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钢结构常识(入门必看)

钢结构常识(入门必看)
钢结构常识(入门必看)

钢结构加工制作流程

(1)钢材力学指标:结构用钢的力学指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率、低温冲击韧性。这些指标应

符合《钢结构设计规范》的要求,但其中低温冲击韧性仅在结构可能处于低温环境下工作时才要检验。钢

材力学指标的测定须符合《钢材力学及工艺性能试验取样规定》(GB2975-82)

(2)钢材化学成分:与钢材的可加工性、韧性、耐久性等有关。其中主要是碳的含量,合金元素的含量

及硫、磷等杂质元素的限制含量应符合规范(GB222-84)要求。

(3)工艺性能:工艺性能主要包括可焊性和加工性能。可焊性与含碳量或碳当量(低合金钢)有关,可

用可焊性试验鉴定。加工性能则通过冷弯试验来确定。按(GB232-88)为标准。

(4)几何尺寸偏差:钢材(钢板、型钢、圆钢、钢管)的外形尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内

。允许偏差值可参考国家标准GB709-88、GB706-88、GB787-88、GB978-88,GB707-88、GB816-87等。

(5)钢材外形缺陷:钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、褶皱、夹杂和压入的氧化铁皮。这些缺

陷必须清除,清除后该处的凹陷深度不得大于钢材厚度负偏差值。另外,当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕

等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。

(6)机械切割:使用机械力(剪切、锯割、磨削)切割,相应的机械有剪板机、锯床、砂轮机等,较适

合于厚度在12~16mm以下钢板或型材的直线性切割。

(7)气割:使用氧-乙炔、丙烷、液化石油气等火焰加热融化金属,并用压缩空气吹去融蚀的金属液,

从而使金属割离,适合于曲线切割和多头切割。)

(8)等离子切割:利用等离子弧线流实现切割,适用于不锈钢等高熔点材料的切割。

(9)热成形加工:是指将钢材加热到一定温度后再进行加工。这种方法适于成形、弯曲和矫正在常温下

不能做的工件。热加工终止温度不得低于700℃。加热温度在200~300℃时钢材产生蓝脆,严禁锤打和弯

曲。含碳量超出低碳钢范围的钢材一般不能进行热加工。

(10)冷成形加工:是在常温下进行的。由于外力超出材料的屈服强度而使材料产生要求的永久变形,或

由于外力超出了材料的极限强度而使材料的某些部分按要求与材料脱离。冷加工都有使材料变硬变脆的趋

势,因而可通过热处理使钢材恢复正常状态或刨削掉硬化较严重的边缘部分。环境温度低于-16℃时不得

冷加工碳素钢。低于-12℃时,不得加工低合金钢。

(11)弯曲加工:根据设计要求,利用加工设备和一定的工装模具把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方

法。冷弯适合于薄板、小型钢;热弯适合于较厚的板及较复杂的构件、型钢,热弯温度在950~1100℃。

(12)卷板加工:在外力作用下使平钢板的外层纤维伸长,内层纤维缩短而产生弯曲变形的方法。卷板由

卷板机完成。根据材料温度的不同,又分为冷卷和热卷。卷板主要用于焊接圆管柱、管道、气包等。

(13)折边:把钢结构构件的边缘压弯成一定角度或一定形状的工艺过程称为折边。折边一般用于薄板构

件。折边常用折边机,配合适当的模具进行。

(14)模压:模压是在压力设备上利用模具使钢材成型的一种方法。具体作法有落料成形、冲切成形、压

弯、卷圆、拉伸、压延等。

(15)铲边:铲边是通过对铲头的锤击作用而铲除金属的边缘多余部分而形成坡口。

铲边有手工和风动

之分,风动用风铲。铲边的精度较低,一般用于要求不高、少量坡口的加工。

(16)刨边:刨边时工件被压紧,刨刀沿所加工边缘作往复运动,刨出坡口。刨边可刨直边或斜边。

(17)铣边:铣边与刨边类似,只是刨边机走刀箱的刀架和刨刀用盘形铣刀代替,即铣刀在沿边缘作直

线运动的同时还作旋转运动,加工工效较高。

(18)碳弧气刨:将碳棒作电极,与被刨削的金属间产生电弧将金属加热到融化状态,然后用压缩空气

把融化的金属吹掉。工效较高。

(19)地样法:在装配平台上按1:1放构件实样,然后根据零件在实样上的位置,分别组装起来成为构

件。

(20)仿型复制法:先用地样法组装成单面结构,并加定位焊,然后翻身作为复制胎膜,在其上面装配

另一单面结构。适用于横断面互为对称的桁架结构。

(21)立装:根据构件的特点及其零件的稳定位置,选择自上而下或自下而上的装配,适于放置平稳、

高度不大的结构。

(22)卧装:构件放置平卧位置装配。用于断面不大但长度较大的细长构件。

(23)胎膜装配法:把构件的零件用胎膜定位在其装配位置上组装。用于制造构件批量大精度高的产品

(24)电弧焊:利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔合的过程称为电弧焊。电弧焊有手工焊、自动

焊、半自动焊和气体保护焊之分。

(25)电阻焊:以电流通过接触的两个焊件,在接触处电阻最大,电流通过产生高温,使材料呈半熔化

状态,在加压力而熔合起来。一般用于对焊圆钢或点焊钢板。

(26)电渣焊:借电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化金属进行焊接。如用于箱形柱与梁刚接时柱内连

接梁上下翼缘处加劲板的熔透焊。

(27)手工焊:全部用人工操作的电弧焊,工效低,质量靠自己,稳定性差,但灵活,适于较短而复杂

的焊缝或工地焊。

(28)埋弧自动焊:焊接时电弧埋在粉状焊剂下面,由机械自动撒焊剂并送出移动焊丝。适用于较长焊

缝。焊缝质量好,效率高。

(29)气体保护焊:用CO2或氩气等保护电弧焊熔化的金属,其焊丝和气体的送出均为自动,仅需手工移

动焊枪。属半自动焊,焊接质量好,效率高。

(30)抛丸:抛丸将粒径为0.8~2.0mm的钢丸经抛射机叶轮中心吸入,在叶轮尖定向高速抛出,射向需要

作防锈处理的钢结构表面,达到机械除锈的目的.这种方法除锈效率高,费用低,污染少。

钢结构的防腐蚀措施

(1)耐候钢:耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢,一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属,

使金属表面形成保护层,以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用

耐候钢》(GB4172-84)。

(2)热浸锌:热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,

锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点

是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结

构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防

腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈,然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须

处理彻底。对于钢结构设计者,应该避免设计出具有相贴合面的构件,以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或

酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。

若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂,从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅,易在

管内积存。

(3)热喷铝(锌)复合涂层:这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢

构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化,并

用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度约80μm~100μm)。最后用环氧树

脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工,因而管状构件两

端必须做气密性封闭,以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强,构件形状尺寸几乎不

受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的,受约

束的,因而不会产生热变形。与热浸锌相比,这种方法的工业化程度较低,喷砂喷铝(锌)的劳动强度大

,质量也易受操作者的情绪变化影响。

(4)涂层法:涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法(但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年)。

所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低,但用于户外时维护成本较高。涂

层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈,

露出金属的光泽,除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境

。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆(层)和面漆(层)之分。底漆含粉料

多,基料少。成膜粗糙,与钢材粘附力强,与面漆结合性好。面漆则基料多,成膜有光泽,能保护底漆不

受大气腐蚀,并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题,前后选用不同涂料时要注意它们的相容性

。涂层的施工要有适当的温度(5~38℃之间)和湿度(相对湿度不大于85%)。涂层的施工环境粉尘要少

,构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm

,室内工程为125μm,允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中,干漆膜总厚度可

加厚为200~220μm。

(5)阴极保护法:在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。

钢结构的安装要点

(1)摩擦系数:,其中F为抗滑移试验所测得的使试件产生初始

滑移的力,nf为摩擦面数,为与F对应的高强螺栓拧紧预拉力实测

值之和。

(2)扭矩系数:,其中d为高强螺栓公称直径(mm),M为施加扭矩值(N﹒M ),P 为螺栓预紧力。10.9

级高强度大六角螺栓连接必须保证扭矩系数K的平均值为0.110~0.150。其标准偏差应小于等于0.010。

(3)初拧扭矩:为了缩小螺栓紧固过程中钢板变形的影响,可用二次拧紧来减小先后拧紧螺栓之间的相

互影响。高强螺栓第一次拧为初拧,使其轴力宜达到标准轴力的60%~80%。

(4)终拧扭矩:高强螺栓最后紧固用的扭矩为终拧扭矩。考虑各种预应力的损失,终拧扭矩一般比按设

计预拉力作理论计算的扭矩值大5%~10%。

【漆前表面处理相关知识】

工件在加工、运输、存放等过程中,表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油

和其他污物。要使深层能牢固地附着在工件的表面上,在涂装前就必须对工件表面进行清理,否则,不仅

影响涂层与基体金属的结合力和抗腐蚀性能,而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀,使

涂层剥落,影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层,延长

产品使用寿命的重要保证和措施。

为提供良好的工件表面,涂漆前对工件表面的处理有以下几点:

1.无油污及水分

2.无锈迹及氧化物

3.无粘附性杂质

4.无酸碱等残留物

5.工件表面有一定的粗糙度

常用的表面处理方法有::::

手工处理:如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳动强度大

,生产效率低,质量差,清理不彻底。

化学处理:主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性

的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污的目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若

时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象。对于较复杂的结构件和有孔的零件,经酸性溶

液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物

易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保

意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。

机械处理法:主要包括抛丸法和喷丸法。抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速,抛射至工件进行除锈清理

的方法。但抛丸灵活性差,受场地限制,清理工件时有些盲目性,在工件内表面易产生清理不到的死角。

设备结构复杂,易损件多,特别是叶片等零件磨损快,维修工时多,费用高,一次性投入大。

喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理

,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe3o4和Fe2o3

没有塑性,破碎后剥离,而油膜与基材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷丸无法彻底清除油污

。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。

但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个

深地坑及做防水层来装置机械,建设费用高,维修工作量及维修费用极大,喷砂过程中产生大量的矽尘无

法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。

钢结构检测基础知识

钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产,并需有合格证明,因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。钢结构工程中主要的检测内容有:

(1)构件尺寸及平整度的检测;

(2)构件表面缺陷的检测;

(3)连接(焊接、螺栓连接)的检测;

(4)钢材锈蚀检测;

(5)防火涂层厚度检测。

如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再检测其化学成分。

二、钢结构各检测规范的应用范围

三、构件尺寸及平整度的检测

每个尺寸在构件的3个部位量测,取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差;偏差的允许值应符合其产品标准的要求。

梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形,因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。

检查时可先目测,发现有异常情况或疑点时,对梁、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线,然后测量各点的垂度与偏差;对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。

四、构件表面缺陷的检测——磁粉探伤

1、磁粉探伤的基本原理

外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化,被磁化后的工件上若不存在缺陷,则它各部位的磁特性基本一致,而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时,由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙,使缺陷部位的磁阻大大增加,工件内磁力线的正常传播遭到阻隔,根据磁连续性原理,这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件,并在工件表面形成漏磁场。

漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来,从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。

将铁磁性材料的粉未撒在工件上,在有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显示缺陷形状的磁痕,能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作,通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类,荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质,使它在紫外线的照射下能发出荧光,主要的作用是提高了对比度,便于观察。

磁粉检测又分干法和湿法两种:

干法—将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动,通常干法检测所用的磁粉颗粒较大,所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时,如温度较高的试件,则只能采用干湿法。

湿法—将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面,这时磁粉借助液体流动性较好的特点,能够比较容易地向微弱的漏磁场移动,同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉,使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附,因此湿法

比干法的检测灵敏度高。

2、磁粉探伤的一般程序

(预处理-磁化-施加磁粉-观察记录)

1. 预处理

将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉,以免影响磁粉附着在缺陷上。

2. 磁化

选用适当的磁化方法和磁化电流,接通电源,对构件进行磁化。

3.施加磁粉

按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。

4.观察记录

用非荧光磁粉擦伤时,在光线明亮的地方,用自然光或灯光进行观察;用荧光磁粉擦伤时,则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。

连接(焊接、螺栓连接)的检测

钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。

连接板的检查包括:1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;2)用直尺作为靠尺检查其平整度;3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。

对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。

焊接连接目前应用最广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。

检查焊缝缺陷时,可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。

焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜,当存在疑义时,采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求,需进行修补。

焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成,可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。

六、钢材锈蚀的检测

钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中容易生锈,锈蚀导致钢材截面削弱,承载力下降。钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。检测钢材厚度(必须先除锈))的仪器有超声波测厚仪(声速设定、耦合剂)和游标卡尺。

超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知,或通过实测确定,由波速和传播时间测算出钢材的厚度,对于数字超声波测厚仪,厚度值会直接显示在显示屏上。

七、防火涂层厚度的检测

钢结构在高温条件下,材料强度显著降低。譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子,世贸大厦采用筒中筒结构,为姊妹塔楼,地下6层,地上

110层,高411m,标准层平面尺寸63.5m×63.5m,总面积125万平方米,整个大楼可容纳5万人办公,相当于5个深圳地王大厦。外筒为钢柱,建于1973年,每幢楼用钢量7800t。两座大楼受飞机撞击之后,一个在一小时倒塌,另一个在一小时四十倒塌。

防火涂层的质量要求

薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm,涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求;厚型防火涂层表面裂纹宽度不应大小1mm,其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求,且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。防火涂料涂层厚度测定用测针(厚度测量仪)测定。

全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定,在构件长度内每隔3m取一截面,对于梁和柱在所选择的位置中,分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值,精确到0.5mm。

连接(焊接、螺栓连接)的检测

钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。

连接板的检查包括:1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;2)用直尺作为靠尺检查其平整度;3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。

对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。

焊接连接目前应用最广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。

检查焊缝缺陷时,可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。

焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜,当存在疑义时,采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求,需进行修补。

焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成,可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。六、钢材锈蚀的检测

钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中容易生锈,锈蚀导致钢材截面削弱,承载力下降。钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。检测钢材厚度(必须先除锈))的仪器有超声波测厚仪(声速设定、耦合剂)和游标卡尺。

超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知,或通过实测确定,由波速和传播时间测算出钢材的厚度,对于数字超声波测厚仪,厚度值会直接显示在显示屏上。

七、防火涂层厚度的检测

钢结构在高温条件下,材料强度显著降低。譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子,世贸大厦采用筒中筒结构,为姊妹塔楼,地下6层,地上110层,高411m,标准层平面尺寸63.5m×63.5m,总面积125万平方米,整个大楼可容纳5万人办公,相当于5个深圳地王大厦。外筒为钢柱,建于1973年,每幢楼用钢量7800t。两座大楼受飞机撞击之后,一个在一小时倒塌,另一个在一小时四十倒塌。

防火涂层的质量要求

薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm,涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求;厚型防火涂层表面裂纹宽度不应大小1mm,其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求,且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。防火涂料涂层厚度测定用测针(厚度测量仪)测定。

全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定,在构件长度内每隔3m取一截面,对于梁和柱在所选择的位置中,分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值,精确到0.5mm。

面料知识试题 [面料基础知识]

对布料有了初步的认识,首先熟悉面料的分类,便于以后对布料的辨别; 再者熟悉布料的性能特点,便于产品需求找出适合的面料; 布料在摄影包上的应用 摄影包最直接的作用就是保证相机、摄影器材的安全。那么, 在布料的选择上,要求耐用、耐磨、可以防雨、雪等,根据不同类型的摄影包, 还要考虑到布料的耐热度和强度。 摄影包面料常见的有两种一种是尼龙和人造纤维。采用这类材料的摄影包较多。由于尼龙和人造纤维材料本身的特性,这类摄影包一般都具有较好的防水性能,也比较耐用;第二种是帆布。采用帆布的摄影包手感比较柔软且洗涤比较方便。由于帆布本身并不防水,所以帆布面料的摄影包采用防水涂层或在两层帆布中间加防水层来达到防水的目的。帆 布面科的缺点就在于重量较大。 下阶段学习的重点是对布料的辨别与应用。多到工厂学习。 纺织面料品种

纺织面料分棉、麻、毛、丝和化学纤维等五大类,各类的织物的品种分类、命名都有一定的规律和统一规定,熟悉了织物的品名,可了解各类 织物的性能,有助对这些织物的利用和进行设计。 纺织纤维的分类 天然纤维植物纤维(棉、麻)、动物纤维(毛、丝)、矿物纤维(石 棉) 化学纤维再生纤维(纤维素纤维、蛋白质纤维、海藻纤维)、合成纤维(棉纶、涤纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶、其他)、无机纤维(硅酸 盐纤维、金属纤维、其他) 一、天然纤维纺织面料 (一)、棉布 性能特点

1、吸湿性强 2、棉布对无机酸非常不稳定 3、稀碱在常温下,对棉布不发生作用,用20%的烧碱溶液处理,则会发 生激烈收缩想象,同时断裂强度明显增加。 4、长时间的暴露在阳光和大气中,棉布可起缓慢的氧化作用,强力降低。在100℃时,在空气中长时间处理,棉步会受到一定的破坏,可暂地忍受 125~150℃的高温处理,随时间的延长,将发生碳化现象。 5、微生物、霉菌等对棉布织品有破坏作用。 分类 1、按染色的方式分类 按染色的方式分类可分为本色棉布、漂白布、染色布、印花布、色织布 等五类。

钢结构设计 学习指南

学习指南 1、课程的重要性和学习目标 本课程是土木工程专业的一门重要的专业课,是一门理论和实际结合较强的课程。通过本课程的学习,在钢结构基本原理的基础上掌握常用钢结构的设计计算方法,为今后从事钢结构设计、施工与安装等奠定坚实的基础,养成基本的工程设计能力。 2、前导课程 材料力学、结构力学、房屋建筑学、土力学与地基基础、建筑结构与选型、荷载与结构设计方法、建筑施工、建筑结构CAD、工程抗震、钢结构基本原理。 3、后续课程 后续课程为钢结构课程设计、钢结构毕业设计实践教学环节,通过课程学习掌握钢结构构件及整体结构的内力计算及组合、杆件验算、节点计算、钢结构图纸绘制及表达,具备从事钢结构设计的基本素质和能力。 4、必要学习工具 绘图工具:AutoCAD; 计算分析工具:Ansys、Sap、Abaqus; 设计工具:PKPM、MTS、天正等建筑、结构分析软件。 5、课程能力点 在学习“钢结构基本原理”的基础上,走向应用阶段,即通过本课程的学习,系统地掌握钢结构的基本计算方法和应用技能,具备进行轻型门式刚架结构、重型单层工业厂房钢结构、多层房屋钢结构及高层房屋钢结构等设计计算的能力,了解相关的设计依据、成果及施工验收等知识,同时也为从事建筑钢结构制造、安装及施工管理打下必要的基础。 6、学习方法 以规范为依据,以教材为基础,借助课堂和网络资源,结合理论课、案例实训课及已完成的实习实践环节,认真做好预习、复习、作业、阅读等课外学习,积极参与课堂或课下讨论、科技创新活动、结构设计大赛等活动,提高综合应用能力。

7、与课程相关的国家标准及图集 [1] 钢结构设计规范GB 50017-2003.北京:中国计划出版社,2003 [2] 建筑结构荷载规范GB 50009-2012.北京:中国建筑工业出版社,2012 [3] 建筑抗震设计规范GB 50011-2010. 北京:中国建筑工业出版社,2010 [4] 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002. 北京:中国计划出版社,2002 [5] 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002. 北京:中国计划出版社,2003 [6] 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98. 北京:中国建筑工业出版社,1998 [7] 钢结构工程施工质量验收规范GB50205_2001.北京:中国建筑工业出版社,2002 [8] 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81-2002. 北京:中国建筑工业出版社,2002 [9] 12m实腹式钢吊车梁-轻级工作制05G514-1 [10] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-2 [11] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-3 [12] 12m实腹式钢吊车梁-重级工作制05G514-4 [13] 单层房屋钢结构节点构造详图(工字型截面钢柱柱脚连接)06SG529-1 [14] 吊车轨道联结及车挡05G525 [15] 多高层民用建筑钢结构节点构造详图01(04)SG519 [16] 钢吊车梁(H型钢_工作级别A1-A5)08SG520-3 [17] 钢结构建筑构造图集CDI02J [18] 钢抗风柱10SG533 [19] 钢梯02J401 [20] 轻型屋面梯形钢屋架(圆钢管、方钢管)06SG515-1 [21] 轻型屋面梯形钢屋架(剖分T型钢)06SG515-2 [22] 轻型屋面梯形钢屋架01SG515 [23] 梯形钢屋架05G511 [24] 柱间支撑05G-336 [25] 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造01J925-1 [26] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(上册).北京:北京:中国建筑工业出版社,2004 [27] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(下册).北京:北京:中国建筑工业出版社,2004

钢结构厂房基础设计

钢结构厂房基础设计

.8.基础设计 3.8.1基础的选择 由于本设计采用的上部结构为轻型门式刚架结构,荷载较小,所以选择基 础形式为钢筋混凝土独立基础,根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 中8.2.2其构造要求是: 1、锥形基础的边缘高度不小于200mm,阶梯形基础每阶高度宜在300-500mm; 2、基础下垫层不小于70mm,垫层混凝土强度等级应为C10; 3、底板受力钢筋直径不小于10mm,间距不小于100mm,不大于200mm,钢筋保护层厚度不小于40mm; 4、基础混凝土强度等级不低于C20。 所以,在本设计中,采用柱下独立基础,在结构的每根柱下均设基础,基础材料为C20混凝土和HPB300钢筋,垫层为100mm厚C10混凝土。 3.8.2基础埋深 根据本设计中建筑上部荷载和设计要求中 的持力层深度,选定基础埋深为自天然地面下1.5,基础下设100mm厚C10混凝土垫层,所以垫层底面标高为-1.9m(室内外高差为300mm)。 3.8.3基础设计 3.8.3.1 确定基底尺寸 弯矩最大一组: 荷载设计组合值 192.59 -59.67 -143.78 M kN m V kN N kN =? ?? ?? = ?? ?? = ?? ,荷载标准组合值 154.92 =-48.14 116.86 M kN m V kN N kN =? ?? ?? ?? ?? =- ?? 。

偏心荷载下由恒荷载起控制作用的荷载效应的基本组合时 0,max 6(91.80116.86)60.741.351 1.35149.29124k j F e p kPa lb l +?????=?+=?+= ? ??? ?? max ,j p ——基底净反力设计值的最大值; 0e ——净偏心距,0154.920.7491.8116.86 k k M e F ===+ 此时0280024501700c a h mm l +=+?=<,0252024501420c b h mm b +=+?=< 所以,[]2(0.520.452)3(20.40.45)2 2.54l A m =+?+?--÷= 冲切力为:,max 49.29 2.54125.20l j l F p A kN ==?=

钢结构识图基础

钢结构识图基础 一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中,通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成,施工详图设计是以设计图为依据,由钢结构加工厂深化编制完成,并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是:设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求,经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据,它由设计单位编制完成,图纸表达简明,图纸量少。内容一般包括:设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图,也包含少量的连接和构造计算,它是对设计图的进一步深化设计,目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图,它一般由制造厂或施工单位编制完成,它图纸表示详细,数量多。内容包括:构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 (1)线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.Omm、1.4mm、O.7mm、O.5mm、O.35mm,当选定基本线宽度为b时,则粗实线为b、中实线为O.5b、细实线为O.25b。在同一张图纸中,相同比例的各种图样,通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表1-1。

(2)构件名称的代号 作业:思考题——1,2 2.材料代号 钢材的牌号

1.普通碳素结构钢 碳素钢是以铁为基本成分,以碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢除含铁、碳外,还含有少量的有益元素锰、硅及少量的有害杂质元素硫、磷。普通碳素结构钢按其质量等级不同可分为A、B、C、D四个等级。其中A级一般不做冲击试验;B级做常温冲击试验;C级做0℃冲击试验;D级做-20℃冲击试验。因此D级质量最好,C、D级可用做重要的焊接结构。 普通碳素结构钢的牌号是由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值以及质量等级和脱氧方法四个部分按顺序组成。“F”表示沸腾钢,“b”表示为半镇静钢,“Z”表示镇静钢,“TZ”表示特殊镇静钢。通常镇静钢和特殊镇静钢不标注符号。 例如:Q235-B.F表示钢材屈服点为235N/mm2,钢材的质量等级为B级,沸腾钢。 沸腾钢是在熔炼钢液中加人弱脱氧剂进行脱氧;镇静钢和特殊镇静钢是在熔炼钢液中加入强脱氧剂进行脱氧,脱氧彻底充分,质量比沸腾钢好,价格也比沸腾钢高;半镇静钢的价格和质量介于沸腾钢和镇静钢之间。 现行国家标准《碳素结构钢》(GB 700-88)将普通碳素结构钢分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等五种牌号,其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能较好,是钢结构中最常用的钢种之一。 2.优质碳素结构钢 优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少、性能优越。优质

面料的基础知识

第一章面料的基础知识 1.面料主要分为:非纺织面料和纺织面料从另一个维度来看,分为天然面料和非天然面料。从更细的维度看 天然 a.植物纤维,如:棉花、麻、果实纤维 b.动物纤维,如:羊毛、免毛、蚕丝 c.矿物纤维,如:石棉 非天然 a.再生纤维,如:黏胶、醋酯、天丝、莫代尔、莱塞尔、竹纤维等 b.合成纤维,如:锦纶、涤纶、晴纶、氨纶、莱卡等 c.无机纤维,如:玻璃纤维、金属纤维等 2.从纺织工艺上来看:

梭织:织物结构稳定,没有弹性(加入弹性纤维的面料除外),布面平整,坚实耐穿,外观挺括,有松量,简单讲就是不贴身,挂坏了刮刮就看不出来了 针织:织物富于弹性,布面手感柔软,舒服适体,透气,易散脱。简单讲就是越穿越大。挂坏了一拉一个洞。 个人认为的等级是:(不区分印染工艺) 低级面料:普通化纤 普通面料:一般棉、麻。 中级面料:莱卡、天丝等中级化纤面料及天然及混纺、柞蚕丝,长绒棉,普通皮质等 高级面料:羊毛、桑蚕丝,(织物),小牛皮、小羊皮等优质皮料,狐狸皮等普通皮草 顶级面料:羊(驼绒)、重磅桑蚕丝织物、珍贵皮质、貂皮等高级皮草 个人对于一些普通面料织物的缺点总结 棉:普通长绒棉以下,多次洗涤后会变硬

彩棉:只有棕色绿色两色 麻:不抗皱、易褪色、易缩霉 普通真丝:易缩水、不耐酸、拒晒 羊毛(绒:易生虫。 人造棉:易粘身 莫代尔:易起球,发皱 天丝:湿热环境变硬 冰丝:易脱丝、变硬 竹纤维:易坏 3.从消费及商业角度讲,好面料和一般面料的区别不是那么明显,甚至一般面料的衣物可能卖得比好面料的还贵。但在传统奢侈品业界看来,任何非天然面料都是上不了席面的。所以对题主的回答是,除非是100%的天然纤维面料,任何维有化纤的面料都不算太好。这就跟在传统珠宝界看来,所有的半宝石(包括碧玺,海蓝宝)都上不了席面,因为它们就是“半宝石”。

钢结构设计基本知识课后知识题目解析(张耀春版)

**
《钢结构设计原理》
三. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接(直缝或斜缝)。轴力拉力设计值 N=1500kN,钢材
Q345-A,焊条 E50 型,手工焊,焊缝质量三级。 N
N
500
解:
10
三级焊缝
查附表 1.3:
f tw
265 N/mm 2 ,
f
w v
180 N/mm 2
不采用引弧板: lw b 2t 500 2 10 480 mm
N lwt
1500103 480 10
312.5N/mm2
ftw
265N/mm2 ,不可。
改用斜对接焊缝:
方法一:按规范取θ=56°,斜缝长度:
lw (b / sin ) 2t (500 / sin 56) 20 (500 / 0.829 ) 20 583mm
N sin lw t
1500103 0.829 58310
213N/mm2
ftw
265N/mm2
N cos lw t
1500103 0.559 58310
144N/mm2
fvw
180N/mm2
设计满足要求。
方法二:以θ作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8,受静力荷载,试设计加盖板的对接连接。 解:依题意设计加盖板的对接连接,采用角焊缝连接。

**
查附表
1.3:
f
w f
200 N/mm 2
试选盖板钢材 Q345-A,E50 型焊条,手工焊。设盖板宽 b=460mm,为保证盖板
与连接件等强,两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。所需盖板厚度:
t2
A1 2b
500 10 2 460
5.4mm
,取
t2=6mm
由于被连接板件较薄 t=10mm,仅用两侧缝连接,盖板宽 b 不宜大于 190,要保证
与母材等强,则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接,先采
用三面围焊。
1) 确定焊脚尺寸
最大焊脚尺寸: t 6mm,hf max t mm 最小焊脚尺寸: hf min 1.5 t 1.5 10 4.7 mm 取焊脚尺寸 hf=6mm
2)焊接设计:
正面角焊缝承担的轴心拉力设计值:
N3 2 0.7hf bf ffw 2 0.7 6 460 1.22 200 942816 N
侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值:
N1 N N3 1500 10 3 942816 557184 N
所需每条侧面角焊缝的实际长度(受力的一侧有 4 条侧缝):
l lw
hf
N1 4 0.7hf
f
w f
hf
557184 4 0.7 6 200
6 172 mm
取侧面焊缝实际长度 175mm,则所需盖板长度:
175 10 175
L=175×2+10(盖板距离)=360mm。
N
N
∴此加盖板的对接连接,盖板尺寸取-360×460×6mm,
6 6 500 10

内衣面料的基本知识

要全面地了解内衣,除了了解内衣的基本结构以及其功能外,还必须熟练地了解和掌握内衣的面料知识。 内衣的面料大致分为如下几种: 1、丝(Silk) 触感、质料俱佳,不起静电,同时也吸汗、透气。唯一缺点就是不好清洗,洗涤时必须用手很轻柔地搓洗或干洗。丝绒具有棉布所没有的典雅华贵,其天然滑爽感,也是莱卡所缺少的。若以法国蕾丝或瑞士刺绣与丝绒进行装饰搭配,所能达到的华丽效果,恐怕任何其它面料都难做到。 2、棉(Cotton) 吸汗、透气,保暖性强穿着感觉很舒服,易于染色和印花,适用于少女型的内衣,创造青春气息。近年制造商也喜欢将棉质和各类纤维混纺。在棉质中加入化学纤维,特别是用于调整型内衣裤,不但具有支撑的效果,而且不会闷热。今天的女士们依然偏爱棉质内衣,这当然因为棉布本身独一无二的透气性和天然性,使穿着感受绝不同于其它面料。此外从美感来说,平织棉布的印花效果和针织棉布的染色效果,都有一种天然淳朴和青春气息,也为其它面料所不及。 3、尼龙(Nylon) 尼龙质料结实,不会变形,大部分文胸肩带以此做材料。 4、氨纶(Polyurethane) 伸缩性更强,比橡胶更富有弹性,常用作胸围扣带,以防身体扭动时,会有束得太紧的不适感。 5、莱卡(Lycra) 质感似橡胶的莱卡,是产生于20世纪60年代的面料,是由美国杜邦公司独家发明并注册生产的人造弹力纤维,它是氨纶的一种,可以自由拉长至原有的4至7倍,并在释放外力后,能够迅速回复到原有长度。当初发明的目的正是替代束缚紧身内衣的橡皮。因此,莱卡本身的特性就是富弹性、舒适和具承托力,使内衣更贴身,不易走样,不易出现褶皱等,其细密薄滑的质感和极好的弹性,把“第二皮肤”演绎得淋漓尽致。莱卡面料的文胸、内裤、泳衣乃至袜子,其贴身的体感和抢眼的视感,都令人赞不绝口,再配以各式各样漂亮的蕾丝,可谓达到了美轮美奂的境地。 莱卡可与任何其它的人造或天然纤维(如丝、棉、尼龙等)交织,含有莱卡的面料具有其主要原料所应有的外观与手感,但莱卡不可能单独使用。含了莱卡的衣物的优点有:1)持久而不变形;2)舒展自由;3)合身而舒适;4)恰到好处的依托与支撑。 6、新颖面料 如高棉、烧毛丝光棉、丝绢等,结构紧密、光滑如绸,手感柔软,具有弹性,色泽高雅,挺括舒适,不缩水不退色。高科技的弹性面料,极度光滑;丝质和革新面料以及印花棉布,成为今天设计师们面料上的首选。 7、滑面拉架 滑面拉架的主要成分是尼龙、氨纶,特点是经向弹力强,纬向稍差,回复力好,强度大,强调的是收束性,使用与高压塑裤、连体塑衣、文胸等。 8、网眼拉架 滑面拉架的主要成分是尼龙、氨纶,特点是经向弹力强,纬向向稍差,回复力好,强度大,

钢结构设计原理 基本概念复习题及参考答案

2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题: 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用的方法来保证,而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于 40 ,也不得小于 8hf ;侧面角焊缝承受静载时,其 计算长度不宜大于 60hf 。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看,纯弯曲的弯矩图为,均布荷载的弯矩图为,跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同,直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件,型钢截面可分为和;组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 1.承载能力极限状态,正常使用极限状态 2.加强受压翼缘,减少侧向支承点间的距离(或增加侧向支承点) 3.螺栓材质,螺栓有效面积 4.塑性破坏,脆性破坏 5.限制宽厚比,设置加劲肋 6.性能等级,螺栓直径

7.8h f,40mm,60 h f 8.钢号,截面类型,长细比 9.焊接连接,铆钉连接,螺栓连接 10.应力集中,应力幅(对焊接结构)或应力比(对非焊接结构),应力循环次数 11.矩形,抛物线,三角形 12.弯曲屈曲,扭转屈曲,弯扭屈曲 13.技术先进,经济合理,安全适用,确保质量 14.普通缝,平坡缝,深熔缝,凹面缝 15.热轧型钢,冷弯薄壁型钢,实腹式组合截面,格构式组合截面 16.荷载类型,荷载作用点位置,梁的截面形式,侧向支承点的位置和距离,梁端支承条件 二、问答题: 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义? 2.焊缝可能存在哪些缺陷? 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标?分别由什么试验确定? 5.什么是钢材的疲劳? 6.选用钢材通常应考虑哪些因素? 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响? 8.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同? 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比? 11.轴心压杆有哪些屈曲形式? 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同? 13.在抗剪连接中,普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同? 14.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 15.对接焊缝的构造有哪些要求? 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 17.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么? 18.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 19.螺栓的排列有哪些构造要求? 20.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定?

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。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。 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。 3.钢结构构件的截面选取 结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑

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,屋面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。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材 料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。) 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。 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。 (三)预估截面 结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况, 其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。

钢结构入门识图标准

钢结构识图培训讲义 技术部周耀彬 2009-5-24 第一章识图基础 一、投影及三视图 三视图:正视图(上左)、侧视图(上右)、俯视图(下) 三视图在使用是不一定完整,可能只出现其中两个。 有剖视符号的情况下,按照符号所示方向看物体,无剖视符号时,一般习惯的看图方向是: 侧视图在正视图的右侧时,表示是站在正视图中物体的右侧向左看; 侧视图在正视图的左侧时,表示是站在正视图中物体的左侧向右看; 俯视图表示从上向下看到的正视图中的物体 看图方向的正确至关重要,决定了装配方向的正确与否,由于详图绘制人员的个体差异,选择表达方式上会有所差异,需要在图面上相互印证,如有不一致处及时和制图人员沟通确认。 二、剖面符号和断面符号 1.断面符号 表示从符号处剖开看到的断面,不表示断面后方的其他东西; 2.剖面符号 表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西; 3.在钢构详图中,断面符号和剖面符号使用上有些随意,是因为功能上比较接 近,着重表达的是看物体的方向。 看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛,文字表示看的朝向。

三、索引符号及节点符号 1.不带剖视方向的索引 左边为索引,右边为对应的节点,表示将圈画中的部分放大绘制细节。中的字母a表示参看节点,底下的“—”表示“在本图中”,如果节点详图不在本图中,就写对应的图纸编号,比如“详图-09”或“09”等。 有时也直接索引出来后直接放大,不用到节点符号,如下图: 2.带剖视符号的索引 与剖(断)面符号类似,看物的方向是从粗线朝细线的方向看。粗线表示人的眼睛,细线表示看的朝向。 四、对称符号

五、 焊缝符号 * 1. 焊缝基本符号(常用):表示焊缝横截面形状的符号 序号 名称 示意图 符号 1 卷边焊缝 2 I 形焊缝 3 V 形焊缝 4 单边V 形焊缝 5 带钝边V 形焊缝 带钝边单边V 形焊缝 6 角焊缝 7 塞焊缝或槽焊缝 2. 辅助符号:表示焊缝表面形状特征的符号 序号 名称 示意图 符号 说明 1 平面符号 焊缝表面齐平 (一般通过加工)

钢结构基础知识

钢结构基础知识 钢结构识图基础 (1) 一、施工图基本知识 (3) 1. 制图标准有关规定 (3) 2. 构件名称的代号 (4) 3. 材料代号 (5) 4. 螺栓与球节点 (7) 5. 焊缝及其表示方法 (12) 6. 钢结构的防火和防腐 (14) 二、钢结构节点详图 (17) 1. 节点详图识读 (17) 2. 柱拼接连接详图 (17) 3. 梁拼接连接详图 (19)

4. 绘图练习 (20)

一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中,通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成,施工详图设计是以设计图为依据,由钢结构加工厂深化编制完成,并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是:设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求,经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据,它由设计单位编制完成,图纸表达简明,图纸量少。内容一般包括:设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图,也包含少量的连接和构造计算,它是对设计图的进一步深化设计,目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图,它一般由制造厂或施工单位编制完成,它图纸表示详细,数量多。内容包括:构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 (1)线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.0mm、1.4mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm,当选定基本线宽度为b时,则粗实线为b、中实线为0.5b、细实线为0.25b。在同一张图纸中,相同比例的各种

钢结构厂房基础设计

.8.基础设计 3.8.1基础的选择 由于本设计采用的上部结构为轻型门式刚架结构,荷载较小,所以选择基础形式为钢筋混凝土独立基础,根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中8.2.2其构造要求是: 1、锥形基础的边缘高度不小于200mm,阶梯形基础每阶高度宜在300-500mm; 2、基础下垫层不小于70mm,垫层混凝土强度等级应为C10; 3、底板受力钢筋直径不小于10mm,间距不小于100mm,不大于200mm,钢筋保护层厚度不小于40mm; 4、基础混凝土强度等级不低于C20。 所以,在本设计中,采用柱下独立基础,在结构的每根柱下均设基础,基础材料为C20混凝土和HPB300钢筋,垫层为100mm厚C10混凝土。 3.8.2基础埋深 根据本设计中建筑上部荷载和设计要求中的持力层深度,选定基础埋深为自天然地面下1.5,基础下设100mm厚C10混凝土垫层,所以垫层底面标高为-1.9m(室内外高差为300mm)。 3.8.3基础设计 3.8.3.1 确定基底尺寸 弯矩最大一组: 荷载设计组合值 192.59 -59.67 -143.78 M kN m V kN N kN =? ?? ?? = ?? ?? = ?? ,荷载标准组合值 154.92 =-48.14 116.86 M kN m V kN N kN =? ?? ?? ?? ?? =- ?? 。 持力层承载力特征值 k 150 150 1.020(20.5)180 a a f kPa f kPa = =+??-= 假定基础梁尺寸为800×300,则基础梁传给独立基础的集中荷载标准值为 0.80.3247.518 1.50.247.591.80KN ???+???=,设计值为91.8 1.2110.16KN ?=。基础受力如下图所示:

服装面料基础知识

服装面料基础知识 面料的种类: 面料依据不同的织法分为: 针织面料,梭织面料,非织造类(如无纺布) 一、针织面料 定义:由一根或一组纱线在针织机按照一定额规律形成线圈,并将线圈互串而成的织物 特点:针织面料具有质地柔软、吸湿透气、优良的弹性与延伸性及其可生产性。针织服饰穿着舒适、贴身和体、无拘紧感、能充分体现人体曲线。 常用针织面料 1.针织平纹布:夏天穿的那种圆领T恤十之八九都是以它为材料制作出来的。以棉为常见,贴身的衣物自然以棉为舒适。 2.卫衣面料:分为抓毛和不抓毛,主要是布底不一样,布面上看不出有什么区别的,抓毛类比较保暖,一般为冬天常用。 3.打鸡布:(又叫罗马布),外观光滑,弹性一般,比较挺括,一般可用来做裙子,外套。 2.丝光棉:具有丝一般亮丽的光泽,高等级色牢度和良好的手感,具有棉的透气柔软吸湿性,又有丝一般涓爽亮的特征。 二、梭织面料 定义:采用经纬两组纱线相交织造二衬,一般有平纹,斜纹,缎纹,竹节等。 特点:耐洗,抗皱,透气性好 纺织纤维一、纤维的类别:天然纤维和化学纤维 天然纤维:共同优点:吸湿透气穿着舒适无静电。缺点:异变形易起皱难打理 植物纤维,如棉,麻 1、棉: 优点:吸湿透气柔软舒适保暖颜色丰富抗虫蛀耐酸耐碱 缺点:易皱易缩水易褪色易发霉 注意:勿用热水洗涤避免暴晒半干熨烫 2、麻:分为亚麻和苎麻 优点:不粘身吸湿性好凉爽透气耐脏抗虫蛀 缺点:弹性差易起皱易缩水易掉色花色少

注意:勿长时间浸泡勿绞拧勿暴晒半干熨烫悬挂防潮 ?动物纤维,如丝,毛,皮,绒 1、丝:是高档面料,有“织物皇后”之称,常见的有桑蚕丝和柞蚕丝,桑蚕丝细白软,薄如蝉翼,轻如纱,柞蚕丝较粗,较硬,天然带奶黄色 优点:透气凉爽轻薄飘逸光泽好弹性好色彩丰富 缺点:易皱怕晒易发霉怕虫蛀 注意:低温反面熨烫单独冷水手洗勿绞拧勿压 2、毛: 优点:保暖吸湿透气弹性好 缺点:易缩水异变形易虫蛀不耐磨不耐压 注意:宜干洗阴干半干垫布熨烫 3、皮: 优点:有点弹性透气抗风保暖耐化学药剂 缺点:易划伤洗护要求高拼片之间有色差 注意:忌水洗不可暴晒悬挂忌塑料袋封存 4、绒:羽绒服的四大标准:含绒量充绒量清洁度回弹力 ?再生纤维,如粘胶 粘胶纤维,又称人造丝冰丝,是一宗再生纤维,以棉或其他天然纤维为原料,提纯出的纤维,有棉的本质,丝的品质,是地道的生态纤维,粘胶子符合人体皮肤的湿度要求,能使人体皮肤一直处于最滋润的状态 优点:吸湿透气手感光滑悬垂性好 缺点:强度低易变形缩水弹性差 注意:不能长时间浸泡不能暴晒勿悬挂低温熨烫 化学纤维:分为合成纤维(涤纶氨纶腈纶锦纶)和无机纤维(金属纤维) 共同优点:弹性强不易变形好打理,缺点:吸湿透气性差有静电

钢结构基础第二章习题答案

第二章 1.钢结构和其他材料的结构相比具有哪些特点? 答(1)强度高,塑性和韧性好(2)钢结构的重量轻(3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合(4)钢结构制作简便,施工工期短(5)钢结构密闭性较好(6)钢结构耐腐蚀性差(7)钢材耐热但不耐火(8)钢结构在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂,还有厚板的层状撕裂,应引起设计者的特别注意。 2.《钢结构设计规范》(GB500l7—2003)(以下简称《规范》)采用什么设计方法? 答:《规范》除疲劳计算外,均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。 3.什么是极限状态?钢结构的极限状态可分为哪两种?各包括哪些内容? 答:当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。 4.钢结构的极限状态可分为:承载能力极限状态与正常使用极限状态。 (1)承载能力极限状态:包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。 (2)正常使用极限状态:包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。 5.结构的可靠性与结构的安全性有何区别? 建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量,其定义是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构可靠度 6.钢结构设计的基准期是多少?当结构使用超过基淮期后是否可继续使用? 规定时间:一般指结构设计基准期,一般结构的设计基准期为 50年,桥梁工程的设计基准期为100年。设计基准期(design reference period):为了确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。※设计使用期与设计使用寿命的关系:当结构的设计使用年限超过设计基准期时,表明它的失效概率可能会增大,但并不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。规定条件:指正常设计、正常施工、正常使用条件,不考虑人为或过失因素 8.简述建筑钢结构对钢材的要求、指标,规范推荐使用的钢材有哪些? 1.较高的强度。 2.足够的变形能力。 3.良好的加工性能。 此外,根据结构的具体工作条件,在必须是还应该具有适合低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作用等的性能。《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 9.衡量材料力学性能的好坏,常用那些指标?它们的作用如何? 1.强度性能: 2.塑性性能 3.冷弯性能 4.冲击韧性 10.哪些因素可使钢材变脆,从设计角度防止构件脆断的措施有哪些? 从理论角度来讲影响钢材脆性的主要因素是钢材中硫和磷的含量问题;如果你的工艺路线不经过热处理那么这个因素影响就小一些;如果工艺路线走热处理这一步(含锻打,铸造)那么这个影响就相当的明显;就必须采取必要的措施;1;设计选材上尽量避开对热影响区和淬火区敏感的材料;2不得已而用之的话那么就要在工艺上采取预防措施;建议你再仔细查阅一下金属材料学;3设计过程中采取防脆断措施如工艺圆角;加强筋;拔模等;有很多;建议你查阅机械设计手册中的工艺预防措施和手段; 11.碳、硫、磷对钢材的性能有哪些影响?、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变

《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版

一 填空题 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载的 设计 值;计算疲劳时,应采用荷载的 标准 值。 2、 钢材Q235B 中,235代表 屈服值 ,按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。 3、 对于普通碳素钢,随含碳量的增加,钢材的屈服点和抗拉强度 升高 ,塑性和韧性 降低 ,焊接性能 降低 。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件,承受轴心力作用,当焊缝轴线与轴心力方向 ,焊缝强度可不计算 。 5 、 等因素综合考虑,选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用,数值接近,即使单项应力值很大时,也不易进入 塑性 状态,发生的破坏为 脆性 破坏。 7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素,将会 提高 钢材的强度。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。 9、如下图突缘式支座加劲肋,应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外(绕Z 轴)稳定,钢材Q235 , 其长细比为 21.07 。 1 200 10

10 的影响。 11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制挠度,拉、压构件要限制 长细比。 12、钢材经过冷加工后,其强度和硬度会有所提高,却降低了塑性和韧性,这种现象称为钢 。 13 拉伸并卸载后,也称为名义屈服点。14 15和构件或连接的构造形式。 16 17构件的稳定承载力。18 承压型连接。 19、对于单轴对称的轴心受压构件,绕非对称主轴屈曲时,会发生弯曲屈曲;而绕对称主轴 20 高稳定承载力。 21、梁的整体稳定系数φb大于0.6时,需用φb′代替φb,它表明此时梁已经进入 _______ __阶段。 22、弯矩绕虚轴作用的双肢格构式压弯构件,采用缀条式格构柱,其分肢的稳定应按 构件进行验算。 23强度确定的。 24原则。 25、设杆件节点间的几何长度为l,则梯形钢屋架的支座斜杆在屋架平面内的计算长度为 杆件几何长度或l。 26、钢材的冲击韧性越小,。 27。

哈工大钢结构设计原理08试题

哈工大2008 年 春 季学期 钢结构基本原理及设计 试 题 一、 填空题:(每空1分,共20分) 1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载的 设计值;计算疲劳时,应采用荷载的 标准 值。 2、 钢材Q235B 中,235代表 屈服点 ,按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。 3、 对于普通碳素钢,随含碳量的增加,钢材的屈服点和抗拉强度 增高 , 塑性和韧性 下降 ,焊接性能 变差 。 4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件,承受轴心力作用,当焊缝轴 线与轴心力方向间夹角满足 tan 1.5θ≤ ,焊缝强度可不计算 。 5、钢材的选用应根据结构的重要性 荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态、钢材厚度 等因素综合考虑,选用合适的钢材。 6、钢材受三向同号拉应力作用,数值接近,即使单项应力值很大时,也不易 进入 塑性 状态,发生的破坏为 脆性 破坏。 7、 某梯形钢屋架,屋脊处应设 刚性 性系杆,该系杆按 受压 杆设计。 8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。 9、 如下图突缘式支座加劲肋,应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外 (绕Z 轴)稳定,钢材Q235钢, 此受压构件截面面积值为 2960mm 2 , 其长细比为 21.07 10、 格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑剪切变形 的影响。 11、实腹式单向偏心受压构件的整体稳定,分为弯矩 作用平面内 的稳定和 弯矩 作用平面外 的稳定。 二、 单项选择题(每题2分,共16分) 1、对于Q235钢板,其厚度越大 D 。 1 1 10

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