 常常 并不 适。 钢结构工程师缺乏的矛盾． 有设计能力的钢结构 些有 限元 软 件 可 以部 分 考 虑 几何 非 线 性 及 钢 ５节点 设计 公司参与设计图编制的情况也很普遍。 连 接 节点 的 设 计是 钢 结 构设 计 中重要 的 内 材的弹塑性能。 这为更精确的分析结构提供了条 ６ 设计图： ． １ 是提供制造厂编制施工详图的 件。并不是所有 的结构都需要使用软件： 容 之 一 。在结 构 分 析前 ， 该 对节 点 的形 式 有 依据， 就应 深度及内容应完整但不冗余。在设计图中， 荷载资料（ 包括地震作用）技术数 、 ａ ．典型结构可查力学手册之类的工具书直 充分思考与确定。常常出现的一种情况是， 最终 对于设计依据、 接获得内力和变形： 设计的节点与结构分析模 型中使 用的形式不完 据、 材料选用及材质要求 、 设计要求（ 包括制造 和 ｂ ． 简单结构通过手算进行分析； 全～致， 这必须避免。按传力桴眭不同， 节点分刚 安装 、 焊缝质量检验的等级 、 涂装及 运输等） 、 结 ｃ 复杂结构才需要建模运行程序并做详细 接 、 ． 铰接和半刚接。宜选择可以简单定量分析的 构布置、 构件截面选用以及结构的主要节点构造 的结构分析。 前两者。 常用的参考书有丰富的推荐的节点做法 等均应表示清楚， 以利于施工详图的 利编制＇ 顺 并 ３ 工程判定 及计算公式。 连接的不同对结构影响甚大。 比如， 能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。 要正确使用结构软件＇ 应对其输出结果的 有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题， ｉ 丕 但会产生 ６ 施工详图． ． ２ 叉称加工图或放样图等。 深度 做“ 工程判定” 。比如， 评估各向周期、 总剪力 、 变 较大转动， 不符合结构分析中的假定； 会导致实际 须 能满 足 车间 直接 制造 加工 。 完全 相 同的另 构 不 形特征等。 根据“ 工程判定” 选择修改模型重新分 工程变形大于计算数据等的不利结果。 连接节点 件单元须单 独绘制表达， 并应 附有详尽的材料 析， 还是修正计算结果 。不同的软件会有不同的 有等强设计和实际受力设计两种常用 的方法， 可 表。 设计图及施工详图的内容表达方法及出图深 适用条件。此外， 工程设计中的计算和精确的力 偏安全选用前者。 设计手册中通常有焊缝及螺栓 度的控制， 目前比较混乱， 各个设计单位之间及其 学计算本身常有一定距离， 为了获得实用的设计 连接的表格等供设计者查用， 比较方便。也 可以 与钢结构公司之间不尽相同。 可参考他人的优秀 方法， 时会用误差较大的假定 ， 有 但对这种误差， 使用结构软件的后处理部分来 自动完成。 具体设 设计并参考相关的工具 书， 并依据规范规定 编 会通过“ 适用条件、 概念及构造” 的方式来保证结 计 主要 包括 以下 内容： 制。 构的安全。钢结构设计中，‘ ‘ 适用条件、 概念及｝ 旬 ５１ ． 焊接： 对焊接焊缝的尺寸及形式等， 规范 结 束 语 造 ” 比定量计算更重要的内容， 是 不应该过分信 有强制规定 的， 应严格遵守。焊条的选用应和被 钢结构结构体系进入 国内时间已经 ２ 多 ０ 任与依赖结构软件。 国一位学者曾警告说： 美 “ 误 连接金属材质适应。Ｅ ３对应 Ｑ ３，Ｅ ０对应 年， ４ ２５ ５ 在美国、 澳大利亚等发达国家也已有 ３ 一 Ｏ 柏 用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时 Ｑ３５ ２５与 Ｑ ４ 连接 时 ， 该选 择 低强 度 的 年的历史； ４ 。Ｑ ３ ３５ 应 只要我们从每个环节人手把好关， 保证 间的问题” 。注重概念设计和工程判定是避免这 Ｅ ３ ４ ，而不是 Ｅ ０ ５ 。焊接设计 中不得任意加大焊 设计质量， 从而达到结构设计 的安全性和工程造 种工程灾难 的方法。 缝 。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。 价的 性价 比 。 ４构ｆＬ ｌ ｌ ￣ｔ ＝ ＂ 其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规 参考文献 构件的设计首先是材料的选择。比较常用 定。 【李 天， ｌ 】 高明辉， ＿ 王柯 铜构件主要几何 尺寸不定 的是 Ｑ ３ 似 Ａ ） Ｑ ４（ ２５ ３ 和 ３５ 类似 １Ｍ ）通常主 ６ｎ 。 ５ 栓接： ＿ ２ 铆接形式， 在建筑工程 中． 现已很少 性的调查分析ｌ． Ｊ郑州大学学报 ￣ １ ）ｏ ５ ） ２ ｏ０． 结构使用单～钢种以便于工程管理 。经济考虑， 采用。普通螺栓抗剪性能差， 可在次要结构部位 ｆ１ ２李红明， 国， 昊剑 俞铭华， 戴立飞， 贾丽． 钢结构住 也可 以选择不同强度钢材的组 合截面。 当强度起 使用 。高强螺栓， 使用 日益厂泛 。常用 ８ ｓ ．８ 和 宅结构设计中应 注意的问题厦对策 华东船舶 控制作用 时， 可选择 Ｑ ４ ； ３ ５当稳定起控 制作用时， １．ｓ 个强度 等 级 。根 据受 力 特点 分 承压 型 和 工业学院学报（ ０ 两 ９ 自然科 学版） ０４（ ． ’ ０ ，） ２ ５ 宜使用 Ｑ ３ 。构件设计中． ２５ 现行规范使用的是弹 摩膝型， 责 任 编辑 ： 莉 王 两者计算方法不同。高强螺栓最小规格
钢结构构件设计及节点设计分析
周长永 山东颐杰鸿丰能源装备有限公司 山东潍坊 261108 摘要：现在的建筑产业规模拓展迅速，钢材料的运用量也在不断增大。虽然钢材料本身具有较强的延展性和可塑性的特点，但是在具 体的应用领域当中，仍然难以保证整体的钢结构具有较高的延展性能和可塑韧性。在建筑行业当中有很多复杂的建筑结构，都需要有优质 钢结构的支撑，因此，为迎合现代建设的建筑需求，要不断完善现有的钢结构设计，吸纳和培养优质的设计人员，推出相关节点设计的优 质方案。从根本上增强钢结构的稳固性，优化内部的结构链接，确保钢结构的节点能承受相应的压力。 关键词：建筑物的钢结构、结构总体设计、节点分类、设计要点
钢结构构件设计及节点设计分析
发表时间：2019-05-22T08:54:42.300Z 来源：《建筑模拟》2019年第10期 作者： 周长永
[导读] 现在的建筑产业规模拓展迅速，钢材料的运用量也在不断增大。虽然钢材料本身具有较强的延展性和可塑性的特点，但是在具体的 应用领域当中，仍然难以保证整体的钢结构具有较高的延展性能和可塑韧性。
2.2节点设计要考虑 首先，要考虑安装螺旋和焊接的施工场地和场地大小。其次，还要考虑其他硬件安装的先后顺序。综合以前的经验，常犯的错误就是 构件运到现场，无法实现基本安装。所以我们必须要尽可能的实现现场工人的监督和定位，全面推进相关构件的具体安装。此外，要具体 考虑制造工业的工艺水平，保证应用的钢管连接节点符合连接的规格。 2.3图纸编制 整个钢结构的设计必须要有设计图和施工详图，相关单位要提供基础图纸，钢结构制造公司需要制定施工详细图纸。设计图中应该提 出相关的设计依据理论，提出技术数据参数，提出优先选购的材料和规格要求，提出相关主要节点构造的要求，外面细致的反映设计师的 思想。经济发展导致近些年来的钢结构项目逐步增多，建设压力逐渐增大，建设工序当中缺乏具体的工程师和设计师是我们当前所面临的 关键问题，必须要加强培养优质的设计师，推动优质图纸的编制。 结束语 受现代经济发展方式和革新思想的影响，钢结构在建筑行业当中逐渐普及，并推动不同风格建筑格局的产生和发展。另外，现在的钢 结构逐步采用更加优质的技术和材料，具有较高的防震性能，总体的结构也更加灵活稳固。在未来的发展阶段中，我们要不断地完善具体 的钢结构设计方案，一定要保证设计方案切合实际需要，在保质保量的基础之上推进相关的建设工序。 参考文献： [1]许云霞.钢结构设计施工常见问题的分析[J].门窗，2015（08）：92. [2]万泰恒.轻钢结构构件的连接设计[J].建筑技术开发，2013，40（10）：19-20. [3]从宁.钢结构构件连接设计探讨[J].化工设计，2013，23（04）：49-50+43+2. [4]万迎春.钢结构构件设计及节点设计分析[J].黑龙江科技信息，2010（14）：226.
结构设计知识：钢结构设计中怎样进行构件设计？
结构设计知识：钢结构设计中怎样进行构件
设计？
钢结构设计中怎样进行构件设计？
构件设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235和Q345. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235.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焊接组合截面（翼缘Q345，腹板Q235）. 另外，焊接结构宜选择Q235B或Q345B。
当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。
部分软件可以将不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级自动重新验算，直至通过，如sap2000等。
这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了很多工作量。
但是，我们至少应注意两点：
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,我们应该逐个检查.
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，除常用于网架设计外，其他结构形式常常并不合适。
结构设计
4.3建筑结构设计建筑结构设计，就是结构工程师用结构语言来表达自己设计思想。
结构语言是结构师从建专业图纸中所提炼简化出来的结构元素（基础·墙·柱·梁板·楼梯），并用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖直和水平的承重及抗力体系，把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
建筑结构设计的主要内容包括，根据结构构件设计以及结构专业相关的规范·图集等，确定建筑物的结构类型与结构布置；确定建筑结构各个构件的截面形状·尺寸·配筋以及某些构造措施等。
包括建筑物上部和下部结构设计。
建筑物的上部结构主要有混凝土结构·砌体结构·钢结构。
4.3.1结构设计方法建筑结构在规定的设计使用年限内应具有的可靠度·应满足安全性·实用性耐久性·整体稳定性等功能要求，并做到技术先进，经济合理·安全适用·质量可靠。
4.3.1.1结构的极限状态结构的极限状态时判别结构是否能够满足其功能要求的标准，是指结构或结构的一部分处于失效边缘的一种状态。
当结构未达到这种状态时，结构满足其功能要求；当结构超过这一状态时，结构不能满足其功能要求，此特殊状态称为极限状态。
1承载能力极限状态结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态，称为承载能力极限状态。
当结构或构件由于材料强度不够而被破坏，或应疲劳而被破坏，或产生过大的塑性变形而不能继续承载，结构或构件丧失稳定，当结构转变为机动体系时，结构或构件就超过了承载能力极限状态，就不满足安全性的要求了。
2正常使用极限状态正常使用极限状态是判别结构是否满足正常使用和耐久性功能要求的标准，是结构或构件达到正常使用或耐久性是某项规定限值。
状态出现认为超过极限状态：【1】影响正常使用或外观变形；【2】影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）;【3】影响正常使用的振动；【4】影响正常使用的其他特定状态4.3.1.2建筑结构设计的方法我国建筑结构设计通常采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行计算。
第六章_钢筋混凝土框架构件设计
4 梁斜截面有关构造规定
❖ 截面尺寸和混凝土强度：考虑地震作用组合时;当跨高比
l0/h≥2 5时;Vb≤0 20cfcbh0/RE ；当跨高比l0/h<2 5时;Vb≤0 15cfcbh0/RE
❖ 在强柱弱梁和强剪弱弯的情况下;不宜采用加大梁高度的作 法；常常采用截面高宽比较小的扁梁
2 轴压比N
N = NE /bchcfc
1N越小;延性越好
见图68
2轴压比的限制值见表：
结构类型
框架 框架一剪力墙 框架一核芯筒
框支结构
抗震等级
一
二
三
0.7
0.8
0.9
0.75
0.85
0.95
0.6
0.7
——
3 剪压比V：
V =VE / bchc0 fc 1V越小;延性越好
2剪压比的限制：
❖不考虑地震组合：V ≤0 25 ❖考虑地震组合：V ≤0 20/RE ——＞2
d／4，10
二
8d，l00mm
d／4， 8
三
8d，150mm (柱根l00mm)
d／4， 8
四
8d，150mm (柱根l00mm)
d／4， 6 (柱根8)
❖加密区体积配箍率： v
Asv lsv l1l2 s
≥ v fc ／ fyv
一级抗震等级：v≥ 0 8％；
二级时：
v≥0 6％；
三 四级时： v≥0 4％
❖最小配筋率见下表 最大配筋率 ❖对称配筋 ❖最小截面尺寸 ❖纵筋间距 ❖纵筋接头要求
抗震结构中柱截面最小配筋率%
柱类型 框架中柱、边柱
受弯构件-梁的结构设计原理
受弯构件－梁的结构设计原理梁是一种常见的结构形式，广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
其主要功能是承受和传递负荷。
梁的结构设计原理主要包括确定截面形状和尺寸、求解内力和应力、确定构造形式和连接方式等。
首先，确定梁的截面形状和尺寸是梁的结构设计中的基本步骤。
一般来说，设计时需要考虑梁的跨度、荷载、材料强度等因素。
如果梁的跨度较大，可以采用加强梁或悬臂梁的形式；如果荷载作用下梁发生弯曲，可以采用梁的变截面形式。
同时，考虑材料强度，尽量使梁截面面积和惯性矩最小，以减轻梁的自重。
其次，求解梁的内力和应力是确定梁截面尺寸的重要依据。
根据物理原理，梁的受力分析采用弹性理论进行计算。
在计算内力时，可以采用静力分析、力矩平衡等方法，根据力学原理求解出梁的剪力、弯矩和弯曲曲率等参数。
然后，根据梁的截面形状和材料特性，利用梁的截面特性参数计算出梁的应力分布，判断梁的受力状态，保证梁的安全工作。
此外，确定梁的构造形式和连接方式也是梁的结构设计中需要考虑的因素。
梁的构造形式主要包括简支梁、连续梁、刚构架等。
简支梁适用于跨度较小的情况，而连续梁适用于跨度较大的情况。
刚构架则适用于需要较高刚度和稳定性的情况。
对于梁的连接方式，常见的有焊接、螺栓连接、销连接等。
根据具体情况和需求确定连接方式，保证梁的稳定性和耐久性。
最后，梁的结构设计还需要考虑一些其他因素，如挠度、自振频率、施工性和经济性等。
挠度是梁在荷载作用下发生弯曲的程度，需要满足设计规范的挠度限值。
自振频率是梁在受到外部激励时自身的振动频率，需要满足建筑物的使用要求。
施工性考虑了梁的施工工艺和成本，设计时需要合理安排梁的施工顺序和施工方法。
经济性则是设计梁的成本和效益的权衡，追求最优的设计方案。
综上所述，梁的结构设计原理涉及梁的截面形状和尺寸确定、内力和应力计算、构造形式和连接方式选择等多个方面。
通过合理选择梁截面形状和尺寸、准确求解梁的内力和应力、确定合适的构造形式和连接方式，可以保证梁的安全性和稳定性，并满足建筑物的使用要求。
钢结构构件的连接设计及特点
钢结构构件的连接设计及特点伴随着我国钢材产量的不断攀升与价格的下降，用钢来建造房屋变得越来越普遍，这不仅反映在各类方兴未艾的大跨项目中，甚至在各种中小跨度的项目里，选择钢材作为建筑材料或是装饰材料也成为了一种时尚。
材料的多样性选择为建筑师提供更多表现手段的同时，也带来更多的设计要求。
尽管结构形式的选择通常是结构工程师的工作，建筑师也必须对影响结构和连接设计的因素有一定的了解；即使国内绝大多数钢连接构件的设计由制造商完成，建筑师也必须对于现代钢结构建筑结构构件的连接方法、控制性原则和导致因素有一个清醒的认识。
一、钢结构构件及特点钢结构构件的另外一个特点是截面多样性：一方面，钢材的各向匀质性使得它可以被加工成各种形状，这与木材的各向非匀质性区别显著：同为线性结构构件，钢结构的截面多样性是木结构所无法比拟的，这也是有工字钢而没有“工字木”的原因，杆件结构中连接构件几乎全部是钢也说明了这一点；另一方面，钢结构构件的截面形状也对连接设计也产生强烈的影响。
在受力范围允许的情况下，不同型钢的选择可以导致不同形式的连接。
二、连接设计受到的约束钢材种类繁多，耐受力也不尽相同，连接设计通常受到以下因素的制约：1.构件的来源：理论上钢结构构件或是连接构件具有任意加工性，但在各具体项目中，结构构件与连接构件总会受到现实条件的制约。
有经验的设计师通常选择容易获得，方便安装的型钢，并设计出简单有效的连接方式与连接构件。
2.连接手段的限制：钢结构的施工特点之一是采用工厂加工、现场装配。
这是区别于传统砌筑方式而产生大量节点的原因。
各种型钢之间的连接，主要有三种手段：铆接、焊接和栓接。
钢结构建筑的早期多采用铆接，施工简单但需要在构件上挖出洞口而降低了断面性能，容易在节点处产生集中应力，近来较少采用。
采用焊接的节点，外观简洁而荷载传递效率连续，但施工作业要求较高。
后期出现的高强度螺栓连接，同样可以达到类似焊接的强度要求，在现代钢结构中大量采用。
- 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)。
第一节-梁的尺寸拟定
2.根据梁受力估计梁截面高H:
H0 (1.05～1.1)
M
f yb
H H0 as
单排筋： 1.0%，as 35mm 双排筋： 2.0%，as 65mm
其中，H0 梁受压区高度，as 保护层厚度
第一节-梁的尺寸拟定
例题：已知一矩形梁所受弯矩为165kN.m,材料选用C25混凝土， 三级钢筋，试设计改梁的截面（假设受拉单排配筋）。
第一节-梁的尺寸拟定
梁高尺寸可以大致依据梁所受弯矩的大小，再结合工程经验进行 拟定。YJK软件可以初步计算出梁上弯矩大小，设计者可以根据弯 矩大小设计梁截面。
第一节-梁的尺寸拟定 梁截面宽度的拟定：
要求高宽比H 2～4 b
当 H 2时为宽扁梁，当H 4时为深受弯梁
b
b
深受弯构件指跨高比小于5的受弯构件，常见的有深梁和短梁。多出 现在框架-剪力墙、剪力墙结构中的连梁、框支梁等构件中。深受弯构件在 承受重型荷载的现代混凝土结构中得到越来越广泛的应用，其内力及设计 方法与一般受弯构件有显著差别。
第一节-柱截面拟定
设计资料
板截面确定
梁截面确定
柱截面确定
结构建模分析计算
抗震级别判定
截面控制因素验算 是
超筋判定
否 截面确定
截面修正
第一节-柱截面拟定
(UC )
Asc
Asvj Asy
Asx
GAsv Asv0
U C 柱轴压比； Asc 单根角筋面积； G 箍筋标志； Asvj 柱节点域抗剪箍筋面积 ； Asv，Asv0 为加密区（非加密区）抗剪箍筋面积； Asx，Asy 为该柱B边和H边的单边配筋面积，包 括角筋面积。
第一节-柱截面拟定
在结构设计中，可先进行框架柱截面尺寸估算，并判定结构 抗震等级，然后应用盈建科软件试算，根据相应的控制因素限 值进行框架柱截面尺寸修正，可取得更佳的技术经济指标。
2、弹性板6：真实计算板平面内外的刚度
弹性楼板6相对最符合楼板的真实受力情况，其主要用于“板柱结构”（无梁 楼盖）以及“板柱－剪力墙结构”，这种结构需要考虑板平面外的刚度。可以真 实的模拟楼板的刚度和变形。
第一节-板的厚度拟定
3、弹性板3：平面内刚度无穷大，真实计算平面外刚度
弹性楼板3假定是针对厚板转换结构提出来的，假定楼板平面内无限刚而平面 外刚度真实考虑。由于板厚较大，其面外刚度也很大，通过厚板的面外刚度改变 传力路径，将厚板以上部分结构的力传递到厚板下面的结构。
结构构件设计-柱
第一节-柱截面拟定
根据柱所受轴力和轴压比限定估算 一般建筑物每平米荷载设计值： 柱底轴力N n Q Ac 其中，框架结构：Q 15～18kN/m2 n 楼层数，Ac 柱受荷面积（柱网）。
轴压比 N 0.7～0.（ 9 一级0.7，二级0.8，三级0.9）
fc A 则柱截面面积A （0.7～N0.9）fc 。
悬臂梁：
M 1 ql 2 2
危险截面在固定端处，产生的最大弯矩 为 1 ql 2
2
第一节-梁的尺寸拟定
单跨梁：
MБайду номын сангаас 1 ql 2 12
多跨梁：
M 1 ql 2 32
危险截面在跨中处，产生的最大弯矩为
1 ql 2 12
危险截面在跨中处，产生的最大弯矩为
1 ql 2 32
第一节-梁的尺寸拟定
一些其他梁高设置要求： 1.次梁梁高乘以系数0.8； 2.采用井字梁楼盖时，H=1/20L～1/15L: 3.层高受限时采用宽扁，H=1/20L～1/15L。
4、弹性膜：真实计算楼板平面内刚度，平面外为0
该假定是采用平面应力膜单元真实计算楼板的平面内刚度，同时忽略楼板的 平面外刚度。运用于“楼板局部开大洞结构”、“楼板平面较长或有较大凹入以 及平面弱连接结构”等需要考虑楼板面内变形的情况。弹性膜假定应用最为广泛， 除板柱结构、厚板转换体系外均可采用弹性膜进行计算。
结构构件设计-板
第一节-板的厚度拟定
根据板跨类型和板跨度估算
板厚与短边跨度 h / l取值：
板跨类型
单跨 多跨
单向板 1/35 1/40
双向板 1/45 1/50
悬臂板 1/10
第一节-板的厚度拟定
结构设计中四种板模型假定
1、刚性板：平面内刚度无穷大，平面外刚度为0
其主要用于大部分有梁体系的板，一般的非特别厚的板，平面内刚度无穷大和 平面外刚度为0，相对的都是梁的刚度。
结构构件设计-梁
第一节-梁的尺寸拟定
1.根据跨度和梁性质估算 2.公式计算
第一节-梁的尺寸拟定
1.根据跨度和梁性质估算
根据梁跨度估计梁高 形式 单跨梁
多跨梁 悬臂梁
梁高H
H=1/10L～1/8L H=1/12L～1/10L
H=1/6L～1/4L
第一节-梁的尺寸拟定
分别在悬臂梁、单跨梁、多跨梁上作用集度为q的均布荷载：
选用材料：C 25混凝土，fc 11.9N / mm2 三级钢f y 360N / mm2，假定宽度b 250mm
单排筋： 1.0%，as 35mm，系数取1.05
则H 0 1.05
M 1.05
f yb
165106 450mm
0.01 360 250
梁高H H 0 as 485mm, 取500mm