钢结构设计规范理解与应用-崔佳
钢结构角焊缝强度计算与匹配分析
N w
=
βf
f
w f
he
lw
。
母材可承受拉力为 :
NB
=
f
B u
lB
t
式中
f
B u
———母材屈服抗拉强度设计值 ;
t ———母材承力截面厚度较小值 ;
lB ———母材承力截面宽度 。
采用等强度设计时 ,焊缝承受载荷能力与母材
相等 N w = NB , 可得
钢结构角焊缝强度计算与匹配分析 ———王 庆 ,等
Abstract :The strengt h of fillet welding joint is related not only to t he fillet weld size ,but also depends on t he base metal strengt h matching1 The influences of strengt h matching on fillet weld were analyzed1 The relationships among fillet weld size ,t hickness of base metal and matching coefficient of strengt h were established1 The results may be a references for design strengt h and calculation of steel structures1 Keywords :fillet weld strengt h design matching
图 2 角焊缝受力分析
σ2⊥+ 3 (τ2⊥+ τ2∥)
≤
3
电子工业厂房建筑结构设计
电子工业厂房建筑结构设计摘要：作为现代工业，电子工业迅猛发展，规模不断扩大，其厂房结构设计受到越来越多的重视。
由于钢结构的突出特点，电子工业厂房大量采用钢材。
本文首先了解工业厂房的设计理念，再对厂房设计的各个方面进行了探讨。
关键词：电子工业；设计理念；钢材；防锈；保温；防火Abstract: as the modern industry, electronic industry rapid development, and continues to expand the scale of the factory building structure design is more and more attention. As the steel structure of the outstanding characteristics, electronic industrial workshop adopt a large number of steel. This paper first of all know industrial plant design concept, again to plant design of each were discussed.Keywords: electronic industry; Design concept; Steel; Antirust; Heat preservation; Fire prevention引言由于钢结构具有突出的特点，其在电子工业厂房中的应用越来越广。
其特点有：其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点，在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用，现在就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。
1、电子工业厂房设计理念随着现代建筑的改变，电子工业厂房设计除了考虑功能的实用性，还应赋予建筑以科技化，人性化，多元话的特性，使电子工业厂房不仅满足其使用功能，也能体现工业建筑的艺术美，赋予了现代工业建筑新的设计理念。
钢与混凝土组合梁
件和施工费用。
（４）组合梁的挠度计算（主要是考虑滑移效应的
折减刚度的计算方法）。
11.2 一般规定
压型钢板上现浇混凝土翼板并通过抗剪连接件
与钢梁连接组合成整体后，钢梁与楼板成为共 同受力的组合梁结构。 组合梁的组成及其工作原理 压型钢板组合梁通常由三部分组成，即： 钢筋混凝土翼板、抗剪连接件、钢梁。
钢与混凝土组合梁
重庆大学土木工程学院 崔 佳
11.1 组合梁的应用和发展
组合梁的应用开始于本世纪（20世纪）20年
代 ，我国从50年代开始开展组合梁的研究和应用。
最初主要用于桥梁结构，自80年代以来，由于在多 层及高层建筑中更多地采用了钢结构，使得组合梁 在建筑结构领域也得到了长足的发展。 在设计方法方面，大约在60年代以前，组合梁
正弯矩作用下，组合梁的塑性中和轴可能位于钢
筋混凝土翼板内，也可能位于钢梁截面内，计算时分
两种情况考虑。
（1）当塑性中和轴位于混凝土受压翼板内 ，即
Afbcehcfc时：
M bce xfc y
Af x bce f c
（2）当塑性中和轴位于钢梁截面内即Af > bcehcfc 时:
M bce hc f c y Ac f y1
梁或钢筋混凝土连续梁，其弯矩重分布的程度较高，
且在正常使用极限状态弯矩重分布就有很大发展。 因此，计算混凝土翼板中纵向钢筋时，应当考虑弯 矩重分布的影响。 由荷载效应标准组合计算的负弯矩区钢筋应力
可以按下式计算：
M k yr r I
由纵向钢筋与钢梁形成的钢截面的惯性矩
Mk—由荷载效应标准组合计算的截面负弯矩：
中假定钢梁与混凝土翼板有可靠连接，能保证钢筋
应力的充分发挥，忽略混凝土抗拉强度的贡献。
重庆大学 钢结构基本原理 崔佳 课后答案
A
N
y
1500 10 3 9289 .9mm 2 92.9cm 2 f 0.751 215
2
选用 232 a ， A 97cm ， iy 12.44cm 验算整体稳定性：
y
查得： y 0.805
l0 y iy
750 60.3 150 12.44
x
lox 800 44 [ ] 150 ix 18.2
y
loy iy
800 76.9 [ ] 150 10.4
因对 x 轴和 y 轴 值均属 b 类，故由长细比的较大值 y 76.9 查表得 ＝0.7077 。
N 5000 10 3 195.5N / mm 2 f 205N / mm 2 2 A 0.7077 361.4 10
N
y
A
1500 10 3 192 N mm 2 f 215 N mm 2 0.805 97 10 2
批改要点：本题由于没有给出缀板间距，只可以验算绕实轴稳定，较为简单 （页面不够请敷页） 助教（签名） ： 主讲教师（签名） ： 时间： 时间：
作业答案和批改要点
（第 2 次作业） ------------------------------------------------------课程名称：钢结构设计原理 主讲教师：罗明德 助教：李志富
10N / 13 10 1350 10 3 179.1N / mm2 f 205N / mm 2 An 13 5800
强度亦满足要求。 （ 3） 验 算 拼 接 板 的 强 度 （ 2－ 2 截 面 强 度 肯 定 够 ， 只 验 算 3－ 3 截 面 ） A n =40 × 1.2 × 2 － 5 × 2.2 × 2 × 1.2 ＝ 69.6cm
剪应力对钢结构塑性设计的影响
剪应力对钢结构塑性设计的影响郭殿申1，王雪梅2 ，林珑11辽宁工程技术大学土木工程学院，阜新（123000） 2沈阳航空职业技术学院材料工程系，沈阳（124010）E-mail ：gds781005@摘 要：根据钢结构塑性设计基本原理及畸变能屈服准则建立理论模型，分析剪应力对固端梁塑性弯矩的影响，说明剪应力使塑性弯矩降低的程度和梁的荷载类型及梁的高跨比等因素有关。
然后通过实验数据验说明理论模型的正确性。
关键词：钢结构，塑性设计，剪应力，全塑性弯矩1. 引言超静定梁截面出现塑性铰后仍能继续承载，并且随着荷载的增大，塑性铰发生转动，结构内力产生重分布。
钢结构塑性设计就是利用内力塑性重分布，以充分发挥材料的潜力，达到节约材料的目的。
塑性设计的概念在20世纪初期就已经提出了，世界上许多国家和地区的规范或设计文件中，都对塑性设计作了反映。
我国GB50017规范也专门列出“塑性设计”一章，并指出：不直接承受动荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和两层框架结构，可采用塑性设计。
可见，钢结构塑性设计已经在全球范围内得到了重视。
2. 钢结构塑性设计及其适用条件2.1钢结构塑性设计基木原理简述钢结构的塑性设计，就是考虑一定数目的截面形成了塑性铰，使结构为机构而引起破坏，以此作为承载力极限状态进行设计。
即首先要确定结构破坏时所能承担的荷载——极限荷载。
然后将极限荷载除以荷载系数得出容许荷载。
并以此为依据进行设计[2]。
为了确定极限荷载，必须考虑材料的塑性变形，进行结构的极限分析(或塑性分析)。
所谓极限分析，就是对结构在变成机构前的变形不加考虑，直接计算极限荷载。
2.2钢结构塑性设计的适用条件由于我国尚缺乏塑性设计方面的实践经验，因而现行《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）与《钢结构设计规范》( GBJ17- 88)规定[4]：1)塑性设计适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和两层框架结构。
钢筋桁架楼承板施工质量控制_1
钢筋桁架楼承板施工质量控制发布时间：2023-02-27T06:13:51.196Z 来源：《工程建设标准化》2022年第10月19期作者：夏文武[导读] 伴随各种先进钢筋桁架工艺的不断出现，改善了传统的建筑模式，有效提升工作效率与质量，减少施工成本夏文武江苏晟功建设集团有限公司 224403 摘要：伴随各种先进钢筋桁架工艺的不断出现，改善了传统的建筑模式，有效提升工作效率与质量，减少施工成本。
本文简述了钢筋桁架楼承板及其工艺流程，并分析了施工质量控制，旨在为工程项目的建设质量提供保障。
关键词：钢筋桁架楼承板；施工质量；控制前言：伴随工程项目的发展，建筑钢结构的数量与日俱增，钢筋桁架楼承板的运用日益广泛。
装配式钢筋桁架楼承板的价格则更低廉，安全更便捷，可有效减少传统楼板施工存在的不足，有效缩减工程项目施工期限，有效提高施工企业的经济效益。
在钢结构建筑施工之中，钢筋桁架楼承板在施工单位中广泛流行，而针对钢筋桁架楼承板展开深入分析至关重要。
1钢筋桁架楼承板简述桁架楼承板是钢结构建筑中应用最广泛的一种构件，它主要的特点为：在钢筋混凝土结构体系中，其受力特征与普通房屋相比要大一些。
因为这种材料具有抗拉能力强、强度高等优点，而且是由钢板卷梁组成框架形式而得名型钢材组合构架，所以它不仅可以承受竖向和水平荷载，还能进行弯矩调整等功能，因此在桁架结构中，钢管桁架构件是最常用的一种，也有很多优点。
首先它具有很大的抗拉和承载能力；其次还能够承受水平方向上荷载作用下所产生变形及地震等各种影响；最后它就是可以对建筑进行优化设计、施工以及后期维护成本低等特点，而梁板是由钢筋通过连接方式与框架连接起来并形成整体结构形式，所以钢管桁架也属于其中之一。
同时钢结构建筑中，在承重桁架的设计过程中，首先需要明确的是框架柱和梁板节点，对于刚度比较小、强度能力低的承载来说，可以直接使用钢筋混凝土进行连接，但是这样会使构件本身产生很大应力而影响其承载力；反之如果是由于受弯件出现了断裂或者变形等情况，就会导致整个体系发生破坏时不能够再对结构施加外荷载来保护整体建筑。
钢结构稳定问题的特点及应该注意的几个问题
钢结构稳定问题的特点及应该注意的几个问题李 艳,杨顺生,崔育家(西南交通大学环境工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 首先提出钢结构设计中的稳定性设计的重要性,接着简单介绍稳定问题应该明确稳定的多样性、整体性、相关性并引用现行设计规范中的有关稳定性的相关条文规定,结合实际的简单例子最后提出了稳定设计需要注意的问题。
在论述过程中较详细地分析了规范中相关条文的根据及其合理性,对从事钢结构设计人员对规范的较深层的理解和正确应用有一定的借鉴作用。
【关键词】 钢结构; 设计稳定; 多样性; 整体性; 相关性; 截面分类; 长度系数 【中图分类号】 TU31112 【文献标识码】 A 稳定问题是钢结构设计中的一个突出问题。
对稳定问题处理不好,将会造成巨大的不该有的损失。
建筑结构用钢具有很大的塑性变形能力,当结构因抗拉强度不足而破坏时,破坏前呈现较大的变形。
但是当结构因受压稳定性不足而破坏时,可能在失稳前只有很小的变形,呈脆性破坏。
1 稳定设计首先应该明确稳定的多样性、整体性和相关性 (1)多样性。
轴心受压的弯曲失稳是最常见的屈曲形式,但是它并不是唯一的失稳形式,还有可能出现扭转和弯扭等多种失稳形式。
一般来说,凡是截面的形心和弯心(即剪切中心)相重合的杆件其弯曲屈曲和扭转屈曲是不会耦合的。
但是当截面形心和弯心不重合时,如果是单轴对称截面,则绕对称轴失稳时,弯曲和扭转会耦合,出现弯扭屈曲。
而绕非对称轴失稳时,不会发生扭转耦合,出现弯曲屈曲。
对于扭转屈曲来说,热轧型钢和钢板焊接而成的受压构件,由于板件的厚度比较大,所以对于H形和工字形截面,一般来说都是绕弱轴弯曲屈曲的临界力低于扭转屈曲的临界力。
十字形截面只要局部稳定有保证,也就不会出现扭转失稳问题。
至于冷弯薄壁型钢,虽然壁薄和扭转刚度小,但是这种截面几乎都是形心和弯心不相重合的单轴对称截面,所以不会出现单纯的扭转屈曲。
因此《钢结构设计规范》(G B50017 -2003)中没有对轴心受压杆单纯的扭转屈曲做出规定。
50位 钢结构领域专家 截止到2017年6月
工业化装配式高层
钢结构体系
范峰
大跨空间结构静动
哈尔滨工业大学土 稳定性、抗震性能
46
大跨空 间结构
木工程学院院长， 及强震失效机理、 哈尔滨工业大学空 巨型望远镜FAST结 间结构研究中心主 构关键技术、新型
任
空间结构体系及重
大工程创造等
吴欣之 67 施工
上海建工集团副总 工程师，上海市机 械施工有限公司总 工程师
高钢规，《建筑钢结构防火技 术规程》等
《矩形钢管混凝土结构技术规 程》、《钢管结构技术规程》 、《轻型钢结构设计规程》 等，国家体育场、中央电视台 新楼、上海环球金融中心、广 州空新间电网视格塔。等主持设计了大量重 要空间结构工程，北京325米大 气污染监测塔；新乡百货大楼 35米跨六层组合网架楼层结 构；南海观音大佛多层多跨高 耸网架（高46米）；广东省人 民体育场；深圳国际机场候机 大厅；巴基斯坦伊斯兰堡体育 馆；马里国家议会大厦，《空 间网格结构的分析理论与计算 方法》《组合网架结构与空腹 网高架钢结规构。》主持或审定、审核： 常州体育会展中心，重庆袁家 岗游泳、跳水馆，四川省德阳 体育馆，成都高新科技商务广 场，成都市南部副中心科技创 业中心，成都金融总部金融 城，重庆江北国际机场T3航站 楼，四川大学体育场馆，成都 双流国际机场T2航站楼，埃塞 俄比亚国家体育场，援尼泊尔 体育中心，刚果马桑巴、代巴 体育中心，西南财经大学体育 馆，镇江体育中心，青岛体育 中心，滁州体育中心，徐州体 育中心，成都国际现代五项赛 事中心等
结构节点抗震设计 方法，多层钢结构 设计方法及应用， 玻璃幕墙设计方法 研究，轻型大跨度 钢结构设计与计算
方法，大跨度钢结
构风振分析
刘锡良 89 舒兴平 55 科研 沈世钊 84
钢结构设计规范理解与应用-崔佳
《钢结构设计规范》理解与应用重庆大学土木工程学院崔佳第1章概述1.1《钢结构设计规范》的历史●解放初期：НИТУ 1- 46●1955年：НИТУ 121- 55●1974年： TJ 17- 74●1988年： GBJ 17-88●2003年: GB500171.2设计文件中对材料质量的要求规范规定：设计文件中应注明“采用的钢材牌号，连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其它的附加保证项目。
此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的其它要求。
”钢结构设计文件中应注明的这些内容与保证工程质量密切相关，因此将本条确定为强制性条文。
第2章材料2.1 钢结构对材料的要求1.较高的抗拉强度及屈服点；2.较高的塑性和韧性；3.良好的工艺性能（冷加工、热加工、可焊性）。
2.2 钢材的种类和牌号1. 规范推荐的钢材牌号普通碳素钢：Q235 (相当于旧标准的3号钢)普通低合金钢：Q345 (相当于旧标准的16Mn、12MnV、14MnNb 16MnRE、18Nb)Q390 (相当于旧标准的15MnV、15MnTi、16MnNb)Q420 (旧标准的15MnVN、14MnVTiRE)钢材的质量等级分A、B、C、D、E级（E级仅用于Q345、Q390、Q420等低合金钢）。
钢材的基本保证项目：（1）抗拉强度、屈服点、伸长率；（2）化学成分：硫、磷、锰、碳（Q235-A不作交货条件）；（3）冷弯试验、冲击韧性（+20︒、0︒、-20︒）。
第（3）项A级钢不保证，必要时可附加冷弯试验的要求。
规范对用于承重结构的钢材应具有的强度、塑性、韧性等力学性能和化学成分等合格保证项目作出了规定。
“承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
”2. 其他可选用或代用的钢材（1）“高层建筑结构用钢板” YB4104特点：a. 降低硫、磷含量和焊接碳当量；b. 提高屈服点、缩小其波动范围；c. 提高冲击功、增加弯曲试验；d. 保证厚度方向性能到Z35（数字为厚度方向截面收缩率%）。
钢结构生产线布置及应用
钢结构生产线布置及应用摘要：随着公司钢结构产品订单量的增多，公司现有钢结构生产线已不能满足生产订单需求。
本文以锅炉钢架工程为例，介绍了新增钢结构生产线加工生产工序以及人员配置要求，简要介绍了配置的设备及相应的费用预算。
关键词：钢结构；生产工艺；设备配置一、概况1.1前言为达到我公司钢构月产400吨的产能目标，梳理我公司现有钢构生产能力，并对新建钢构生产线进行规划。
二、现状调查2.1现阶段生产情况分析以在制的南管锅炉钢架工程为例，目前我公司由3个班组加工锅炉钢架产品，分别是角铁班，铁板班、焊接班。
其中角铁班负责小规格H型钢（HN200，HN300）及槽钢的下料、压印、钻孔，铁板班负责大规格H型钢的下料、组装，焊接班负责焊接、矫正。
锅炉钢架产品主要分为H型钢件（柱、梁）和槽钢件（支撑），工件的结构不算复杂，但整体刚性较大，对孔位精度要求高且不允许冲孔；锅炉钢架还有一个特点是采用了非正方体格构结构，因此工件的重复性低，属于典型的单件加工类型。
锅炉钢架产品的生产工序和工艺详见下表H型钢（柱、梁）2.2工时定额分析2.2.1 工序基本时间各工序基本时间统计见表32.2.2 工序辅助时间现有加工场地分散，工序转运距离长，是影响辅助时间的最大因素；组装场地狭窄，工件布置、装夹定位、堆放不便，占用辅助时间的比重也很大。
相比基本时间，现有条件下很难精确测算辅助时间，本方案以辅助时间为20%估算。
表3 各工序基本时间统计表2.3人员配备目前各工序生产人员及主要设备配备情况见表4 表4 各工序人数与设备配置表152.4产能分析根据工序基本时间统计表（表3），按产品构成选择数量、规格最多的HN596×199×10×15，HN200×100×5.5×8，槽钢三种规格进行测算。
详见表5所示：表5 产能测算表从上表测算数据推算，槽钢类： 11.54小时/吨， 2.24小时/件；H型钢类：HN200×100×5.5×8 -15.7小时/吨，1.28小时/件；HN596×199×10×15 -5.16小时/吨，3.57小时/件。
钢结构新规范讲座 崔佳图文PPT课件
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条 强制性条文 “ 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的
合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合
格保证。” 本条对用于承重结构的钢材应具有的强度、塑性、韧性等力学性能和化学成
分等合格保证项目作出了规定。
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条 新增，此条为有关内力分析的设计原则，“对
>0.1的框架结构（一
般指无支撑纯框架结构），宜采用二阶弹性分析”。此处N为所计算楼层各柱
轴压力之和N；Hu为所计算楼层及以上各层水平力之和；h为所计算楼层的高度；
u为所计算H楼层 h按一阶分析的层间侧移，当确定是否满足以上条件时可用位移容
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第3章 基本 设计规定
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3.1 设计原则
• 本节包括4条强制性条文，即： 条 强制性条文
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：
1 承载能力极限状态包括：构件和连接 的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适 于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转 变为机动体系和结构倾覆。
第1章 总 则
第3页/共218页
• 本章总条数不变，但其中三条作了修改。 • 增加提到与有关规范的关系，如《建筑结构可
靠度设计统一标准》、《建筑结构荷载规范》、 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》、抗震规范 （包括《建筑抗震设计规范》、《构筑物抗震 设计规范》、《中国地震动参数区划图》）等。 但因防火问题是在构造要求中规定的，故与防 火规范的关系在第8章条中提到。
钢与混凝土组合梁
因素而已。严格说来。楼盖边部无翼板时，其内侧的
bc2应小于中部两侧有翼板bc2的；集中荷载作用时的 bc2值应小于均布荷载作用的情况；连续梁的bc2值应小 于简支梁的该值。
此外，各国规范对bc2的取值相差较大，与梁跨 度l的关系从0.083l（美国，一侧有翼板）到0.2l（日 本，简支组合梁）。与板厚有关与否也不尽统一。对 于日本AIJ的规定，有试验证明，在低应力时是合适
盖板。 当跨度较大而荷载相对较小的情况，可考虑采
用H型钢的腹板切割为锯齿形，错开半齿焊合而成
的蜂窝梁。它将H型钢高度提高约50％，有较好的
经济效果，而空洞又便于铺设管线。
3. 混凝土翼板的计算宽度
计算组合梁时，将其截面视为T形截面，上部
受压翼缘为混凝土板的一部份甚至全部。由于剪力
滞后的影响，混凝土翼板内的压应力分布沿宽度方
Ac 0.5( A bce hc f c f )
组合梁在负弯矩作用下的抗弯强度计算 对连续组合梁，在负弯矩作用下极限状态的一
般特征为：负弯矩区混凝土翼板受拉开裂后退出工
作，同时混凝土板中的纵向受拉钢筋达到或超过屈 服应变，钢梁的拉区和压区大部分也达到或超过屈 服应变，其受力状态类似钢筋混凝土梁。我国规范 规定可以采用塑性理论计算抗弯承载力，并在计算
钢与混凝土组合梁
重庆大学土木工程学院 崔 佳
11.1 组合梁的应用和发展
组合梁的应用开始于本世纪（20世纪）20年
代 ，我国从50年代开始开展组合梁的研究和应用。
最初主要用于桥梁结构，自80年代以来，由于在多 层及高层建筑中更多地采用了钢结构，使得组合梁 在建筑结构领域也得到了长足的发展。 在设计方法方面，大约在60年代以前，组合梁
向是不均匀的，所谓计算宽度（即有效宽度）实质 上是指以应力均匀分布为前提的当量宽度。 规范取用的组合梁混凝土翼板有效宽度，系 按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的
(完整版)钢结构基本原理(戴国欣版)
第二章 钢结构的材料
2.1 钢结构对材料的要求
较高的强度 足够的变形能力。即塑性、韧性好。 良好的加工性能（包括冷加工、热加工和可焊性）
《钢结构设计规范》GB50017-2003规定：
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷 含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊 接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷 弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有 常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结 构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。
社，2003。 9：《钢结构设计规范》GB50017—2003。 10：《冷弯薄壁型钢结构技术规程》GB50018—2002。
2
钢结构设计原理 ————————
主要内容
1：绪论 2：钢结构的材料 3：钢结构的连接 4：轴心受力构件 5：受弯构件 6：拉弯和压弯构件
3
钢结构设计原理 ——————————
钢结构设计原理
Theory of Steel Structure
1
钢结构设计原理 ————————
参考资料
1：《钢结构》，陈绍蕃主编，中国建筑工业出版社，2003。 2：《钢结构》，刘声扬主编，武汉工业大学出版社，1992。 3：《钢结构设计原理》，王肇民主编，同济大学出版社，1991。 4：《钢结构》，周绥平主编，武汉工业大学出版社，1997。 5：《钢结构疑难释义》，刘声扬主编，武汉工业大学出版社，1993。 6：《钢结构构件的稳定》，孙绍文主编，冶金工业出版社，1993。 7：《建筑钢结构设计》，王肇民主编，同济大学出版社，2001。 8：《钢结构设计规范理解与应用》，崔佳等编著，中国建筑工业出版
和学系统华北水利水电大学-钢结构设计原理所有答案
和学系统华北水利水电大学-钢结构设计原理所有答案工形截面压弯构件腹板的容许高厚比是根据（）确定的。
A与腹板的应力梯度a0，构件的长细比的关系B介于轴压杆腹板和梁腹板高厚比之间C 构件的长细比D 腹板的应力梯度a0答案是：A单轴对称实腹式压弯构件整体稳定计算公式和中的g、W1、W2取值为（A w1和w2为较大和较小翼缘最外边缘的毛截面抵抗矩，g值相同B w1和w2为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小翼缘最外边缘的毛截答案是：B在压弯构件弯矩作用平面外稳定计算式中，轴力项分母里的是（）A 压弯构件的稳定系数B 轴心压杆两方面稳定系数的较小者C 弯矩作用平面内轴心压杆得稳定系数D 弯矩作用平面外轴心压杆的稳定系数答案是：D单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（）A 可能在拉，压测都出现塑性B 只在受拉侧出现塑性C 只在受压侧出现塑性D 拉，压侧都不会出现塑性答案是：A实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内整体稳定验算公式中的γ主要是考虑（）A 截面塑性发展对承载力的影响B 残余应力的影响C 初偏心的影响D 初弯矩的影响答案是：A单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩（）A 视情况绕对称轴或非对称轴作用B 绕对称轴作用C 绕非对称轴作用D 绕任意轴作用答案是：B承受静力荷载或间接承受动力荷载的工字形截面，绕强轴弯曲的压弯构件，其强度计算公式中，塑性发展系数γ取（）A10B 12C 15D 105答案是：D钢结构实腹式压弯构件的设计一般应进行的计算的内容为（）A 强度，刚度，弯矩作用平面内稳定性，局部稳定，变形B 强度刚度，弯矩作用平面内及平面外稳定性，局部稳定，长细比C 弯矩作用平面内的稳定性，局部稳定，变答案是：B轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比，这是因为（）A 考虑单支失稳对构件承载力的影响B 考虑剪切变形的影响C 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件D 考虑强度降低的影响答案是：B下列轴心受拉构件，可不验算正常使用极限状态的为。
水电站设计文献综述
新疆农业大学专业文献综述题目: KM河吐木休克水电站工程设计文献综述——厂房屋面大梁种类及设计方法综述姓名: 魏娟学院: 水利与土木工程学院专业: 水利水电工程班级: 水工092班学号: 093832233指导教师: 姓名：魏娟职称:2013年2月28 日新疆农业大学教务处制水电站厂房屋面大梁种类及设计方法综述学生：魏娟指导老师：塔伊尔摘要：通过查找资料，了解水电站厂房的屋面大梁的种类，主要以钢桁架为主，钢材较轻，刚度较大，外形美观，主要的形式有三角钢架、、梯型钢架、平行弦屋架等。
以及论述了钢桁架的设计方法。
关键字：屋架；截面形式；焊接；杆件；构件；水电站厂房屋面大梁主要采用钢桁架的形式，钢桁架是一种用材经济、刚度较大、外形美观的结构形式。
但是桁架的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。
设计钢桁架首先要选择合理的桁架外形。
选择时应该综合考虑以下因素：（1）满足使用要求。
对屋架来说，上弦的坡度应满足屋面防水材料的要求。
此外，桁架与柱是简支还是刚接、建筑净空要求、有无吊顶和悬挂吊车、有无天窗以及建筑造型的需要等，也都影响桁架的外形。
（2）受力合理。
只有受力合理时才能充分发挥材料的作用，从而达到节省材料的目的。
桁架的外形应该尽量与弯矩图相近。
以使弦杆内力均匀，材料得到充分的利用。
腹杆的位置应使内力分布合理，短杆受压，长杆受拉、且节点和腹杆的数量宜少，腹杆的总长度宜短。
同时应尽量使荷载作用在节点上，以避免弦杆因受接见荷载产生的局部弯矩而加大截面。
当梯形桁架与柱刚接时，其端部应有足够的高度，以便有效地传递支座弯矩，而端部弦杆不致产生过大的内力。
（3）便于制作和安装。
桁架杆件的数量和品种规格宜少，尺寸力求划一，构造应简单，以便制造。
（4）综合技术经济效果好。
传统的分析方法多着眼于构件本身的省料和节省工时，这样是不全面的。
在确定桁架形式与主要尺寸时，除上述各点外还应该考虑到各种有关的因素，如跨度大小、荷载状况、材料供应条件等。
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《钢结构设计规范》理解与应用重庆大学土木工程学院崔佳第1章概述1.1《钢结构设计规范》的历史●解放初期：НИТУ 1-46●1955年：НИТУ 121-55●1974年：TJ 17-74●1988年：GBJ 17-88●2003年: GB500171.2设计文件中对材料质量的要求规范规定：设计文件中应注明“采用的钢材牌号，连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其它的附加保证项目。
此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的其它要求。
”钢结构设计文件中应注明的这些内容与保证工程质量密切相关，因此将本条确定为强制性条文。
第2章材料2.1 钢结构对材料的要求1.较高的抗拉强度及屈服点；2.较高的塑性和韧性；3.良好的工艺性能（冷加工、热加工、可焊性）。
2.2 钢材的种类和牌号1. 规范推荐的钢材牌号普通碳素钢：Q235 (相当于旧标准的3号钢)普通低合金钢：Q345(相当于旧标准的16Mn、12MnV、14MnNb16MnRE、18Nb)Q390(相当于旧标准的15MnV、15MnTi、16MnNb)Q420(旧标准的15MnVN、14MnVTiRE)钢材的质量等级分A、B、C、D、E级（E级仅用于Q345、Q390、Q420等低合金钢）。
钢材的基本保证项目：（1）抗拉强度、屈服点、伸长率；（2）化学成分：硫、磷、锰、碳（Q235-A不作交货条件）；（3）冷弯试验、冲击韧性（+20︒、0︒、-20︒）。
第（3）项A级钢不保证，必要时可附加冷弯试验的要求。
规范对用于承重结构的钢材应具有的强度、塑性、韧性等力学性能和化学成分等合格保证项目作出了规定。
“承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
”2.其他可选用或代用的钢材（1）“高层建筑结构用钢板”YB4104特点：a.降低硫、磷含量和焊接碳当量；b.提高屈服点、缩小其波动范围；c.提高冲击功、增加弯曲试验；d.保证厚度方向性能到Z35（数字为厚度方向截面收缩率%）。
（2）“Z向钢”GB/T5313厚板容易出现层状撕裂，这对沿厚度方向受拉的接头来说是很不利的，因而需要采用厚度方向性能钢材。
特点：a.降低含硫量（仅为一般钢材的1/5或以下）；b.提高截面收缩率（Z15、Z25、Z35）我国建筑抗震设计规范和建筑钢结构焊接技术规程中均规定厚度大于40mm时应采用厚度方向性能钢材。
（3）“优质碳素结构钢”GB699（4）“桥梁用结构钢”GB/T714（5）“锅炉用碳素钢和低合金钢”GB713（6）”船体用结构钢”GB712（7）“压力容器用钢板”GB6654（8）“耐侯钢”—〈高耐侯性结构钢〉GB/T4171〈焊接结构用耐侯钢〉GB/T4171（9）“钢铸件用钢”GB11352符号：ZG-200-400、ZG-270-570屈服点抗拉强度2.4 钢结构的连接材料1.手工焊焊条E43××——适用于Q235；E50××——适用于Q345；E55××——适用于Q390、Q420。
××表示焊接电源种类及药皮类型，见表2.11、2.12。
2. 自动（半自动）埋弧焊的焊丝与焊剂焊丝：H08AQ235H08MnAH08MnAQ345焊剂：431型H10MnSiH10MnSiQ390、Q420H08Mn2Si选用原则：焊缝金属的力学性能不低于母材。
3. 普通螺栓精制螺栓——A、B级普通螺栓的A、B级，根据现行国家标准GB5782-86，其材料不是3号钢，而是5.6级、8.8级和10.9级等。
A、B级螺栓都是以前的“精制螺栓”，质量标准要求相同。
A级螺栓用于d≤24mm和L（螺栓公称长度）≤10d或L≤150mm（按较小值）；d或L较大者为B级螺栓。
粗制螺栓——C级分4.6级和4.8级。
4. 高强度螺栓高强度螺栓的性能等级：8.8级、10.9级。
大六角头螺栓扭剪型高强度螺栓（10.9级）第3章基本设计规定3.1 设计原则1. 设计方法承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构或构件设计及计算的依据，钢结构设计一般采用概率极限状态设计方法。
但由于现阶段对疲劳计算的可靠度理论问题尚未解决，所以钢结构的疲劳强度计算只能沿用传统的按弹性状态计算的“容许应力幅”的设计方法，容许应力幅 是根据试验结果得到，故应采用荷载标准值进行计算。
另外，疲劳计算中采用的计算数据大部分是根据实测应力或疲劳试验所得，已包含了荷载的动力影响，亦不再乘动力系数。
钢结构设计规范对结构或构件承载能力的计算一般采用应力表达式。
根据《建筑结构荷载规范》，当按承载能力极限状态设计钢结构时，对于基本组合，内力设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值考虑。
钢结构自重较小，一般是由可变荷载效应控制设计，只有当采用钢筋混凝土楼面（或屋面）板或有积灰的屋盖结构以及特殊情况才有可能由永久荷载控制设计。
对荷载效应的偶然组合，本规范参照统一标准只作出了原则性的规定，具体的设计表达式及各项系数应符合专门规范的规定。
2. 钢结构的安全等级按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定，对破坏后果很严重的重要的房屋，安全等级为一级；对破坏后果严重的一般的房屋，安全等级为二级。
由于《统一标准》是对各设计规范的统一指导，不可能针对各种结构规范给出具体建议。
本规范根据对我国已建成的建筑物采用概率统计方法分析的结果，一般工业与民用建筑钢结构，按照《统一标准》的分级标准，安全等级多为二级，故规定可取为二级。
对于其它特殊的建筑钢结构，其安全等级应根据具体情况另行确定。
如对于跨度等于或大于60m的大跨度结构则宜取为一级。
由于本规范定位为不抗震设计，故所有条文均是针对不考虑抗震的情况而制定。
当按抗震要求设计时，不再分安全等级，而应按现行国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定来确定建筑物的抗震设防类别。
3. 结构的重要性系数γ《建筑结构可靠度设计统一标准》7.0.3条注“对设计工作寿命为25年的结构构件，各结构规范可根据各自情况确定γ值”。
钢结构设计规范根据工作寿命50年时取γ＝1.0，工作寿命5年时取γ0＝0.9，故规定工作寿命25年时取γ＝0.95。
4.关于吊车荷载的最不利组合88规范在计算吊车梁挠度时对吊车荷载取由两台吊车产生的最不利组合，新规范改为由一台吊车加自重进行计算（相应挠度容许值有所调整）。
理由是：①符合“正常使用极限状态”的要求；②与多数国外规范相一致。
3.2 荷载和荷载效应计算新修订的钢结构设计规范强调了对设计原则的指导。
突出设计原则是目前各国规范的共同特点，早期的规范条文以试验或实践经验为主，故条文简单具体。
随着结构形式越来越复杂，规范的任务不再仅限于提供计算公式和具体数据，而是应给予设计原则的指导。
因此，规范补充了有关设计原则的有关条文。
1.屋面活荷载新修订的《建筑结构荷载规范》将不上人的屋面均布活荷载标准值统一规定为0.5kN/m2（原规范分0.3、0.5、0.7kN/m2三级）。
对不上人的屋面均布活荷载，较早的荷载规范取0.3kN/m2，后发现对重屋面偏低，74规范改为0.5kN/m2。
采用概率极限状态设计法后发现对以恒载为主的结构（混凝土结构）可靠度下降，故又提高到0.7kN/m2。
新修订的荷载规范增加了以恒载为主的不利组合式，屋面活荷载中主要考虑的仅是施工荷载即偶然因素的不利影响，故又恢复到0.5kN/m2。
但注明“对不同结构可按有关设计规范作0.2kN/m2的增减”。
新修订的《钢结构设计规范》规定“对支承轻屋面的构件或结构，当仅有一个可变荷载且受荷面积超过60m2时，取0.3kN/m2”。
这与原规定有所不同，应注意檩条的计算。
对重屋面由于增加了以永久荷载为主的组合，不再提高屋面活荷载。
2.吊车的卡轨力原规范参考苏联规范，对重级工作制吊车梁，将荷载规范规定的横向水平荷载乘以增大系数以考虑由吊车摆动引起的横向水平力（即卡轨力，荷载规范只规定了小车的制动力），现改为按下式计算：H K = αP kmax式中，P kmax 为吊车轮压标准值；系数α＝0.1（一般软钩吊车），0.15(抓斗、磁盘吊车)和0.2（硬钩吊车）。
卡轨力不与横向水平力同时考虑，此外，与吊车工作制及连接无关。
根据《起重机设计规范》（GB3811-83），按吊车利用等级（即循环次数，分为U0-U9等10级）和载荷状态（载荷谱系数Kp有轻、中、重、特重等4级）综合划分吊车工作级别为A1~A8级。
本规范一般所指轻级工作制即A1~A3级；中级为A4~A5级；重级为A6~A8级（其中A8为特重级）。
但对吊车工作制的界定不能死搬硬套吊车工作制与吊车工作级别的一般对应关系，而应根据吊车的具体操作情况确定。
3.框架结构的内力分析新增有关内力分析的设计原则。
一阶弹性分析（几何线形）：按结构变位前的轴线建立结构变形与荷载之间的平衡关系；二阶弹性分析（几何非线形）：按结构变位后的轴线建立结构变形与荷载之间的平衡关系。
lH M ⋅=∆+=P Hl M规范规定“对>0.1的框架结构（一般指无支撑纯框架结构），宜采用二阶弹性分析”。
此处∑N 为所计算楼层各柱轴压力之和；∑H 为所计算楼层及以上各层水平力之和；h 为所计算楼层的高度；∆u 为所计算楼层按一阶分析的层间侧移。
判断式中可用层间侧移容许值代替。
hH u N ⋅∑∆⋅∑h u ∆（1）采用二阶分析时，应在每层柱顶附加考虑假想水平力（概念荷载）H ni ：式中，Q i 为第i 楼层的总重力荷载设计值；n s 为框架总层数；αy 为钢材强度影响系数；Q235钢,αy =1.0；Q345钢,αy =1.1；Q390钢,αy =1.2；Q420钢,αy =1.25。
等式右端的根号为折减系数，考虑当柱子较多时初始侧移有正有负，缺陷相互抵消。
siy ni n Q H 12.0250+=α（2）规范提出了采用二阶弹性分析时杆端弯矩的近似计算方法：M 2＝M 1b +α2i M 1s ；式中M 1b 、M 1s ──分别为框架无侧移或有侧移时按一阶弹性分析求得的杆端弯矩；α2i ──考虑二阶效应第i 层杆件的侧移弯矩增大系数。
hH u N a i ⋅∑∆⋅∑-=112ΔΔ1M 1H H 2H 31Q =Q 2Q 31b M 1H H 21Q H 3Q 2Q 31H"1H"+H"2H"2H"H"33U 1U 2Δ3U M 1s框架结构的一阶弹性分析3.3 设计指标1.钢材的强度设计值（1）钢材抗拉、压、弯时的强度设计值为fy /γR。