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本文目錄一覽:
- 1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
- 2、鋼結(jié)構(gòu)的圖集代碼是什么
- 3、如何用PKPM計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)桁架
- 4、鋼結(jié)構(gòu) ! (看懂鋼結(jié)構(gòu)圖紙 需要看那些鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)圖集?)
- 5、鋼結(jié)構(gòu)桁架如何起拱
- 6、鋼結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)趺纯?/a>
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)房屋越來(lái)越多,廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑中。下面是我整理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的范文,歡迎閱讀!
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇一
1.設(shè)計(jì)時(shí)鋼材、焊縫質(zhì)量等級(jí)的正確選用
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件中,應(yīng)當(dāng)注明所用鋼材的質(zhì)量等級(jí)(包括相適應(yīng)的焊接材料型號(hào)),并對(duì)焊縫質(zhì)量提出質(zhì)量等級(jí)要求。鋼結(jié)構(gòu)房屋所使用的鋼材應(yīng)當(dāng)具有抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎試驗(yàn)和硫、磷含量的合格保證;對(duì)于焊接鋼結(jié)構(gòu),尚應(yīng)具有含碳量的合格保證。在地震區(qū),鋼結(jié)構(gòu)所使用的鋼材,除了具有上述合格保證外,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5001l-2001)還要求它們具有沖擊韌性的合格保證。為保證結(jié)構(gòu)有必要的安全儲(chǔ)備和足夠的塑性變形能力,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5001l-2001)還對(duì)鋼材的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值、伸長(zhǎng)率的限值和良好的可焊性等物理力學(xué)指標(biāo)做出了明確的規(guī)定,并要求寫入設(shè)計(jì)文件中。通常,鋼結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件宜采用q235b 及以上等級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼和q345b 及以上等級(jí)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。不建議使用質(zhì)量等級(jí)為a 級(jí)的鋼材,原因是這種類型的鋼材不保證沖擊韌性和延性性能,q235a級(jí)鋼材還不保證焊接要求的含碳量限值。在鋼結(jié)構(gòu)中,焊接連接已成為鋼結(jié)構(gòu)連接的最基本方法,焊縫質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)安全,所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況,確定焊縫的質(zhì)量等級(jí)。一般來(lái)說(shuō),板材的對(duì)接焊縫,承受動(dòng)力荷載構(gòu)件(如吊車梁)的較重要的焊縫,需作疲勞驗(yàn)算的焊縫,以及須與鋼材等強(qiáng)的受拉、受彎對(duì)接焊縫(如框架梁、柱及其連接節(jié)點(diǎn)的對(duì)接焊縫,工字形截面與其端板的對(duì)接焊縫),其焊縫應(yīng)采用坡口全熔透對(duì)接焊縫,其焊縫質(zhì)量等級(jí)不得低于二級(jí)。其鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集他部位的焊縫,一般均可采用角焊縫。角焊縫由于應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴(yán)重,內(nèi)部探傷亦很困難.其焊縫質(zhì)量等級(jí)一般只能是三級(jí),其中某些重要角焊縫可允許要求其外觀缺陷符合二級(jí)的要求。
2.門式鋼架房屋的溫度區(qū)段內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置獨(dú)立的空間穩(wěn)定支撐體系
(1)應(yīng)將屋面橫向水平支撐和柱間支撐布置在同一跨間內(nèi),形成獨(dú)立的空間支撐體系,既利于抗震,又給施工安裝帶來(lái)方便。
(2)將屋面橫向水平支撐設(shè)在端部第二個(gè)開間的同時(shí),應(yīng)在端跨相應(yīng)位置設(shè)置剛性縱向系桿,使山墻的風(fēng)荷載等水平力能可靠傳遞。
(3)屋面支撐的布置應(yīng)與山墻抗風(fēng)柱的位置相協(xié)調(diào),使抗風(fēng)柱的柱頂反力能直接傳到屋面橫向支撐的節(jié)點(diǎn)上,使山墻處屋面系統(tǒng)受力簡(jiǎn)單化,從而保證結(jié)構(gòu)的安全。
(4)屋面橫向水平支撐的直腹桿(包括屋脊處和柱頂處)應(yīng)按剛性系桿考慮。采用檁條兼做時(shí),應(yīng)對(duì)檁條的剛度和承載力進(jìn)行驗(yàn)算。否則,檁條很難起到剛性系桿作用,因?yàn)槌S玫膠 形或c 形冷彎薄擘型鋼檁條側(cè)向剛度很差,直接影響到房屋的縱向受力和傳力性能。當(dāng)檁條無(wú)法起到剛性直腹桿的作用時(shí),通常應(yīng)在屋脊處、柱頂處以及屋面設(shè)置橫向水平支撐直腹桿,在剛架斜梁間設(shè)置鋼管、h 型鋼或其它截面形式的剛性桿件,以保證房屋縱向結(jié)構(gòu)安全可靠地工作。在剛架轉(zhuǎn)角處(邊柱柱頂和屋脊,以及多跨房屋相應(yīng)位置的中間柱柱頂)的剛性系桿應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置。
(5)屋面支撐和柱間支撐當(dāng)采用柔性圓鋼拉條時(shí),宜設(shè)張緊裝置(如花蘭螺栓),當(dāng)荷載較大時(shí),柔性圓鋼拉條宜改為型鋼。
3.實(shí)腹式門式剛架應(yīng)按規(guī)范設(shè)置隅撐
在檁條或墻梁與剛架的連接處,在斜梁下翼緣的受壓區(qū)或剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣的受壓區(qū),至少每隔一根檁條或墻梁應(yīng)設(shè)置按受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)的隅撐,將檁條或墻梁與翼緣受壓區(qū)直接連接起來(lái)。采用雙層屋面板時(shí)亦應(yīng)設(shè)置隅撐。值得設(shè)計(jì)人員注意的是,隅撐雖小,但作用很大,它是用來(lái)保證斜梁下翼緣或剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣受壓穩(wěn)定的重要措施。如果工程未按規(guī)范要求設(shè)置隅撐,或者設(shè)置得很少,或者設(shè)置得不當(dāng).這都將影響剛架的整體穩(wěn)定性,危及結(jié)構(gòu)的安全。
4.壓型鋼板輕型屋面拉條的合理設(shè)置
對(duì)于有檁體系的壓型鋼板輕型屋面,為了減少檁條在使用階段和施工過(guò)程中的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn),通常在檁條間要設(shè)置拉條和撐桿作為檁條的側(cè)向支點(diǎn),以保證檁條的側(cè)向穩(wěn)定。拉條按拉桿設(shè)計(jì),撐桿按壓桿設(shè)計(jì)。拉條和撐桿不大,但作用不小,設(shè)計(jì)人員必須十分重視。
5.樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)鋼結(jié)構(gòu)房屋和混凝土結(jié)構(gòu)房屋由于材料性質(zhì)不同。溫度伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度差別很大。例如現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋。溫度伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度最大為55m,鋼框架結(jié)構(gòu)房屋。溫度伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度約為120mm。為了防止或減輕混凝土樓板開裂.鋼框架結(jié)構(gòu)房屋采用現(xiàn)澆混凝土樓板時(shí),原則上仍應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)的要求留設(shè)溫度伸縮縫。只有當(dāng)采用設(shè)置施工后澆帶和其它減小混凝土溫度變化或收縮的可靠措施時(shí),才可以適當(dāng)增大溫度伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度。
(2)壓型鋼板組合混凝土樓板,除了按計(jì)算(并滿足構(gòu)造要求)在鋼梁上焊接栓釘外,為了保證混凝土和壓型鋼板共同工作,它們之間應(yīng)有連接措施。其連接措施可以依靠壓型鋼板的縱向波槽或依靠壓型鋼板上的壓痕、開的小洞或沖成的不閉合孔眼,也可以依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋。由于產(chǎn)品規(guī)格的限制,目前國(guó)內(nèi)帶縱向波槽的壓型鋼板和帶壓痕或開小洞的壓型鋼板不多。所以,當(dāng)無(wú)法采用上述這兩種板型時(shí),要實(shí)現(xiàn)壓型鋼板和混凝土的連接,可在壓型鋼板上焊接橫向鋼筋。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇二
一、輕型廠房: 這里主要指門式鋼架,通常我們能做到的跨度大概就是15-36米的樣子,其實(shí)做到36米的時(shí)候用鋼量已經(jīng)不小,基礎(chǔ)也比較大(鋼架比較小(如24米以內(nèi))的時(shí)候柱底鉸接,比較大的時(shí)候用剛接)。當(dāng)然,即使9米跨度,也可以做成鋼架,而且這種情況還不少,主要用于不能打支撐又需要承受水平力的情況。其實(shí)門剛很簡(jiǎn)單,可以說(shuō)是最簡(jiǎn)單的鋼結(jié)構(gòu),因?yàn)橛袠?biāo)準(zhǔn)圖集。這里我簡(jiǎn)單說(shuō)一下;門剛的組成--門剛(骨架),檁條,系桿,支撐,墻檁,抗風(fēng)柱?;旧暇瓦@幾樣,下面一一說(shuō)明。門剛,可用pkpm或者其它軟件建模計(jì)算,導(dǎo)入荷載即可,恒載就是自重(檁條,支撐,屋面壓型鋼板及保溫層等),活荷載按荷載及門剛規(guī)范取即可(地震荷載通常不起控制作用)。這里要注意一點(diǎn),門剛要注意盡量用較薄的桿件,這里是采用屈曲后的強(qiáng)度,在需要的時(shí)候設(shè)置構(gòu)造加勁肋。其實(shí)這些書上都有的。通常屋面非輕鋼專業(yè)戶設(shè)計(jì)的這種門剛,30米跨以內(nèi)的,應(yīng)該控制用鋼量在30kg左右。檁條,門剛圖集上都有,根據(jù)荷載選取即可。檁條之間構(gòu)造連接教科書或者圖集上均有,通常選用C型或者Z型檁條(Z型檁條有個(gè)好處是可方便連接,并將檁條做成連續(xù)跨)。然后是系桿,系桿這個(gè)東西很重要,就是保證整體穩(wěn)定的,保證整體穩(wěn)定其實(shí)非常簡(jiǎn)單,就是每隔一段距離,我們要做一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),其它跨通過(guò)系桿與這一跨穩(wěn)定的東東連接在一起就可以了,所以這一跨穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),我們要設(shè)置柱間支撐,同時(shí)要設(shè)置屋面支撐(還有一種輕鋼就是采用桁架式,這個(gè)時(shí)候需要設(shè)置上下弦支撐),以保證這一跨的靜定結(jié)構(gòu)。下面說(shuō)支撐,其實(shí)上一條已經(jīng)說(shuō)明,就是那幾招。墻檁:基本上同屋面檁條,由風(fēng)荷載控制,抗風(fēng)柱,按下端固結(jié),上端鉸接計(jì)算,其實(shí)是類似于梁來(lái)考慮的(pkpm中有專門計(jì)算抗風(fēng)柱的一個(gè)工具),這里注意一點(diǎn)即可,如果選用桁架式圖集,這個(gè)時(shí)候抗風(fēng)柱一定要同時(shí)跟上下弦連接,并在布置的時(shí)候考慮對(duì)齊(與桁架節(jié)點(diǎn)對(duì)齊)。
二,多層鋼結(jié)構(gòu)(包括鋼平臺(tái)) 這種東西其實(shí)也比較簡(jiǎn)單,就是一個(gè)梁柱的連接過(guò)程,無(wú)非就是考慮一下梁柱的大小,其實(shí)主要是梁,通常情況,對(duì)于H或者工字鋼,對(duì)于9米以內(nèi)的梁,一般荷載(活荷載4以內(nèi)),梁高可以取到跨度的1/30,對(duì)于槽鋼,可以1/25,對(duì)于柱子,通常情況用長(zhǎng)細(xì)比控制,保證弱軸方向在100以內(nèi)一般驗(yàn)算均可滿足。對(duì)于國(guó)內(nèi)普通廠房,通常采用設(shè)置支撐的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),因?yàn)檫@樣一來(lái)簡(jiǎn)單,而來(lái)經(jīng)濟(jì)(梁柱其實(shí)可以采用剛性節(jié)點(diǎn),但不光是節(jié)點(diǎn)費(fèi)力費(fèi)錢,整體計(jì)算的時(shí)候也要復(fù)雜-費(fèi)材料一些),當(dāng)然,很多情況還是需要做成剛節(jié)點(diǎn)。但,通常如果設(shè)置了支撐以后,結(jié)構(gòu)可按無(wú)側(cè)移計(jì)算,(國(guó)內(nèi)采用pkpm稍微麻煩一點(diǎn),因?yàn)閜kpm不能單側(cè)選擇無(wú)側(cè)移或者有側(cè)移,只能整體)相對(duì)來(lái)說(shuō)很多指標(biāo)均很好控制。另外,鋼結(jié)構(gòu)樓面一般選用花紋鋼板或者格柵板,從剛度上來(lái)說(shuō),格柵板有優(yōu)勢(shì),但格柵板上面走動(dòng)肯定會(huì)掉灰下來(lái)。 其實(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),說(shuō)到底長(zhǎng)細(xì)比是一個(gè)很重要的概念,拉桿,壓桿,都不一樣。通過(guò)長(zhǎng)細(xì)比的概率,再計(jì)算應(yīng)力及穩(wěn)定,重點(diǎn)其實(shí)是穩(wěn)定。然后就ok了 總結(jié):鋼結(jié)構(gòu)最重要的是支持體系,即保證穩(wěn)定,所以,我們通常做成超靜定體系,這樣發(fā)生問(wèn)題以后不至于倒塌。特別說(shuō)明,鋼結(jié)構(gòu)雖然也可以懸挑,但通常我們都要增加支撐,特別是高層,主要是保證其為超靜定體系。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)篇三
(一) 判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說(shuō):大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、雕塑、倉(cāng)棚、工廠、住宅、山地建筑和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。
(二) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)選型及布置是對(duì)結(jié)構(gòu)的定性,由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。此處僅簡(jiǎn)單介紹. 詳請(qǐng)參考相關(guān)專業(yè)書籍.
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是"概念設(shè)計(jì)",它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要. 對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問(wèn)題,可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,從全局的角度來(lái)確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部構(gòu)造措施。 在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇,所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算、力學(xué)行為清晰、定性正確,并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí),它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
林同炎教授在《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書中介紹了用整體概念來(lái)規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法,以及結(jié)構(gòu)總體系和個(gè)分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡(jiǎn)化近似設(shè)計(jì)方法。
鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面桁架、網(wǎng)架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)形式。
其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒(méi)有解決,或沒(méi)有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。
結(jié)構(gòu)選型時(shí),應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)。在工業(yè)廠房中,當(dāng)有較大懸掛荷載或大范圍移動(dòng)荷載,就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架?;狙捍蟮牡貐^(qū),屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度外不需考慮雪載 ),如亞?wèn)|水泥廠石灰石倉(cāng)棚采用三心圓網(wǎng)殼,總雪載和坡屋面相比釋放近一半。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí),在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中,不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國(guó)半數(shù)以上的此類高層為前者,對(duì)抗震不利。 結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說(shuō)要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ). 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)、震)的作用線. 否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力. 框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會(huì)使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不消,此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子.
(三) 預(yù)估截面
結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。
鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí),可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算,這種方法很受歡迎。 確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。
柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估. 通常50λ150, 簡(jiǎn)單選擇值在80附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等.
對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),規(guī)范對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同,如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問(wèn)題,在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。
除此之外,構(gòu)件截面形式的選擇沒(méi)有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。
(四) 結(jié)構(gòu)分析
目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)考慮P-Δ,p-δ.
新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件:
典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.
簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過(guò)手算進(jìn)行分析.
復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析.
(五) 工程判定
要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做"工程判定"。比如,評(píng)估各向周期、總剪力、變形特征等。根據(jù)"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果.
不同的軟件會(huì)有不同的適用條件.初學(xué)者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離, 為了獲得實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,有時(shí)會(huì)用誤差較大的假定, 但對(duì)這種誤差, 會(huì)通過(guò)"適用條件、概念及構(gòu)造"的方式來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,"適用條件、概念及構(gòu)造"是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容.
工程師們過(guò)分信任與依賴結(jié)構(gòu)軟件有可能帶來(lái)結(jié)構(gòu)災(zāi)難,注重概念設(shè)計(jì)、工程判定和構(gòu)造措施有助于避免這種災(zāi)難.
(六) 構(gòu)件設(shè)計(jì)
構(gòu)件設(shè)計(jì)首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235和Q345. 當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345; 穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235.通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理. 經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的焊接組合截面(翼緣Q345,腹板Q235). 另外,焊接結(jié)構(gòu)宜選擇Q235B或Q345B。
當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。部分軟件可以將不通過(guò)的構(gòu)件,從給定的截面庫(kù)里選擇加大一級(jí)自動(dòng)重新驗(yàn)算,直至通過(guò),如sap2000等。這是常說(shuō)的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一,它減少了很多工作量。 但是,我們至少應(yīng)注意兩點(diǎn):
1.軟件在做構(gòu)件(主要是柱)的截面驗(yàn)算時(shí),計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的取定有時(shí)會(huì)不符合規(guī)范的規(guī)定.目前所有的程序都不能完全解決這個(gè)問(wèn)題。所以,尤其對(duì)于節(jié)點(diǎn)連接情況復(fù)雜或變截面的構(gòu)件,我們應(yīng)該逐個(gè)檢查.
2.當(dāng)上面第(三)條中預(yù)估的截面不滿足時(shí),加大截面應(yīng)該分兩種情況區(qū)別對(duì)待。
(1) 強(qiáng)度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度,其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度,抗剪不滿足加大腹板厚度。
(2) 變形超限,通常不應(yīng)加大板件厚度而應(yīng)考慮加大截面的高度,否則會(huì)很不經(jīng)濟(jì)。 使用軟件的前述自動(dòng)加大截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能,很難考慮上述強(qiáng)度與剛度的區(qū)分,實(shí)際上,除常用于網(wǎng)架設(shè)計(jì)外,其他結(jié)構(gòu)形式常常并不合適。
(七) 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一.在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定.有時(shí)出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致,如果你不能確信這種不一致帶來(lái)的偏差差在工程許可范圍內(nèi)(5%),就必須避免。 按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接. 初學(xué)者宜選擇可以簡(jiǎn)單定量分析的前兩者.常用的參考書有豐富的推薦的節(jié)點(diǎn)做法及計(jì)算公式.
連接的不同對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚大.比如,有的剛接節(jié)點(diǎn)雖然承受彎矩沒(méi)有問(wèn)題,但會(huì)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動(dòng), 不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定. 會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工程變形大于計(jì)算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果.
連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法, 初學(xué)者可偏安全選用前者.設(shè)計(jì)手冊(cè)[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計(jì)者查用,比較方便. 也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來(lái)自動(dòng)完成.
具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:
1.焊接: 對(duì)焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強(qiáng)制規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格遵守. 焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng).E43對(duì)應(yīng)Q235,E50對(duì)應(yīng)Q345. Q235與Q345連接時(shí),應(yīng)該選擇低強(qiáng)度的E43,而不是E50.
焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫. 焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近.其他詳細(xì)內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定.
2.栓接:
鉚接形式,在建筑工程中,現(xiàn)已很少采用.
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結(jié)構(gòu)部位使用.
高強(qiáng)螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí).根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型.兩者計(jì)算方法不同. 高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格M12. 常用M16~M30. 超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,應(yīng)慎重使用。
自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接. 在低層墻板式住宅中也常用于主結(jié)構(gòu)的連接. 難以解決的是自攻過(guò)程中防腐層的破壞問(wèn)題。
3.連接板: 需驗(yàn)算栓孔削弱處的凈截面抗剪等. 連接板厚度可簡(jiǎn)單取為梁腹板厚度加4mm,則除短梁或有較大集中荷載的梁外,常不需驗(yàn)算抗剪。
4.梁腹板: 應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪.承壓型高強(qiáng)螺栓連接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓.
5.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場(chǎng)焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安裝是初學(xué)者長(zhǎng)犯的錯(cuò)誤。此外,還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位與臨時(shí)固定。
6.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平. 比如鋼管連接節(jié)點(diǎn)的相貫線的切口可能需要數(shù)控機(jī)床等設(shè)備才能完成.
(八) 圖紙編制
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段,設(shè)計(jì)圖由設(shè)計(jì)單位提供,施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制,有時(shí)也會(huì)由設(shè)計(jì)單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾,有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普遍。
1.設(shè)計(jì)圖: 是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù). 深度及內(nèi)容應(yīng)完整但不冗余. 在設(shè)計(jì)圖中,對(duì)于設(shè)計(jì)依據(jù)、荷載資料(包括地震作用)、技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)要求(包括制造和安裝、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的等級(jí)、涂裝及運(yùn)輸?shù)?、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面選用以及結(jié)構(gòu)的主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均應(yīng)表示清楚,以利于施工詳圖的順利編制,并能正確體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖。主要材料應(yīng)列表表示。
2.施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等.深度須能滿足車間直接制造加工.不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨(dú)繪制表達(dá),并應(yīng)附有詳盡的材料表.
設(shè)計(jì)圖及施工詳圖的內(nèi)容表達(dá)方法及出圖深度的控制,目前比較混亂,各個(gè)設(shè)計(jì)單位
之間及其與鋼結(jié)構(gòu)公司之間不盡相同。 初學(xué)者可參考他人的優(yōu)秀設(shè)計(jì)并參考相關(guān)的工具書,并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制。
概念設(shè)計(jì)的一個(gè)方面:
當(dāng)你在設(shè)計(jì)中,能夠把結(jié)構(gòu)看作構(gòu)件,把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu),你就已經(jīng)走近概念設(shè)計(jì)了。
把結(jié)構(gòu)當(dāng)作構(gòu)件,比如,一棟大廈的結(jié)構(gòu)就是一根懸臂梁, 一座桁架大鐵橋就是一根連續(xù)梁。
把構(gòu)件看作結(jié)構(gòu),比如,一個(gè)H型鋼構(gòu)件是由3塊板組成的結(jié)構(gòu),一個(gè)鋼管相貫的節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)。
對(duì)構(gòu)件特性的把握:
比如,鋼管適合做二力(壓)桿,不適合做抗彎構(gòu)件。它做兩端鉸接柱或支撐很出色,但是很少用作梁。 當(dāng)一個(gè)受彎構(gòu)件被選成鋼管截面,且程序計(jì)算不通過(guò)時(shí),你不應(yīng)通過(guò)加大截面來(lái)滿足,而是應(yīng)該改用有強(qiáng)弱軸的截面。
如此等等,是基本的概念。
概念設(shè)計(jì)能力,不單生成于豐富的經(jīng)歷與經(jīng)驗(yàn),更是來(lái)源于對(duì)基本的力學(xué)、材料等概念掌握。同時(shí)要求結(jié)構(gòu)師有開闊的視野。
鋼結(jié)構(gòu)的圖集代碼是什么
鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集的圖集代碼非常多鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集,現(xiàn)列舉一些常用鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集的如下:
01SG519 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖
04SG518-3 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)
03SG520-1 實(shí)腹式鋼鋼吊車梁(中輕級(jí)工作制Q235鋼)
06J925-2 壓型鋼板
11J930 住宅建筑構(gòu)造圖集
02BGP03 陽(yáng)光板圖集
01J925-1 壓型板圖集
04G362 預(yù)埋件圖集
05G525 吊車軌道聯(lián)結(jié)及車擋(適用于鋼結(jié)構(gòu)吊車梁)
03SG520-2 鋼吊車梁(中級(jí))
03SG520-1 實(shí)腹式吊車梁
02SG518-1 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)
05J621-3 通風(fēng)天窗圖集
d03J603-2 鋁合金節(jié)能門窗圖
03G102 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制圖深度和表示方法
05CG02 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖實(shí)例—多、高層房屋
06SG501 民用建筑鋼結(jié)構(gòu)防火構(gòu)造
08SG115-1 鋼結(jié)構(gòu)施工圖參數(shù)表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖
鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集的結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)圖集,是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡(jiǎn)便,廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。
如何用PKPM計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)桁架
1、PKPM系列軟件中有一個(gè)模塊叫STS,適用于各種輕型鋼屋架的計(jì)算,例如鋼結(jié)構(gòu)廠房,構(gòu)筑物,設(shè)備塔樓等。
2、PKPM系列中有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的另一個(gè)模塊叫 STPJ ;適用于計(jì)算重型鋼結(jié)構(gòu)廠房,這個(gè)用的比較少。
3、PKPM中有關(guān)網(wǎng)架的模塊叫 MSGS,這個(gè)可以計(jì)算各類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。PKPM系列中直接和鋼結(jié)構(gòu)有關(guān)的就這3種了。
按設(shè)計(jì)圖示尺寸以鋼材重量計(jì)算,不扣除孔眼、切邊、切肢的重量,焊條、鉚釘、螺栓等重量不另增加。不規(guī)則或多邊形鋼板,以其外接規(guī)則矩形面積計(jì)算。鋼網(wǎng)架應(yīng)區(qū)分球形結(jié)點(diǎn)、鋼板結(jié)點(diǎn)等連接形式。
鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強(qiáng),故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;
材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動(dòng)力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。
擴(kuò)展資料
1、鋼桁架連接方法
鋼桁架可用焊接、普通螺栓連接、高強(qiáng)度螺栓連接或鉚接。焊接應(yīng)用最廣;普通螺栓連接常用于可拆卸的結(jié)構(gòu)、輸電塔和支撐系統(tǒng);高強(qiáng)度螺栓連接常用于重型鋼桁架的工地連接;鉚接用于受較大動(dòng)力荷載的重型鋼桁架,目前已逐漸被高強(qiáng)度螺栓連接所代替。
2、高跨比
鋼桁架的高度由經(jīng)濟(jì)、剛度、使用和運(yùn)輸要求確定。增加高度可減小弦桿截面和撓度,但增加腹桿用量和建筑高度。鋼桁架的高跨比通常采用 1/5~1/12;鋼材強(qiáng)度高、剛度要求嚴(yán)的鋼桁架應(yīng)采用相對(duì)偏高值。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定;一般屋面坡度為1/2~1/3時(shí),高跨比相應(yīng)為1/4~1/6。
3、腹桿體系
鋼桁架的腹桿體系通常采用人字式或單斜式等形式。人字式腹桿的腹桿數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)較少,應(yīng)用較廣;為減少受有荷載的弦桿或受壓弦桿的節(jié)間尺寸,通常增加部分豎桿。單斜式腹桿通常布置使較長(zhǎng)的斜桿受拉,較短的豎桿受壓,有時(shí)用于跨度較大的鋼桁架。
如需進(jìn)一步減小弦桿及腹桿的長(zhǎng)度,可采用再分式腹桿體系,鋼桁架高度較大且節(jié)間較小時(shí)可采用K式或菱形腹桿體系。在支撐桁架和塔架中,常采用能較好承受變向荷載的交叉式腹桿體系,交叉斜桿通常按拉桿設(shè)計(jì)。斜腹桿對(duì)弦桿的傾斜角通常在30°。
參考資料來(lái)源:百度百科-PKPM
鋼結(jié)構(gòu) ! (看懂鋼結(jié)構(gòu)圖紙 需要看那些鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)圖集?)
圖集有很多的,個(gè)人感覺(jué)鋼結(jié)構(gòu)沒(méi)有太復(fù)雜的東西,節(jié)點(diǎn)而已。剖面剖過(guò)來(lái)剖過(guò)去,仔細(xì)想總能想明白的。
說(shuō)到圖集,可以先從門式剛架入手,鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用的一個(gè)典型例子。柱腳,梁柱,梁梁連接里面都有的。復(fù)雜一點(diǎn)的再加上吊車。基本上這個(gè)懂了,其他的也沒(méi)什么問(wèn)題了
另外還有一本 鋼結(jié)構(gòu)施工圖參數(shù)表示方法,也可以參考。其他的就是鋼屋架,鋼網(wǎng)架,舉一反三了
鋼結(jié)構(gòu)桁架如何起拱
鋼結(jié)構(gòu)桁架:
起拱火焰烘烤使上玄H鋼正面一溜局部受熱到700一一800度;母材顏色暗紅即可。上下烤一道也可,或燒成燒餅狀也可,但目的就一個(gè),就是讓H鋼起拱。
2米一個(gè)段一個(gè)段的燒烤完后,自然冷卻查看地面的起拱線或拉線量尺寸,看各部位的尺寸夠不夠。值的一提的是烘烤部位的尺寸一定要比設(shè)計(jì)尺寸要超出5毫米,這樣冷卻收縮后尺寸正符合圖紙要求。
鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、材料強(qiáng)度高,自身重量輕
鋼材強(qiáng)度較高,彈性模量也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低,因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小,自重輕,便于運(yùn)輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結(jié)構(gòu)。
2、鋼材韌性,塑性好,材質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)可靠性高
適于承受沖擊和動(dòng)力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻,近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好
由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封,可以作成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。