房屋建筑钢结构设计(2)
钢结构课程设计(2)
目录一钢结构课程设计任务书 (1)二钢结构课程设计计算书 (3)1 支撑布置 (3)2 荷载计算 (4)3 内力计算 (6)4 杆件设计 (7)5 节点设计 (18)三附图1钢屋架施工图2钢屋架节点详图和材料表一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m ,总长90m ,柱距6m ,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30,屋面坡度为10:1 i 。
地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m ;厂房内桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。
2、 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为:1班学号为单号的同学用235Q 钢,焊条为43E 型,学号为双号的同学用345Q 钢,焊条为50E 型;2班学号为单号的同学用345Q 钢,焊条为50E 型,学号为双号的同学用235Q 钢,焊条为43E 型。
3、荷载标准值(水平投影面计)① 永久荷载:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2屋架及支撑自重:按经验公式L=计算: KN/m212.0+.0q11悬挂管道: 0.15 KN/m2②可变荷载:屋面活荷载标准值:27.0mkN/雪荷载标准值: 0.35KN/m2积灰荷载标准值: 1.0 KN/m2(按附表取)二、设计内容1、计算书部分进行桁架支撑布置,画出屋架结构及支撑的布置图;选择钢材及焊接材料,并明确提出对保证项目的要求;进行荷载计算、内力计算、内力组合,设计各杆件截面;设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
简易实用二层钢框架结构建筑结构设计图纸
屋盖钢结构设计
屋盖钢结构设计第一节屋盖结构布置一、屋盖结构组成钢屋盖结构组成:屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
屋架的跨度和间距取决于柱网布置,柱网布置取决于建筑物工艺要求和经济要求。
屋架跨度较大:为了采光和通风,屋盖上常设置天窗。
柱网间距较大,超出屋面板长度:应设置中间屋架和柱间托架,中间屋架的荷载通过托架传给柱(图3-1)。
图3―1 屋盖结构组成屋架与屋架之间:布置支撑,增强屋架的侧向刚度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。
二、屋盖体系分类两种屋盖:无檩屋盖和有檩屋盖。
无檩屋盖:屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架(图3-2)。
优点:屋盖横向刚度大,整体性好,构造简单,施工方便等;缺点:屋盖自重大,不利于抗震,其多用于有桥式吊车的厂房屋盖中。
有檩屋盖:当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型钢板和铁丝网水泥槽板等时,屋面荷载要通过檩条再传递给屋架(图3-3)。
优点:构件重量轻,用料省;缺点:屋盖构件数量较多,构造较复杂,整体刚度较差。
图3-2 无檩屋盖体系图3-3 有檩屋盖体系第二节屋盖支撑体系一、屋盖支撑作用主要作用:①保证屋盖结构的整体稳定;②增强屋盖的刚度;③增强屋架的侧向稳定;④承担并传递屋盖的水平荷载;⑤便于屋盖的安装与施工。
屋架——屋盖的主要承重结构。
需要用支撑连接屋架。
长的屋盖结构,在中间设置横向支撑。
横向支撑——屋架弦杆的侧向支承点,减小弦杆在平面外的计算长度,减小动力荷载作用下的屋架平面外的受迫振动。
屋盖支撑将作用于山墙的风荷载、悬挂吊车水平荷载及地震作用传递给房屋的下部支承结构。
钢屋架安装:首先吊装有横向支撑的两榀屋架,将支撑和檩条与之连系形成稳定体系,然后再吊装其他屋架与之相连。
二、屋盖支撑布置五种屋盖支撑:上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
1.上弦横向水平支撑图3-4 屋盖支撑布置在屋盖体系中,一般都应设置屋架上弦横向水平支撑,包括天窗架的横向水平支撑。
钢结构设计原理题库及答案(2)
钢结构设计原理题库及答案(2)1.下列情况中,属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】A 强度破坏B 丧失稳定C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动2.钢材作为设计依据的强度指标是【 C 】A 比例极限f pB 弹性极限f eC 屈服强度f yD 极限强度f u3.需要进行疲劳计算条件是:直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于【 A 】A 5×104B 2×104C 5×105D 5×1064.焊接部位的应力幅计算公式为【 B 】A max min0.7σσσ∆=- B max min σσσ∆=- C max min 0.7σσσ∆=- D max min σσσ∆=+5.应力循环特征值(应力比)ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。
在其它条件完全相同情况下,下列疲劳强度最低的是【A】A对称循环ρ=-1 B应力循环特征值ρ=+1C脉冲循环ρ=0 D以压为主的应力循环6.与侧焊缝相比,端焊缝的【B】A疲劳强度更高 B静力强度更高C塑性更好 D韧性更好7.钢材的屈强比是指【C】A比例极限与极限强度的比值 B弹性极限与极限强度的比值C屈服强度与极限强度的比值 D极限强度与比例极限的比值.8.钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为【B】A塑性破坏B疲劳破坏C脆性断裂D反复破坏.9.规范规定:侧焊缝的计算长度不超过60 h f ,这是因为侧焊缝过长 【 C 】A 不经济B 弧坑处应力集中相互影响大C 计算结果不可靠D 不便于施工10.下列施焊方位中,操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】A 平焊B 立焊C 横焊D 仰焊11.有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件,与节点板焊接连接,则肢背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 A 】A 25.0,75.021==k kB 30.0,70.021==k kC 35.0,65.021==k kD 35.0,75.021==k k12.轴心受力构件用侧焊缝连接,侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是【 A 】A.两头大中间小B. 两头小中间大C.均匀分布D.直线分布 .13.焊接残余应力不影响钢构件的【B】A疲劳强度B静力强度C整体稳定D刚度14.将下图(a)改为(b)是为了防止螺栓连接的【D】A栓杆被剪坏B杆与孔的挤压破坏C被连构件端部被剪坏D杆受弯破坏15.规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍,是因为C 】A偏安全考虑B考虑实际作用时可能有偏心的影响C撬力的不利影响D上述A、B、C16.受剪栓钉连接中,就栓钉杆本身而言,不存在疲劳问题的连接是 【 D 】A 普通螺栓B 铆钉连接B 承压型高强度螺栓 D 受剪摩擦型高强度螺栓17.高强度螺栓的预拉力设计值计算公式e u 0.90.90.91.2P Af ⨯⨯=中,三个0.9∙不∙是【 D 】A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。
《建筑钢结构设计》5-2 网架结构
2.2.2 温度作用
温度作用是指由于温度变化,使网架杆件产生附加温度应力, 必须在计算和构造措施中加以考虑。网架结构是超静定结构, 在均匀温度场变化下,由于杆件不能自由热胀冷缩,杆件会产 生应力,这种应力成为网架的温度应力。温度场变化范围是指 施工安装完毕(网架支座与下部结构连接固定牢固)时的气温与当 地常年最高或最低气温之差。另外工厂车间生产过程中引起温 度场变化,这可由工艺提出。 目前温度应力的计算方法有:采用空间杆系有限元法的精确计 算方法和把网架简化为平板或夹层板构造的近似分析法。
2.1.3 网架结构的形式与分类
主要有15种网架,根据其组成可划分为四大类。 1、由平面桁架系组成的网架结构,它是由平面桁架发展和演变 过来的。由于平面桁架系的数量和设置方位不同。这类网架又 可分成四种: (1)两向正交正放网架;(2)两向正交斜放网架; (3)两向斜交斜放网架;(4)三向网架。
2、由四角锥体组成的网架结构,它的基本单元是由4根 弦杆、4根斜杆构成的正四角锥体。由这些四角锥体排 列组成网架时,还要用上弦杆或下弦杆把相邻的锥顶连 接起来。根据锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方向不 同,这类四角锥体组成的网架又可分为六种: (1)正放四角锥网架;(2)正放抽空四角锥网架; (3)斜放四角锥网架;(4)棋盘形四角锥网架; (5)星形四角锥网架; (6)单向折线形网架,又称折板型网架。
H c tL /L (/E m A 2 /K e )
2.2.3 地震作用
网架由地震引起的振动称为网架的地震反应,它包括内力、变形 和位移。网架的地震反应大小不仅与外来干扰作用(地震波)的大 小及其随时间的变化规律有关,还取决于网架本身的动力特性, 即网架的自振周期和阻尼。由于地震的地面运动为一种随机过程, 运动极不规则,网架又是空间结构,动力特性十分复杂,要正确 分析网架的动力反应比较困难,常作以下简化假定: (1)结构可离散为多个集中质量的弹性体系; (2) 结构振动属于微幅振动,即结构的振动变形很小,仍属于小 变形范畴。线性叠加原理可以适用; (3) 振动时结构的地基各部分作同一运动,即不考虑地面运动 的 相位差的影响;
钢结构学习书籍
钢结构书籍汇总1. 讲基本原理的:1.1 《钢结构基本原理》,沈祖炎、陈扬骥、陈以一主编,建筑工业出版社1.2 **《钢结构上册:钢结构基础》,陈绍蕃、顾强主编,建筑工业出版社1.3 **《钢结构——原理与设计》,夏志斌、姚谏编著,中国建筑工业出版社1.4 《美国钢结构设计手册上册》,同济大学钢与轻型结构研究室、钢桥与组合结构桥梁研究室译,同济大学出版社2. 讲钢结构设计的:2.1 **《钢结构设计手册》,内有①钢结构设计的基本规定与计算,②单层厂房钢结构设计,③钢结构设计计算图表。
中国建筑工业出版社出版2.2 《钢结构下册:房屋建筑钢结构设计》,陈绍蕃主编,建筑工业出版社2.3 **《现代钢桥》,吴冲主编,人民交通出版2.4 **《美国钢结构设计手册下册》,同济大学钢与轻型结构研究室、钢桥与组合结构桥梁研究室译,同济大学出版社2.5 **《钢桥》,徐君兰主编,人民交通出版3. 深入学习:3.1 *《钢结构设计原理(研究生教学用书)》,陈绍蕃著,科学出版社3.2 《钢结构学》,沈祖炎著,建筑工业出版社3.3 《钢结构稳定理论与设计》,陈骥编著,科学出版社3.4 *《钢桥一~十一分册》,日本小西一郎著,人民铁道出版社3.5 《钢桥的疲劳和断裂》,美国费希尔著,项海帆译,中国铁道出版社4. 规范:4.1**《公路钢结构桥梁设计规范》 JTG D64-20154.2**《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》 JTG/T D64-01-2015 4.3**《钢-混凝土组合桥梁设计规范》 GB 50917-30134.4**《钢结构设计规范》 GB 50017-20034.5《桥梁用结构钢》 GB/T 714-20154.6《碳素结构钢》 GB/T 700-20064.7《低合金高强度结构钢》 GB/T 15914.8《钢结构用高强度大六角头螺栓》 GB/T 12284.9《钢结构用高强度大六角螺母》 GB/T 12294.10《钢结构用高强度垫圈》 GB/T 12304.11《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 12314.12《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、质量及允许偏差》GB/T709-88 4.13《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002。
钢结构 2.1-2屋架结构的形式及布置
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
梯形屋架(<36m)
• 弦杆受力较为均匀。 • 人字式按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦分
为下承式和上承式两种。一般情况下,与柱刚接的屋架宜 采用下承式;与柱铰接时则下承式或上承式均可。下承式 使排架柱计算高度减小,便于在下弦设置屋盖纵向水平支 撑;上承式使屋架重心降低,支座斜腹杆受拉,且给安装 带来很大的方便。
4
5
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A
4 B
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4 A
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2—下弦横向水平支撑;3—纵向水(平b) 支撑;4—垂直支撑;5—系杆;6—温度伸缩缝
4
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《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
(4) 垂直支撑 垂直支撑应设置在相邻两榀屋架和天窗架对应的竖直腹杆(或
斜腹杆)间,并于上、下弦横向水平支撑布置在同一开间,以确保 屋盖结构组成空间几何不变体系。
2.1.2.2 桁架的外形及腹杆形式
梯 形 屋 架
单斜式腹杆
人字式腹杆
再分式腹杆
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
2.1.2.2 桁架的外形及腹杆形式
平 行 弦 屋 架
人字式腹杆
交叉式腹杆
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
三角形屋架(<18m)
• 房屋的整体横向刚度较低; • 屋架弦杆受力不均,支座处内力较大,跨中内力较小,弦
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
钢结构设计与计算(第2版)
钢结构设计与计算(第2版)
佚名
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2006(36)B03
【摘要】由包头钢铁设计研究总院与中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会共同组
织编写,主编柴昶、宋曼华,主审武人岱。
本书依据最新的设计规范进行修讯以实例形式介绍钢结构各种基本构件、构件连接,以及框排架、变截面门式刚架、多层框架、屋盖、吊车梁、柱及支撑体系的设计计算方法。
此外还列入压型钢板、蜂窝梁、圆管与方管薄壁屋架、钢-混凝土组合楼盖、圆形与矩形钢管混凝土柱等结构,以及矮肩粱、插入式柱脚、托板与法兰连接、突变截面梁的主拉应力疲劳等项计算,并增加了钢结构设计的基本要求、用钢量参考指标以及新的钢材规格与相关技术标准索引等内容。
【总页数】1页(P23-23)
【关键词】设计计算方法;钢结构设计;第2版;钢-混凝土组合楼盖;矩形钢管混凝土柱;变截面门式刚架;建筑钢结构;设计研究;基本构件;设计规范
【正文语种】中文
【中图分类】TU391;TS211.8
【相关文献】
1.钢结构设计规范中框架柱计算长度系数的分析计算 [J], 张艳霞;邹积麟
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3.钢结构计算机辅助设计系统(STCAD)的设计及程序实现 [J], 顾铭
4.STS有关参数取值问题的探讨——采用钢结构分析与设计软件STS的框排架平面模型计算钢结构厂房钢架 [J], 曹立迎
5.本期问题:钢结构设计必须提供防火计算书吗? [J], 邹安宇;刘卫国
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[辽宁]钢结构住宅工程施工组织设计(附施工平面图)
目录一、编制说明及依据 (6)1.1编制说明 (6)1.2编制依据 (6)二、工程概况及特点 (8)2.1总述 (8)2.1施工程序总体设想及施工段划分 (8)三、项目组织管理机构 (9)四、总平面布置 (11)4.1现场平面布置说明 (11)4.2现场平面布置原则 (12)4.3现场平面布置 (13)五、施工总进度计划及保证措施 (14)5.1施工段划分及施工程序 (14)5.1.1施工程序 (14)5.1.2施工段划分 (14)5.1.3工序穿插 (14)5.2总工期及进度计划安排 (14)5.3工期保证措施 (15)5.4资源配备计划 (23)六、施工方案及技术措施 (29)6.1基础工程 (29)6.2测量工程 (30)6.3脚手架方案 (39)6.4钢筋工程 (44)6.5钢结构加工 (48)6.5.1材料要求 (48)6.5.2作业条件 (50)6.5.3材料的关键要求 (51)6.5.4技术关键要求 (51)6.5.5质量关键要求 (51)6.5.6其他管理要求 (51)6.5.7制作施工工艺 (52)6.5.8焊接H形钢 (58)6.5.9钢构件预拼装 (60)6.6防锈与涂装 (61)6.7钢结构安装 (65)6.7.1柱安装 (65)6.7.2 柱间刚性系杆安装 (65)6.7.3钢梁安装 (66)6.7.4钢联系构件的安装 (67)6.7.5屋面檩条系统安装 (67)6.8彩板安装 (68)6.8.1墙面板安装 (68)6.8.2屋面板安装 (69)6.8.3屋面板施工方法 (73)6.9水电安装工程 (79)七、施工的重点、难点、关键技术、工艺分析及解决方案 (100)八、针对设计图纸、工程量清单及施工管理的合理化建议 (106)九、临时用水、临时用电措施 (106)9.1临时用水方案 (106)9.2临时用电方案 (106)十、质量管理体系与措施 (109)10.1质量管理程序 (109)10.2质量保证措施及重点控制 (109)10.2.1 加工制作 (109)10.2.2 安装过程 (110)10.3质量组织机构及责任 (110)10.3.1 质量保证体系文件 (110)10.3.2质量管理体系 (111)10.3.3 职责 (111)10.4防治通病及检测措施 (115)10.4.1材料的关键要求 (115)10.4.2技术关键要求 (115)10.4.3质量关键要求 (115)10.4.5施工过程检查 (115)10.5成品保护 (116)10.6施工质量奖罚制度 (116)十一、安全生产和文明施工措施 (117)11.1安全管理体系与措施 (117)11.1.1安全生产保障措施 (117)11.1.2施工现场保卫 (121)11.2环境保护管理体系与措施 (123)11.2.1 施工现场控制 (123)11.2.2 施工现场防噪声污染措施 (123)11.2.3 施工现场卫生防疫措施 (124)11.3文明施工措施计划 (124)11.3.1、施工现场封闭管理 (124)11.3.2、施工现场管理 (125)11.3.3、办公卫生设施管理 (126)十二、其他施工措施 (128)12.1总包管理的认识及与相关单位协调配合措施 (128)12.1.1、与分包单位及专业工种间的协调配合专项措施 (128)12.1.2、与业主、监理工程师的协调 (129)12.1.3、与设计方协调配合措施 (130)12.2冬雨季施工方案 (131)12.3成品保护和工程保修工作的管理措施和承诺 (141)12.4任何可能的紧急情况的处理措施、预案及抵抗风险的措施 (143)12.4.1、报警和通讯 (143)12.4.2、现场抢险 (144)十三、新技术应用与违约承诺 (147)十四、附表 (148)14.1拟投入的主要施工机械设备表 (148)14.2拟配备本工程的试验和检测仪器设备表 (149)14.3劳动力计划表 (151)14.4计划开竣工日期和施工进度网络图 (151)14.5施工总平面图 (153)14.6临时用地表 (155)一、编制说明及依据1.1编制说明我公司将严格按照国家施工规范、标准和相关强制性条文的要求进行施工,遵守业主的指示和要求,竭诚与业主、监理单位及设计单位共同建好本工程。
多高层房屋结构抗震设计 ( 第2次 )
第2次作业一、单项选择题(本大题共90分,共 30 小题,每小题 3 分)1. 多遇地震作用下结构层间弹性变形验算的主要目的是:()A. 防止结构倒塌B. 防止结构发生破坏C. 防止非结构部分发生过重的破坏D. 防止人们惊慌2. 罕遇地震作用下框架结构薄弱层的层间弹塑性变形验算不满足要求时,宜优先采用的一项改进措施是:()。
A. 柱采用高强混凝土B. 增加薄弱层各柱的纵向钢筋C. 该薄弱层柱全高加密箍筋D. 加大薄弱层柱子的截面尺寸3. 关于多层砌体房屋中构造柱的作用,下述何项见解错误:()。
A. 有助于防止房屋在罕遇地震中发生突然倒塌B. 明显提高墙体在地震中的初裂抗剪能力C. 按规范的规定设置时,可使墙体的受剪承载力提高20%左右D. 可以消耗地震能量4. 关于预应力混凝土结构用于抗震结构,下述提法中不正确的是:()。
A. 采用配置一定数量非预应力钢筋的混合配筋方式B. 预应力混凝土框架柱的内力也要按“强柱弱梁”原则进行调整C. 预应力混凝土框架的节点内力也要按“强节点”原则进行调整D. 应适当采用低强度等级混凝土,可以改善构件的延性5. 对于8度和9度地区,防震缝设置的说法错误的是()A. 立面高差在6m以上,宜设防震缝B. 有错层,且楼板高差较大,宜设防震缝C. 各部分结构刚度、质量截然不同,宜设防震缝D. 防震缝宽度一5般取100~150mm。
6. 有关楼层地震剪力在抗震墙间的分配的以下说法中,何项正确:()。
A. 现浇钢筋混凝土楼盖房屋中,若各墙体厚度相同,按各墙体的长度分配B. 预制钢筋混凝土楼板的楼盖中,按各抗震墙体的从属面积分配C. 现浇钢筋混凝土楼盖房屋中,按各墙体层间等效侧移刚度分配D. 按抗震墙的截面面积分配上最安全的7. 多层砌体结构房屋,地震作用下结构的变形为()A. 剪切型B. 弯曲型C. 剪弯型D. 弯剪型8. 对建筑场地为I类的框架结构,下列叙述中何项正确:()A. 可按比设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但是相应的计算要求不应降低B. 可按比设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,相应计算要求也降低C. 若设防烈度为7度,可按6度对应的抗震等级采取抗震构造措施,但是相应计算要求不变D. 9度时,计算要求和抗震构造措施都不能降低要求9. 下列关于抗震建筑结构材料的叙述中,何项正确:()A. 框架梁、柱、节点核心区的混凝土强度等级不应低于C30B. 混凝土结构中,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1:2C. 混凝土结构中,钢筋的抗拉强度实测值与强度标准值的比值不应小于1.25D. 框支柱的混凝土强度等级不应低于C3010. 有关在多层砌块房屋中设置芯柱的下列叙述,错误的是:()。
钢结构设计试卷二-附答案
试卷二一、填空题(每空2分,共计20分)1、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)。
2、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(为了阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性)。
3、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)4、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。
5、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)。
6、屋盖支撑可以分为(上弦横向水平支撑)、(下弦横向水平支撑)、(下弦纵向水平支撑)、(垂直支撑)、(系杆)五类。
二、选择题(共20分)1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(A),在雨水较多的地区取其中的较大值。
(A) 1/20—1/8 (B) 1/30—1/8 (C) 1/20—1/5 (D) 1/30—1/52、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(B),以构成几何不变体系。
(A) 屋盖纵向支撑(B) 屋盖横向支撑(C) 刚性系杆(D) 柔性系杆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(C)系杆。
(A) 刚性和柔性(B) 刚性或柔性(C) 刚性(D) 柔性4、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于(A)倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为(B)倍螺栓直径。
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 55、梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个(B)。
(A)不等边角钢短边相连,短边尖向下(B)不等边角钢短边相连,短边尖向上(C)不等边角钢长边相连,长边尖向下(D)等边角钢相连6、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(B)。
(A)10mm (B)20mm (C)30mm (D)40mm7、屋架上弦杆为压杆,其承载能力由(C)控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由(A)确定。
屋盖钢结构设计
屋盖钢结构设计第一节屋盖结构布置一、屋盖结构组成钢屋盖结构组成:屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
屋架的跨度和间距取决于柱网布置,柱网布置取决于建筑物工艺要求和经济要求。
屋架跨度较大:为了采光和通风,屋盖上常设置天窗。
柱网间距较大,超出屋面板长度:应设置中间屋架和柱间托架,中间屋架的荷载通过托架传给柱(图3-1)。
图3―1 屋盖结构组成屋架与屋架之间:布置支撑,增强屋架的侧向刚度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。
二、屋盖体系分类两种屋盖:无檩屋盖和有檩屋盖。
无檩屋盖:屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架(图3-2)。
优点:屋盖横向刚度大,整体性好,构造简单,施工方便等;缺点:屋盖自重大,不利于抗震,其多用于有桥式吊车的厂房屋盖中。
有檩屋盖:当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型钢板和铁丝网水泥槽板等时,屋面荷载要通过檩条再传递给屋架(图3-3)。
优点:构件重量轻,用料省;缺点:屋盖构件数量较多,构造较复杂,整体刚度较差。
图3-2 无檩屋盖体系图3-3 有檩屋盖体系第二节屋盖支撑体系一、屋盖支撑作用主要作用:①保证屋盖结构的整体稳定;②增强屋盖的刚度;③增强屋架的侧向稳定;④承担并传递屋盖的水平荷载;⑤便于屋盖的安装与施工。
屋架——屋盖的主要承重结构。
需要用支撑连接屋架。
长的屋盖结构,在中间设置横向支撑。
横向支撑——屋架弦杆的侧向支承点,减小弦杆在平面外的计算长度,减小动力荷载作用下的屋架平面外的受迫振动。
屋盖支撑将作用于山墙的风荷载、悬挂吊车水平荷载及地震作用传递给房屋的下部支承结构。
钢屋架安装:首先吊装有横向支撑的两榀屋架,将支撑和檩条与之连系形成稳定体系,然后再吊装其他屋架与之相连。
二、屋盖支撑布置五种屋盖支撑:上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
1.上弦横向水平支撑图3-4 屋盖支撑布置在屋盖体系中,一般都应设置屋架上弦横向水平支撑,包括天窗架的横向水平支撑。
钢结构设计课后习题答案
1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些?它们的作用是什么?A、屋架:支撑于柱或托架,承受屋面板或檩条传来的荷载;b、天窗:屋架跨度较大时,为了采光和通风的需要;C、支撑系统:用于增强屋架的侧向刚度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。
1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统?支撑的作用是什么?(1)a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆(2)a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆?哪些位置需要设置刚性系杆?答:(1)刚性系杆:能承受压力,柔性系杆:只能承受拉力(2)上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用,因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆,当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。
1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况?其优缺点是什么?答:(1)实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况,构造简单,制造及安装方便(2)桁架式檩条用于跨度较大(>6m)的情况,分为三种形式:A、平面桁架式檩条,受力明确,用料省,但侧向刚度较差,必须设置拉条;B、T形桁架式檩条,整体性差,应沿跨度全长设置钢箍;C、空间桁架式檩条,刚度好,承载力大,不必设置拉条,安装方便,但是构造复杂,适用跨度和荷载较大的情况1.5为什么檩条要布置拉条?答:为了给檩条提供侧向支撑,减小檩条沿屋面坡度方向的跨度,除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外,在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。
1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系?答:(1)三角形屋架:屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构(2)梯形屋架:用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式(3)矩形屋架:用于托架或支撑体系中(4)曲拱屋架:用于有特殊要求的房屋中1.7屋架的腹杆有哪些体系?各有什么特征?答:(1)三角形腹杆:单斜杆式,长杆受拉,短杆受压,经济;人字式,腹杆数少,节点少,构造简单;芬克式,腹杆受力合理,可分开运输。
钢结构二层15x28厂房钢结构设计CAD图
钢结构设计要点分析
钢结构设计要点分析一、建筑钢结构的意义通过将钢板、热轧型钢材进行加工,便称为建筑钢结构的基本骨架。
钢结构相较于传统的砖混结构,具有更高的强度与韧性,并且钢结构内部组织较为均匀,制造加工难度较低。
得益于建筑钢结构的众多优势,使其在桥梁建设、民用建筑、工业厂房建设中得到了极为广泛的应用。
建筑钢结构一定程度上促进了建筑节能领域的发展,钢结构在使用过程中,具有良好的环保性,实现了我国可持续性发展战略目标的达成。
二、建筑钢结构设计的原则钢结构设计必须具有充足的强度、刚度以及稳定性,整体结构达到可靠和安全要求;结构应当满足建筑使用的要求,具有较好的耐火性;设计结构方案尽量节省材料,减轻钢结构自身重量;最好能够缩短制造与安装的时间,节省工作日;钢结构构件应当方便维护和运输;在有可能的条件下,尽可能保证美观,尤其是外露结构,需要符合建筑美学的要求。
按照以上原则,结合实际情况的各项要求,整体考虑结构具有的经济性、设计特点和施工合理性等。
1、梁柱体系平面一般利用梁柱普通体系。
梁使用热轧焊接钢梁,焊接柱为箱型钢柱,设计整个结构为刚性框架结构,由梁、板和柱承担竖向荷载。
框架中的梁和柱、梁和基础全部按照刚性进行设计连接,现场利用高强螺栓与焊接共同发挥连接作用。
2、抗剪设计计算分析表明,在整体水平荷载与地震力发挥作用下,上述局部结构体系的刚度比较弱,因此需要利用布置中心很好的抵抗水平上的荷载。
钢框架剪力墙结构系统中间部分的楼梯和电梯之间利用钢筋混凝土剪力墙,以便能够很好的抵抗水平外力造成的冲击。
3、楼盖体系各层楼盖通常使用钢筋混凝土,按照结构计算楼盖厚度为110mm,在计算结构中,该楼盖具有足够的厚度,符合无限刚性的平面假定。
三、钢结构设计要点分析1、钢材等级的选择钢结构建筑中的所用钢材,应当符合屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯、冷拉、和硫、磷含量的基本保证;此外,对于焊接类结构,还应具有合格的含碳量。
对于地震区的钢结构房屋,钢材除了上述要求外,还有具有良好的冲击韧性,符合抗震设计规范的相关规定,规范里面对钢材的各项物理和力学指标都进行了详细的规定。
钢结构设计试卷二_附答案
1、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)。
2、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(为了阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性)。
3、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)。
4、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。
5、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)。
6、屋盖支撑可以分为(上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑,下弦纵向水平支撑,垂直支撑,系杆)五类。
1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取(),在雨水较多的地区取其中的较大值。
(A) 1/20—1/8 (B) 1/30—1/8 (C) 1/20—1/5 (D) 1/30—1/52、在设置柱间支撑的开间,应同时设置(),以构成几何不变体系。
(A) 屋盖纵向支撑(B) 屋盖横向支撑(C) 刚性系杆(D) 柔性系杆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()系杆。
(A) 刚性和柔性(B) 刚性或柔性(C) 刚性(D) 柔性4、螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于()倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为()倍螺栓直径。
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 55、梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个()。
(A)不等边角钢短边相连,短边尖向下(B)不等边角钢短边相连,短边尖向上(C)不等边角钢长边相连,长边尖向下(D)等边角钢相连6、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()。
(A)10mm (B)20mm (C)30mm (D)40mm7、屋架上弦杆为压杆,其承载能力由()控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由()确定。
(A)强度(B)刚度(C)整体稳定(D)局部稳定8、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,宜采用()的办法,用来承受吊车的横向水平力。
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3.7.2网壳的一般计算原则
➢ 网壳结构在直接和间接作用下的内力、位移及 整体稳定计算除工作荷载之外,还应根据具体 情况包括地震、温度变化、支座沉降及施工安 装荷载等效应。
➢ 风网荷壳载 结: 构复 具杂 有体很系强体的型非系线数性需性结能合,风抗洞 震试 分验 析பைடு நூலகம் 宜 采用时程分析法,也可采用振型分解反应谱法, 如采用振型分解法,宜至少取前20阶振型进行 计算;
3.7 网 壳
3.7.1网壳结构形式 ➢ 网壳按组成层数分为单层网壳(图3.54)和双
层网壳(图3.55)
图3.54 单层柱面网壳
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1
图3.55 双层柱面网壳
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2
➢ 按曲面外形分类则有 ✓ 球面网架(图3.56) ✓ 柱面网壳(图3.54)
图3.56 单层球面网壳
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3
日本名古屋网壳穹顶
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4
✓ 双曲扁网壳(图3.57)
➢ 稳定性计算:可采用非线性有限单元法,在荷 载作用下进行全过程分析,取第一个临界点作 为极限承载力,极限承载力除以K系数后作为稳 定容许承载力;
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第三章 作 业
1、空间大跨钢结构按几何形状、组成方法及受力特点分类 方法及各类结构形式的受力特点;
2、网架结构高度及网格尺寸如何确定; 3、例举四种常见的网架结构节点形式; 4、螺栓球节点连接构造及分别承受拉压力时的传力路径; 5、单层网壳与双层网壳在计算单元、节点构造上的区别; 6、几何线性和非线性计算方法的区别。
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➢ 双层网壳温度变形未受约束或者约束力不大时 可不考虑温度变化影响;不符合上述条件时, 网壳应考虑温度应力的影响。设计中考虑的温 度应力情况一般有两种:1)整个网壳有温度变 化;2)双层网壳上下层有温度差△t。
➢ 网壳结构的稳定性计算应考虑结构的非线性; ➢ 外荷载按静力等效原则将节点所辖区域内的荷
图3.57 双曲扁网壳
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5
✓ 扭曲面网壳(图3.58)
图3.58 扭曲面网壳
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6
✓ 单块扭网壳(图3.59)
图3.59 单块扭网壳
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7
✓ 双曲抛物面网壳(图3.60)
图3.60 双曲抛物面网壳
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8
✓ 切割或组合形成曲面网壳(图3.61,图3.62)
图3.61 球面切割网壳 图3.62 平板组合球面网壳
载集中作用在节点上; ➢ 双层网壳假定节点为铰接,杆件承受轴力,空
间二力杆单元; ➢ 单层网壳假定为刚接,除轴力外还需承受弯矩
和剪力,空间梁柱单元
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网壳的设计及计算
➢ 整体稳定性对结构几何形状的变化敏感,网壳 计算主要是考虑几何非线性的有限单元法;
➢ 考虑与不考虑几何非线性的有限单元法的区别 在于前者考虑网壳变形对内力的影响。