今天給各位分享鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)的知識,其中也會對鋼結(jié)構(gòu)工程施工方案與技術(shù)措施進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!,本文目錄一覽:,1、,鋼結(jié)構(gòu)施工注意哪些事項(xiàng),2、,鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工藝?,3、,鋼結(jié)構(gòu)工施工過程中都要注意哪些細(xì)節(jié)?
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本文目錄一覽:
- 1、鋼結(jié)構(gòu)施工注意哪些事項(xiàng)
- 2、鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工藝?
- 3、鋼結(jié)構(gòu)工施工過程中都要注意哪些細(xì)節(jié)?
- 4、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
鋼結(jié)構(gòu)施工注意哪些事項(xiàng)
①安裝前鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn),施工單位應(yīng)對構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品合格證、設(shè)計(jì)文件與預(yù)拼裝記錄進(jìn)行檢查鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn),并復(fù)驗(yàn)記錄構(gòu)件的尺寸。鋼結(jié)構(gòu)的變形、缺陷超出允許偏差時(shí)鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn),應(yīng)進(jìn)行處理。
鋼結(jié)構(gòu)安裝前,應(yīng)編制詳細(xì)的測量和矯正工藝,厚鋼板的焊接應(yīng)在焊接安裝前進(jìn)行模擬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝試驗(yàn),編制相應(yīng)的施工工藝。對拼裝好的屋架應(yīng)預(yù)設(shè)一定的起拱度。
②鋼結(jié)構(gòu)吊裝就位后,應(yīng)對構(gòu)件定位軸線、標(biāo)高等設(shè)計(jì)要求控制點(diǎn)進(jìn)行測量做好標(biāo)記,對吊裝對接接頭質(zhì)量進(jìn)行焊前檢查。安裝好臨時(shí)支撐及鋼浪索以使鋼屋架在施工過程中安全穩(wěn)定。
③鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí),施工單位應(yīng)提交每榀構(gòu)件吊裝后的標(biāo)高尺寸、焊接、涂裝等分別向監(jiān)理提交驗(yàn)收。
昆山市巴城鎮(zhèn)施建彩鋼瓦夾芯板經(jīng)營部是鋼結(jié)構(gòu)施工的廠家。
鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工藝?
1鋼結(jié)構(gòu)的加工過程
梁與連接板的加工與焊接。與一般制作工序一樣,首先是下料,型鋼下料一般都是使用的切割機(jī),而由于性質(zhì)的不同,鋼板在下料時(shí)通常使用半自動的切割機(jī),以發(fā)揮人在這個過程當(dāng)中的控制作用。材料下好后,一定要對切割處進(jìn)行清渣修磨,為了方便后面的施工,就在修磨的過程中順便將各材料進(jìn)行編號并歸類放置。
在正式鉆孔前,應(yīng)在材料上面和劃針或是其它工具劃出孔的中心以及直徑,并在孔的周圍90°的位置上打四只沖孔,完成鉆孔后再仔細(xì)檢查。在用電動砂輪機(jī)或是磨光機(jī)對鋼板表面進(jìn)行打磨時(shí),就注意打磨的方向與鋼板的受力方向垂直,同時(shí)打磨范圍不小于螺栓直徑的四位為宜,而且在打磨的過程中還要注意不在鋼材的表面磨出明顯的凹坑,保證其表面的光滑與美觀。
2鋼柱的制作與安裝
鋼柱是高層,超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件,在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。100m高的超高層鋼柱一般分為8~12節(jié)構(gòu)件,鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計(jì)長度,即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換,要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號予以區(qū)別,正確安裝就位。決定高層與超高層建筑具體高度的主要豎向構(gòu)件就是鋼柱,一般情況下,為了保證建設(shè)工程的質(zhì)量與達(dá)標(biāo),一定要在現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)進(jìn)行對鋼柱的加工與制造。
鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式:
1)按相對標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3ram,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格,這種制作安裝一般在12層以下,層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。
2)按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上,精度要求較高的層高,應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。無論采用何種安裝方式,都應(yīng)在翻樣下料制作過程中充分表達(dá)出來,并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。
3框架梁的制作與安裝
框架梁與鋼柱的懸臂梁(短牛腿)連接,上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求,當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí),腹板的連接板可開橢圓孔,橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0(dO為螺栓孔徑),并應(yīng)保證孔邊距的要求??蚣芰旱姆瓨酉铝祥L度同樣不等干設(shè)計(jì)長度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長度。
采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí),孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔,前者精度低,后者精度高,應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí),應(yīng)保證模板的精度,以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差,只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔,若用氣割擴(kuò)孔,則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。
4鋼結(jié)構(gòu)的防火處理
鋼結(jié)構(gòu)在防火方面存在著不足,要對其進(jìn)行補(bǔ)救,就必須加以防火處理,將鋼結(jié)構(gòu)的耐火性極限提高,使其防火性能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中的相關(guān)要求范圍內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)當(dāng)中可能迅速升溫從而發(fā)生形變而坍塌,造成極其嚴(yán)重的后果,為了防止此類事件的發(fā)生,能采取的措施有很多種,如用耐火和絕熱材料涂在鋼結(jié)構(gòu)的表面以阻隔其與火焰的直接接觸,從而降低熱量在鋼板上的傳遞,防止其溫度的升高,在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中,應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的日趨完善及我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提升,鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程的施工當(dāng)中因其強(qiáng)度高、抗震性好、自重輕、隔音、保溫等獨(dú)特優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也推動了我國建筑事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)達(dá)到了質(zhì)的飛跑,不僅適用保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的綠色,還順應(yīng)了市場發(fā)展的需要,成為建筑業(yè)當(dāng)中的主流形勢,極大地推動了我國住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。
以上鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工藝由中達(dá)咨詢搜集整理
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鋼結(jié)構(gòu)工施工過程中都要注意哪些細(xì)節(jié)?
鋼結(jié)構(gòu)的主要施工技要點(diǎn)
1.保證鋼構(gòu)件及時(shí)進(jìn)入施工現(xiàn)場及合理堆放
相對其鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)他工程而言,建筑工程的施工場地可謂是非常狹小的,為實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的保證以及對每一位施工操作人員的安全保障工作更是增加不小的難度。對此一些常見的不良現(xiàn)象接踵而至,在緊急的施工現(xiàn)場中,急需某種鋼結(jié)構(gòu)建筑材料,但卻被那些并不急需的壓在了下面,對鋼結(jié)構(gòu)材料的翻找過程很容易出現(xiàn)對材料的不可避免的損壞,同時(shí)也影響了現(xiàn)場各施工工序的正常進(jìn)行,損壞鋼構(gòu)件的同時(shí),有拖延了工期的有效進(jìn)行,對工程的影響是很大的,所以一定要保證鋼構(gòu)件的及時(shí)進(jìn)場及合理堆放。
2.對塔吊的選擇
在高層建筑的施工過程中,塔吊可謂是隨處可見,但對于塔吊的選擇與拆裝也應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行,還要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來規(guī)定塔吊本身所放的位置等。在進(jìn)行塔吊的選擇時(shí),可以優(yōu)先考慮對爬式塔吊的選用,因?yàn)槠渥赓U成本相比其他種類的成本而言,可以說是很低的,并且在采用爬式塔吊的同時(shí)還省去了對各樓層復(fù)雜的加固措施,起重機(jī)在操作與運(yùn)行的過程中相應(yīng)的自由度也有了很大的增加,爬式塔吊對與其配合的起重機(jī)的各項(xiàng)能力等要求也沒有其他種類塔吊那樣嚴(yán)格苛刻。從節(jié)約及便捷的各個角度來看,選用爬式塔吊是非常經(jīng)濟(jì)的。
3.構(gòu)件的測量精度控制
對于構(gòu)件的安裝,一定要達(dá)到所需測量精度,否則在建成后的投入使用過程中是會出現(xiàn)預(yù)料以外的受力情況及破損現(xiàn)象,所以應(yīng)該在安裝的時(shí)候就真正將其盡量做到最好,保證很高的精確度以滿足建筑結(jié)構(gòu)的需要。在安裝的過程中要對各構(gòu)件及安裝組件進(jìn)行精確的測量,且在施工完成后要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查,已達(dá)到監(jiān)督的作用,從根本上保證施工全過程的安全與高效。另外還有對垂直度及軸線的測量也要做到相當(dāng)精確,這對構(gòu)件最終的精度控制也起著很大的作用。
4.對鋼結(jié)構(gòu)的吊裝
對鋼構(gòu)件的吊裝可謂是鋼構(gòu)建筑工程中相當(dāng)關(guān)鍵的程序之一,因?yàn)榈跹b整個過程的速度與平衡度將直接影響吊裝的質(zhì)量,從而對整個工程施工的影響也是很大的。在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊裝之前,必須要對構(gòu)件自身的形狀及結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析,以適當(dāng)?shù)牡跹b方式進(jìn)行吊裝,以避免因施工場地狹小等外界原因而使構(gòu)件在這一環(huán)節(jié)受到損傷。所以在實(shí)際的建筑工地上,一定要以現(xiàn)場的各種實(shí)際條件做基礎(chǔ),從而達(dá)到對周圍環(huán)境及條件的分區(qū)及高效利用,且能避免各程序各環(huán)節(jié)之間的相互干擾。
5.對鋼結(jié)構(gòu)的焊接
對于建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)施工,可是說在工期、質(zhì)量以及進(jìn)度上都是有著很嚴(yán)格的要求的,尤其有些建筑結(jié)構(gòu)還相當(dāng)?shù)膹?fù)雜,從而產(chǎn)生很大工程量,給施工建設(shè)者帶來了很大的施工難度。在焊接時(shí),要嚴(yán)格按照工序的規(guī)定要求進(jìn)行。在平面上,應(yīng)該遵循有中心向四周的放射性施工順序進(jìn)行相應(yīng)部位焊接鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn);在豎直方向上,要嚴(yán)格按照上下中的順序進(jìn)行焊接;在兩柱相對接的情況下,一定要保持相同的溫度、相等的速度以滿足焊接后的強(qiáng)度需求。
6.對鋼結(jié)構(gòu)的安全施工
安全生產(chǎn)貫穿了施工生產(chǎn)的全過程,尤其是對于鋼結(jié)構(gòu)的高層與超高層施工中,這樣的高空作業(yè)可以說安全系數(shù)是相當(dāng)?shù)偷?,如何真正將安全事故的發(fā)生率降低到0,是每一位施工建設(shè)的迫切愿望。所在整個的施工過程中,要徹底的強(qiáng)化進(jìn)入施工現(xiàn)場的每一個人的安全意識,同時(shí)對工地現(xiàn)場各區(qū)域加以劃分,明確個地段各人的權(quán)、責(zé)、利分配,要對每一個工人的安全意識及責(zé)任感最最大限度的調(diào)動,徹底從根本上消除安全事故的再次發(fā)生。安全事故的發(fā)生可謂是百害而無一利,這也就要求施工建設(shè)者要達(dá)到創(chuàng)優(yōu)的建筑工程,必須要做到質(zhì)量安全兩不誤,否則將嚴(yán)重影響工程工期的進(jìn)度及工程相應(yīng)所可能帶來的高額效益。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)房屋越來越多,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(包括相適應(yīng)的焊接材料型號),并對焊縫質(zhì)量提出質(zhì)量等級要求。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、伸長率、冷彎試驗(yàn)和硫、磷含量的合格保證;對于焊接鋼結(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)還對鋼材的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值、伸長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 及以上等級的碳素結(jié)構(gòu)鋼和q345b 及以上等級的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。不建議使用質(zhì)量等級為a 級的鋼材,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。一般來說,板材的對接焊縫,承受動力荷載構(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、受彎對接焊縫(如框架梁、柱及其連接節(jié)點(diǎn)的對接焊縫,工字形截面與其端板的對接焊縫),其焊縫應(yīng)采用坡口全熔透對接焊縫,其焊縫質(zhì)量等級不得低于二級。其他部位的焊縫,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)量等級一般只能是三級,其中某些重要角焊縫可允許要求其外觀缺陷符合二級的要求。
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,又給施工安裝帶來方便。
(2)將屋面橫向水平支撐設(shè)在端部第二個開間的同時(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。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)段長度最大為55m,鋼框架結(jié)構(gòu)房屋。溫度伸縮縫區(qū)段長度約為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)門剛很簡單,可以說是最簡單的鋼結(jié)構(gòu),因?yàn)橛袠?biāo)準(zhǔn)圖集。這里我簡單說一下;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)非常簡單,就是每隔一段距離,我們要做一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),其它跨通過系桿與這一跨穩(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)。下面說支撐,其實(shí)上一條已經(jīng)說明,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)是類似于梁來考慮的(pkpm中有專門計(jì)算抗風(fēng)柱的一個工具),這里注意一點(diǎn)即可,如果選用桁架式圖集,這個時(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)候考慮對齊(與桁架節(jié)點(diǎn)對齊)。
二,多層鋼結(jié)構(gòu)(包括鋼平臺) 這種東西其實(shí)也比較簡單,就是一個梁柱的連接過程,無非就是考慮一下梁柱的大小,其實(shí)主要是梁,通常情況,對于H或者工字鋼,對于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,對于槽鋼,可以1/25,對于柱子,通常情況用長細(xì)比控制,保證弱軸方向在100以內(nèi)一般驗(yàn)算均可滿足。對于國內(nèi)普通廠房,通常采用設(shè)置支撐的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì),因?yàn)檫@樣一來簡單,而來經(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)可按無側(cè)移計(jì)算,(國內(nèi)采用pkpm稍微麻煩一點(diǎn),因?yàn)閜kpm不能單側(cè)選擇無側(cè)移或者有側(cè)移,只能整體)相對來說很多指標(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,從剛度上來說,格柵板有優(yōu)勢,但格柵板上面走動肯定會掉灰下來。 其實(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),說到底長細(xì)比是一個很重要的概念,拉桿,壓桿,都不一樣。通過長細(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)生問題以后不至于倒塌。特別說明,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、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說:大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、雕塑、倉棚、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。此處僅簡單介紹. 詳請參考相關(guān)專業(yè)書籍.
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個過程中都應(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. 對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題,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規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法,以及結(jié)構(gòu)總體系和個分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡化近似設(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。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實(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 ),如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網(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比簡單的節(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。我國半數(shù)以上的此類高層為前者,對抗震不利。 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.一般的說要剛度均勻.力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,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,但是這會使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會吃不消,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。
柱截面按長細(xì)比預(yù)估. 通常50λ150, 簡單選擇值在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.
對應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),規(guī)范對截面的構(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)手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.
簡單結(jié)構(gòu)通過手算進(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)對其輸出結(jié)果的做"工程判定"。比如,評估各向周期、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)會用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會通過"適用條件、概念及構(gòu)造"的方式來保證結(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.
工程師們過分信任與依賴結(jié)構(gòu)軟件有可能帶來結(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的構(gòu)件,從給定的截面庫里選擇加大一級自動重新驗(yàn)算,直至通過,如sap2000等。這是常說的截面優(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)算長度系數(shù)的取定有時(shí)會不符合規(guī)范的規(guī)定.目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對于節(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,否則會很不經(jīng)濟(jì)。 使用軟件的前述自動加大截面的優(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)雖然承受彎矩沒有問題,但會產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動, 不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定. 會導(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[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自動完成.
具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:
1.焊接: 對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對應(yīng)Q235,E50對應(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兩個強(qiáng)度等級.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程中防腐層的破壞問題。
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)場無法安裝是初學(xué)者長犯的錯誤。此外,還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場定位與臨時(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、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H型鋼構(gòu)件是由3塊板組成的結(jié)構(gòu),一個鋼管相貫的節(jié)點(diǎn)就是一個空間結(jié)構(gòu)。
對構(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)一個受彎構(gòu)件被選成鋼管截面,且程序計(jì)算不通過時(shí),你不應(yīng)通過加大截面來滿足,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),更是來源于對基本的力學(xué)、材料等概念掌握。同時(shí)要求結(jié)構(gòu)師有開闊的視野。
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