钢结构设计
钢结构设计入门,初学者看过来!
钢结构设计入门，初学者看过来！一、钢结构适用范围及选型1.钢结构适用的范围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：超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。
这是和钢结构自身的特点相一致的。
2.钢结构的选型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。
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。
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。
钢结构设计
钢结构设计一、设计资料柱距为6m，厂房总长度为90m，选用1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。
采用梯形钢屋架，钢材选用Q235－B，焊条选用E43型，手工焊。
屋架两端简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面450mm×450mm，混凝土标号为C20。
屋架跨度按附表1确定。
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无檩屋盖，i=1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度为L0=L-300=26700mm，端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=3490mm（为L0/8.5）,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。
根据建荷载性质，钢材选用Q235-B。
焊条采用E43型，手工焊。
根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。
屋架形式及几何尺寸如下图：三、荷载和内力计算1、荷载计算：装修及管道荷载 0.94 KN/m 2 预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.41 KN/m 2 屋架和支撑自重 （0.12 +0.011L=0.12+0.011×30=0.45KN/m 2恒载总和 2.80 KN/m 2活荷载（或雪荷载） 0.62 KN/m 2 积灰荷载 0.50 KN/m 2活载总和 1.12 KN/m 2 由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。
风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。
2、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合 （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载：kN F 132.4865.1)4.112.135.180.2(=⨯⨯⨯+⨯=（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：kN F 02.3465.135.180.21=⨯⨯⨯= 半跨节点可变荷载：kN F 112.1465.14.112.12=⨯⨯⨯=（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：kN F 47.565.135.145.03=⨯⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载：kN F 94.2465.1)4.162.035.141.1(4=⨯⨯⨯+⨯=（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
钢结构设计基本原理
二 极限状态设计法(limit-state design method)
极限状态设计法问世于20世纪50年代。它将变异性的设计 参数采用概率分析引入结构设计中。根据应用概率分析的程度 分为三种水准。即半概率极限状态设计法、近似概率极限状态 设计法和全概率极限状态设计法。目前，钢结构设计方法采用 的是近似概率极限状态设计法，有时也称为概率极限状态设计 法。
1ห้องสมุดไป่ตู้2钢结构的应用范围
站在现代建筑结构技术的发展前沿，可以说世 界上没有不能实现的结构，只有不合理的结构。根 据钢结构本身的特点，结合我国国民经济的发展， 钢结构在土木工程领域合理的应用范围大致如下：
1.工业厂房(industrial factory building)
工业厂房可分为轻型、中型和重型工业厂房，主要根 据是否设臵吊车以及吊车吨位的大小和运行频繁程度而定 。例如，炼钢车间、锻压车间等。近年来，轻型门式刚架 结构在工业厂房中的应用十分普遍。
7.其他构筑物
如高炉、运输通廊、栈桥、管道支架等。
1.3钢结构的设计方法
钢结构设计应遵循的一般原则是‚技术先 进、经济合理、安全适用、确保质量‛。钢结 构的设计方法可分为容许应力法和极限状态设 计法两种。分述如下：
一 容许应力法(allowable stress method)
“容许应力法‛也称为‚安全系数法‛或‚定值法‛。 即将影响结构设计的诸因素取为定值，采用一个凭经验选 定的安全系数来考虑设计诸因素变异的影响，以衡量结构 的安全度。其表达式为： (1-1)
n 0 G SGk Q1 SQ1k Qi ci SQik i 2
n 0 G S Gk Qi ci S Qik i 1
钢结构设计总说明
钢结构设计总说明一、设计概述钢结构设计是建筑工程中的重要环节，其主要目标是确保钢结构的安全性、稳定性和功能性。
本设计总说明旨在为钢结构设计提供全面的指导和说明，以确保设计过程中的规范性、合理性和可行性。
二、设计依据1、国家相关法规、规范和标准，如《钢结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等。
2、工程合同、技术规格书等项目文件。
3、建筑、结构、水暖电等专业设计任务书。
4、地质勘察报告、环境条件等自然条件。
三、设计参数1、钢材材质：本工程采用Q345B、Q235B等钢材。
2、构件截面尺寸：根据结构计算和构造要求确定。
3、连接方式：采用焊接或螺栓连接，具体根据受力情况和使用要求4、涂装材料：采用醇酸防锈漆、防火涂料等。
四、设计流程1、方案设计：根据项目需求和条件，进行结构方案构思和比选。
2、初步设计：进行结构布置，确定主要构件截面尺寸和材料，进行荷载计算和内力分析。
3、施工图设计：根据初步设计结果，进行详细的结构施工图设计和构件加工图设计。
4、深化设计：对施工图进行深化设计，包括节点详图、构件编号和加工要求等。
5、设计审查：进行专业审查和校核，确保设计的安全性和合理性。
五、注意事项1、设计过程中应充分考虑建筑物的使用功能和荷载情况，选择合适的结构形式和材料。
2、严格遵守国家相关法规、规范和标准，保证设计的安全性和合规3、加强与各专业之间的协调与配合，确保设计的整体性和一致性。
4、对设计中出现的问题及时采取措施进行处理，确保设计的顺利进行。
钢结构厂房设计总说明一、概述钢结构厂房是一种以钢材为主要结构材料的工业建筑形式，其设计的主要目的是为了满足工业生产过程的建筑空间需求和环境保护要求。
本设计总说明旨在为相关人员进行钢结构厂房的设计提供全面的指导和建议。
二、设计原则1、满足生产工艺需求：钢结构厂房的设计应首先满足生产工艺的需求，包括生产流程、设备布置、物流运输等。
2、确保结构安全：钢结构厂房的结构设计应确保其在各种可能出现的荷载条件下都是安全的，包括风载、雪载、地震等自然力。
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
钢结构设计PPT
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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、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
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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
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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。
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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）。
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钢结构设计的八大要点
钢结构设计的八大要点钢结构设计要点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。
（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。
（无论结构软件如何强大，扎实的结构概念和力学分析，及可靠的手算能力，才是过硬的素质。
）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。
屋面上雪压大的地区，屋而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，在框架中布置支撐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。
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钢结构设计
钢结构设计是指利用钢材作为主要结构材料，通过计算和分析，设计出满足建筑物或桥梁等工程要求的结构形式和尺寸。
钢结构设计需要考虑多方面的因素，如结构的承载能力、稳定性、抗震性、耐久性等。
在设计过程中，需要进行多种计算和分析，如受力分析、结构设计、构件设计等。
同时，钢结构设计也需要考虑施工的可行性和安全性，以确保结构的稳定性和安全性。
在实际应用中，钢结构设计已经被广泛应用于建筑、桥梁、塔架等领域，具有重量轻、强度高、施工周期短等优点。
钢结构设计是指在建筑物或其他工程中使用钢材作为主要结构材料，通过计算和设计来确定钢材的尺寸、数量和连接方式等，以保证结构的稳定性、安全性和经济性。
钢结构设计需要考虑多种因素，如荷载、强度、刚度、稳定性、耐久性、施工性等，同时还需要遵守相关的国家标准和规范，如《建筑结构设计规范》、《钢结构设计规范》等。
在钢结构设计中，还需要使用专业的计算软件和工具，如SAP2000、ETABS等，以提高设计效率和准确性。
最终，钢结构设计的目的是为了确保建筑物或其他工程的安全可靠，同时也要兼顾经济性和美观性。