钢管结构设计基本知识共20页
钢管大全知识点总结图解
钢管大全知识点总结图解一、钢管概述钢管是一种用途广泛的金属制品，通常由碳素钢和合金钢制成。
它具有高强度、耐腐蚀、易成型和加工等特点，因此在建筑、工程、机械制造等领域中得到广泛应用。
钢管根据不同的用途和制造工艺可以分为多种类型，如焊接钢管、镀锌钢管、无缝钢管等。
下面会详细介绍各种钢管的特点和用途。
二、焊接钢管1. 焊接钢管的制造工艺焊接钢管是利用焊接工艺将钢板或带材卷成圆形或方形的截面，然后通过焊接工艺将两端口焊接在一起，形成钢管。
2. 焊接钢管的分类(1) 直缝焊接钢管：该钢管是通过将钢板卷成圆筒形并进行一次或多次焊接而成。
直缝焊接钢管广泛用于建筑、市政工程、机械制造等领域。
(2) 螺旋焊接钢管：该钢管是通过将带钢卷成圆筒形，然后进行螺旋焊接而成。
螺旋焊接钢管适用于输送石油、天然气和水等液体。
3. 焊接钢管的优点和缺点优点：生产工艺简单，成本低廉，用途广泛。
缺点：焊接接头强度低，易受腐蚀损坏，不适用于高压、高温等恶劣环境。
三、镀锌钢管1. 镀锌钢管的制造工艺镀锌钢管是在钢管表面涂覆一层锌金属，以增加钢管的耐腐蚀性能。
常见的镀锌工艺包括热镀锌和电镀锌。
2. 镀锌钢管的优点和用途优点：耐腐蚀性能好，可以延长钢管的使用寿命。
常用于输送水、石油、气体等介质，以及建筑、设施等领域。
缺点：镀锌层容易受损，影响使用寿命，成本较高。
四、无缝钢管1. 无缝钢管的制造工艺无缝钢管是通过将整根钢坯加热至一定温度，然后通过穿孔、挤压、拉拔等工艺进行加工而成。
无缝钢管的制造工艺复杂，但具有高强度、耐压性能好等优点。
2. 无缝钢管的用途和优点无缝钢管适用于高压、高温、腐蚀等严苛工况下的应用场合，如石油、化工、航空航天等领域。
无缝钢管的优点包括高强度、耐腐蚀、无接头等特点。
五、不锈钢管1. 不锈钢管的分类不锈钢管是一种抗腐蚀能力强的金属管材，根据材质和用途可分为304不锈钢管、316不锈钢管等。
不锈钢管适用于化工、医药、食品加工、水处理等领域。
钢管的基本知识
一、钢管的基本介绍1.钢管的简介：钢管具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。
钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。
2.分类：(1)按截面形状分为：圆形、方形、矩形和异形钢管；(2)按材质分为：碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管、不锈钢、双相钢；(3)按用途分为：输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等；(4)按生产工艺分为：无缝钢管和焊接钢管。
二、钢管的种类及特点1.电镀锌焊管：电镀锌钢管：锌层是电镀层，锌层与钢管基体独立分层。
锌层较薄，锌层简单附着在钢管基体上，容易脱落。
故其耐腐蚀性能差。
分类：按焊接工艺分为：电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管等。
按其焊接形式分为：直缝焊管和螺旋焊管。
按制造方式分为：热镀锌和电镀锌。
按制造标准分为：国标、美标、德标等。
特点：因耐腐蚀性较差，禁止用于水、煤气管等。
用途：镀锌管的用途很广，除作输水，煤气，油等一般压力液体的管线管外，还用做石油工业特别是海洋油田的油井管，输油管，化工焦化设备的油加热器,冷凝冷却器，煤储洗油交换器用管，以及栈桥管桩，矿山坑道的支撑架用管等。
2.方形焊管：方形焊管简称方管，是方形焊管的一种称呼，也就是边长相等的钢管。
是带钢经过工艺处理卷制而成。
一般是把带钢经过拆包，平整，卷曲，焊接形成圆管，再由圆管轧制成方形管然后剪切成需要长度。
分类：按材质分为：不锈钢，双相钢，碳钢，低合金钢，合金钢等。
按工艺分为：电弧焊管、电阻焊管（高频、低频）、气焊管、炉焊管。
按用途分为：装饰用方管、机床设备用方管、机械工业用方管、化工用方管、钢结构用方管、造船用方管、汽车用方管、钢梁柱用方管、特殊用途方管等。
按制造标准分为：国标、美标、欧标、日标、俄标等。
用途：广泛应用于建筑，机械制造，钢铁建设等项目，造船，太阳能发电支架，钢结构工程，电力工程，电厂，农业和化学机械，玻璃幕墙，汽车底盘，机场,锅炉建造，高速路栏杆，房屋建筑，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件等。
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）o3.什么是长细比？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。
5.挠度在设计时不符合规范，用起拱来保证可不可以这样做？1、结构对挠度进行控制，是按正常使用极限状态进行设计。
对于钢结构来说，挠度过大容易影响屋面排水、给人造成恐惧感，对于混凝土结构来说挠度过大，会造成耐久性的局部破坏（包括混凝土裂缝）。
钢管知识大全
钢管知识大全(总12页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除钢管知识大全双击自动滚屏发布者：guanli 发布时间：2009-8-27 阅读：67次【字体：大中小】一般来说，管子的直径可分为外径、内径、公称直径。
管材为无缝钢管的管子的外径用字母D来表示，其后附加外直径的尺寸和壁厚，例如外径为108的无缝钢管，壁厚为5MM，用D108*5表示，塑料管也用外径表示，如De63，其他如钢筋混凝土管、铸铁管、镀锌钢管等采用DN表示，在设计图纸中一般采用公称直径来表示，公称直径是为了设计制造和维修的方便人为地规定的一种标准，也较公称通径，是管子（或者管件）的规格名称。
管子的公称直径和其内径、外径都不相等，例如：公称直径为100MM的无缝钢管邮102*5、108*5等好几种，108为管子的外径，5表示管子的壁厚，因此，该钢管的内径为（108*5-5）＝98MM，但是它不完全等于钢管外径减两倍壁厚之差，也可以说，公称直径是接近于内径，但是又不等于内径的一种管子直径的规格名称，在设计图纸中所以要用公称直径，目的是为了根据公称直径可以确定管子、管件、阀门、法兰、垫片等结构尺寸与连接尺寸，公称直径采用符号DN表示，如果在设计图纸中采用外径表示，也应该作出管道规格对照表，表明某种管道的公称直径，壁厚。
. 管子系列标准压力管道设计及施工，首先考虑压力管道及其元件标准系列的选用。
世界各国应用的标准体系虽然多，大体可分成两大类。
压力管道标准见表3。
法兰标准见表4。
表3 压力管道标准分类大外径系列小外径系列规格DN-公称直径Ф－外径DN15-ф22mm，DN20-ф27mmDN25-ф34mm，DN32-ф42mmDN40-ф48mm，DN50-ф60mmDN65-ф76(73)mm，DN80-ф89mmDN100-ф114mm，DN125-ф140mmDN150-ф168mm，DN200-ф219mmDN250-ф273mm，DN300-ф324mmDN350-ф360mm，DN400-ф406mmDN450-ф457mm，DN500-ф508mmDN600-ф610mm，DN15-ф18mm，DN20-ф25mmDN25-ф32mm，DN32-ф38mmDN40-ф45mm，DN50-ф57mmDN65-ф73mm，DN80-ф89mmDN100-ф108mm，DN125-ф133mmDN150-ф159mm，DN200-ф219mmDN250-ф273mm，DN300-ф325mmDN350-ф377mm，DN400-ф426mmDN450-ф480mm，DN500-ф530mmDN600-ф630mm管件的1/2 3/4 1，1216 2025代表什么1/2 、3/4、1是管材标准中的公称直径，分别俗称：半寸或4分、6分、1寸管或管件的名称，例如4分管、4分弯头等，多用于水管。
钢管知识培训PPT
对于长时间暴露在外的钢管，应采取有效的防腐措施，如涂防锈漆、 镀锌等，以提高其耐久性和安全性。
钢管的安全操作规范
操作人员
操作钢管的人员应经过专业培训，熟悉钢管的性能和操作 规范。在操作过程中，应佩戴个人防护用品，如安全帽、 手套等。
安全检查
在使用钢管前，应对其进行检查，确保无损伤、无裂纹等 缺陷。同时，应定期对钢管进行安全性能检测，及时发现 并处理潜在的安全隐患。
钢管知识培训
目录
• 钢管简介 • 钢管的性能与参数 • 钢管的生产与加工 • 钢管的检测与维护 • 钢管的安全使用与规范 • 钢管的发展趋势与展望
01
钢管简介
钢管的定义与分类
总结词
钢管是一种空心长条形钢材，根据用途、材质、工艺等特点 有多种分类。
详细描述
钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材，通常 采用无缝管、直缝管和螺旋管等不同工艺制造。根据用途、 材质和工艺等特点，钢管可分为多种类型，如流体输送用钢 管、结构用钢管、低中压锅炉用钢管等。
钢管的制造工艺
• 总结词：钢管的制造工艺主要包括热轧、冷轧、热扩和冷拔等，不同工
艺对钢管的性能和用途有重要影响。
• 详细描述：钢管的制造工艺主要包括热轧、冷轧、热扩和冷拔等。热轧是将钢锭加热后进行轧制，生产出大直径的管坯； 冷轧则是在常温下对管坯进行多次轧制，得到高精度和薄壁的钢管。热扩是对热轧或冷轧后的钢管进行再加热，使其在 高温下进行扩径，以提高钢管的壁厚精度。冷拔是在常温下通过拉拔模具对钢管进行拉拔，得到小直径和长尺寸的钢管。 不同工艺对钢管的性能和用途有重要影响，例如冷轧和热扩工艺可以提高钢管的尺寸精度和壁厚均匀性，适用于高精度 和薄壁的
钢管更加坚硬。
矫直
钢管知识培训(共14张PPT)
铬（Cr）：铬能显著提高钢的强度，硬度和耐磨性，但同时会降低塑性和韧性。
镍（Ni）：镍可提高钢的强度，又可使钢保持良好的塑性和韧性。一般我们生产的大口径厚壁管为 了保证其穿孔成型和后续加工都会相应的提高其镍的含量。
钼（Mo）：钼可使钢的晶粒细化，提高热强度，在高温时保持足够的强度，钢中加入钼，能提高钢的机
械性能。 钛（Ti）：钛是钢中的脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低实效敏感性和冷脆性。同时钛是稳定
化元素，钢中加入一定量的钛有抗晶间腐蚀的能力。
磷（P）:磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。通常情况下，钢
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管道专用术语
无缝钢管 seamless steel pipe 钢坯经穿孔轧制或
拉制成的管子，以及用浇注方法制成的管子。
有缝钢管 seamed steel pipe 由钢板、钢带等卷制， 经焊接而成的管子。
电阻焊接钢管 electric-resistance-welded steel pipe 具有纵向对接焊缝的钢管,利用管子的电阻
钢管知识培训
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优选钢管知识培训
第2页，共14页。
目录
一、工艺篇 二、标准篇
第3页，共14页。
第4页，共14页。
2、焊接钢管
焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。 焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备资少，但一般 强度低于无缝钢管。
•焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。
AMS 航天材料规格（ 航空工业最常用的一种材料规格，由SAE制定） API 石油学会标准
钢管基础知识
钢管基础知识（1）通用术语①交货状态是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。
一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。
订货时，交货状态需在合同中注明。
②按实际重量交货或按理论重量交货实际重量--交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；理论重量--交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。
其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式：W=0.02466（D-S）S式中：W--钢管每米理论重量，kg/m；D--钢管的公称外径，mm；S--钢管的公称壁厚，mm。
③保证条件按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。
保证条件又分为：A、基本保证条件（又称必保条件）。
无论客户是否在合同中注明。
均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。
如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。
B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有"根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或"当需方要求……时，应在合同中注明"；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。
上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。
因此，这些条件又称为协议保证条件。
有协议保证条件的产品，一般均要加价的。
④批标准中的"批"是指一个检验单位，即检验批。
若以交货单位组批，称交货批。
当交货批量大时，一个交货批可包括几个检验批；当交货批量少时，一个检验批可分为几个交货批。
"批"的组成通常有下列规定（详见有关标准）：A、每批应由同一牌号（钢级）、同一炉（罐）号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。
钢管基础知识PPT培训课件
详细描述
在建筑领域，钢管用于制造脚手架、桥梁和 建筑结构等；在石油和化工领域，钢管用于 输送油品、化工原料和管道防腐等；在电力 领域，钢管用于制造电线杆和高压输电线路 塔架等；在机械制造领域，钢管用于制造汽 车零部件和机械零件等；在航空航天领域，
钢管用于制造飞机机身和火箭箭体等。
02
钢管的生产工艺
为了降低能耗和排放，钢管行业正在 研发轻量化材料和工艺，以提高产品 的质量和性能。
钢管在各领域的应用前景
建筑领域
钢管在建筑领域的应用越来越广 泛，如高层建筑、大跨度结构等，
为现代建筑提供了更加安全、可 靠的支撑结构。
石油化工领域
钢管在石油化工领域的应用也日益 增多，如油气输送管道、压力容器 等，为石油化工行业的发展提供了 重要的支撑。
连铸管坯的生产工艺
总结词
连铸管坯的生产工艺是钢管生产的第一步，涉及将钢水注入结晶器形成管坯的 过程。
详细描述
连铸管坯的生产工艺主要包括将高炉铁水炼制成钢水，然后将钢水注入一个带 有冷却系统的长方体结晶器中。在结晶器内，钢水开始凝固并形成具有一定形 状和尺寸的管坯。
热轧管的生产工艺
总结词
热轧管的生产工艺是一种高温加工过程，通过轧制将管坯加 工成钢管。
交通领域
钢管在交通领域的应用也在逐步扩 大，如地铁、高铁等轨道交通的支 撑结构，为交通事业的发展提供了 重要的保障。
钢管行业的未来展望
市场需求持续增长
随着经济的发展和社会的进步， 钢管在各领域的应用需求将持续 增长，为钢管行业的发展提供了
广阔的市场空间。
技术创新推动发展
钢管行业将继续加大技术创新的 投入，推动产品升级换代，提高 产品质量和性能，以满足市场的
钢结构基本知识讲授培训(83页)
（2）高强螺栓连接 高强螺栓分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓
第三章 钢结构的连接
● 摩擦型高强螺栓：只依靠构件接触面之间的摩擦力来传 递剪力，以剪力等于接触面摩擦力为设计极限状态。
● 承压型高强螺栓：允许接触面滑移（剪力超过摩擦 力），以螺杆与构件之间的挤压而发生的连接破坏作为 承载力极限状态。
第二章 钢结构的材料
一、钢的种类 碳素钢和合金钢
1、碳素钢 ● 分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）； ● 碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、
D四级； ● A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；
B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能 和冲击韧性（分别为＋20℃、 0℃ 和－20℃），同时 严格控制C、S、P的极限含量； ● 钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等
第二章 钢结构的材料
● 钢材的物理性能指标：①弹性模量E＝206×10³ （N/mm²）②剪切模量G＝79 ×10³（N/mm²） ；③线 膨胀系数α＝12 ×10-6 ；④质量密度ρ＝7850kg/m3 。
2、冷弯性能 不分层、不裂纹
3、冲击韧性αk
断裂工程中吸收能量
的能力αk ＝A k /A（J/cm2）
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
型钢 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)
薄壁型钢
（a)方钢管；（b)等肢角钢；（C）槽钢；（d)卷边槽钢 （e)卷边Z型钢；（f)卷边等直角钢；（g)焊接薄壁钢管
第二章 钢结构的材料
2、钢材的选用
●结构的重要性：一级（重要的）、二级（一般的）和三 级（次要的）。
管工基础知识ppt课件
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
二、金属管材
2. 无缝钢管
（2）专用无缝钢管
高压锅炉用无缝钢管； 低、中压锅炉用无缝钢管； 不锈钢无缝钢管； 石油裂化用无缝钢管； 化肥用高压无缝钢管；
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
常用管材及管路附件
学习目标：
掌握各种管材材料性质和使用范围 主要内容：
一、管材的通用标准及管材分类 二、金属管材 三、非金属管材 四、复合管材 五、常用管件
三、非金属管材
3. 混凝土管及钢筋混凝土管
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寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
三、非金属管材
4. 陶瓷管
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五、常用管件
23Leabharlann 寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
三、非金属管材
1 . 塑料管
塑料管一般是以塑料树脂为原料，加入稳 定剂、润滑剂、增塑剂等，在制管机内挤塑 而成。
钢管基本知识
钢管基本知识钢管品种与标准基本常识一、钢管标准基本知识1、标准：标准是对经济技术活动中具有多样性相关特征的重复事物，在总结科学技术和实践经验综合成果的基础上，经有关方面充分协商，并以特定程序和特定形式颁发的，在一定范围内必须共同遵守的具有指导性的统一规定。
2、钢管产品标准的分类：a) 按颁布机构分为：国家标准（GB或GB/T）、行业标准（如YB 或YB/T）、企业标准（衡钢企业标准代号为Q/OHAD）、国际标准（ISO）、美国标准（如：API美国石油工业协会、ASTM美国材料与试验协会、ASME美国机械工程师协会）、德国工业标准（DIN）、日本工业标准（JIS）、英国标准（BS）、欧盟标准（EN）、CSA （加拿大）、DNV（挪威）、俄罗斯标准（GOST）、法国标准（NF）等。
b) 按标准法律属性分为：强制性标准和推荐性标准。
强制性标准事关人身设备安全，必须严格执行，在签订按强制性标准生产的产品技术协议时其协议条款不得低于该强制性标准；推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用，在签订按推荐性标准生产的产品技术协议时，其协议条款可以低于、等于或高于该推荐性标准。
目前，无缝钢管有5个强制性标准，即：GB3087-1999《低中压锅炉用无缝钢管》、GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》、GB6479-2000《高压化肥设备用无缝钢管》、GB9948-2006《石油裂化用无缝钢管》、GB18248-2000《气瓶用无缝钢管》。
c) 按水平等级分为：国际先进水平（Y）、国际一般水平（I）、国内平均先进水平（H）。
3、标准代号的意义标准代号简称标准号。
标准号由颁布机构代号、法律属性代号顺序号、颁布年代号四部分构成。
4、钢管标准的构成钢管标准的内容一般有前言、范围、规范性引用文件、尺寸外形重量、技术要求、检验方法检验规则、包装标志质量证明书、附录等九部分组成。
核心部分是尺寸外形重量、技术要求。
尺寸外形重量通常包括公称外径、公称壁厚、外径和壁厚允许偏差、每米理论重量、长度范围、端头形状、弯曲度等。
【钢结构设计】钢结构设计入门知识
钢结构设计入门知识(一)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、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：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等.这是和钢结构自身的特点相一致的.(二)结构选型与结构布置此处仅简单介绍.详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置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",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.林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法.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）,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳.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.结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础.柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线.否则应考虑结构的扭转.结构的抗侧应有多道防线.比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力.框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求.通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.(三)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.根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择.翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎.确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估.柱截面按长细比预估.通常50<λ<150,简单选择值在100附近.根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.初学者需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同.如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题.在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别.除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,合理的选择安全经济美观的截面.(四)结构分析目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ.新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件.并不是所有的结构都需要使用软件: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.(五)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、变形特征等.根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果.不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离,为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定,但对这种误差,会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全.钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容.工程师们不应该过分信任与依赖结构软件.美国一位学者曾警告说：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题.”注重概念设计和工程判定是避免这种工程灾难的方法.(六)构件设计构件的设计首先是材料的选择.比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn).通常主结构使用单一钢种以便于工程管理.经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面.当强度起控制作用时,可选择Q345;稳定控制时,宜使用Q235.构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面.这和结构内力计算的弹性方法并不匹配.当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能.由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级.并自动重新分析验算,直至通过,如sap2000等.这是常说的截面优化设计功能之一.它减少了结构师的很多工作量.但是,初学钢至少应注意两点：1.软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定.目前所有的程序都不能完全解决这个问题.所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件,结构师应该逐个检查.2.当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待.(1)强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪不满足加大腹板厚度.(2)变形超限,通常不应加大板件厚度,而应考虑加大截面的高度,否则,会很不经济.使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际上,常常并不合适.(七)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.常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免.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.常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式.连接的不同对结构影响甚大.比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动,不符合结构分析中的假定.会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果.连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法,初学者可偏安全选用前者.设计手册[2}中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便.也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.具体设计主要包括以下内容:1.焊接:对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守.焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43对应Q235,E50对应Q345.Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50.焊接设计中不得任意加大焊缝.焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定.2.栓接:铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用.普通螺栓抗剪性能差,可在次要结构部位使用.高强螺栓,使用日益广泛.常用8.8s和10.9s两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同.高强螺栓最小规格M12.常用M16~M30.超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用.自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接.国外在低层墙板式住宅中,也常用于主结构的连接.3.连接板:可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm.然后验算净截面抗剪等.4.梁腹板:应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压.5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等.构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误.此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定.6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平.比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成.(八)图纸编制钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段,设计图为设计单位提供,施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制,有时也会由设计单位代为编制.由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾,有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍.1.设计图:是提供制造厂编制施工详图的依据.深度及内容应完整但不冗余.在设计图中,对于设计依据、荷载资料（包括地震作用）、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求（包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等）、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚,以利于施工详图的顺利编制,并能正确体现设计的意图.主要材料应列表表示.2.施工详图:又称加工图或放样图等.深度须能满足车间直接制造加工.不完全相同的另构件单元须单独绘制表达,并应附有详尽的材料表.设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的控制,目前比较混乱,各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同.初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书[3],并依据规范规定编制.。
钢管基础知识
的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形 表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为 N/mm2(MPa)。 其计算公式为：
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢 球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。 测定布氏硬度较 准确可靠，但一
般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对 于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏 硬度用途最广，往往以压痕
，也是轧制钢材，乃至最终产品热处理制度的主要依据。 因此，在钢材标准的技术要求部分，往往第一项就规定 了钢材适用的牌号（钢级）及其化学成
分，并以表格形式列入标准中，是生产企业和客户验收 钢及钢材化学成分的重要依据。 ①钢的熔炼成分 一般标 准中规定的化学成分即指熔炼成分。
它是指钢冶炼完毕、浇注中期的化学成分。为使其具有 一定代表性，即代表该炉或罐的平均成分，在取样标准 方法中规定，将钢水在样模内铸成小锭，
一般分为如下两种： A、局部弯曲度：用一米长直尺靠量 在钢管的最大弯曲处，测其弦高（mm），即为局部弯曲 度数值，其单位为mm/m，表示
方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。 B、 全长总弯曲度：用一根细绳，从管的两端拉紧，测量钢 管弯曲处最大弦高（mm），
然后换算成长度（以米计）的百分数，即为钢管长度方 向的全长弯曲度。 例如：钢管长度为8m，测得最大弦高 30mm,则该管全长弯曲度应为：
≤159mm为5～10mm；外径＞159mm为10～15mm。 若标 准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时，应由供需双方 协商并在合同中注
明。倍长尺度同定尺长度一样，会给生产企业带来成材 率大幅度降低，因此生产企业提出加价是合理的，其加 价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。
钢管各种知识点总结
钢管各种知识点总结一、钢管的材料1.1 钢管的基本构成钢管通常由碳素钢、合金钢或不锈钢制成。
碳素钢是最常见的钢管材料，具有良好的机械性能和加工性能，适用于一般工程。
合金钢由于添加了其他元素，比如镍、铬、钼等，具有更好的耐磨性、耐蚀性和高温性能，适用于特殊工程。
不锈钢则具有抗腐蚀、易清洁的特点，常用于装饰、食品加工等领域。
1.2 钢管的生产材料钢管的生产原料除了铁矿石外，还包括废钢、铁合金和其他合金。
废钢的利用对环保和资源节约有积极意义，因此在钢管生产中占有重要地位。
1.3 钢管的材料特点钢管的材料特点主要包括高强度、耐腐蚀、耐磨损、造型性好、可焊接、易加工等。
这些特点使得钢管在各种工程领域中得到广泛应用。
二、钢管的生产工艺2.1 钢管的生产方式钢管的生产方式主要包括热轧、冷拔、焊接和挤压等。
其中热轧是最常见的生产方式，适用于生产大口径、厚壁的钢管，具有成本低、生产效率高的优点；冷拔适用于生产小口径、薄壁的精密钢管，具有尺寸精度高、表面光洁度好的优点；焊接适用于生产长大直径、厚壁的钢管，具有生产周期短、成本低的优点；挤压适用于生产特殊形状的钢管，具有产品形状复杂、结构紧凑的优点。
2.2 钢管的热处理工艺钢管的热处理工艺包括退火、正火、淬火等。
其中退火是通过加热到一定温度后慢冷却，使其晶粒细化、消除应力、提高塑性和韧性；正火是通过加热到一定温度后冷却到室温，以改善力学性能和耐磨性；淬火是通过加热到一定温度后迅速冷却，使其达到高强度和硬度。
2.3 钢管的表面处理工艺钢管的表面处理工艺包括镀锌、喷漆、喷丸等。
镀锌是将锌层涂覆在钢管表面，以防锈蚀和提高美观度；喷漆是将油漆喷涂在钢管表面，以防腐蚀和美化外观；喷丸是通过高速喷射金属颗粒清理表面，以去除氧化皮和提高粗糙度。
三、钢管的分类3.1 按材质分类根据材质的不同，钢管可以分为碳素钢管、合金钢管和不锈钢管。
碳素钢管用于一般工程，合金钢管用于高强度、耐磨损的工程，不锈钢管用于耐腐蚀、易清洁的工程。