钢结构设计中的一些问题探讨
第32卷 第1期2006年2月四川建筑科学研究Sichuan Building Science
收稿日期:2004207215;修回日期:2004209207
作者简介:周俐俐(1970-),女,河南南阳人,副教授,一级注册结构工程师,主要从事教学工作。E 2m ail :zhoulili @https://www.wendangku.net/doc/ef17293936.html,
钢结构设计中的一些问题探讨
周俐俐1,袁雪峰2,王亚莉1
(11西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳 621002;21邢台职业技术学院建工系,河北邢台 054035)
摘 要:针对钢结构设计中的几个问题进行了分析,对一些结论提出了质疑,供同行参考。关键词:钢结构设计;缀条;斜焊缝;计算长度
中图分类号:TU391 文献标识码:B 文章编号:1008-1933(2006)01-0059-03
1 格构式构件横缀条是否受力
在缀条式格构式构件中,缀条的布置一般采用单系缀条,也可采用双系缀条。每个结构平面内的缀条与构件分肢翼缘组成平面桁架体系,缀条内力可按铰接桁架进行分析。缀条体系承担横向剪力,剪力方向可正可负。一些观点认为,如图1所示的格构式构件的横缀条不承受剪力,主要用来减少分肢的计算长度,其截面尺寸通常取与斜缀条相同规格。现在进行分析,在图1所示方向的剪力作用下,根据静力平衡方程可知:“1”号横缀条承受水平力,数值等于水平剪力;“2”号横缀条为零杆。当剪力方向与图示方向相反时,“1”号横缀条为零杆,“2”号横缀条承受水平力,数值等于水平剪力。所以,格构式构件的横缀条不承受剪力的说法是欠妥的。
2 格构式构件斜缀条的正确受力
在武汉理工大学出版社出版的《钢结构》
(第二版)教科书中有斜缀条受力的计算公式,即
N d =
V 1
n cos
θ式中 N d ———斜缀条的轴向受力;
V 1———分配到一个缀材面上的剪力;
θ———斜缀条与水平剪力之间的夹角;
n ———承受剪力V 1的斜缀条数,单系缀条
时,n =1,双系缀条时,n =2。
这个公式的推导是根据图2所示的计算简图得
出的。
令6
X =0,则N d cos
θ=V 1,因此,得出N d =
V 1
cos
θ(
因为图2所示的缀条体系为单系缀条,n =1)
。
如果按图2的计算简图,则按上式仅考虑斜缀条的轴向受力是不正确的,因为考虑节间受力,节点不能看成铰节点,承受节间荷载的杆件还要考虑弯矩和剪力。
其实,简化的方法是把缀条与构件分肢翼缘看成平面桁架体系,按铰节点考虑,把水平剪力简化到节点处,各杆件都是二力杆,忽略了杆件弯矩和剪力的影响。
现在选取图1中的1个节点(如图3所示)来分析斜缀条的实际受力情况。在V 1作用下,虚线所示的“2”号横缀条为零杆,2个斜缀条的受力N d 相同,列出方程:
6
X =0,即2N d cos
θ=V 1,所以,N d =
V 1
2cos
θ。按前面的公式,则N d =V 1
cos θ,因为图1所示的缀条体系为单系缀条,n =1。可见,按常规的计算,斜缀条的受力是不正确的,一般计算结果偏大。
3 对接斜焊缝的受力问题
对接焊缝是组成被连接构件截面的一部分,用料经济,传力平顺均匀,没有明显的应力集中,广泛应用于承受动力荷载的焊接结构中。当采用三级质
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图 4
量检验标准的对接直焊缝时,由于焊缝的抗拉强度低于母材,连接的承载力就决定于焊缝,这将造成构件材料的浪费。为了弥补此缺点,可采用对接斜焊缝加长焊缝长度,利用斜焊缝后,承载力可以提高,抗动力荷载也较好。《钢结构设计规范》G B 5001722003第7.1.2条规定,当焊缝轴线与N 力之间夹
角满足tan θ=a/b ≤115时,就能达到焊缝强度不
低于母材强度的要求,也就不必进行计算。
对接斜焊缝如图4所示,是按正应力和剪应力近似进行强度计算的。
σ=N sin θ
l w t ≤f w t
(1)τ=N cos θ
l w t
≤f w v
(2)
式中 l w ———斜向焊缝计算长度,单位取为mm ,即
l w =b /sin θ-2×5(无引弧板);l w =b /sin θ (有引弧板)。
现在,用下面的例题对tan θ=a/b ≤115这一结论提出质疑。
例:计算两块钢板的
对接焊缝(如图4所示),
截面为460mm ×12mm ,承受轴心力N =1190kN ,钢材为Q235,手工焊,E43焊条,三级质量检验
标准,施焊时不用引弧板。
解:(1)首先采用对接直焊缝
σ=N l w t =1190000(460-10)12=220N/mm 2>f w t =185N/mm 2
,
可见直缝不能满足要求。
(2)改为对接斜焊缝
按tan θ=a/b ≤115,相应的斜角θ=5613°,
sin θ=01832,cos
θ=01555,l w =460/sin θ-10=543mm ,按(1)式和(2)式计算:
σ=N sin θl w t =1190000×01832
543×12
=152N/mm 2<
f w
t =185N/mm
2
τ=N cos θl w t =1190000×01555
543×12
=101N/mm 2<
f w
v =125N/mm
2
按tan θ=a/b ≤2考虑,相应的斜角θ=6314°,
sin θ=01894,cos
θ=01448,l w =460/sin θ-10=504mm ,按(1)式和(2)式计算:
σ=N sin θl w t =1190000×01894
504×12
=176N/mm 2<
f w
t =185N/mm
2
τ=N cos θl w t =1190000×01448504×12
=88N/mm 2<
f w
v =125N/mm
2
可见,tan θ=a/b ≤2也可满足要求,并有一定
程度的富裕。
(3)结论
规范规定的tan θ=a/b ≤115是有很大余地的,建议利用(1)式和(2)式计算出合适安全度的θ值,避免材料的浪费。
4 关于计算长度取值的再认识
在钢结构构件的稳定性计算时,正确地确定计算长度是非常重要的。现以图5(e )所示的工字形截面轴心压杆为例,对杆件计算长度取值的问题进行再认识。双轴对称的工字形截面有2个对称主轴,即x 轴和y 轴。一般是惯性矩I x >I y ,所以把
x 轴称为强轴,y 轴称为弱轴。图5(a ),(b ),(c ),
(d )分别画出了4种不同的杆件两个方向的约束情
况,4种杆件的杆端均为铰接,杆件中间加有不同位置和数量的可动铰支座。在轴向压力作用下,杆件
的变形情况如图中虚线或实线表示。杆件的计算长度(l o )取决于其两端支承情况,l o =μl ,l 为杆件的实际长度,μ为计算长度系数,两端铰接时,μ=110。需要指出的是,杆件计算长度是针对某一主轴而言,因此,有2个杆件计算长度,即l ox ,l oy 。明确
l ox ,l oy 的定义是:绕截面主轴即x 轴和y 轴的杆件
图 5
06 四川建筑科学研究第32卷
计算长度,也就是用下标x和y表示考虑计算长度时所绕的截面主轴,此处关键是弄清“绕”的含义。以图5(a)为例,由左图知,中间铰支座在x轴和杆轴组成的平面内,约束绕y轴(垂直于x轴和杆轴组成的平面)的变形,变形发生在x轴和杆轴组成的平面内,依据定义,可判断l oy=l/2;同样,由右图可判断l ox=l。因此,很容易判断(b),(c),(d)情况的2个杆件计算长度:(b)图,l oy=l,l ox=l/2;(c)图,l oy=l/3,l ox=l;(d)图,l oy=2l/3,l ox=l。对(d)图的情况,支座约束之间的长度不一样,这时,计算长度当然应该取较长的杆段即l oy=2l/3,而非l oy=l/3(杆件全长截面不发生变化)。
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(上接第25页)
表1 试验梁极限抗弯弯矩的计算值与实测值的比较
T able1 Comparison betw een calculated and measured values of ultimate flexural moment of experimental beam 梁 号YWL21YWL22YWL23YWL24YWL25 M s u/(kN?m)168.58177.74181.64183.66167.72 M j u/(kN?m)156.03163.58162.57160.42144.29计算情况类型情况(5)情况(5)情况(2)情况(5)情况(6) M j u/M s u0.930.920.900.870.86注:M s u代表实测值;M j u代表计算值。
从表1比较结果可以看出,计算值与实测值吻合较好,其M j u/M s u的平均值为0.90,说明本文对预弯组合梁极限抗弯强度的计算结果略偏于安全。
4 结 论
通过本文的分析,得出以下结论:
(1)以预弯组合梁最外边缘纤维层达到极限应变作为最终极限状态,理论上较合理;
(2)本文提出的极限抗弯强度的计算公式,充分考虑了钢梁弹塑性的影响,对钢梁弹性核心高度的计算较为准确;
(3)按本文计算的极限抗弯强度值与试验实测值吻合较好,具有一定的可靠性;
(4)本文提出的计算公式物理概念明确,可供设计人员参考使用。
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2006No.1周俐俐,等:钢结构设计中的一些问题探讨
2017,钢结构理论与设计120题
随堂练习提交截止时间：2017-12-15 23:59:59 当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对8题。 1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（） A．制造工厂化 B．密闭性好 C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性 参考答案：C 2. 下列钢结构的特点说法错误的是( ) A．钢结构绿色环保 B．钢结构施工质量好，工期短 C．钢结构强度高、自重轻 D．钢结构耐腐蚀、耐热防火 参考答案：D 3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A．密闭性好 B．自重轻 C．制造工厂化 D．便于拆装 参考答案：B 4. 多层住宅、办公楼主要应用了（） A．厂房钢结构 B．高耸度钢结构 C．轻型钢结构 D．高层钢结构 参考答案：C 5. 钢结构设计内容正确的顺序是（）。 A．确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 B．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 C．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 D．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图，编制材料表 参考答案：B 6. 钢结构设计用到的规范是( ) A．《建筑结构荷载规范》 B．《钢结构设计规范》 C．《钢结构工程施工质量验收规范》 D．以上有需要
参考答案：D 7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（） A．冷弯试验 B．单向拉伸试验 C．冲击韧性试验 D．疲劳试验 参考答案：B 8. 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（）时的力学性能指标 A．承受剪切 B．单向拉伸 C．承受弯曲 D．两向和三向受力 参考答案：B 9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的（） A．承载能力 B．弹性变形能力 C．塑性变形能力 D．抗冲击荷载能力参考答案：C 10. 下列是钢的有益元素的是（） A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢 参考答案：A 11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程（） A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直 参考答案：D 12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第（）强度理论得出。 A. 一 B 二 C 三 D 四 参考答案：D 13. 下列是钢材塑性破坏特征的是（） A. 破坏前的变形很小，破坏系突然发生，事先无警告，因而危险性大 B 破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy C 断口平直，呈有光泽的晶粒状 D 构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时 参考答案：D 14. 下列防止钢材脆断的措施中错误的是（） A. 焊接结构，特别是低温地区，注意焊缝的正确布置和质量 B 选用厚大的钢材
最新钢结构规范及图集
【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77：96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158：2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程 30、CECS、钢龙骨结构技术规程
建筑钢结构工程设计及其注意事项
建筑钢结构工程设计及其注意事项 发表时间：2017-06-13T14:58:54.543Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年2月下作者：彭松 [导读] 在过去，建筑行业常使用的是钢筋混凝土结构，而在这一基础上，又出现了以钢板或者型钢为主的钢结构。 中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉 430071 摘要：钢结构具有材料强度高，塑性韧性好，重量轻，制作简便，施工工期短等特点，近年来在结构上应用越来越广泛。基于此，阐述了建筑钢结构工程设计的方法，对建筑钢结构工程设计及其注意事项进行了探讨分析。 关键词：强度；韧性，设计方法 1我国建筑钢结构设计现状 在过去，建筑行业常使用的是钢筋混凝土结构，而在这一基础上，又出现了以钢板或者型钢为主的钢结构。这种新型的建筑体系相比以往传统的混凝土建筑，有着更高的强度、更好的抗震性以及更大的安全性、稳固性。与此同时，建筑钢结构还可以完全实现工厂化设计与制作，可以在很大程度上缩短施工工期，提高施工技术人员的工作效率。除此之外，由于建筑钢结构的材料可以重复利用，使得工程建设的投资可以尽快回拢，并且不会产生过多难以处理的建筑垃圾，维护了自然生态环境，而这也与我们提倡的绿色、环保建筑理念相向而行。基于此，在世界上的很多国家，都会自然而然的将建筑钢结构作为建筑建设的首选结构体系，并已成为未来建筑业发展的必然趋势。在这样一个大背景下，我国建筑领域的众多设计师也提高了对建筑钢结构设计的重视，并取得了一定成果。 2设计原则 建筑钢结构设计工作中，为了保证结构的安全性稳定性，设计人员需要严格遵循钢结构设计原则，重视设计过程中的质量控制。钢结构设计时要能够综合考虑建筑物强度、耐久性问题，保证建筑钢结构的稳定性。建筑钢结构设计工作中，为了更好的控制建筑物自重，要在保证钢结构质量的前提之下，尽量减少钢材使用量。同时，建筑钢结构设计过程中还需要考虑建筑物美感问题。一般情况下，建筑钢结构分为横向系统和纵向系统两部分，横向结构系统主要受到建筑整体影响，具体的设计之中要注意钢材刚度对横向结构系统的影响。纵向结构系统设计中则需要考虑更多的因素，比如钢柱支撑力度、工程实施难度等。 3建筑钢结构工程设计的方法 建筑钢结构工程常用的设计方法主要有： （1）容许应力法。如果将影响结构设计的诸因素取为定值，而用一个凭经验判定的安全系数来考虑设计诸因素变异的影响，衡量结构的安全度，这种方法称为定值法，容许应力法就属于定值法的一种，其设计原则是：其结构计算应力应小于结构构件设计所规定的容许应力。对于结构构件的计算应力要按规定的标准荷载，计算是以一阶弹性理论而得到，是以一个去除材料并大于1的安全系数的极限应力或是屈服应力而确定的。容许应力主要存在的缺点在于：第一，不能合理的考虑到结构几何的非线性影响；第二，由于容许应力法采用的是单一安全系数，不能反映出荷载变异和抗力的独立性等。 （2）半概率法。随着工程技术的发展，定值法开始转向概率设计法，首先考虑荷载和材料强度的不确定性，用概率方法确定它们的取值。不过仍然没有将结构可靠度与概率联系起来，故称为半概率法。半概率法的设计表达式仍可采用容许应力法的设计式，但安全系数是多系数分析决定的。 （3）概率极限状态法。极限状态法把结构可靠度和概率联系起来，克服了容许应力法和半概率法所存在的缺陷，这种方法主要是采用荷载分项系数和抗力来替代单一安全系数。目前，极限状态法以是我国最常用的设计方法。其结构由于荷载的作用，可在一定的周期内达到两种极限状态，第一种是正常使用极限状态，第二种是承载能力极限状态。承载能力极限状态所对应的是结构的安全性，主要是指构件的塑性变形、断裂等造成的结构破坏。 4建筑钢结构工程设计的分析 4.1建筑钢结构工程设计中的不同软件之间对比。建筑钢结构详图设计时要编制构件表和材料表，包括从最初的提材料计划开始，拿到图纸分析完成后首先进行材料计划。首先介绍一下深化设计的手段。采用的都是软件，各种软件有各自的优缺点，平时的普通门式钢架类轻钢厂房，要求速度快、工期紧的情况下采用CAD比较快捷方便，CAD强大的图形编辑功能，可以采用多种方式进行二次开发，可进行多种图形格式的转换，比如EXCEL表能方便的运算，之后加载导入到CAD，以方便材料表的绘制。CAD最大的缺点是不能准确直观地看到3D模型，从而会出现一些不必要的错误，导致工地安装困难。而TEKLA和PKPM（STXT）可以直观地看到模型，三维建模软件能自动产生2D加工详图，提供完整的2D图画编辑功能及构件碰撞校核功能，但也存在着缺点，生成的图纸标注不够清晰，不适于车间工人快速视图，所以调图的时间很多。建模出图很快，时间都费在了调图上。鉴于TEKLA出错率低，一般大型的多高层建筑均采用三维建模的深化设计。 4.2建筑钢结构详图设计的步骤分析。建筑钢结构详图的绘制，首先在做详图之前，我们应了解钢结构的组成，构件的表示方法、焊缝的表示方法等，深化设计的步骤：第一步：熟悉钢结构设计详图；第二步：与相关专业沟通；第三步：建模型、绘制详图。详图设计一般采用CAD或TEK-LA软件建模，另外，中国建研院的PKPM软件也可以做一些详图深化。 4.3建筑钢结构工程的稳定性设计。建筑钢结构工程设计稳定性特点分析。首先从建筑钢结构工程整体稳定性来分析，如要保持钢结构的稳定性，需要从结构的整体出发来分析其稳定性。其次，从钢结构的整体刚度和失稳方面来看，应采用现行较为规范的折减系数法和临界压力求解法来进行稳定计算，对于轴心压杆的稳定计算通常用这两种方法。再次，在弹性稳定计算的过程中，不只考虑结构整体性特点，还应考虑到二阶分析，这主要是由于结构内力会受到柔性构建大变形量的一定影响。在设计建筑钢结构的过程中，需遵循其结构的设计原则，在了解钢结构的设计原则时，要能区别其强度和稳定问题，强度关键取决于材料特征，而稳定问题在解决强度问题时，需找出其不稳定的平衡状态，这种不稳定状态存在内部抵抗力与外部荷载之间。 5建筑钢结构工程设计的注意事项 5.1加强对建筑钢结构受力体系以及细部节点的设计。建筑钢结构工程设计方案确定后，需要立即对钢结构的受力体系以及细部节点进
钢结构施工设计方案(全集)
钢结构施工方案 10.10.1施工准备工作 1.图纸细化阶段： ①根据建设单位和设计图纸的意图，深入了解设计施工图，编制详细的施工组织计划进行施工。 ②积极参与图纸会审，及时提出问题请求答复，并积极向建设单位提供最优的施工方案。 ③施工过程中，根据建设单位的变更意图，积极协助配合建设单位提出最优的变更方案。 2.原材料供应阶段： ①根据经建设单位审核的施工图纸要求积极采购原材料，所有原材料的供应必须符合国家标准钢材的质量标准要求。 ②原材料采购过程中，如某些材料市场未能采购到，应积极同业主及设计人员联系，在业主级设计人员签字认可的情况下遵循等强度代换原则方可使用。 3.制作阶段： ①钢构件开始制作前，应安排相关人员进行技术交底工作。 ②技术交底完工后，根据工程设计要求编制详细的制作工艺方案，提出施工机具要求及安排制作人员、焊接材料等工作。 ③钢结构制作施工过程中，应注意各种资料的收集、整理工作。 4.安装阶段：
①材料到达工地现场前公司将派人进驻现场，联系好各种运输及装卸设备，为工程开工作好充分的机具准备。 ②因本工程安装原则为厂内技术人员指导，并组织安装力量，故开工前公司将派人作好人力配备计划，精心挑选各种必需工种人员等，并进行施工前安装技术及安全交底工作，并作好记录，同时贯彻落实工程质量与安全目标。 ③工程开工前，应会同建设单位人员办理好当地工程开工必办的各种手续，并作好施工安装过程策划。 ④安装过程中，各工序相互交接时应有验收记录，并且对存在的不合格品及时进行返工返修。 5.竣工验收： ①由现场管理部门作好建设单位及有关部门的协调，确定竣工验收的时间、地点、方式。 ②竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作并出具《竣工报告》、《工程综合评定表》及其它资料。 ③竣工验收后，应将竣工资料整理成册送交建设单位及质监单位签字确定工程等级，送至相关部门存档并办理相关的移交手续。 10.10.2钢结构制作 1.放样： 钢构件的加工过程如钢板下料切割、各零部件的组装、构件预拼等都要有专业放样技术工人在加工面上和组装大样板上进行精确放样。放样时要预留焊接
最新钢结构设计练习题
钢结构设计练习题一、填空题 1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（20 8），在雨水较多的地区取其中的较大值。 2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。 3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈曲后）强度进行设计。 5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（3 ）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。 8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm）。 9、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点）。 10、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的是（防止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性）。
11、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度是（0.9L）。 12、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（焊透的k形）焊缝。13、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 14、屋盖支撑可以分为（上弦横向支撑）、（下弦横向支撑）、（下弦竖 向支撑）、（垂直支撑）、（系杆）五类。 15、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设置（垫板）。 16、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（稳定）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由（强度）确定。 17、梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度Lox=（0.8 ）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（1.0）L，其中L 为杆件的几何长度。 18、吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即（吊车的竖向荷载P ），（横向水平荷载T）和（纵向水平荷载Tl）。 19、能承受压力的系杆是（刚性）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（柔性）系杆。 20、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l ≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（加强上翼缘）的办法，
钢结构设计常见38个问题解析
钢结构设计常见38个问题解析 1、门式刚架问答一看弯矩图时，可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系？ 答：受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面 2、就是H型钢平接是怎样规定的？ 答：想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接节点要尤其小心平接: 3、“刨平顶紧”，刨平顶紧后就不用再焊接了吗？ 答：磨光顶紧是一种传力的方式，多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的，也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5，用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积，一般用在有一定水平位移、简支的节点，而且这种节点都应该有其它的连接方式（比如翼缘顶紧，腹板就有可能用栓接）。 一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接，要焊接的话，刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入，焊缝质量会很差，焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的，所以上面说顶紧部位再焊接都不准确，不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接，就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够，又没有其它部位提供约束，有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度，这种焊缝是一种安装焊缝，也不可能满焊，更不可能用做主要受力焊缝。4、钢结构设计时，挠度超出限值，会后什么后果？ 答：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；影响正常使用的振动；影响正常使用的其它特定状态。 5、挤塑板的作用是什么？ 答：挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板，以聚苯乙烯树脂为主要原料，经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构，有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。挤塑板具有卓越持久的特性：挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年，极其优异的抗湿性能，在高水蒸气压力的环境下，仍然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能：挤塑板因具有闭孔性能结构，且其闭孔率达99％，所以它的保温性能好。虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构，但其闭孔率小于挤塑板，仅为80％左右。挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料，故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到 150--500千帕以上，而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上，可以明显看出其他材料的抗压强度，远远低于挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之下，有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现，控制地面冻胀的情况，有效阻隔地气免于湿气破坏等。 6、什么是长细比? 回转半径：根号下（惯性矩/面积）长细比=计算长度/回转半径 答：结构的长细比λ＝μl/i，i为回转半径长细比。概念可以简单的从计算公式可以看出来：长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况，构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的，因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式，里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求，这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。对稳定要求越高的构件，规范给的稳定限值越小。 7、受弯工字梁的受压翼缘的屈曲，是沿着工字梁的弱轴方向屈曲，还是强轴方向屈曲？ 答：当荷载不大时，梁基本上在其最大刚度平面内弯曲，但当荷载大到一定数值后，梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。 解决方法大致有三种： 1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距 2、调整梁的截面，增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度（如吊车梁上翼缘）
钢结构设计注意事项
钢结构设计注意事项 一 拿到作业图不要盲目建模计算。先进行全面分析，与建筑设计人员进行勾通，充分了解工程的各种情况（功能、选型等）。 二 建模计算前的前处理要做好。比方荷载的计算要准确，不能估计。要完全根据建筑做法或使用要求来输入。 三 在进行结构建模的时候，要了解每个参数的意义，不要盲目修改参数，修改时要有依据。 四 在计算中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面。这一点要作为我们的设计理念之一来重视。
五 梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改，这都要有依据可循（可根据验算简图等资料）。具体有以下集中修改或注意事项： a、梁： 1、梁的标高（是否确定梁底标高及梁上翻等问题） 2、梁的支座负筋不能太疏，要人为加密。 3、梁的跨数要核对。 4、尽量减少钢筋的种类和级差（≤2级） 5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强（可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施） 6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求，特别是梁上部钢筋的净距（≥1.5d 或30mm）
7、碰到电算结果的井字梁（有主次关系）处，要分清主次关系，在主要梁支座处标出支座筋 8、搁在边梁上的连梁等，在靠边梁处的支座筋不宜过大，宜减小，从而减少对边梁的扭矩 9、有主次梁关系，从梁截面上也有区别，次梁适当放小。 b、柱： 1、满足轴压比要求（≤0.9） 2、大跨度的厂房等，柱子截面宜选用长方柱。 3、构造柱的设置（细查规范《建筑抗震设计规范》P72） c、板： 1、负筋不宜选用过细的钢筋，可以用较大直径的钢筋代替，可避免施工时被踩下；较大 直径钢筋不宜过疏，否则受力不力或容易开裂。
钢结构设计习题库
钢结构设计题库 一、选择题 1、在钢材所含化学元素中，均为有害杂质的一组是（C ）A 碳磷硅 B 硫磷锰 C 硫氧氮 D 碳锰矾 2、钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B ）A 不变 B 降低 C 升高 D 稍有提高，但变化不大 3、长细比较小的十字形轴压构件易发生屈曲形式是（B ） A 弯曲 B 扭曲 C 弯扭屈曲 D 斜平面屈曲 4、摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（C ） A 栓杆的预应力 B 栓杆的抗剪能力 C 被连接板件间的摩擦力 D 栓杆被连接板件间的挤压力 5、体现钢材塑性性能的指标是（C ）A 屈服点 B 强屈比 C 延伸率 D 抗拉强度 6、下列有关残余应力对压杆稳定承载力的影响，描述正确的是（A ）A 残余应力使柱子提前进入了塑性状态，降低了轴压柱的稳定承载力B 残余应力对强轴和弱轴的影响程度一样 C 翼缘两端为残余拉应力时压杆稳定承载力小于翼缘两端为残余压应力的情况 D 残余应力的分布形式对压杆的稳定承载力无影响7、下列梁不必验算整体稳定的是（D ）A 焊接工字形截面 B 箱形截面梁 C 型钢梁 D 有刚性铺板的梁 8、轴心受压柱的柱脚，底板厚度的计算依据是底板的（C ） A 抗压工作 B 抗拉工作 C 抗弯工作 D 抗剪工作 9、同类钢种的钢板，厚度越大（A ）A 强度越低 B 塑性越好 C 韧性越好 D 内部构造缺陷越少 10、验算组合梁刚度时，荷载通常取（A ）A 标准值 B 设计值 C 组合值 D 最大值 11、在动荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（B ） A 60f h B40f h C80f h D120f h 12、计算格构式压弯构件的缀材时，剪力应取（C ）
SAP2000钢结构设计常见问题
钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？ 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？ 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。
图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？ 杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时，用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型，其计算与构造的要求是不同的。 柱：设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算，其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算，按柱构件验算长细比要求，其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁：分为两种情况，一为梁按纯弯构件设计（默认情况），一为梁按压弯构件设计（通过设计首选项或覆盖项进行设置，如图7）。 梁按纯弯构件考虑：设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算，其余构造措施同相关规范对梁的要求。
钢结构课程设计注意事项
钢结构课程设计注意事项 一、计算书 1、按照学校提供的《安阳工学院课程设计说明书》的格式书打印计算书。 2、封面 日期：2012年12月10号-12月16号。 3、课程设计任务书一页中除了设计题目，学生姓名等基本信息外，还要填写参考文献、工作计划。打印出来后要在学生签名处手写签字。 4、摘要：摘要是计算书内容的简短陈述。不阅读论文的全文，就能获得必要的信息。摘要是一篇完整的短文，可以独立使用。摘要应说明研究工作目的、实验方法、结果和最终结论等，重点是结果和结论。中文摘要一般超过300字，如遇特殊需要，字数可略多。摘要中一般不用图、表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来的以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。一般选取3-8个词作为关键词，以显著的字符另起一行，排在摘要的左下方，尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。中文关键词之间空二格隔开。 5、目录：编号从目录后第1张编起。 6、设计背景：主要写任务书和课程设计的要求。 7、设计方案：主要写钢屋架的布置和材料的选取、计算理论等。 8、参考文献的格式要和说明书中提供的格式一致。 参考文献反映本设计的取材来源、广博程度和可靠程度，也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献是向读者提供的一份有价值的信息资料。参考文献应单独置页。 参考文献著录规则按GB/T7714-2005国家标准执行格式： 主要责任者.题名：其他提名信息[文献类型标志].其他责任者.版本.出版地：出版者,出版年：引文页码[引用日期].获取和访问路径. 其中,主要责任者、题名、版本、出版地、出版者、出版年为必须著录项目，其他为选择项目。
高层建筑中的钢结构设计与施工初探
高层建筑中的钢结构设计与施工初探 随着建筑行业的不断发展与创新，建筑工程的设计方案与结构特点都在不断的发生改变，这对建筑施工材料的选择要求也越来越规范化，同时钢结构在建筑行业中也得到了广泛的运用。目前高层建筑中的钢结构设计与施工过程中，仍然存在着很多问题。文章对其存在的问题进行简单的阐述，并针对问题提出有关的解决措施。 标签：高层建筑；钢结构；设计；施工 钢结构在现代高层建筑中得到了广泛的运用，具有跨度大、施工速度快、造价低的特点。在高层建筑中的钢结构设计与施工应该尽可能的节约施工材料和费用、缩短施工工期、经济效益最大化等，那么，如何合理的处理高层建筑中的钢结构设计与施工呢？作者结合自己的实践工作经验对此发表了自己的看法和给予了一定的建议。 1 高层建筑中钢结构的主要特点 1.1 质量轻、强度高、成本低 与传统的钢筋混凝土高层建筑相比，钢结构比较经济，施工工期短，质量轻，强度较高，且不易受到自然环境因素的影响，同时，在高层建筑中钢结构一般都是采用先进的设计和工艺。此外，由于钢结构的质量比较轻，所以能够节约处理地基的费用，降低施工项目的成本。 1.2 材料比较环保 钢结构的主要材料是钢，其强度较高，能够支持的结构较大，是实现现代工业化生产的主要途径。同时，钢材的边角料可以被循环利用，回收运输都十分便利且价值较高。这一过程不仅节约施工单位的成本，还能够保护环境。 1.3 空间比较大，可移动 传统的钢筋混凝土结构没有较大的跨度，通常不超过15m，且钢筋混凝土建成之后很难改变，不易移动。然而，在高层建筑中钢结构的内部有充足的空间，可以达到60m，还可以进行简单的改建和扩张，同时比较容易移动。 2 高层建筑中钢结构的施工工艺 2.1 焊接工艺 在钢结构中由于钢的材质和种类的多样性，在焊接时应该要从焊前预处理、焊接工艺和焊后处理这三个方面来考虑：一是焊前预处理。将焊接前的准备工作
钢结构施工中常见问题及解决方法【最新版】
钢结构施工中常见问题及解决方法 钢结构因其自身优点，在桥梁、工业厂房、高层建筑等现代建筑中得到广泛应用。在大量的工程建设过程中，钢结构工程也暴露出不少质量通病。本文主要针对辽宁近年来在钢结构主体验收及竣工验收中的常见问题及整改措施谈一些看法。 1、构件的生产制作问题 门式钢架所用的板件很薄，最薄可用到4毫米。多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形，使构件弯曲或扭曲。 2、柱脚安装问题 (1)预埋件(锚栓)问题现象:整体或布局偏移;标高有误;丝扣未采取保护措施。直接造成钢柱底板螺栓孔不对位，造成丝扣长度不够。 措施:钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工
作，混凝土浇捣之前。必须复核相关尺寸及固定牢固。 (2)锚栓不垂直现象:框架柱柱脚底板水平度差，锚栓不垂直，基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上，东倒西歪，使房屋外观很难看，给钢柱安装带来误差，结构受力受到影响，不符合施工验收规范要求。 措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平，再用无收缩砂浆二次灌浆填实，国外此法施工。所以锚栓施工时，可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状，完善支撑，或采取其他一些有效措施，避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。 (3)锚栓连接问题现象:柱脚锚栓未拧紧，垫板未与底板焊接;部分未露2~3个丝扣的锚栓。 措施:应采取焊接锚杆与螺帽;在化学锚栓外部，应加厚防火涂料与隔热处理，以防失火时影响锚固性能;应补测基础沉降观测资料。 3、连接问题 (1)高强螺栓连接
钢结构设计步骤与思路
钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者：佚名 时间：2008-7-30 浏览量： 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。 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。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、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,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。[19] 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
钢结构设计原理练习题参考答案
钢结构原理与设计练习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、若结构是失效的，则结构的功能函数应满足（ A ） A 、0
8、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 二、填空题 1、结构的可靠度是指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。 2、承载能力极限状态是对应于结构或构件达到了最大承载力而发生破坏、结构或构件达到了不适于继续承受荷载的最大塑性变形的情况。 3、建筑机械采用钢结构是因为钢结构具有以下特点：1）______强度高、自重轻__________、2）_____塑性、韧性好_______________，3）______材质均匀、工作可靠性高______________。 4、正常使用极限状态的设计内容包括控制钢结构变形、控制钢结构挠曲 5、根据功能要求，结构的极限状态可分为下列两类：__承载力极限状态____ ______正常使用极限状态_____、 6、某构件当其可靠指标β减小时，相应失效概率将随之增大。 三、简答题 1、钢结构与其它材料的结构相比，具有哪些特点？ 2、钢结构采用什么设计方法？其原则是什么？ 3、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 4、可靠性设计理论和分项系数设计公式中，各符号的意义？ 第2章钢结构材料 一、选择题 1、钢材在低温下，强度（A），塑性（B），冲击韧性（B）。 (A)提高(B)下降(C)不变(D)可能提高也可能下降 2、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（A）。
《钢结构设计禁忌及实例》资料
《钢结构设计禁忌及实例》 《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日 内容简介本书依据相干规范及工程实践经验，对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示，进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容，提出哪些题目不能那样做，而应当如何做。本书内容翔实，实用性、对照性强，可供盛大结构设计职员利用，也供相干专业施工、科研、教学职员参考。 索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例 【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂 【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱 【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构 【案例1.4】过量积灰积雪 【案例1.5】在吊车梁上随意施焊 【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏 【案例1.7】电机与平台共振 【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映 【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位 【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目 【案例1.11】钢材选择或利用不当
【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系 【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点 【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别 【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏 【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目 【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲 【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算 【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理 【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法 第2章选料 【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解 【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求 【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板 【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚 【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体 【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解 【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途 【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配 【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解 【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值
钢结构设计 练习题及答案(试题学习)
钢结构设计练习题及答案 1～5题条件：为增加使用面积，在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层，该夹层与原建筑结构脱开，可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B ，焊接使用 E43型焊条。楼板为SP10D 板型，面层做法20mm 厚，SP 板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值：永久荷载为2.5kN/m 2（包括SP10D 板自重、板缝灌缝及楼面面层做法），可变荷载为4.0 kN/m 2。夹层平台结构如图所示。 立柱：H228x220x8x14 焊接H 型钢 A=77.6×102mm 2 I x =7585.9×104mm 4,i x =98.9mm I y =2485.4×104mm 4,i y =56.6mm 主梁：H900x300x8x16 焊接H 型钢 I x =231147.6×104mm 4W nx =5136.6×103mm 3 A=165.44×102mm 2主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置立柱 次梁 主梁 1 2 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6 次梁：H300x150x4.5x6 焊接H 型钢 I x =4785.96×104mm 4W nx =319.06×103mm 3 A=30.96×102mm 2次梁自重标准值0.243kN/m M16高强度螺栓加劲肋 -868x90x63030 40 6 n 个 b) 主次梁连接 1. 在竖向荷载作用下，次梁承受的线荷载设计值为m kN 8.25（不包括次梁自重）。试问， 强度计算时，次梁的弯曲应力值？（20分） 解：考虑次梁自重后的均布荷载设计值： 25.8+1.2×0.243=26.09kN ／m 次梁跨中弯矩设计值： M =04.665.409.268 1 8122=??=ql kN ·m 根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条； 4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条)，其 抗弯强度应按下列规定计算： ny y y nx x x W M W M γγ+ ≤f (4.1.1) 式中 M x 、M y —同一截面处绕x 轴和y 轴的弯矩(对工字形截面：x 轴为强轴，y 轴 为弱轴)： W nx 、W ny —对x 轴和y 轴的净截面模量；γx 、γy —截面塑性发展系数；对工字形截面， γx =1.05，γy =1.20：对箱形截面，γx =γy =1.05；对其他截面．可按表5.2.1采用； f —钢材的抗弯强度设计值。 当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13y f 235/ 而不超15 y f 235/时， 应取γx =1.0。f y 为钢材牌号所指屈服点。 对需要计算疲劳的梁,宜取γx =γy =1.0。 受压翼缘的宽厚比小于13；承受静力荷载 γx =1.05 1.19710 06.31905.11004.6636=???=nx x W M γN/mm 2