Ⅰ 如何學好鋼結構,入門方法
我也是學鋼結構專業的,以我的經驗,最初我們要做的就是學好一些專業基礎課了,特別是三門力學《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》,還有《房屋建築學》、《土木工程材料》、CAD等等!
然後是專業課《鋼結構原理與設計》這門課最重要,當然我們學鋼結構的要有一定的混凝土知識做鋪墊,所以《鋼筋混凝土結構原理與設計》也很重要。
再然後就是一些鋼結構特色課了,特別是《建築鋼結構製作工藝學》、《建築鋼結構焊接工藝學》、《建築鋼結構安裝工藝學》、《鋼結構綜合專題》等,能幫助你更好的學習鋼結構!
當然有了這些基礎後,就能學習一些,例如PKPM、3D3S、MIDAS等,然後看圖紙也很重要!最後我覺得就是看工作經驗了,時間久了就熟門熟路了!
Ⅱ 如何快速入門鋼結構,怎麼讀懂鋼結構圖紙
首先你要了解什麼事鋼結構,其次要知道鋼結構制圖或建築圖的一些常用表示符號,兩者結合才會看懂。比如去看一下,<鋼構造入門>在結合現場鋼結構廠房實體來參考是最快的法門。
鋼結構:
鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構,是主要的建築結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常採用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用於大型廠房、場館、超高層等領域。
鋼結構建築:
鋼結構建築一種新型的建築體系有可通房地產業、建築業、冶金業之間的行業界線,集合成為一個新的產業體系,這就是業內人士普遍看好的鋼結構建築體系。
鋼結構建築相比傳統的混凝土建築而言,用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土,強度更高,抗震性更好。並且由於構件可以工廠化製作,現場安裝。因而大大減少工期,由於鋼材的可重復利用,可以大大減少建築垃圾,更加綠色環保。因而被世界各國廣泛採用,應用在工業建築和民用建築中。
目前鋼結構建築在高層建築上的運用日益成熟,逐漸成為主流的建築工藝,是未來建築的發展方向。
http://ke..com/subview/17483/6464122.htm
Ⅲ 鋼結構知識介紹
目前很多高層裝配式鋼結構住宅中,H型鋼作為一種新型經濟建築用鋼,截面形狀經濟合理,力學性能好,軋制時截面上各點延伸較均勻、內應力小,故H型鋼梁和H型鋼柱被用作主要承重構件,是影響鋼結構住宅力學性能的關鍵。
杭州固建機器人科技有限公司響應新時代發展的號召和結合廣大客戶的需求,研發並創造了一整條建築H型鋼智能生產線。」清割島「就是H型鋼智能生產線的前端備料工序,由表面處理單元,切割單元,桁架機械手和銑邊倒角單元組成。
很多業內人士都知道,銹跡會在焊接的過程中對工件與溶池產生一定的隔離效應從而影響焊接強度,更會在焊接時產生氧化導致焊縫夾雜氣泡,所以對高強度連接類工件尤其是應用在鋼結構裝配式住宅的H型鋼焊接時一定要除銹!固建機器人」清割島「設備的表面處理單元,利用高速旋轉的鋼絲刷輥的摩擦原理,對鋼板表面進行除銹。除銹機左右兩側各有兩組滾輪,對鋼板左右進行限位。
相信在國家的大力推廣之下,固建機器人的智能H型鋼智能生產線和鋼結構裝配式住宅必將成為建築業新趨勢!
Ⅳ 怎麼學習鋼結構設計。最要是結構核算,無基礎,該從哪裡學起
鋼結構設計入門,其實並不難,初學者看過來
一、鋼結構適用范圍及選型
1.鋼結構適用的范圍
鋼結構通常用於高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:超高層建築、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、工業廠房和臨時建築等。這是和鋼結構自身的特點相一致的。
2.鋼結構的選型
在鋼結構設計的整個過程中,都應該被強調的是"概念設計",它在結構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范未規定的問題,可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確,並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
鋼結構通常有框架、平面 (木行)架、網架 (殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。
結構選型時,應考慮它們不同的特點。在輕鋼工業廠房中,當有較大懸掛荷載或移動荷載,就可考慮放棄門式剛架而採用網架。基本雪壓大的地區,屋面曲線應有利於積雪滑落(切線 50 度內需考慮雪載),如採用三心圓網殼。總雪載釋放近一半。降雨量大的地區相似考慮。建築允許時,在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架有更好的經濟性。而屋面覆蓋跨度較大的建築中,可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。高層鋼結構設計中,常採用鋼混凝土組合結構,在地震烈度高或很不規則的高層中,不應單純為了經濟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構體系。我國半數以上的此類高層為前者。對抗震不利。
結構的布置要根據體系特徵,荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般的說要剛度均勻。力學模型清晰。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。柱間抗側支撐的分布應均勻。其形心要盡量靠近側向力 (風震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉。結構的抗側應有多道防線。比如有支撐框架結構,柱子至少應能單獨承受 1/4 的總水平力。
框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調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,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主樑上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。
3.鋼結構構件的截面選取
結構布置結束後,需對構件截面作初步估算。主要是樑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。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按 l/b 限值確定時,可迴避鋼梁的整體穩定的復雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度後,其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。
柱截面按長細比預估。通常 50<λ<150,簡單選擇值在 100 附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或 H 型鋼截面等。
初學者需注意,對應不同的結構,規范中對截面的構造要求有很大的不同。如鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩定問題。在鋼結構規范和輕鋼規范中的限值有很大的區別。
除此之外,構件截面形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據構件的受力情況,合理的選擇安全經濟美觀的截面。
二、鋼結構設計簡單步驟和設計思路
1.設計計算的手段
目前鋼結構實際設計中,結構分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮 P- Δ,p- δ。
新近的一些有限元軟體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構提供了條件。並不是所有的結構都需要使用軟體:典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形。簡單結構通過手算進行分析。復雜結構才需要建模運行程序並做詳細的結構分析。
2.計算結果的判定
要正確使用結構軟體,還應對其輸出結果的做"工程判定".比如,評估各向周期、總剪力、變形特徵等。根據"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。
不同的軟體會有不同的適用條件。初學者應充分明了。此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離,為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定,但對這種誤差,會通過"適用條件、概念及構造"的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中,"適用條件、概念及構造"是比定量計算更重要的內容。
工程師們不應該過分信任與依賴結構軟體。美國一位學者曾警告說:「誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。」
注重概念設計和工程判定是避免這種工程災難的方法。
3.判斷結構是否適合用鋼結構
鋼結構通常用於高層建築、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:超高層公共建築、大跨度的公共建築、橋梁、電視塔、倉棚、工業廠房和臨時建築等。這是和鋼結構自身的特點相一致的。
4.結構選型與結構布置
在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是"概念設計",它在結構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范未規定的問題,可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確,並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
鋼結構通常有框架、平面 (木行)架、網架 (殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。
其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。
框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調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,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主樑上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。
5. 節點設計
連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定。常常出現的一種情況是,最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致,這必須避免。按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者。
連接的不同對結構影響甚大。比如,有的剛接節點雖然承受彎矩沒有問題,但會產生較大轉動,不符合結構分析中的假定。會導致實際工程變形大於計算數據等的不利結果。
連接節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法,初學者可偏安全選用前者。鋼結構設計手冊中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便。也可以使用結構軟體的後處理部分來自動完成。
具體設計主要包括以下內容:
5.1 焊接:對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守。焊條的選用應和被連接金屬材質適應。E43 對應 Q235,E50 對應 Q345. Q235 與 Q345 連接時,應該選擇低強度的 E43,而不是 E50.
焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規范關於焊縫構造方面的規定。
5.2 栓接:
鉚接形式,在建築工程中,現已很少採用。
普通螺栓抗剪性能差,可在次要結構部位使用。
高強螺栓,使用日益廣泛。常用 8.8s 和 10.9s 兩個強度等級。根據受力特點分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格 M12.常用 M16~M30.超大規格的螺栓性能不穩定,設計中應慎重使用。
自攻螺絲用於板材與薄壁型鋼間的次要連接。國外在低層牆板式住宅中,也常用於主結構的連接。
5.3 連接板:可簡單取其厚度為梁腹板厚度加 4mm.然後驗算凈截面抗剪等。
5.4 梁腹板:應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。
5.5 節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外,還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。
5.6 節點設計還應考慮製造廠的工藝水平。比如鋼管連接節點的相貫線的切口需要數控機床等設備才能完成。
6.構件設計
構件的設計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235 (類似 A3)和 Q345 (類似 16Mn)。通常主結構使用單一鋼種以便於工程管理。經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控製作用時,可選擇 Q345;穩定控制時,宜使用 Q235.
構件設計中,現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結構內力計算的彈性方法並不匹配。
當前的結構軟體,都提供截面驗算的後處理功能。由於程序技術的進步,一些軟體可以將驗算時不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級。並自動重新分析驗算,直至通過,如 sap2000 等。這是常說的截面優化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。但是,初學鋼至少應注意兩點:
6.1 軟體在做構件 (主要是柱)的截面驗算時,計算長度系數的取定有時會不符合規范的規定。目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對於節點連接情況復雜或變截面的構件,結構師應該逐個檢查。
6.2 當上面預估的截面不滿足時,加大截面應該分兩種情況區別對待。
(1)強度不滿足,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,通常不應加大板件厚度,而應考慮加大截面的高度,否則,會很不經濟。
使用軟體的前述自動加大截面的優化設計功能,很難考慮上述強度與剛度的區分,實際上,常常並不合適。
7.圖紙編制
鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段,設計圖為設計單位提供,主要是原理圖和桿件示意圖。施工詳圖通常由鋼結構專業製造公司,根據設計圖來進行具體的深化設計內容。現在的深化設計程序和先進,可以同時完成所有桿件的加工、製作等內容。有時也會由設計單位代為編制。由於近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾,有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
7.1 設計圖:是提供製造廠編制施工詳圖的依據。深度及內容應完整但不冗餘。在設計圖中,對於設計依據、荷載資料 (包括地震作用)、技術數據、材料選用及材質要求、設計要求 (包括製造和安裝、焊縫質量檢驗的等級、塗裝及運輸等)、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點構造等均應表示清楚,以利於施工詳圖的順利編制,並能正確體現設計的意圖。主要材料應列表表示。
7.2 施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等。深度須能滿足車間直接製造加工。不完全相同的另構件單元須單獨繪製表達,並應附有詳盡的材料表。
設計圖及施工詳圖的內容表達方法及出圖深度的控制,目前比較混亂,各個設計單位之間及其與鋼結構公司之間不盡相同。初學者可參考他人的優秀設計並參考相關的工具書,並依據規范規定編制。
Ⅳ 鋼結構常用知識
鋼結構工程是以鋼材製作為主的結構,是主要的建築結構類型之一。 鋼結構是現代建築工程中較普通的結構形式之一。
以鋼材製作為主的結構,是主要的建築結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大,故用於建造大跨度和超高、超重型的建築物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建築工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產;加工精度高、效率高、密閉性好,故可用於建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用於重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和倉庫等大跨度結構、高層和超高層建築等。鋼結構今後應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建築的需要。鋼結構又分輕鋼和重鋼。判定沒有一個統一的標准,很多有經驗的設計師或項目經理也常常不能完全說明白,可以以一些數據綜合考慮並加以判斷。
另外還有無熱橋輕鋼結構體系,鋼結構建築本身是不節能的,本技術用巧妙的特種連接件解決了建築的冷熱橋問題;小桁架結構使電纜和上下水管道從牆里穿越,施工裝修都方便;無比節能是世界上唯一的一家以冷彎薄壁型鋼建7層住宅的建築體系。 中國雖然早期在鐵結構方面有卓越的成就,但由於2000多年的封建制度的束縛,科學不發達,因此,長期停留於鐵制建築物的水平。直到19世紀末,我國才開始採用現代化鋼結構。新中國成立後,鋼結構的應用有了很大的發展,不論在數量上或質量上都遠遠超過了過去。在設計、製造和安裝等技術方面都達到了較高的水平,掌握了各種復雜建築物的設計和施工技術,在全國各地已經建造了許多規模巨大而且結構復雜的鋼結構廠房、大跨度鋼結構民用建築及鐵路橋梁等,我國的人民大會堂鋼屋架,北京和上海等地的體育館的鋼網架,陝西秦始皇兵馬佣陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥巢等。輕鋼結構的樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結構板,支撐、連接件等組成。所用的材料是定向刨花板,水泥纖維板,以及膠合板。在這些輕質樓面上每平方米可承受316~365公斤的荷載。 邁特建築輕鋼結構住宅的樓面結構體系重量僅為國內傳統的混凝土樓板體系的四分之一到六分之一,但其樓面的結構高度將比普通混凝土板高100~120毫米。
屋面系統
輕鋼結構住宅屋面系統是由屋架、結構OSB面板、防水層、輕型屋面瓦(金屬或瀝青瓦)組成的。邁特建築輕鋼結構的屋面,外觀可以有多種組合。材料也有多種。在保障了防水這一技術的前提下,外觀有了許多的選擇方案。
編輯本段牆體結構
輕鋼結構住宅的牆體主要由牆架柱、牆頂梁、牆底梁、牆體支撐、牆板和連接件組成。邁特建築輕鋼結構住宅一般將內橫牆作為結構的承重牆,牆柱為C形輕鋼構件,其壁厚根據所受的荷載而定,通常為0.84~2毫米,牆柱間距一般為400~600毫米, 邁特建築輕鋼結構住宅這種牆體結構布置方式,可有效承受並可靠傳遞豎向荷載,且布置方便,但邁特建築輕鋼結構住宅牆體結構不能承受水平荷載。
編輯本段保溫節能技術
輕鋼結構為確保達到保溫效果,在建築物的外牆和屋面中使用的保溫隔熱材料能長期使用並能保溫隔熱。邁特建築輕鋼結構住宅一般除了在牆的牆柱間填充玻璃纖維外,在牆外側再貼一層保溫材料,有效隔斷了通過牆柱至外牆板的熱橋;樓層之間擱柵內填充玻璃纖維,減少通過樓層的熱傳遞;所有內牆牆體的牆柱之間均填充玻璃纖維,減少戶牆之間的熱傳遞。
編輯本段防火技術
輕鋼結構一個最關鍵的問題是防火技術的應用, 邁特建築輕鋼結構住宅的耐火等級為四級。邁特建築輕鋼結構住宅在牆的兩側與樓蓋的天花處貼防火石膏板,對於普通防火牆和分戶牆用25.4毫米厚(1吋)石膏板保護,以達到1個小時的防火要求,另外在牆體牆柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對於防火與熱傳遞也起了積極的保護作用。
編輯本段隔聲技術
輕鋼結構在內外牆及樓蓋擱柵間填充玻璃棉,有效阻止了通過空氣傳播的音頻部分,而對於通過固體傳播的沖擊聲,作如下構造處理:對於分戶牆用二道牆柱構成帶有中間空隙的二道牆體;而對於吊頂用的固定石膏板的小龍骨,用帶有小切槽的彈性構造以有效減少樓層間的固體聲傳播。
編輯本段連接方法
焊接連接 螺栓連接 鉚釘連接
編輯本段重鋼結構
1.廠房行車起吊重量:≥25噸。 2.每平米用鋼量:≥50KG/M2。如:石化廠房設施、電廠廠房、大跨度的體育場館、展覽中心,高層或超高層鋼結構。
編輯本段輕鋼結構
輕鋼結構廠房
輕鋼也是一個比較含糊的名詞,一般可以有兩種理解。一種是現行《鋼結構設計規范》(GBJ 17-88)中第十一章「圓鋼、小角鋼的輕型鋼結構」,是指用圓鋼和小於L45×4和L56×36×4的角鋼製作的輕型鋼結構,主要在鋼材缺乏年代時用於不宜用鋼筋混凝土結構製造的小型結構,現已基本上不大採用,所以這次鋼結構設計規范修訂中已基本上傾向去掉。另一種是《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》所規定的具有輕型屋蓋和輕型外牆(也可以有條件地採用砌體外牆)的單層實腹門式剛架結構,這里的輕型主要是指圍護是用輕質材料。既然前一種已經快取消,所以現在的輕鋼含義主要是指後一種。另外,還有一些參考值:如每平米造價,最大構件重量,最大跨度,結構形式,檐高等,以上這些在判斷廠房是否為重鋼或輕鋼時可以提供經驗數據,當然現在很多建築都是輕、重鋼都有。國家規范和技術文件都並沒有重鋼一說,為區別輕型房屋鋼結構,也許稱一般鋼結構為「普鋼」更合適。因為普通鋼結構的范圍很廣,可以包含各種鋼結構,不管荷載大小,甚至包括輕型鋼結構的許多內容,輕型房屋鋼結構技術規程只是針對其「輕」的特點而規定了一些更具體的內容,而且范圍只局限在單層門式剛架。由此可見,輕鋼與重鋼之分不在結構本身的輕重,而在所承受的圍護材料的輕重,而在結構設計概念上還是一致的 . 鋼結構是現代建築工程中較普通的結構形式之一。我國是最早用鐵製造承重結構的國家,遠在秦始皇時代(公元前246-219年),就已經用鐵做簡單的承重結構, 而西方國家在17世紀才開始使用金屬承重結構。公元3-6世紀, 聰明勤勞的我國人民就用鐵鏈修建鐵索懸橋,著名的四川瀘定大渡河鐵索橋,雲南的元江橋和貴州的盤江橋等都是我國早期鐵體承重結構的例子。我國雖然早期在鐵結構方面有卓越的成就,但由於2000多年的封建制度的束縛,科學不發達,因此,長期停留於鐵制建築物的水平。直到19世紀末,我國才開始採用現代化鋼結構。新中國成立後,鋼結構的應用有了很大的發展,不論在數量上或質量上都遠遠超過了過去。在設計、製造和安裝等技術方面都達到了較高的水平,掌握了各種復雜建築物的設計和施工技術,在全國各地已經建造了許多規模巨大而且結構復雜的鋼結構廠房、大跨度鋼結構民用建築及鐵路橋梁等,我國的人民大會堂鋼屋架,北京和上海等地的體育館的鋼網架,陝西秦始皇兵馬俑陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥巢等。 《鋼結構設計規范》GBJ17-88已經於2003年12月1日起廢除,現時實行的是《鋼結構設計規范》GB50017-2003
編輯本段設備鋼結構
編輯本段定義
設備鋼結構是指大型設備中的鋼結構部分,根據青冶工程(QYETC)技術人員的經驗,以下結構應可劃入設備鋼結構范疇:架橋機的塔架鋼結構、起重機的起重大梁、起重機車身、大型設備支架等,屬於對精密性、材質、連接等要求較高的精密鋼結構之一。對於成套設備來說,是最主要的受力部分,在功能上起到結構性作用。
編輯本段製作
設備鋼結構的加工製作與精密鋼結構類似,介於普通結構件(對加工要求不高)與精密機械加工(要求加工較精細)之間,採用焊接或者栓接的連接方式。
編輯本段要求
設備鋼結構通常會在以下方面提出特殊要求或者更高要求: 結構件:材質、表面粗糙度、公差、表面處理、直線度(或弧度) 連接:孔位偏差、螺栓等級;焊接方法、焊接標准、焊材;氣密性,要求進行無損檢測、液體滲透檢測等 整體結構:垂直度、水平度等 包裝:包裝材料、包裝方法 倉儲:環境溫度、環境濕度 運輸:裝卸、車內擺放、集裝箱內擺放,等等。
編輯本段鋼構
是指用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材通過連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的結構形式。鋼結構體系具有自重輕、工廠化製造、安裝快捷、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環境污染少等綜合優勢,與鋼筋混凝土結構相比,更具有在「高、大、輕」三個方面發展的獨特優勢,在全球范圍內,特別是發達國家和地區,鋼結構在建築工程領域中得到合理、廣泛的應用。鋼結構行業通常分為輕型鋼結構、高層鋼結構、住宅鋼結構、空間鋼結構和橋梁鋼結構5大子類。 鋼結構在各項工程建設中的應用極為廣泛,如鋼橋、鋼廠房、鋼閘門、各種大型管道容器、高層建築和塔軌機構等。
編輯本段特點
1. 鋼結構自重較輕 2. 鋼結構工作的可靠性較高 3. 鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好 4. 鋼結構製造的工業化程度較高 5. 鋼結構可以准確快速地裝配 6. 鋼結構室內空間大 7. 容易做成密封結構 8. 鋼結構易腐蝕 9. 鋼結構耐火性差 10.鋼結構可回收利用 11.鋼結構工期較短
編輯本段鋼結構用鋼的牌號及性能
1.炭素結構鋼:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2.低合金高強度結構鋼 3.優質碳素結構鋼及合金結構鋼 4.專門用途鋼
編輯本段輕鋼和重鋼的區別
判定結構為重鋼與輕鋼結構確實沒有一個統一的標准,很多有經驗的設計師或項目經理也常常不能完全說明白,但我們可以以一些數據綜合考慮並加以判斷: 高層鋼結構
1、廠房行車起吊重量:大於等於25噸,可以認為為重鋼結構了。 2.每平米用鋼量:大於等於50KG/M2,可認為是重鋼結構。 3.主要構件鋼板厚度:大於等於10MM,輕鋼結構用的較少。 另外,還有一些參考值:如每平米造價,最大構件重量,最大跨度,結構形式,檐高等,以上這些在判斷廠房是否為重鋼或輕鋼時可以提供經驗數據,當然現在很多建築都是輕、重鋼都有。但有一些我們可以較肯定的說是重鋼:如:石化廠房設施、電廠廠房、大跨度的體育場館、展覽中心,高層或超高層鋼結構。 ~~~~~ 實際上國家規范和技術文件都並沒有重鋼一說,為區別輕型房屋鋼結構,也許稱一般鋼結構為「普鋼」更合適。因為普通鋼結構的范圍很廣,可以包含各種鋼結構,不管荷載大小,甚至包括輕型鋼結構的許多內容,輕型房屋鋼結構技術規程只是針對其「輕」的特點而規定了一些更具體的內容,而且范圍只局限在單層門式剛架。 輕鋼也是一個比較含糊的名詞,一般可以有兩種理解。一種是現行《鋼結構設計規范》(GBJ 17-88)中第十一章「圓鋼、小角鋼的輕型鋼結構」,是指用圓鋼和小於L45*4和L56*36*4的角鋼製作的輕型鋼結構,主要在鋼材缺乏年代時用於不宜用鋼筋混凝土結構製造的小型結構,現已基本上不大採用,所以這次鋼結構設計規范修訂中已基本上傾向去掉。另一種是《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》所規定的具有輕型屋蓋和輕型外牆(也可以有條件地採用砌體外牆)的單層實腹門式剛架結構,這里的輕型主要是指圍護是用輕質材料。既然前一種已經快取消,所以現在的輕鋼含義主要是指後一種。
鋼結構優點
抗震性
低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結構基本上採用的是由冷彎型鋼構件做成的三角型屋架體系,輕鋼構件在封完結構性板材及石膏板之後,形成了非常堅固的"板肋結構體系",這種結構體系有著更強的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用於抗震烈度為8度以上的地區。
抗風性
型鋼結構建築重量輕、強度高、整體剛性好、變形能力強。建築物自重僅是磚混結構的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風,使生命財產能得到有效的保護。
耐久性
輕鋼結構住宅結構全部採用冷彎薄壁鋼構件體系組成,鋼骨採用超級防腐高強冷軋鍍鋅板製造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構件的使用壽命。結構壽命可達100年。
保溫性
採用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外牆的保溫板,有效的避免牆體的「冷橋」現象,達到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當於1m厚的磚牆。隔音性
隔音效果是評估住宅的一個重要指標,輕鋼體系安裝的窗均採用中空玻璃,隔音效果好,隔音達40分貝以上;由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的牆體,其隔音效果可高達60分貝。 健康性:干作業施工,減少廢棄物對環境造成的污染,房屋鋼結構材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合當前環保意識;所有材料為綠色建材,滿足生態環境要求,有利於健康。
舒適性
輕鋼牆體採用高效節能體系,具有呼吸功能,可調節室內空氣干濕度;屋頂具有通風功能,可以使屋內部上空形成流動的空氣間,保證屋頂內部的通風及散熱需求。dd
快捷
全部干作業施工,不受環境季節影響。一棟300平方米左右的建築,只需5個工人30個工作日可以完成從地基到裝修的全過程。
環保
材料可100%回收,真正做到綠色無污染。
節能
全部採用高效節能牆體,保溫、隔熱、隔音效果好,可達到50%的節能標准。
編輯本段鋼結構損壞的原因及加固技術措施
鋼結構也是有損壞的時候,我們要即時發現即時解決問題,鋼結構網介紹鋼結構損壞的主要因素有:1)由荷載變化,超期服役,規范和規程改變導致結構承載力不足;2)構件由於各種意外產生變形、扭曲、傷殘、凹陷等,致使構件截面削弱,桿件翹曲,連接開裂等;3)溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;4)由於化學物質的侵蝕而產生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;5)其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。 鋼結構的加固技術措施主要有三種:1) 截面補強法:在局部或沿構件全長以鋼材補強,連成整體使之共同受力;2) 改變計算簡圖:增設附加支承,調整荷載分布情況,降低內力水平,對超靜定結構支座進行強迫位移,降低應力峰值;3) 預應力拉索法:利用高強拉索加固結構薄弱環節或提高結構整體承載力、剛度和穩度。
優勢
鋼結構與其它建設相比,在使用中、設計、施工及綜合經濟方面都具有優勢,造價低,可隨時移動。 一、鋼結構住宅比傳統建築能更好的滿足建築上大開間靈活分隔的要求,並可通過減少柱的截面面積和使用輕質牆板,提高面積使用率,戶內有效使用面積提高約6%。 二、節能效果好,牆體採用輕型節能標准化的C型鋼、方鋼、夾芯板,保溫性能好,抗震度好。節能50%, 三、將鋼結構體系用於住宅建築可充分發揮鋼結構的延性好、塑性變形能力強,具有優良的抗震抗風性能,大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台風災害的情況下,鋼結構能夠避免建築物的倒塌性破壞。 四、建築總重輕,鋼結構住宅體系自重輕,約為混凝土結構的一半,可以大大減少基礎造價。 五、施工速度快,工期比傳統住宅體系至少縮短三分之一,一棟1000平米只需20天、五個工人方可完工。 六、環保效果好。鋼結構住宅施工時大大減少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是綠色,100%回收或降解的材料,在建築物拆除時,大部分材料可以再用或降解,不會造成垃圾。 七、以靈活、豐實。大開間設計,戶內空間可多方案分割,可滿足用戶的不同需求。 八、符合住宅產業化和可持續發展的要求。鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,並且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合於一體,成套應用,將設計、生產、施工一體化,提高建設產業的水平。 鋼結構與普通鋼筋混凝土結構相比,其勻質、高強、施工速度快、抗震性好和回收率高等優越性,鋼比磚石和砼的強度和彈性模量要高出很多倍,因此在荷載相同的條件下,鋼構件的質量輕。從被破壞方面看,鋼結構是在事先有較大變形預兆,屬於延性破壞結構,能夠預先發現危險,從而避免。 鋼結構廠房具有總體輕、節省基礎、用料少、造價低、施工周期短,跨度大,安全可靠,造型美觀,結構穩定等優勢。鋼結構廠房廣泛應用於大跨度工業廠房、倉庫、冷庫、高層建築、辦公大樓,多層停車車場及民宅等建築行業。
缺點
鋼結構工程中質量問題的缺點(一)復雜性 鋼結構工程項目施工質量問題的復雜性,主要表現在引發質量問題的因素繁多,產生質量問題的原因也復雜,即使是同一性質的質量問題,原因有時也不一樣,從而質量問題的分析、判斷和處理增加了復雜性。例如焊接裂縫,其既可發生在焊縫金屬中,也可發生在母材熱影響中,既可在焊縫表面,也可在焊縫內部;裂縫走向既可平行於焊道,也可垂直於焊道,裂縫既可能是冷裂縫,也可能是熱裂縫;產生原因也有焊接材料選用不當和焊接預熱或後熱不當之分。 (二)嚴重性 鋼結構工程項目施工質量問題的嚴重性表現在:一般的,影響施工順利進行,造成工期延誤,成本增加,嚴重的,建築物倒塌,造成人身傷亡,財產受損,引起不良的社會影響。 (三)可變性 鋼結構工程施工質量問題還將隨著外界變化和時間的延長而不斷地發展變化,質量缺陷逐漸體現。例如,鋼構件的焊縫由於應力的變化,使原來沒有裂縫的焊縫產生裂縫:由於焊後在焊縫中有氫的活動的作用便可產生延遲裂縫。又如構件長期承受過載,則鋼構件要產生下拱彎曲變形,產生隱患。 (四)頻發性 由於我國現代建築都是以混凝土結構為主,從事建築施工的管理人員和技術人員對鋼結構的製作和施工技術相對比較生疏,以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結構工程的科學施工方法,導致施工過程中的事故時常發生。
編輯本段鋼結構耐腐蝕性差鋼材容易腐蝕
鋼結構必須注意防護,特別是薄壁構件,因此,處於較強腐蝕性介質內的建築物不宜採用鋼結構。鋼結構在塗油漆前應徹底除銹,油漆質量和塗層厚度均應符合相關規范要求。在設計中應避免使結構受潮、漏雨,構造上應盡量避免存在於檢查、維修的死角。新建造的鋼結構一般隔一定時間都要重新刷塗料,維護費用較高。目前國內外正在發展各種高性能的塗料和不易銹蝕的耐候鋼,鋼結構耐銹蝕性差的問題有望得到解決。
編輯本段鋼結構不耐火
溫度超過250。C以內時,材質發生較大變化,不僅強度逐步降低,還會發生藍脆和徐變現象。溫度達600。C時,鋼材進入塑性狀態不能繼續承載。
編輯本段鋼結構可能發生脆性斷裂
鋼結構在低溫和某些條件下,可能發生脆性斷裂,還有厚板的層狀撕裂,都應引起設計者的特別注意。
編輯本段鋼材價格相對較貴
採用鋼結構後結構造價會略有增加,往往影響業主的選擇。其實上部結構造價占工程總投資的比例很小。以高層建築為例,前者約為10%,後者則不到2%。顯然,結構造價單一因素不應作為決定採用何種材料的依據。如果綜合考慮各種因素,尤其是工期優勢,則鋼結構將日益受到重視。
編輯本段安裝要點
(1) 摩擦系數:,其中F為抗滑移試驗所測得的使試件產生初始 滑移的力,nf為摩擦面數, 為與F對應的高強螺栓擰緊預拉力實測 值之和。(2) 扭矩系數:,其中d為高強螺栓公稱直徑(mm),M為施加扭矩值(N﹒M ),P為螺栓預緊力。10.9級高強度大六角螺栓連接必須保證扭矩系數K的平均值為0.110~0.150。其標准偏差應小於等於0.010。 (3) 初擰扭矩:為了縮小螺栓緊固過程中鋼板變形的影響,可用二次擰緊來減小先後擰緊螺栓之間的相互影響。高強螺栓第一次擰為初擰,使其軸力宜達到標准軸力的60%~80%。 (4) 終擰扭矩:高強螺栓最後緊固用的扭矩為終擰扭矩。考慮各種預應力的損失,終擰扭矩一般比按設計預拉力作理論計算的扭矩值大5%~10%。 鋼結構的清理 鋼結構拋丸機,清理過程中由電氣控制的可調速輸送輥道將鋼結構件或鋼材送進清理機室體內拋射區,其周身各面受到來自不同坐標方位的強力密集彈丸打擊與磨擦,使之其上的氧化皮、銹層及其污物迅速脫落,鋼材表面就獲得一定粗糙度的光潔表面,在清理室外兩邊進出口輥道裝卸工件。落入鋼材上面的彈丸與銹塵經吹掃裝置吹掃,撒落下來的丸塵混合物由回收螺旋輸送到室體漏斗、縱橫向螺旋輸送機匯集於提升機下部,再提升到機器上部的分離器里,分離後的純凈彈丸落入分離器料斗中內,供拋丸循環使用。拋丸清理中產生塵埃,由抽風管送向除塵系統,凈化處理後的凈氣排放到大氣中,顆粒狀塵埃被捕捉收集。 二.主要構成 DISA鋼結構拋丸機
1.清理室 清理室為大容腔板式箱形組焊結構,室體內壁襯有ZGMn13耐磨防護板,清理作業在密封的容腔內進行。 2.輸送輥道 分為室內輸送輥道和裝卸料段輸送輥道。 室內輥道外套高鉻耐磨護套及限位環,高鉻耐磨護套用於保護輥道,承受彈丸打擊,限位環可使工件按預定的位置運行,防止跑偏,造成事故。 3.提升機 主要由上、下部傳動、筒體、皮帶、料斗等組成。 提升機上下同徑帶輪採用筋板、輪板與輪轂組焊成多邊形結構,以增強磨擦力,避免打滑現象,延長了皮帶使用壽命。 提升機罩殼折彎成形,打開提升機中殼上的蓋板可維修更換料斗和搭接皮帶。打開提升機下殼上的蓋板可排除底部彈丸的阻塞。 調整提升機上殼兩側螺栓帶動拉板上下移動便可保持提升皮帶的松緊度。 上下帶輪採用帶方座外球面球軸承,受到振動沖擊時可自動調整,密封性好。 4.分離器 螺旋輸送器主要由減速電機、螺旋軸、螺旋體殼組成。 採用帶方座外球面球軸承,該軸承受到振動沖擊時能自動調整,密封性好。 6.輸丸管道 本輸丸管道具有雙重控丸功能,每一閘管上方均設一閘板,分別切斷來自分離器的彈丸,便於維修各自的拋丸器;閘板開啟大小,可以調節彈丸流量,也可根據清理工件的規格任意組合,開啟與關閉閘門數量,以節約能源,減少對機器的磨損,並保證滿足生產需要。 7.拋丸器 採用單圓盤拋丸器,成為當今國內完美無缺的高水平拋丸器。它主要由轉動機構、葉輪、罩殼、定向套、分丸輪、護板等組成,其中葉輪採用Cr40材質 由鍛造而成,葉片、定向套、分丸輪及護板均採用高鉻. 8.吹掃裝置 本裝置採用高壓風機,並在室體內輔室部分設有不同角度的多組彈性吹嘴,對工件表面余留的彈丸進行吹掃清理。 9.進出口密封 工件進出口密封裝置,均採用橡膠彈簧鋼板製成,為防止在拋丸時,彈丸飛濺出清理室外,在工件進出口處各設多道加強密封,其特點為彈性強、壽命長、密封效果俱佳。 10.除塵系統 布袋式除塵器 主要由袋式除塵器和風機、除塵管道等一起組成除塵系統。除塵效率可達99.5%。 11.電氣控制 電氣控制系統採用常規控制實現對全機的控制,採用國內外生產的優質電器元件,具有可靠性高及維修方便等優點,主電路由小型斷路器和熱繼電器實現對各電機的短路、缺相、過載保護。並設有多處急停開關,方便緊急關機,防止事故擴大。 在清理室及清掃室的各個檢修門上設有安全保護開關,當任何一個檢修門打開後,拋丸器不能啟動。 三.總結 通過式拋丸機主要用於金屬結構、機床床身、鋼(鑄鐵)製品、網架、工程機械與橋梁製造業,隨著國家對環境污染的懲罰力度的加大,酸洗清理已經逐漸被市場淘汰,通過式拋丸機會得到越來越多的使用。
編輯本段安裝焊接施工技術
一、鋼結構安裝焊接前的准備工 上海世博鋼結構工程
作 試驗鋼材包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(翼緣厚28mm),焊接位置為柱—柱橫焊、柱—梁平焊(包括桁架樑上下翼緣平焊)、T型角立焊。坡口形式及尺寸按設計要求。焊後外觀及超聲波檢查合格後取樣進行了力學和物理試驗。試驗結果接頭的抗拉強度達到母材抗拉強度標准值,接頭彎曲180°無裂紋。採用的焊接材料和焊接設備技術條件應符合國家標准,性能優良。清渣、氣刨、焊條烘乾保溫等裝置應齊全有效。 二、手工電弧焊及CO2氣保焊焊材和設備
Ⅵ 怎樣快速學習鋼結構圖紙
快速學習鋼結構圖紙
沒有什麼速成法,請對基礎的知識要點進行死記硬背吧~
1、建築圖:先看底層平面圖,要是開間比較大,大廳大開間房間比較多,就是屬於底框結構或框架結構。
2、看房屋類型,要是公共服務建築,比如超市,商場等就是框架居多,要是住宅就看層數或是否有電梯,要是多於七八層,十有八九就是框架。
3、繼續看標准層平面圖,要是上面和下面都是大開間,就是框架結構,要是上面變小開間房間,而且層數不高,很可能就是底框結構。
4、結構說明,最直接的判斷結構類型,結構說明可以表達很清楚是什麼結構。在結構說明中,還可以看混凝土標號,要是比較高比如C30,C40就是框架結構了。
5、基礎圖,如果是大面積條形基礎,而且圖紙上塗黑的柱標的GZ比較多,就是磚混(不過也有框架結構使用條形基礎,主要用於上部荷載相當大而且土質差的情況,但造價高,不是很多),如果是獨立柱基,片筏基礎等就是框架,如果是樁基礎,可能磚混可能框架。
6、還是基礎圖,看柱子截面大小,如果寬高截面大於350mm的柱子居多,歸於底框或框架,GZ居多,歸於磚混。
7、看結構布置圖,如果是平法,直接看梁的標號是KL,如果是就是框架,如果不是就看梁所佔比例多少,如果有牆位置都是設置梁,就是框架了,或更簡單就看梁的截面,和配鋼筋大小了,都比較大,就是框架了。要是過去的樑柱表法,就直接看梁表,如果看到的是多如牛毛的梁,或標的編號的是KL,或梁截面鋼筋都比較大就是框架了。同樣還可以看柱子大小,如果改為GZ居多那麼就是磚混或底框上面磚混結構了,如果標准層結構布置圖的柱子依然截面大,就是框架了。
8、在結構圖中,多看幾塊板,看板是壓在標有KL或L上,還是壓在直接畫有虛線的牆上,如果很多的板是壓在KL或L上就是框了,如果是多數壓在牆上,就是磚混了。
9、結構圖,看梁兩頭壓的是牆還是柱子,要是牆就是磚混,要是柱子,看是GZ還是截面大的柱,GZ居多,磚混,要是截面350mm居多,框架了。我們暫時就總結這么多,文字來表達怎麼看圖是很累的。其實更具體方法還有很多,判斷最好的辦法就是看結構說明了,直接表達出結構類型。
Ⅶ 鋼結構知識
鋼結構是建築主要結構,隨著裝配式建築的興起,對鋼結構的需求也急劇增加,與混凝土和木材相比,鋼結構既有自身重量輕、強度高、韌性和塑性好、結構可靠、環保、可在利用的有點,也有自身體積大、生產品種多的缺點,這給鋼結構行業的智能化生產帶來了不小的挑戰。
目前鋼結構行業生產仍處於半自動化和單個設備自動化的情況,生產效率低,產品質量不穩定,人員需求大,已經嚴重製約建築行業的發展。隨著鋼結構智能製造技術的發展,在「機器換人」的大背景下,鋼結構智能化生產必定能促進建築鋼結構的發展,既能能有效提高效率和質量穩定性,又能減少操作人員數量,降低對人工的依賴,同時也能降低安全風險。
Ⅷ 怎樣學好鋼結構設計
第一階段:重點學習相關鋼結構規范,及結構受力原理,及相同的工程不同的結構形式間的區別,及優勢。
第二階段:重點學習鋼結構設計軟體的操作及軟體的技術參數的含義,通過對軟體的功能的了解,去深入了解設計思路。
第三階段:重點學習通過軟體進行符合設計規范的力學計算,截面的優化及型鋼的選用技巧。
第四階段:重點學習含吊車及二層,及一到二層的任意結構的鋼結構工程設計全過程,及名種結構型式廠房的力學計算
第五階段:重點學習軟體各模塊的功能互通協作,以實現結構的任意設計及布置,及力學計算。
第六階段:重點學習圍護結構,及有混凝土柱的鋼結構屋蓋設計全過程。學習手工工程全面預算。
第七階段:重點學習實體建造及繪圖模塊,以實現對已有的施工圖進行詳圖分解及加工圖設計。
第八階段:學習天正建築圖部分繪制,及節點的CAD任意繪制。地基基礎及各種桿件的單獨受力驗算。
第九階段:學習施工流程,及鋼架圖渲染輸出、圖紙的全面整理列印,及設計總說明。
Ⅸ 鋼結構設計入門方法
一、明確鋼結構設計所涉及規范、規程
鋼結構設計中所涉及規范、規程總體上可分為三種:1.國家規范(GB),如《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)、《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GB50018-2002)、《建築抗震設計規范》(GB50011-2010)等等;2.行業規程(JGJ)或地方規程(DBJ)有:《高層民用建築鋼結構技術規程》(JGJ99-98)、《空間網格結構技術規程》(JGJ7-2010)等等;協會規程(CECS)有:《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(2012年版)》(CECS102:2002)、《預應力鋼結構技術規程》(CECS212:2006)等等。
二、理解鋼結構設計使用年限、設計基準期和建築壽命的概念
鋼結構設計使用年限、設計基準期和建築壽命的區別。所謂的設計的年限,通常是指在設計之初規定的時間之內,該項產品不會出現大的問題進行大型的維修,只需進行日常的維修保養即可,就能達到設計之初的設計理念。對於設計基準期,是指在設計的過程中確定活荷載代表值選用的時間參數,根據某一特定的區域與關系,進行不同年段進行統計,確定其失效率,最後定下基準。在我們這里提到的建築的壽命,指的是建築最終的使用時間,一般情況下,這個時間是按建築開始,一直到完全報廢退出歷史的舞台的整個的時間。在我們的如今的鋼結構設計中這幾方面的參數數據是不可缺少的。
三、區分鋼結構設計的承載能力極限狀態和正常使用極限狀態
承載能力極限狀態是指結構或結構構件達到最大承載能力或出現不適宜繼續承載的變形。正常使用極限狀態指結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規定限。鋼結構設計中,對承載能力極限狀態進行嚴格的控制,保證結構不發生安全破壞;對正常使用極限狀態,要結合建築物的安全等級,使用功能等要求進行有效地控制。既滿足建築物的使用要求,又要兼顧建築結構的經濟性。
四、單層鋼結構廠房設計注意事項
1.注意單層廠房的溫度區段的分隔措施。隨著我國工業建築規模的擴大,近年來建成了一些特大面積的廠房,有的縱向長達數百米,有的橫向十餘跨相連。《鋼結構設計規范》有關溫度區段的分隔長度應按《鋼結構設計規范》或《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》的相關要求。縱向溫度區段的分隔以雙柱伸縮縫為宜,對有托架的廠房,也可採用鉸接短鋼柱或吊掛鋼板支撐的構造來實現雙柱伸縮縫。縱向溫度區段的分隔如採用雙柱伸縮縫會影響廠房的使用功能,以採用滑動支座的方法為宜。
2.注意單層廠房屋面支撐系統的布置。廠房屋面支撐系統保證了結構在安裝和使用過程中的穩定性,提高結構的整體剛度,控制了屋面桿件的平面外計算長度以較少桿件的截面尺寸。屋面支撐系統包括橫向支撐、縱向支撐、豎向支撐(僅用於梯形屋架)和系桿。
3.注意單層廠房柱間支撐系統的布置。廠房的柱間支撐保證廠房縱向的穩定和空間剛度,承受廠房所受縱向的風荷載、吊車荷載及地震力並傳至基礎,控制了柱的平面外計算長度以較少柱的截面尺寸。柱間支撐的設置除按規范要求滿足其上述功能外,還要注意與屋面支撐系統相協調,與屋面支撐設在同一柱距內。對於屋面支撐形式,應首選十字形交叉支撐,這種支撐傳力直接、構造簡單、用料省、剛度大;對於柱間距與支撐高度比值大於2的上柱支撐,可採用人字型或八字型支撐以減少用料;當支撐位置處要考慮人員出入或放置設備,應考慮空腹式門形支撐,但這種支撐用料費、剛度差,所以柱間支撐,尤其是下柱支撐盡量設於無人員或設備的柱距處。
五、鋼結構制圖注意事項
鋼結構的設計圖紙和很多的設計圖一樣也是分為兩部分,設計之初的設計圖和施工圖兩部分,我們嚴格按照設計審核的相關的規定,圖紙的設計者主要的方向是在設計圖方面進行深入的鑽研探索,鋼結構的相關的施工單位根據實際的工程方向進行設計。在設計的過程中這兩部分的設計人一定要進好工作的協調工作,互相滲透自己的思想理念,達成共同的目標,以保證工程的進度順利地實施,最後達到工程的目的。
Ⅹ 鋼結構包括哪些內容,鋼結構包括哪些內容知識
鋼結構八大基礎知識具體內容是什麼,下面為大家解答。
一、鋼結構的特點:
1、鋼結構自重較輕
2、鋼結構工作的可靠性較高
3、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好
4、鋼結構製造的工業化程度較高
5、鋼結構可以准確快速地裝配
6、容易做成密封結構
7、鋼結構易腐蝕
8、鋼結構耐火性差
二、常用鋼結構用鋼的牌號及性能
1、炭素結構鋼:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等
2、低合金高強度結構鋼
3、優質碳素結構鋼及合金結構鋼
4、專門用途鋼
三、鋼結構的材料選用原則
鋼結構的材料選用原則是保證承重結構的承載能力和防止在一定條件下出現脆性破壞,根據結構的重要性、荷載特徵、結構形式、應力狀態、連接方法、鋼材厚度和工作環境等因素綜合考慮的。
《鋼結構設計規范》GB50017-2003提出的四種鋼材型號是「宜」使用的型號,是在條件許可時的首先選擇,並不禁止其它型號的使用,只要使用的鋼材滿足規范的要求即可。
四、主要鋼結構技術內容:
(1)高層鋼結構技術。根據建築高度和設計要求分別採用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結構,其構件可採用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構件質輕延性好,可採用焊接型鋼或軋制型鋼,適用於超高建層建築;勁性鋼筋混凝土構件剛度大,防火性能好,適用於中高層建築或底部結構;鋼管混凝土施工簡便,僅用於柱結構。
(2)空間鋼結構技術。空間鋼結構自重輕、剛度大、造型美觀,施工速度快。以鋼管為桿件的球節點平板網架、多層變截面網架及網殼等是我國空間鋼結構用量最大的結構型式。具有空間剛度大,用鋼量低的優點,在設計、施工和檢驗規程,並可提供完備的CAD。除網架結構外,空間結構尚有大跨懸索結構、索膜結構等。
(3)輕鋼結構技術。伴隨著輕型彩色鋼板製成牆體和屋面圍護結構組成的新結構形式。由5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼牆梁和屋面檁條,圓鋼製成柔性支持系統和高強螺栓連接構成的輕鋼結構體系,柱距可從6m到9m,跨度可達30m或更大,高度可達十幾米,並可設輕型吊四。用鋼量20~30kg/m2。現已有標准化的設計程序和專業化生產企業,產品質量好,安裝速度快,重量輕,投資少,施工不受季節限制,適用於各種輕型工業廠房。
(4)鋼混凝土組合結構技術。以型鋼或鋼管理與混凝土構件組成的梁、柱承重結構為鋼混組合結構,近年來應用范圍日益擴大。組合結構兼有鋼與混凝土兩者的優點,整體強度大、剛性好、抗震性能良好,當採用外包混凝土構造時,更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。組合結構構件一般可降低用鋼量15~20%。組合樓蓋及鋼管混凝土構件,還具有少支模或不支模、施工方便快速的優點,推廣潛力較大。適用於隨較大荷載的多層或高層建築的框架梁、柱及樓蓋,工業建築柱和樓蓋等。
(5)高強度螺栓連接與焊接技術。高強螺栓是通過磨擦力來傳遞應力,由螺栓、螺母和墊圈三部分組成。高強螺栓連接施工簡便、拆除靈活、承載力高、抗疲勞性能和自鎖性好、安全性高等優點,工程中已取代了鉚接和部分焊接,成為鋼結構製作及安裝中的主要連接手段。在車間內製作的鋼構件,厚板應採用自動多絲弧埋焊,箱形柱隔板應採用熔咀電渣焊等技術。現場安裝施工中,應採用半自動焊技術和氣體保護焊葯芯焊絲及自保護葯芯焊絲技術。
(6)鋼結構防護技術。鋼結構防護包括防火、防腐、防銹,一般是採用在防火塗料處理後無需再作防銹處理,但在有腐蝕氣體的建築中尚需作防腐處理。國內防火塗料種類較多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火塗料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟橡膠塗料及氯磺化塗料等。在施工中應根據鋼結構型式、耐火等級要求及環境要求選用合適的塗料及塗層厚度。
五、鋼結構的目標與措施:
鋼結構工程涉及面廣,技術難度大,在推廣應用中必須遵循國家及行業標准規范。各地建設行政主管部門應重視鋼結構工程專業化階段的建設,組織好質檢隊伍培訓工作,並及時總結工作實踐和新技術應用。大專院校、設計部門和施工企業應加速鋼結構工程技術人員培養,推廣技術成熟的鋼結構CAD。群眾學術團體應配合鋼結構技術的發展,廣泛開展國內外學術交流和培訓活動,積極把鋼結構的設計、製作與施工安裝技術的總體水平,在近期內能有獎勵的提高。
六、鋼結構的連接方法
鋼結構的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
(一)、焊縫連接
焊縫連接是通過電弧產生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經冷卻凝結成焊縫,從而將焊件連接成為一體。
優點:不削弱構件截面,節約鋼材,構造簡單,製造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易於採用自動化作業,生產效率高。
缺點:焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區可能是某些部位材質變脆;焊接過程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結構產生焊接殘余應力和殘余變形,對結構的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結構由於剛度大,局部裂紋一經發生很容易擴展到整體,尤其是在低溫下易發生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時可能產生缺陷,使疲勞強度降低。
(二)、螺栓連接
螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。 螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。
優點:施工工藝簡單、安裝方便,特別適用於工地安裝連接,也便於拆卸,適用於需要裝拆結構和臨時性連接。
缺點:需要在板件上開孔和拼裝時對孔,增加製造工作量,且對製造的精度要求較高;螺栓孔還使構件截面削弱,且被連接件常需相互搭接或增設輔助連接板(或角鋼),因而構造較繁且多費鋼材。
(三)、 鉚釘連接
鉚釘連接是將一端帶有半圓形預制釘頭的鉚釘,將釘桿燒紅後迅速插入連接件的釘孔中,然後用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭,以使連接達到緊固。
優點:鉚接傳力可靠,塑性、韌性均較好,質量易於檢查和保證,可用於重型和直接承受動力荷載的結構。
缺點:鉚接工藝復雜、製造費工費料,且勞動強度高,故已基本被焊接和高強度螺栓連接所取代。
七、焊接連接
(一)焊接方法
鋼結構常用的焊接方法是電弧焊,包括手工電弧焊、自動或半自動電弧焊以及氣體保護焊等。
手工電弧焊是鋼結構中最常用的焊接方法,其設備簡單,操作靈活方便。但勞動條件差,生產效率比自動或半自動焊低,焊縫質量的變異性大,在一定程度上取決於焊工的技術水平。
自動焊的焊縫質量穩定,焊縫內部缺陷較少,塑性好,沖擊韌性好,適合於焊接較長的直接焊縫。半自動焊因人工操作,適用於焊曲線或任意形狀的焊縫。自動和半自動焊應採用與主體金屬相適應的焊絲和焊劑,焊絲應符合國家標準的規定,焊劑應根據焊接工藝要求確定。
氣體保護焊是用惰性氣體(或CO2)氣體作為電弧的保護介質,使熔化金屬與空氣隔絕,以保持焊接過程穩定。氣體保護焊電弧加熱集中,焊接速度快,熔深大,故焊縫強度比手工焊的高。且塑性和抗腐蝕性好,適合於厚鋼板的焊接。
(二)、焊縫形式
焊縫連接形式根據被連接構件間的相互位置可分為對接、搭接、T形連接和角接等四種形式。這些連接所用的焊縫有對接焊縫和角焊縫兩種基本形式。在具體應用時,應根據連接的受力情況,結合製造、安裝和焊接條件進行選擇。
(三)焊縫構造
1、對接焊縫
對接焊縫傳力直接、平順、沒有顯著的應力集中現象,因而受力性能良好,對於承受靜、動荷載的構件連接都適用。但由於對接焊縫的質量要求較高,焊件之間施焊間隙要求較嚴,一般多用於工廠製造的連接中。
2、角焊縫
角焊縫的形式:角焊縫按其長度方向和外力作用方向的不同,可分為平行於力作用方向的側面角焊縫、垂直於力作用方向的正面角焊縫與力作用方向斜交的斜向角焊縫以及圍焊縫。
角焊縫截面形式又分為普通式、平坡式和深熔式。圖中hf稱為角焊縫的焊腳尺寸。普通式截面焊腳邊比例為1:1,近似於等腰直角三角形,其傳力線彎折較劇烈,故應力集中嚴重。對直接承受動力荷載的結構,為使傳力平順,正面角焊縫宜採用兩焊角邊尺寸比例1:1.5的平坡式(長邊順內力方向),側面角焊縫宜採用比例為1:1的深熔式。
八、螺栓連接
(一)普通螺栓連接的構造
1、普通螺栓的形式和規格
鋼結構採用的普通形式為大六角頭型,其代號用字母M與公稱和直徑(mm)表示。工程中常用M18,M20,M22,M24。按國際標准,螺栓統一用螺栓的性能等級來表示,如「4.6級」、「8.8級」等。小數點前數字表示螺栓材料的最低抗拉強度,如「4」表示400N/mm2,「8」表示800N/mm2。小數點後的數字(0.6、0.8)表示螺栓材料的屈強比,即屈服點與最低抗拉強度的比值。
根據螺栓的加工精度,普通螺栓又分為A、B、C三級。
A、B級螺栓(精製螺栓)採用8.8級鋼材製作,經機床車削加工而成,表面光滑,尺寸准確,且配用Ⅰ類孔(即螺栓孔在裝配好的構件上鑽成或擴鑽成,孔壁光滑,對孔准確)。由於其加工精度高,與孔壁接觸緊密,其連接變形小,受力性能好,可用於承受較大剪力和拉力的連接。但製造和安裝較費工,成本高,故在鋼結構中較少採用。
C級螺栓(粗製螺栓)用4.6或4.8級鋼製作,加工粗糙,尺寸不夠准確,只要求Ⅱ類孔(即螺栓孔在單個零件上一次沖成或不用鑽模鑽成。一般孔徑比螺栓桿徑大1~2mm)。在傳遞剪力時,連接變形大,但傳遞拉力的性能尚好,操作無需特殊設備,成本低。常用於承受拉力的螺栓連接和承受靜力荷載或間接承受動力荷載結構中的次要受剪連接。
2、普通螺栓連接的排列
螺栓的排列應簡單、統一而緊湊,滿足受力要求,構造合理又便於安裝。排列方式有並列和錯列兩種排列(如圖所示)。並列較簡單,錯列較緊湊。
(二)普通螺栓連接的受力特點
1、受剪螺栓連接
2、受拉螺栓連接
3、拉剪螺栓連接
(三)高強度螺栓的受力特點
高強度螺栓連接按設計和受力要求可分為摩擦型和承壓型兩種。摩擦型連接在承受剪切時,以外剪力達到板件間可能發生的最大摩阻力為極限狀態;當超過時板件間發生相對滑移,即認為連接已失效而破壞。承壓型連接在受剪時,則允許摩擦力被克服並發生板件間相對滑移,然後外力可以繼續增加,並以此後發生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為極限狀態。