本篇文章给大家谈谈钢结构基本设计,以及钢结构基本设计原理对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔,本文目录一览:,1、,钢结构厂房设计介绍?,3、,钢结构设计入门以及简易方法?,5、,钢结构设计步骤介绍,6、,钢结构的设计规范介绍?,结合厂房钢结构问题,现阶段,我国相企业如何进行钢结构厂房设计,基本设计要点有哪些?
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钢结构厂房设计介绍?
结合厂房钢结构问题,现阶段,我国相企业如何进行钢结构厂房设计,基本设计要点有哪些?基本情况怎么样?以下是中达咨询整理建筑术语钢结构厂房基本介绍:
钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。为了让相关人员了解钢结构厂房设计内容,小编梳理相关资料情况,基本设计要点包括:
小编以单层钢结构厂房设计情况为例,钢结构厂房设计内容主要包括:(1)设计资料(2)荷载计算(3)内力分析等相关内容,具体单层钢结构厂房施工组成包括:
(1)、横向框架
由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成,是单层厂房钢结构的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载,并把这些荷载传递到基础。
(2)、屋盖结构
承担屋盖荷载的结构体系,包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。
(3)、支撑体系
包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,它一方面与柱、吊车梁等组成单层厂房钢结构的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。
(4)、吊车梁和制动梁(或制动桁架)
主要承受吊车竖向及水平荷载,并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。
(5)、墙架
承受墙体的自重和风荷载。
钢结构厂房设计设计基本要求:
(1)在负温度下安装钢结构时,要注意温度变化引起的钢结构外形尺寸的偏差。如钢结构在常温下建造在负温下安装时,要采取措施调整偏差。
(2)在负温度下动工的钢材,宜接纳平炉或氧气转炉Q235钢、16Mn、15MnV、16Mnq和15MnVq钢。钢材应包管打击韧性。Q235钢应具有-20°D,其它应具有-40°D合格的包管。
(3)选用负温度下钢结构烧焊用的焊条、焊丝,在餍足预设强度要求的前提下,应选用屈服强度较低,打击韧性较好的低氢型焊条,重要结构可接纳高韧性超低氢型焊条。
(4)碱性焊条在使用前必需按照产品出厂证明书的规定进行烘焙。烘焙合格后,存放在80~100°D烘箱内,使用时取出放在保温筒内,随用随取。负温度下焊条外露超过2h的应重新烘焙。焊条的烘焙次数不宜超过3次。
(5)焊药在使用前必需按照出厂证明书的规定进行烘焙,其含水量不得大于0.1%。在负温度下烧焊时,焊药重复使用的间隔不得超过2h,否则必需重新烘焙。
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钢结构设计中的基本概念?
随着经济的发展,钢结构在土木工程中的应用日趋广泛,这就要求设计人员必须掌握与此相关的各种知识。本文论述的几个问题几乎是任何一项钢结构设计都要遇到的基本问题。从表面上看这几个问题非常简单,然而不少设计人员在处理这几个问题时却把握不准。究其原因,这几个问题看起来简单,其内涵却非常丰富,涉及到很多非结构专业的问题。笔者翻阅了有关资料,对钢结构设计中这几个经常遇到的基本问题进行论述。希望能对钢结构设计者有所裨益。
1钢材的选型
很多设计人员在设计时说明关于钢材的选型中往往写道:“钢材选用Q235-B,其抗拉强度、屈服点、伸长率、碳、硫、磷极限含量,应符合有关规定,且保证其可焊性。”这种说法是不正确的。其错误的原因是对我国现行的钢产品标准不熟悉,老、旧标准相混淆。目前,我国建筑钢材一般只用两种,即碳素结构钢和低合金高强度结构钢,其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700-88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)。以前常说的三号钢和16Mn钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。按(GB700-88)碳素结构钢分为Q195、Q215、Q225、0235、Q275,0235又分为A、B、C、D 4个质量等级,即Q235-A~D.A级钢不做冲击试验,而B、C、D级则分别保证在20、0、-20℃时V型冲击功不小于27J.
冲击功的大小反映了材料的韧性,在研究船舶脆断的试验中发现V型冲击功在最低使用温度下不小13.7J时,船舶脆断事故很少发生。因此,当设计承受动力荷载的结构时要根据环境温度的不同情况,选用不同级别的钢材。如果我们选用了Q235-B,那么只要它是符合标准的产品,则钢材的屈服点、抗拉强度、伸长率、碳、硫、磷等化学成分,冷弯试验值、V型冲击功试验值都是有保证的(即以前所说的5项保证),不必另行强调。因此正确的说法应该是:“钢材选用Q235-B,其性能应符合国家标准(GB700-88)的规定。”
要特别提到的是:在国家标准(GB700-88)中第5.1.1.5条注明:“在保证钢材力学性能符合本标准规定情况下,各牌号A级钢的碳、锰、硅含量和各牌号其他等级钢碳、锰含量下限可以不作为交货条件,但其含量(熔炼分析)应在质量证明书中注明。”这就表明A级钢的碳、锰、硅含量是不保证的。在国家标准(GB700;88)中第5A.1.3条注明:“各牌号A级钢的冷弯试验,在需方有要求时才进行。当冷弯试验合格时,抗拉强度上限可以不作为交货条件。”由于碳含量对钢材的可焊性影响很大,从表面上看,既然A级钢的碳、锰、硅含量不保证,那么Q235-A是不能用于焊接结构的,似乎Q235-A是一种质量很差的钢材,除平台板和支撑构件外,几乎很少场合可以用Q235-A.事实并非如此。压力容器应该是典型的焊接结构,对其性能的要求也比普通的建筑钢结构要严格。
然而,我国的最新压力容器标准《钢制压力容器》(GB150-1998)却明文规定在压力≤1.0MPa,温度0-350℃,壳体厚度≤16mm时,除极度危害介质的压力容器外,可以使用Q235-A(见该标准第4.2.2,4.2.3条)。这就表明Q235-A是可以用于焊接结构的。除了像吊车梁这样以动荷载为主要荷载的承重结构,一般对冲击韧性没有特殊要求的承重结构都可以选用Q235-A.首先,评价一种钢材的可焊性,并非仅仅由含碳量决定,而是由碳当量决定。目前我国生产的符合标准的Q235-A.其碳当量不会超过0.45%,其可焊性是有保证的,可以用于焊接结构使用。
综上所述,Q235-A是可以用于焊接承重结构的,但不能用于低温环境和动荷载较大的结构(即对材料的韧性有较高要求的结构)。这一点已经为大量的工程实践所证明。当然,在选用Q235-A时,要附加冷弯试验合格的保证,并且要根据质保书核算碳当量是否满足要求。为可靠起见,板材的厚度一般不宜超过16mm.目前,国内钢材市场上Q235系列的板材和型材大都为Q235-A.如果不分场合,所有的承重结构都选择Q235-B~D.则不仅工程造价提高,而且也给材料的采购带来麻烦,以至延误工期,是不可取的。
2焊接检验
当结构的母材和焊接材料选定以后,就要确定焊缝的质量等级。选择合适的质量等级是非常重要的,不恰当地提高焊缝的质量等级将提高工程造价。
鉴于现有的焊接技术尚无法避免焊接过程中焊接缺陷的产生,因此必须采取一定措施将焊接缺陷控制在允许的范围内。实践证明,通过制定焊接缺陷质量要求标准进行约束是一种有效的手段。在《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)中就将焊缝质量等级分为一、二、三3个等级。如果经过检查,焊接缺陷不超过所要求的级别的各项规定,则焊接过程中焊接缺陷就得到了控制。
对于建筑钢结构,焊缝质量要达到一级标准是很困难的。特别是在采用手工电弧焊且剖口较深时,一般的焊工很难做到。在实际工程中,除了大跨度重级工作制吊车梁的下翼缘对接,以及大跨度钢桥的受拉构件的对接这种对质量要求很高的焊缝要求一级焊缝以外,其他场合很少用到一级,一般都要求二级。
对于角焊缝,除了在要求熔透的情况(如对于轮压较大的吊车梁的上翼缘和腹板连接的角焊缝),其质量等级要求二级外,其他场合一般都用三级。
在《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)中,3个质量等级对于焊缝的内部缺陷检验、外观质量标准及检验方法都作了明确的规定:设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验。焊缝内部缺陷分级及探伤方法应符合国家现行标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)的规定,对于一、二级焊缝的探伤结果应符合表1的规定。
在CB11345中检验等级分为A、B、C3个级别,评定等级分为I、II、III、Ⅳ4个级别。所谓检验等级就是检验方法(有的设计手册把焊缝质量等级和检验等级混为一谈,出现“一级焊缝应符合检验等级中的B级”这样明显的错误)。焊缝中缺陷的位置、形状和方向直接影响缺陷的声反射信号强度。由于缺陷存在的任意性,因此超声波探测焊缝的方向愈多,波束垂直于缺陷平面的概率愈大,则缺陷的检出率也愈高。根据探测方向(取决于探头角度、探伤侧、探伤面及探头移动角度等)的多少,分为A、B、C3个级别,它体现了检验的完善程度,按A、B、C逐级提高,其检验工作的难度系数也逐级提高(A为1,B为5-6,C为10~12)。各级别探伤面、探伤侧、探头角度及探测方法等在GB11345中都有明确的规定。对于建筑钢结构以及压力容器,目前我国超声波探伤的检验等级都采用B级。当检验方法(即检验等级)确定以后,根据用该种方法检测出焊缝中缺陷的情况,对其结果进行等级分类,就是所谓的评定等级。对于焊缝宏观质量控制,缺陷的尺寸超过1mm才有实际意义。CB11345根据缺陷的长度按表2中的规定予以评级。表2中的12、8/3等均为超声波探伤仪测出的缺陷尺寸。
3螺栓
建筑钢结构所用的螺栓有两大类,即普通螺栓和高强度螺栓。普通螺栓和高强度螺栓的主要区别在于其机械性能不同,也即性能等级不同。在设计中经常注明的“高强度螺栓8.8级”,8.8即为性能等级,小数点前一个数字8表示该螺栓材料热处理后的抗拉强度为800 MPa,小数点后一个数字8则表示该材料的屈强比(屈服强度与抗拉强度比值)0.8,10.9级则表示该材料的抗拉强度为1000MPa,屈强比为0.9.屈强比大,则材料的韧性差,不宜重复使用。尤其是10.9级的只能用一次。目前我国使用的高强度螺栓只有8.8级和10.9级,可以写为8.8s和10.9s.普通螺栓如果用Q235(通常用Q235-B以保证有良好的韧性)则性能等级为4.6,如果用Q345则为6.6级。普通螺栓一般在设计时不注明性能等级,只注明钢号。
一些设计人员在设计说明中往往写道:“高强度螺栓采用承压型高强度螺栓10.9s”,这是一种不正确的说法。对于设计者只要给出高强度螺栓的性能等级和连接材料摩擦面的抗滑移系数即可。不必规定制造商采用何种螺栓。当然,如果确有必要,可以推荐用大六角头高强度螺栓,或是扭剪型高强度螺栓。
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钢结构设计入门以及简易方法?
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。
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谁知道钢结构设计基本规范有哪些?
第2条 钢结构设计结构的极限状态系指结构或构件能满足设计规定的某一功能要求的临界状态,超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求。承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:
一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态;
二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态。
第3条 设计钢结构时,应根据结构破坏可能产生的后果,采用不同的安全等级。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级可取为二级,特殊建筑钢结构的安全等级可根据具体情况另行确定。
第4条 按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时,除钢与混凝土组合梁外,应只考虑荷载短期效应组合。
第5条 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值。
第6条 对于直接承受动力荷载的结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘动力系数。计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时,吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定。
第7条 设计钢结构时,荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、动力荷载的动力系数以及按结构安全等级确定的重要性系数,应按《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)的规定采用。
第8条钢结构设计计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构的强度和稳定性以及连接的强度时,吊车的横向水平荷载应乘以增大系数。第9条钢结构设计计算平炉、电炉、转炉车间或其它类似车间的工作平台结构时,由检修材料所产生的荷载,可乘以下列折减系数:
钢结构设计步骤介绍
钢结构设计对于不同的定量指标和应用都有相应的阐释钢结构基本设计,包括对钢结构防震设计。要注意的是,在钢结构设计的过程中,一定要从安全的角度出发。结构选型和结构布置要相对合理。这篇文章就主要向大家介绍了钢结构设计的相关操作,并且向大家展示了几幅钢结构设计的图片信息,让大家可以更加地了解钢结构设计知识,下面就跟小编一起去看看吧。
钢结构设计步骤
1.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、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说钢结构基本设计:大厦、体育馆、歌剧院
2.结构选型与结构布置
结构选型及布置是对结构的定性,由于其涉及广泛,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
3.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
4.结构分析
典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形;简单结构通过手算进行分析;复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析
5.工程判定
要正确使用结构软件,还应对其输出结果的做“工程判定”。比如,评估各向周期、总剪力、变形特征
6.构件设计
构件设计首先是材料的选择,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
7.节点设计
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定。按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者
钢结构的抗震设计
1)进行动力学分析获得必须的侧向力。在计算前必须有最基本的结构要素,尤其是结构的自重和侧向传力体系要有明确的计划。最简单的动力学分析是底部剪力法。这通过计算各楼层的自重和分布计算得出。更为流行的是实用软件进行线性模态分析。模态分析依赖于结构的自重,侧向力单元的分布和刚度。
2)设计侧向传力单元。从动力学中获得的力需要考虑侧向力单元的延性来折减。延性系数由规范规定。注意不能太保守设计。最为整个建筑的耗能结构,侧向单元只要满足侧向力计算即可。原因是截面过大会降低结构延性,并且所有其他的构件都会受到影响。确定截面后,需要计算出实际的延性。这是因为实际选取的截面会大于计算所要求的界面。所以实际延性会低于理论延性。
3)设计与侧向单元联接的柱和其他主要构件。为满足“强柱”的要求,使用最大可能的侧向单元的力,即考虑侧向单元的极限承载力。
4)设计地基。设计思路同3)。如果地质良好,如岩石,可以在最后设计。
5)设计隔板。当然考虑是刚性的还是半刚性的。隔板的破毁将导致结构脆性破坏或倒塌,所以设计思路是不能屈服,必须在线性范围内。其涉及内容有支柱,弦,连接样式;剪切连接件等等。
好了,说到这里,小编对于钢结构设计的步骤以及相关信息就介绍得差不多了,在设计的时候,一定要考虑到安全度和可靠度的方面。同时,大家要注意的是,防震设计过程设计思路清晰,以防操作人员收到伤害。如果大家还有什么问题或者有兴趣对钢结构设计深入地了解的话,可以登录土巴兔官网进行访问哦,小兔也会随时给予答复哦。
钢结构的设计规范介绍?
针对钢结构的设计规范问题,现阶段,我国对钢结构设计规范规定内容情况怎么样?基本规范如何?以下是中达咨询整理建筑术语建筑钢结构设计规范基本介绍:
《钢结构设计规范》是一本由中国工程建设标准化协会组织编写,中国建筑工业出版社2006年9月1日出版发行的书籍。[1]其主要内容包括总则、术语和符号、基本设计规定、受弯构件的计算、轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算、疲劳计算、连接计算、构造要求、塑性设计、钢管结构、钢与混凝土组合梁等钢结构方面的知识,可供查阅学习。
钢结构的设计规范基本概况:
钢结构的设计规范设计原则:
本节主要介绍承载能力极限状态与正常使用极限状态所包括的内容及所应采用的组合方式,在设计工作中选取正确的安全等级及动力系数,明确对于疲劳设计计算的特殊要求和设计原则。
荷载和荷载效应计算
1、讲解如何根据具体情况正确布置和施加荷载,合理确定荷载组合的方式和荷载组合值系数,保证同时作用荷载的数量及有关系数的准确性,保证计算结果的准确性,确保结构的安全和经济合理。
2、介绍如何保证分析模型与实际连接构造相符,所采用的分析方法(弹性、塑性,一阶、二阶)一定要符合规范的有关要求,保证分析结果的准确性和可靠性,确保结构的安全。
材料选用
1、钢结构的材料选用原则,根据结构的环境温度、应力状态、连接方法、钢材厚度、荷载特征以及重要性,选择钢材的牌号和性能,并确保所选用钢材具有规范要求的各项合格保证。
2、特殊情况下钢材的选用要求:掌握需要验算疲劳的结构,采用不同连接方式和处于不同温度区间时,所应具备的冲击韧性的合格保证要求,了解铸钢、Z向钢、耐候钢的各自应用条件和所应符合的现行国家标准,保证设计质量。
3、连接材料的选用要求:焊条、焊丝、焊剂、普通螺栓、高强度螺栓、圆柱头焊钉、栓钉、铆钉和锚栓的各自应用领域、使用方法和所应符合的现行国家标准,正确灵活地应用到钢结构设计工作当中。
设计指标
钢构件及连接的强度及其影响因素,掌握钢材和铸钢件的物理性能指标,掌握需要对钢构件的强度设计值、稳定性或连接进行折减的前提条件,保证设计结果的准确性和结构安全。
结构或构件变形的规定
了解规范对于结构和构件正常使用及观感的设计要求,掌握满足挠度和变形要求的设计标准、设计方法和设计技巧。
受弯构件的强度计算
本节需要掌握普钢规范对于受弯构件的抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力计算的有关规定和要求,根据设计项目的具体情况,对受弯构件的强度进行恰当合理的设计,科学节约设计用钢量。
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关于钢结构基本设计和钢结构基本设计原理的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。
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