结构设计的目的:是保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程中能满足各种预定功能要求并具有适 当的可靠性。
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。
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能 限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础.柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要 尽量靠近侧向力(风、震)的作用线.否则应考虑结构的扭转.结构的抗侧应有多道防线.比如有支撑框架结构, 柱子至少应能单独承受 1/4 的总水平力.
3.连接板:需验算栓孔削弱处的净截面抗剪等.连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加 4mm,则除短梁或有较 大集中荷载的梁外,常不需验算抗剪。这个东东,其实就是两个对焊件上边加的哪个钢板(一般是)
4.梁腹板:应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压.
5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学 者长犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
1.焊接:对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守.焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43 对应 Q235,E50 对应 Q345.Q235 与 Q345 连接时,应该选择低强度的 E43,而不是 E50.
焊接设计中不得任意加大焊缝.焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝 构造方面的规定.
结构选型时,应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中,当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载,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 度外不需考虑雪载), 如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳,总雪载和坡屋面相比释放近一半。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。
钢结构的特点:轻质高强;塑性、韧性好;各向同性,性能稳定;可焊性;不易渗漏;耐热但不耐火;耐腐 蚀性差;制造简便,施工周期短。
塑性:承受静力荷载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,材料吸收变形能的能力。塑性好,会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断 裂,给人以安全保障。
6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平.比如钢管连接节点的相贯线的切口可能需要数控机床等设备才能 完成.
钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段,设计图由设计单位提供,施工详图通常由钢结构制造公司根 据设计图编制,有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛 盾,有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。
高强螺栓,使用日益广泛.常用 8.8s 和 10.9s 两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不 同.高强螺栓最小规格 M12.常用 M16~M30.超大规格的螺栓性能不稳定,应慎重使用。
自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接.在低层墙板式住宅中也常用于主结构的连接.难以解决的是自 攻过程中防腐层的破坏问题。
YG:压杆或是圆管(从材料表中分别) XG:系杆 LG:拉管 QLG:墙拉管 QCG:墙撑管 GZL 直拉条 GXL 斜拉条 GJ30-1 跨度为 30m 的门式刚架,编号为 1 号
3 钢结构设计图 1)设计说明:设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级(必要时提出物理、 力学性能和化学成份要求)及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施; 2)基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图; 3)结构平面(包括各层楼面、屋面)布置图应注明定位关系、标高、构件(可布置单线绘制)的位置及编 号、节点详图索引号等;必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图;空间网架应绘制上、下弦杆和关 键剖面图; 4)构件与节点详图 a)简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示,注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法,连接节点 详图,施工、安装要求。 b)格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面(必要时加立面)、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明 单构件型号、规格,组装节点和其他构件连接详图。 4 钢结构施工详图 根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图,标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流 程要求、焊缝质量等级等,宜对零件进行编号;并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。 《常用用术语》
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短 向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较 短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.
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。