钢结构基本理论.
钢结构原理知识点总结(总结范文)
钢结构原理知识点总结引言:
钢结构是一种常用于建筑和桥梁等工程项目的结构形式,具有高强度、刚度和耐久性等优点。了解钢结构原理的知识点对于工程师、建筑师和设计师等相关专业人员至关重要。本文将对钢结构原理的关键知识点进行详细总结,为读者提供基本的理论基础。
概述:
钢结构是由钢材构成的工程结构,通过将不同形状的钢材组装在一起,形成一个整体结构,以支撑和承载负荷。在设计和建造过程中,需要考虑到结构的荷载、材料的选择、连接方式等多个因素。
正文:
一、钢材的性质
1.钢材的强度与刚度:钢材的强度指钢材承受外部荷载时的抗力程度,刚度指钢材受力后的形变程度。了解钢材的强度和刚度是设计钢结构的关键。
a.强度的分类:钢材的强度可分为屈服强度、抗拉强度和抗压强度等。
b.刚度的影响因素:刚度与截面形状、钢材的弹性模量和截面尺寸等因素密切相关。
二、钢结构设计的基本原则
1.强度设计原则:钢结构的设计应满足预定的安全强度水平,以最大程度地保证结构的承载能力。
a.极限状态设计:根据结构的极限状态进行设计,包括极限承载力设计和极限位移设计。
b.可靠性设计:考虑结构材料、荷载和其他不确定因素的不同,引入设计系数来提高结构的可靠性。
三、钢结构的连接形式
1.熔焊连接:是将两个或多个钢材通过加热至熔点并在熔化状态下连接在一起的方法。
a.焊缝类型:包括角焊缝、对接焊缝和搭接焊缝等。
b.焊接质量:焊接质量的好坏对连接的强度和承载能力有着重要影响。
四、钢结构设计的荷载考虑
1.永久荷载:代表了结构自身的重量,包括结构的质量、装饰材料的重量等。
钢结构必学知识点
1.钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果?
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。
2.采用直缝钢管代替无缝管,不知能不能用?
结构用钢管中理论上应该是一样,区别不是很大,直缝焊管不如无缝管规则,焊管的形心有可能不在中心,所以用作受压构件时尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高,重要部位不可代替无缝管,无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄(相同管径的无缝管平均壁厚要比焊管厚),很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管,尤其是大直径管。
无缝管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上(DN)o
3.什么是长细比?
结构的长细比人=ul∕i,i为回转半径。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。
4.长细比和挠度是什么关系呢?
1.挠度是加载后构件的的变形量,也就是其位移值。
2.细比用来表示轴心受力构件的刚度〃长细比应该是材料性质。任何构件都具备的性质,轴心受力构件的刚度,可以用长细比来衡量。
3.挠度和长细比是完全不同的概念。长细比是杆件计算长度与截面回转半径的比值。挠度是构件受力后某点的位移值。
钢结构设计原理教学大纲
钢结构设计原理教学大纲一、课程名称和学分
课程名称:钢结构设计原理
学分:3学分
二、课程内容
1. 钢结构的基本概念和发展历史
1.1 钢结构的定义
1.2 钢结构的发展历程
1.3 钢结构的优点和局限性
1.4 钢结构的适用范围和分类
2. 钢结构的材料及生产原理
2.1 钢结构主要材料的介绍
2.2 钢的物理性质和化学性质
2.3 钢结构的生产原理和技术
3. 钢结构设计的基本原理
3.1 钢结构设计的目的和要求
3.2 钢结构的荷载和载荷计算原理
3.3 钢结构设计中的基本理论
3.4 钢结构设计中的基本公式和计算方法
4. 钢结构各构件的设计
4.1 钢框架的设计
4.2 钢柱和钢梁的设计
4.3 钢板的设计
4.4 钢管的设计
5. 钢结构各种连接方式
5.1 螺栓连接
5.2 焊接连接
5.3 锚固连接
5.4 榫卯连接
6. 预应力和防腐
6.1 预应力的原理和应用
6.2 防腐的原理和方法
三、教学方法
1.讲授理论知识,强调基本原理和基本公式
2.进行案例分析,加强实践操作能力
3.采用小组讨论和合作学习,提高学生的自主学习和合作能
力
四、实验教学
1.钢结构的实际应用和场地考察
2.钢结构的实验室操作和掌握实验技能
3.钢结构模型制作和实验测试
五、教学考核
1.期中考试
2.期末考试
3.作业、小组讨论和实验成绩
六、参考教材
1.《钢结构设计基础》
2.《钢结构设计规范》
3.《钢结构设计案例》
七、教学目标
通过学习本课程,学生应当能够:
1.掌握钢结构的基本概念和发展历史
2.熟悉钢结构的材料及生产原理
3.熟练掌握钢结构设计的基本原理和基本公式
4.理解钢结构各构件的设计和各种连接方式
门式刚架基础理论知识简介
目录
• 门式刚架的概述 • 门式刚架的结构设计 • 门式刚架的制造工艺 • 门式刚架的安装与维护 • 门式刚架的未来发展
01 门式刚架的概述
定义与特点
定义
门式刚架是一种常见的钢结构形 式,其结构形式类似于门框,具 有较大的跨度,通常用于工业厂 房、仓库等建筑。
特点
门式刚架具有轻质高强、承载能 力大、跨度大、施工速度快等特 点,因此在工业建筑中广泛应用 。
准备工作
检查基础、清理现场、准备材 料和工具。
安装次梁
根据主梁的位置和设计图纸, 安装次梁并确保其与主梁连接 牢固。
安装附件
包括屋面板、墙面板、门窗等, 确保其与主体结构的连接牢固。
维护与保养
定期检查
清洁保养
定期对门式刚架进行检查,包括结构连接 、支撑系统、屋面和墙面等。
定期清理门式刚架表面,保持其外观整洁 ,同时对金属表面进行防锈处理。
门式刚架的应用领域
工业厂房
门式刚架广泛应用于工业厂房的 建设,由于其大跨度、高承重能 力的特点,能够满足工业厂房的
生产需求。
仓库
门式刚架也常用于仓库的建设,其 结构形式能够满足仓库的存储需求 和货物运输的便利性。
其他建筑
门式刚架还可应用于其他类型的建 筑,如体育场馆、展览馆等,其结 构形式可根据实际需求进行调整。
钢结构设计的基本原理
钢结构设计的基本原理
钢结构广泛应用于建筑、桥梁等工程领域,其设计的基本原理如下:
1. 结构力学原理
钢结构设计的基本原理之一是结构力学原理。根据牛顿力学定律,
结构中的力和力的分布决定着结构的响应和稳定性。结构力学原理包
括平衡条件、受力分析和内力计算等。设计师需要合理使用力学理论,确定结构中的内力分布,从而满足结构的强度和稳定性要求。
2. 材料力学原理
钢结构设计的基本原理之二是材料力学原理。钢材具有高强度和良
好的可塑性,其力学性能直接影响着结构的承载能力和安全性。设计
师需要了解钢材的强度、模量、屈服点等力学特性,并根据这些特性
进行力学计算,以确定结构的材料使用要求。
3. 组件设计原理
钢结构设计的基本原理之三是组件设计原理。钢结构由多个组件组成,如梁、柱、横梁等。设计师需要根据结构的荷载条件和要求,确
定各个组件的尺寸、形状和连接方式。组件设计原理包括强度校核、
刚度控制和稳定性分析等方面,以确保结构的安全性和稳定性。
4. 构造系统原理
钢结构设计的基本原理之四是构造系统原理。不同的工程项目对钢
结构的要求不同,因此设计师需要设计适应不同项目的构造系统。构
造系统原理包括选择合适的结构形式、优化结构构件的布置和设计适
应性强的连接方式等。通过合理选择构造系统,可以提高结构的承载
能力和经济性。
5. 安全性原理
钢结构设计的基本原理之五是安全性原理。在设计过程中,设计师
需要考虑结构的安全性,确保结构在正常使用和极限荷载条件下不发
生失效。安全性原理包括荷载分析、极限状态设计和疲劳分析等方面。设计师需要根据不同的荷载情况和结构要求,进行合理的安全性计算
高等钢结构理论-4
高等钢结构理论-4
高等结钢构理论(结钢硕构――士程课)济同大建学筑工系
程1.
钢构基本性能结特点及1.钢1生材对产材性影的响 .21钢加材工(施)工对件构能性的响1.3影外作界用对结钢性构的影能响2 .结钢构几个的特问殊题
目录
.12残余应力及其影2.2响钢构结稳定问的题2 3.结钢的构裂问断2题.4结构钢疲劳问题的第一
3讲.钢结构本构件3基. 1拉杆3.轴2压心3.3杆受弯件构3.4弯构件
压.4钢架框理论41 .失稳式形4 2.析分法方4 3.实际应用第二讲第三讲
5
.结构钢连接的5.焊1接.5螺2栓接连四第讲
目录续)
5.(混合3连接6 .钢结构构造设计7 .弯冷薄壁型结构的钢点8.特他其一些心关问题8的. 1塑性计设8 . 2抗钢结震8构3箱.形梁 .84受构件扭8.设计5中试的工作8.6验钢结构固设加计
第讲五第六讲第七讲
.5钢结构的连接.15接连形式:焊接铆、、普接通栓连螺接高、螺强连栓5.2接角缝焊连接角焊缝性的能:试验研究角缝焊的算计:计公式算有效厚和度度长理论究研缝群的计焊算5 3高强.螺栓接连抗螺栓连接剪:承受轴心剪力螺的连接:栓承受偏心剪的力栓连螺接:放孔和大加长孔剪拉合破联坏
.5钢结构连的接(续).5高3螺栓连强(接)续抗螺拉栓接连高螺栓连强抗接拉能:性连接柔性的影板响螺栓和:板时计同的方算法:兼剪力承拉力和的栓连螺接承受重荷复的载栓螺连接抗剪接连:抗拉接连:54混合连.接
6.钢结的构构造设计构设造计意义的处结构理的细部解:构件或决零件间的衔之问接重要题:性造构处往形成应往集中或局部力应、力时有不易精确算(数计值分、试验析究)、研避局免破坏而部影响构结性的能发挥影、施工响造(、质价等量) 构件拼接:的等截面拉、压杆变面柱截梁端板接中连的板厚度梁、梁接连:简连接支续和半连连连接续
钢结构稳定理论-2
Asin kl Cl 0 Acos kl C 0
钢结构稳定理论
sin kl l 0
k cos kl 1
sin kl kl cos kl 0
EIy Py M A
再求一次导数得:
y'''k 2 y' 0
杆件两端各有两个边界条件,共四个,正好形成四个方程 钢结构稳定理论
❖ 工况一:两端嵌固轴心压杆
y x0 0, y' x0 0, y xl 0, y' xl 0
有:A 0 B 1 C 0 D 0
Ak 1 Bk 0 C 0 0
钢结构稳定理论
2)边界效应与计算长度的概念
(boundary conditions and effective length concept) (求解两端为任意支承情况时的临界力)
MB P Q
任意一截面弯矩(对A点取矩):
xy
M P y Qx M A
Q
Q
MA
P
钢结构稳定理论
PM Q x
MA P
弯矩与曲率的关系 M EIy
则有二阶常系数微分方程:
y EIy Py Qx M A
其中:Q M A M B l
钢结构原理与设计教学大纲
钢结构原理与设计教学大纲
一、课程概述
本课程主要介绍钢结构的基本原理和设计方法,包括杆件和板件在内的结构体系的受力分析及其在设计中的应用。通过本课程的学习,学生将掌握钢结构的基本知识和设计技术,为未来从事建筑和结构工程领域的工作打下坚实的基础。
二、课程目标
本课程旨在:
•使学生了解钢结构的基本原理和设计方法;
•培养学生的结构分析和设计能力;
•培养学生的解决实际工程问题的能力;
•提高学生的团队协作和沟通能力。
三、教学内容
1. 钢结构材料和组成
•钢的种类和规格;
•钢材的强度和应力;
•螺栓连接和焊接。
2. 钢结构受力分析
•静力学基础;
•杆件的受力分析;
•板件的受力分析。
3. 钢结构的设计基础
•构件的稳定性;
•弯矩和剪力的计算;
•钢结构构件的焊接和螺栓连接。
4. 钢结构的设计方法
•钢结构体系及其分类;
•设计荷载和荷载组合;
•构件的尺寸和构造。
5. 钢结构计算
•抗震设计;
•稳定性分析;
•疲劳分析。
6. 钢结构安装和验收
•钢结构的安装;
•钢结构的验收。
四、教学方式及要求
该课程采用传统课堂教学,结合案例分析进行。教师应根据学生的掌握情况,灵活采用教材、讲解、讨论、案例分析等教学方法。学生
应及时完成课后作业和实验,积极参与课堂讨论,掌握基本理论和技术方法,培养实际解决问题的能力。
五、考核方式及标准
本课程的考核方式分为笔试和实验两部分。其中,笔试占总成绩的60%,实验占总成绩的40%。考试内容涵盖本课程的全部知识点和相关应用实例。
六、参考教材
1.《钢结构设计基础》;徐建明, 冯亚飞, 王兰, 刘连荣;中国建筑工业出版社;2011年版。
钢结构稳定理论
3. 假定A端由外荷载产生的 转角为θa,由A→B逐段 计算;
4. 计算第一段中点(1/2)处的 曲率ρ1/2,过程如下:
1) 将截面分成m块小单元;
2) 假定形心处1/ 2 和截面曲 率 1/ 2
钢结构稳定理论
3) 求解各小块中心点的应变
i
1/2
yi 1/ 2
ri
E
4) 由 i i
l2
um
sin
l
z
c、由基本假设第三条,平衡方程可以表达为:
M q Pum f (P,um )
d、P的最大值可由 dP 0 得到,即为弯矩作用平
du
面内的稳定承载力。
m
Pu
2 EIex l2
钢结构稳定理论
5)等效弯矩的概念:
❖ 考虑受不等端弯矩作用的压 弯构件
❖ 平衡方程:
EIy
Py
MA
yi
yi1
ii1
2 i
2
y''(x
i
2
)
yi1
ii1
2 i
2
i, i1
2
y1
y0
10
12
2
1
2
同时有:y1
2
1
2
A
1 2
(1
2
)2
《高等钢结构理论》课件
介绍钢结构荷载计算的基本方法和公 式,帮助工程师顺利完成荷载计算工 作。
钢结构的连接与构造
拼接方式和连接材料
详细说明几种典型的钢结构拼 接方式和各种连接材料的特点 以及使用方法。
节点构造和细节设计
讲解钢结构的节点构造和细节 设计,包括节点类型、强度验 算和防腐措施等。
构造验收和质量控制
介绍钢结构的构造验收标准和 质量控制要点,确保钢结构工 程施工质量。
钢结构的设计与施工
1 设计的步骤和流程
详细讲解钢结构设计的 步骤和流程,帮助工程 师高效完成设计工作。
2 施工的注意事项和
方法
讲解钢结构施工的注意 事项和方法,包括施工 流程、安全防范和质量 控制等。
3 安全管理和维护措施
介绍钢结构的安全管理 和维护措施,确保钢结 构工程在使用过程中的 安全性和可靠性。
钢材的分类和性能
概述常见的钢材分类和性 能参数,以及每种钢材在 钢结构中的应用。
钢结构设计的基本原理
讲解钢结构设计的基本原 理,包括力学分析、结构 优化和验算等。
钢结构载荷分析
1
荷载的分类和作用原理
2
详细说明荷载的分类和作用原理,包 括静态荷载、动态荷载和温度荷载等。
3
受力特点
介绍钢结构受力的基本特点,包括受 力形式、受力方向和受力损伤等。
钢结构基本理论
Z
Z
Z
令 : Z 则 P f{ Z : 0 } P f{ Z Z } ( 1 1 )3
Z
Z
因 Z 服Z从Z 标准正态分布,故上式又可写成:
f(z) Z
(12)
§1.4 钢结构的设计方法
b、近似概率极限状态设计法 (现行钢结构设计规范(GB50017-2019)采用的方法。)
结构的工作性能可用结构的“功能函数”来描述: Z=g(X1,X2,…,Xn) (1- 3)
式中: g(·)--结构的功能函数; Xi(i=1,2,…,n)--影响结构可靠性的各物理量。
3、《钢结构》课与其它专业课之间的关系
钢结构设计需要: 理论基础+工程经验 设计过程:整体结构分析—结构力学为基础 单个构件分析—材料力学为基础 连接与构造分析—结合工程实际 施工图纸与计算书
§1.2 钢结构的特点
(2)钢结构的质量轻; 质强比:a=容重/强度, a越小,结构相对越轻。
§1.2 钢结构的特点
(7)绿色环保,材料回收可循环使用; 钢结构达到使用期限后,材料可回收利用,是绿色环
保的材料。 对环境的影响小,基本无污染; 治金技术的提高,降低了能耗。
§1.2 钢结构的特点
(8)钢结构耐腐蚀性差; 钢材生锈:自然潮湿环境下产生锈蚀; 不耐酸不耐碱: 正常使用时需采取必要的防护措施: 防护措施:刷漆、喷漆、镀锌、热浸锌等。 正常使用的维护费用较高。
钢结构基本原理范文
钢结构基本原理范文
钢结构是一种将钢材作为主要构件材料的建筑结构。它具有很高的强度、刚度和稳定性,可以在建筑、桥梁、船舶和其他工程领域中广泛应用。钢结构的基本原理包括材料的选择和设计、构件的连接和支撑以及结构的
稳定性。
首先,钢结构的设计是基于钢材的物理和力学特性进行的。钢材具有
高强度和高刚度的特点,可以承受较大的荷载,并且具有良好的延展性,
可以在其中一种程度上吸收能量。因此,在设计钢结构时,需要根据预测
荷载的大小和类型选择合适的钢材,以确保结构的安全可靠。
其次,钢结构的构件通过连接方式进行组装。常见的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接。焊接是将钢材加热至熔点,并在降温过程中使其凝固,形成均匀的连接。螺栓连接是通过螺栓将两个或多个构件连接在一起,在螺栓的拉伸过程中形成连接。铆接是通过铆钉将两个或多个构件连接在
一起,通过拉伸铆钉形成连接。这些连接方式可以确保构件之间的刚性连接,以提高整个结构的稳定性。
另外,钢结构还需要考虑结构的支撑。支撑系统可以将荷载传递到基
础上,并确保结构的平衡和稳定。支撑方式包括墩台、桩基和悬挑等。墩
台是将钢柱固定在地面上,通过墩台将荷载传递到地基上。桩基是将钢柱
安装在打桩机打入的桩中,通过桩将荷载传递到地基上。悬挑是将一个或
多个构件支撑在墙上或其他结构元素上,通过悬挑将荷载传递到支撑物上。通过合理选择和设计支撑系统,可以提高钢结构的稳定性和承载能力。
最后,钢结构还需要考虑结构的稳定性。结构的稳定性是指在受到垂
直和侧向荷载作用时,结构能够保持稳定的能力。在钢结构中,通过加强
高等钢结构理论专题3
高等钢结构理论专题
板的稳定――基本理论
板是工程中广泛使用的基本构件,是结构分析中的重要元素,如钢结构中的大型梁柱等构件通常都由板件焊接或拴接而成。为了用料经济,板件用得宽而薄,这样薄板就有可能在面内压力作用下失稳,并导致构件承载力的降低。结构设计中一般要保证这种局部失稳强度要高于结构整体的失稳强度,避免基本的板件先出现屈曲。因此板的屈曲稳定问题是钢结构设计研究的一个重点。
板的基本几何尺寸为长a 、宽b 和厚t ,具有一个方向的尺度t比其他两个方向a、b小得多的特点,受力分析一般都要建立在一定的长宽比a/b 和厚宽比t/b 的前提下,按照t/b 可以将板分为厚板、薄板和薄膜。
在受力上,厚板和薄板不同,厚板受力后变形不完全满足平截面假定,需要考虑剪切变形的影响,在有限元分析中多通过采用减缩积分的方法或采用分层板单元分多层引入平截面假定来进行分析和计算。薄板则为平截面假定,忽略剪切变形。而薄膜受力只考虑拉力及即薄膜间的膜张力,而薄板和厚板的广义内力为中面轴力、弯矩和扭矩,忽略薄膜张力。
对于薄板的屈曲稳定问题的研究都是建立在小挠度弹性理论的基础上的,下面将建立小挠度理论薄板的平衡方程。
(一)小挠度理论计算薄板屈曲荷载的基本假定
1.板很薄,z 向的正应变εz 和剪应变γzx 和γzy 忽略不计,板的受力为二维平面应力问题。
2.板屈曲时板的挠度远小于其厚度,而中面在板屈曲时产生的薄膜拉力是微不足道的,作理论分析时忽略不计。
3.因为0=∂∂z w
,板的任何一点的挠度只是坐标x ,y 的函数ω(x,y),也就是说板中面
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钢结构基本理论
第一节概况
中国虽然早期在钢铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。
钢结构建筑的多少,标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。进入2000年以后,我国国民经济显著增长,国力明显增强,钢产量成为世界大国,在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”,从此甩掉了“限制用钢”的束缚,钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多。特别是2008年前后,在奥运会的推动下,出现了钢结构建筑热潮,强劲的市场需求,推动钢结构建筑迅猛发展,建成了一大批钢结构场馆、机场、车站和高层建筑,其中,有的钢结构建
筑在制作安装技术方面具有世界一流水平,如奥运会国家体育场等建筑。
奥运会后,钢结构建筑得到普及和持续发展,钢结构广泛应用到建筑、铁路、桥梁和住宅等方面,各种规模的钢结构企业数以万计,世界先进的钢结构加工设备基本齐全,如多头多维钻床、钢管多维相贯线切割机、波纹板自动焊接机床等。还有我们自行研制开发的弯扭构件加工设备和方法,数百家钢结构企业的加工制作水平具有世界先进水平,如钢结构制作特级和一级企业。近几年,钢产量每年多达6亿多吨,钢材品种完全能满足建筑需要。钢结构设计规范、钢结构材料标准、钢结构工程施工质量验收规范、以及各种专业规范和企业工法基本齐全。
一、建筑钢结构主要应用:
1、轻钢结构(单层工业厂房) ---门式刚架体系
2、网格结构(体育馆、体育场、航站楼)--现在一般做成球节点网架,有焊接球、螺栓球节点的,杆件都是钢管,也有全用角钢焊接的屋架。
3、超高层结构---纯钢结构、钢管混凝土结构、钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)。
4、高耸结构---通讯塔等。
二、钢结构现场检测规范:
钢结构现场检测主要采用的规范有:
1、建筑结构检测技术标准
GB50344-2004
2、钢结构现场检测技术标准
GB50621-2010
3、钢结构超声波探伤及质量分级法
JGJ/T203-2007
除上述标准尚应执行国家现行的有关标准、规范的规定-,这些现行的国家有关标准、规范主要是《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205、《民用建筑可靠性鉴定标准》
GB50292、《工业建筑可靠性鉴定标准》
GB50144、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023以及相应的钢结构材料强度检测标准等。
三、钢结构检测分类
可分为在建钢结构的检测和既有钢结构的检测。
四、钢结构现场检测的主要内容
1、外观质量检测
2、表面质量检测:磁粉检测、渗透检测
3、内部缺陷检测:超声波检测
4、高强度螺栓终拧扭矩检测(高强螺栓试验室检测)
5、变形检测
6、钢材厚度检测
7、钢材种类检测(化学分析和硬度法检测、物理性能检测)
8、防腐(防火)涂层厚度检测
9、钢结构性能的静力荷载检验
第二节钢结构的基本形式
钢结构的基本形式主要有:轻钢门式钢架结构、钢框架结构、钢网架结构、索膜结构、管桁架结构。
一、轻钢门式钢架结构
单层钢结构厂房一般为轻钢门式刚架结构。刚架结构通常是指由直线形杆件(梁和柱)
通过刚性节点连接起来的结构。
工程中习惯把梁与柱之间为铰接的单层结构称为排架,多层多跨的刚架结构则常称为框架。
二、钢框架结构
钢框架结构住宅-可分为焊接箱形截面(常用)或H型钢柱-钢梁钢框架结构和钢框架加支撑结构两种类型。
特点:结构自重小,抗震性能良好,施工速度快。
框架结构的受力特点
1、荷载作用:框架结构承受的作用包括竖向荷载和水平荷载
2、竖向荷载传递路线:现浇平板楼(屋)盖荷载主要向距离较近的梁上传递,然后在传递给钢柱。
三、钢网架结构
网架结构是由很多杆件通过节点,按照一定规律组成的空间杆系结构。网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架。
通常情况下,平板网架称为网架;曲面网架称为网壳。
优点:三维受力特点,能承受各方向的作用;杆件协同工作,整体性和稳定性好,空间刚度大;在节点荷载作用下,能充分发挥材料的强度;支座构造较为简单,受力合理,建筑外形美观。
缺点:杆件和节点的加工精度要求较高,加工难度大。
四、索膜结构
用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面,能承受一定外荷载的空间结构形式。
特点:造型自由、轻巧、柔美,充满力量感,阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全。
五、管桁架结构
桁架结构是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架即是指结构中的杆件均为圆管杆件。管桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力,应力在截面上均匀分布,因而容易发挥材料的作用,这些特点使得桁架结构用料经济,结构自重小。
管桁架结构中的杆件均在节点处采用焊接
连接。同网架比,杆件较少,节点美观,不会出现较大的球节点,利用大跨度空间管桁架结构,可以建造出各种体态轻盈的大跨度结构。
第三节钢结构的特点和应用范围
一、钢结构的特点
以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。
钢结构的优缺点
1、材料强度高,自身重量轻
钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,