钢结构
钢结构的特点
钢结构的特点、设计方法和材料一、钢结构的特点(1)强度高,塑性和韧性好强度高,适用于建造跨度大、承载重的结构。
塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。
韧性好,适宜在动力荷载下工作。
(2)重量轻(3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较均匀,接近各向同性,实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。
(4)钢结构制作简便,施工工期短钢结构加工制作简便,连接简单,安装方便,施工周期短。
(5)钢结构密闭性较好水密性和气密性较好,适宜建造密闭的板壳结构。
(6)钢结构耐腐蚀性差容易腐蚀,处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。
(7)钢材耐热但不耐火温度在200℃以内时,钢材主要力学性能降低不多。
温度超过200℃后,不仅强度逐步降低,还会发生兰脆和徐变现象。
温度达600℃时,钢材进入塑性状态不能继续承载。
(8)在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂。
二、钢结构的设计方法和设计表达式《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
1.极限状态当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
(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。
(2)正常使用极限状态 包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
以结构构件的荷载效应S 和抗力R 这两个随机变量来表达结构的功能函数,则Z =g (R ,S )=R -S (1)在实际工程中,可能出现下列三种情况:Z >0 结构处于可靠状态;Z =0 结构达到临界状态,即极限状态;Z <0 结构处于失效状态。
按照概率极限状态设计方法,结构的可靠度定义为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
钢结构
苏州博物馆的钢结构
该工程屋盖钢结构杆件截面特殊,空间关系和受力复杂,出现大 量多杆空间交汇节点,最多处达到9杆、10杆相交。 确保结构在设计荷载下的安全可靠,根据设计要求对9杆和10杆相 交的两类铸钢节点进行了6个足尺节点模型试验,并进行了详细的 有限元分析,研究成果可为ห้องสมุดไป่ตู้计提供参考依据。 玻璃屋顶将与石屋顶相互映衬,使自然光进入活动区域和博物馆 的展区,为参观者提供导向并让参观者感到心旷神怡。玻璃屋顶 和石屋顶的构造系统也源于传统的屋面系统,过去的木梁和木椽 构架系统将被现代的开放式钢结构、木作和涂料组成的顶棚系统 所取代。金属遮阳片和怀旧的木作构架将在玻璃屋顶之下被广泛 使用,以便控制和过滤进入展区的太阳光线
钢结构的连接方法
焊接连接 螺栓连接 铆钉连接
钢结构设计常用规范如下
《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002、J218-2002) 《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98) 均为一级注册结构工程师考试必考规范。
钢结构的缺点
1,耐火性差 钢材表面温度达到300-400度以后,强度和弹性模量显著下 降,600度时基本降为零,所以钢结构的的耐火性较差。
耐腐蚀性较差
2,在潮湿和腐蚀介质的环境中容易发生锈蚀,需要定期维护 3,变形大, 设计需注意控制。亦用体系方法。 4,特有的冷桥问题,有时需要考虑。 5,常常造价偏高。和传统结构相比。 6,当前国内设计,制造水平低。
钢结构发展前景
钢结构是未来的发展趋势。 以前我国的钢结构发展缓慢主要是因为钢结构 造价高(毕竟我们是发展中国家)以及钢材产量有 限。 今非昔比,钢结构施工速度快,施工污染小, 重量轻,这些优势让它成为未来的发展趋势。在今 天,已经有很多建筑开始采用钢结构了。
钢结构基本知识
钢结构基本知识用型钢材或钢板制成基本结构,根据使用要求,通过焊接或螺栓连接等方法,按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。
钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛,如钢结构桥梁、钢结构厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。
一、钢结构的特点:1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、容易做成密封结构7、钢结构易腐蚀8、钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高强度结构钢3、优质碳素结构钢及合金结构钢4、专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。
四、主要钢结构技术内容:(1)高层钢结构技术。
根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。
钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。
(2)空间钢结构技术。
空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。
以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。
具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD****。
除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
(3)轻钢结构技术。
伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。
钢结构基本知识
钢结构基本知识第一章概述一、钢结构的特点1、强度高,塑性和韧性好2、材质均匀,符合力学假定3、钢结构制造简便,施工周期短4、钢结构的质量轻强度与密度之比远大于混凝土5、耐腐蚀性差6、耐热不耐火≦250℃,500~600 ℃强度为零防火处理:蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等7、钢结构的密封性好容器等8、低温冷脆二、钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构三、钢结构设计的基本要求1、安全可靠。
在运输、安装和使用中,具有足够的强度、刚度和稳定性2、合理选用材料、结构方案和构造措施,满足使用要求3、节约钢材,减轻自重4、钢结构要便于运输和维护5、尽量注意美观四、现代钢结构的发展1、高强度钢材的应用Q235、Q345、Q420、45 号钢等2、钢结构设计计算理论的研究与改进3、新型结构形式的应用4、钢—混凝土组合结构的应用5、钢结构优化原理及其应用6、生产制造工业化、产业化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2、合金钢●分为结构钢、工具钢和特殊钢●结构钢(低合金钢)—《GB/1591-94》质量等级:A、B、C、D、E五级;●A、B、C、D的规定同碳素结构钢,E级要求-40℃的冲击韧性;●钢号:Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等二、炼钢的种类●转炉钢——质量较差,杂质含量较多。
钢结构简介
钢结构简介钢结构简介钢结构是指采用钢材作为主要承载构件和连接构件的建造结构体系。
与传统的混凝土结构相比,钢结构具有分量轻、强度高、施工速度快、可重复使用等优点,因此在现代建造和工程领域得到广泛应用。
一、钢结构的组成钢结构由主要承载构件(钢柱、钢梁、钢柱基础等)和连接构件(焊接、螺栓连接等)组成。
主要承载构件通常由钢材制成,常用的钢材包括普通碳素钢、高强度钢和合金钢等。
二、钢结构的优点1. 分量轻:钢材具有良好的强度和刚性,可以减少结构自重,减轻地基负荷,同时也方便运输和安装。
2. 强度高:钢材的强度远高于混凝土材料,可以达到更大的跨度和高度。
3. 施工速度快:钢结构可以实现工厂化创造和现场安装,大大缩短了施工周期。
4. 可重复使用:钢材可以回收再利用,减少资源浪费和环境污染。
三、钢结构的应用领域钢结构广泛应用于工业厂房、商业综合体、体育场馆、桥梁、高层建造等领域。
其优势在于能够满足不同场地和需求的结构设计要求,并且具有较长的使用寿命。
四、钢结构的设计和施工钢结构的设计和施工需要考虑结构的稳定性、承载能力、抗震性等因素。
设计师需要根据具体项目的要求进行结构设计,包括荷载计算、构件尺寸设计等。
施工方需要进行材料采购、构件创造、安装等工序。
五、钢结构的维护和保养为确保钢结构的稳定性和安全性,需进行定期的维护和保养。
主要包括刷漆防腐、检查焊缝、紧固螺栓、清理积水等工作,以延长钢结构的使用寿命。
六、本文档所涉及附件如下:1. 钢结构设计图纸及分部份项工程量清单2. 钢结构施工工艺及安全作业规范3. 钢结构质量验收标准及测试报告七、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 钢结构设计规范:国家标准 GB50017-20032. 钢结构施工规范:国家标准 GB50205-20013. 钢结构质量验收标准:国家标准 GB/T 50329-2022。
钢结构的优缺点
6. 易产生扭曲
轻型钢结构住宅的优点:
1、综合成本较低 钢材的稳定的供给造成价格的波动很小。使用薄壁轻钢结构的墙面可以保持出色的平面。这也意味着当你在钉钉子的时候墙面不会反弹和收缩破裂。因为材料可以预先切到需要的长度,所以在很大的程度上降低了浪费。另外,钢材的边料也是可以出售的,这样更是大大的降低了浪费。基础处理简便适用于广泛地质程度,基础部分比传统建筑要节约50%费用。合理墙体厚度使得用户的得房率比一般现行建筑要多出8%左右,且因为施工快,缩短了资金的周转期,加快了资金的流动速度,相应的降低了成本。
5、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。
6、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。
7、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
3、清洁环保、不产生有害物质。 轻型钢结构住宅是以型钢骨架取代传统木造房屋的木骨架的建筑工法,使用的材料100%是钢材,各部材之间用螺钉和钉子连接,不使用任何焊接及粘合剂。所以完全不用担心由于建筑过程中使用药剂等给人体造成的危害。此外建设工地也不会有大量灰尘及噪音等对周围环境造成的污染。
9、可以循环利用 轻型钢结构住宅充分利用钢材的优越特性,符合当今建筑材料选用的主流。薄壁轻钢结构建筑因使用的是钢材,不会随时间的流失而老化,另外废旧的钢材100%可以被回收利用;同时,薄壁轻钢结构建筑也可以使用再利用的钢材,在美国每5到6辆废车就可以建造一栋180平方米的房子。
10、节省劳动力。 轻型钢结构住宅与木结构类似。在相同的建筑要求的情况夏,薄壁轻钢结构熟练工人的劳动时间和成本比木结构要低上很多。薄壁轻钢结构的型材在工厂作大规模生产,骨架可在工厂组装,在工地安装,只需要1名现场指导及7名左右工人,即可完成一座房子的骨架的搭建。因为型材薄而轻,所以基本全部可以利用手工搭建完成。
钢结构的基本原理
钢结构的基本原理钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式,它的设计和施工基于一系列的基本原理。
本文将介绍钢结构的基本原理,并探讨其在建筑和工程中的应用。
一、材料特性与力学行为钢材是钢结构的主要构造材料,其特性对结构的性能至关重要。
钢材具有高强度、良好的延性和可塑性等特点,能够承受较大的荷载并保持稳定。
其力学行为可通过应力-应变关系来描述。
钢材在受力时会发生弹性变形和塑性变形,弹性变形在荷载去除后恢复原状,而塑性变形则是指钢材在超过弹性阈值后无法完全恢复的变形。
通过了解钢材的力学性质,可以确定合适的断面尺寸和材料强度,确保结构的稳定性和安全性。
二、静力学平衡原理静力学平衡原理是钢结构设计中的基本原理之一。
据此原理,结构在静力平衡状态下,受力部分的合力为零,力矩亦为零。
根据这一原理,可以确定结构各个部分的受力情况,并进行设计计算。
在设计钢结构时,需要考虑荷载的作用以及结构各个部分的反力传递和平衡关系,以确保整个结构的稳定性和承载能力。
三、构件设计原理构件设计是钢结构设计的重要环节。
钢结构中的构件包括梁、柱、桁架等,其设计原理主要包括强度设计和稳定性设计。
强度设计是根据结构所受荷载的大小和方向,确定构件断面尺寸和钢材强度,以确保构件在正常使用和极限荷载情况下的强度满足要求。
稳定性设计是考虑构件在受外力作用下的稳定性问题,通过选择适当的截面形状和施加支撑以增加构件的稳定性。
四、连接设计原理连接是钢结构中各个构件之间的连接点,其设计原理主要包括刚度设计和强度设计。
刚度设计是保证连接点的刚度和变形能力,以确保结构在受力时不会出现过大的变形和位移。
强度设计是保证连接点的强度和承载能力,以防止连接点在荷载作用下发生破坏。
连接的设计包括连接件的选择和连接方式的确定,选用合适的连接件和合理的连接方式可以提高钢结构的整体性能。
五、施工与监测原理钢结构的施工和监测原理是确保结构质量和安全的关键。
在施工过程中,需要遵循正确的工艺和操作规范,保证每个构件的安装精度和加固措施的有效性。
什么是钢结构钢结构的定义
什么是钢结构钢结构的定义第一篇范本:一、什么是钢结构钢结构,指的是将钢材作为主要构件材料,通过各种连接方式将其连接成一体,构成具有一定刚度和强度的整体结构。
钢结构具有重量轻、刚度大、可塑性好、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、厂房等领域。
二、钢结构的定义钢结构是指通过焊接、螺栓连接等方式,将钢材构件连接组成的具有一定刚度和强度的结构体系。
钢结构的构件包括钢柱、钢梁、钢板等,其材质主要为碳素钢和低合金钢。
钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短等优点,被广泛应用于建筑工程、桥梁工程等领域。
三、钢结构的分类1. 按用途分类:(1) 工业建筑钢结构:用于工厂、厂房、仓库等工业建筑;(2) 商业建筑钢结构:用于商场、写字楼等商业建筑;(3) 民用建筑钢结构:用于住宅楼、别墅等民用建筑。
2. 按构件形式分类:(1) 钢框架结构:由钢柱、钢梁等构成的空间框架结构;(2) 钢管结构:由钢管构件组成的结构体系;(3) 钢板结构:由钢板构件组成的结构体系;(4) 钢混结构:由钢材和混凝土构件组成的结构体系。
四、钢结构的施工步骤1. 设计阶段:(1) 结构设计:确定结构的荷载、布置和尺寸等;(2) 连接设计:确定连接方式、连接件的类型和尺寸等;(3) 施工设计:确定施工工艺和施工顺序等。
2. 制作阶段:(1) 钢材加工:对钢材进行切割、焊接、冷弯等加工;(2) 构件制作:根据设计图纸制作钢结构构件;(3) 控制质量:对制作的构件进行质量检验和控制。
3. 安装阶段:(1) 地基处理:对基础进行处理,确保地基的承载能力;(2) 安装钢结构:将制作好的钢结构构件进行拼装和安装;(3) 质量验收:对安装完成的钢结构进行质量验收和评估。
附件:无法律名词及注释:1. 钢材:指用来制作钢结构构件的金属材料,主要包括碳素钢和低合金钢等。
2. 结构设计:指根据建筑或桥梁的荷载情况和结构要求等,进行结构尺寸、布置和构件安排等的设计。
钢结构部位名称大全
钢结构部位名称大全一、主要构件名称1. 梁:梁是钢结构建筑中承载楼板和楼层荷载的主要构件,通常沿建筑的宽度方向设置,起到支撑和传递荷载的作用。
2. 柱:柱是钢结构建筑中支撑楼板和屋面荷载的主要构件,通常沿建筑的高度方向设置,起到支撑和传递荷载的作用。
3. 梁柱节点:梁柱节点是梁和柱连接处的部位,起到了承载和传递荷载的作用。
4. 梁柱抱杆:梁柱抱杆是在梁柱节点处设置的用于增加梁柱节点刚度和承受梁柱节点水平荷载的构件。
5. 梁柱筋:梁柱筋是用于增加梁柱抱杆刚度和承受梁柱抱杆水平荷载的构件。
6. 桁架:桁架是钢结构建筑中用于承受水平荷载和刚度的构件,通常沿建筑的宽度方向设置。
7. 屋面桁架:屋面桁架是用于支撑和承受屋面荷载的桁架构件。
8. 地板桁架:地板桁架是用于支撑和承受地板荷载的桁架构件。
9. 楼梯架构:楼梯架构是用于支撑和承受楼梯荷载的桁架构件。
10. 悬挑梁:悬挑梁是一种横跨空间并支撑在柱顶上的梁,常用于大跨度建筑中。
11. 外墙柱:外墙柱是用于支撑和承受外墙荷载的主要构件。
12. 内墙柱:内墙柱是用于支撑和承受内墙荷载的主要构件。
13. 屋面梁:屋面梁是用于支撑和承受屋面荷载的主要构件。
14. 地板梁:地板梁是用于支撑和承受地板荷载的主要构件。
15. 屋面柱:屋面柱是用于支撑和承受屋面荷载的主要构件。
16. 地板柱:地板柱是用于支撑和承受地板荷载的主要构件。
17. 悬挑柱:悬挑柱是一种悬挑在建筑外部的柱子,用于支撑和承受悬挑荷载的主要构件。
18. 梁带:梁带是用于支撑和承受梁荷载的主要构件,通常沿梁的底部设置。
19. 柱带:柱带是用于支撑和承受柱荷载的主要构件,通常沿柱的四周设置。
20. 楼梯梁:楼梯梁是用于支撑和承受楼梯荷载的主要构件。
21. 楼梯柱:楼梯柱是用于支撑和承受楼梯荷载的主要构件。
22. 梁座:梁座是梁与柱连接的部位,起到了承载和传递荷载的作用。
23. 梁托:梁托是梁与柱连接的部位,起到了承载和传递荷载的作用。
钢结构缺点
一、钢结构主要缺点钢结构虽然具有质量轻、空间大、抗震性能好、易施工、易维护等诸多优点,可是钢结构也有它致命缺点,如不耐火,温度达到600℃时,钢材就基本丧失了全部的强度和刚度.钢结构的缺点对工程的影响主要体现在一下两个方面:1、耐火性差钢材本身虽然不会起火燃烧,但钢材的材性受温度影响很大,但在250℃钢材的冲击韧性下降,超过300℃,屈服点与极限强度显著下降.实际火灾下,荷载情况不变,钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右,而一般火场温度达到800~1000℃。
因此,火灾高温下钢结构很快地会出现塑性变形,产生局部破坏,最终造成钢结构整体倒塌失效。
2、耐腐蚀性差钢材在空气或潮湿的环境中很容易于锈蚀。
主要是由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合而成质地疏松的氧化铁锈,特别是当空气中含有酸碱盐类的介质时情况更为严重.腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀,而且局部的锈蚀引起应力集中,促使钢结构的提前破坏。
钢材的腐蚀严重危害钢结构工程的使用安全。
二、防范措施1、钢结构的防腐蚀(1)阴极保护法:在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀.常用于水下或地下结构。
(2)耐候钢:耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢,一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属,使金属表面形成保护层,以提高耐腐蚀性.其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好,但是价格偏高。
(3)热镀锌:热镀锌是将除锈后的钢构件浸入高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层。
从而起到防腐蚀的目的。
这种方法的优点是防腐年限与锌层厚度成正比,生产工业化程度高,质量稳定。
因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中,如大量输电塔、通讯塔等.但是使用一段时间后锌层容易产生锌盐,表面颜色老化较快,装饰性差。
(4)涂层法:涂层法广泛应用于室内钢结构和室外钢结构。
它一次成本低,维护成本不高。
涂层法的施工的第一步是除锈。
优质的涂层依赖于彻底的除锈。
所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈,露出金属的光泽,除去所有的锈迹和油污。
钢结构施工的难点与处理技巧
钢结构施工的难点与处理技巧1. 钢结构施工概述钢结构是指由钢制材料组成的结构,具有高强度、轻质、良好的塑性和韧性等特点。
在建筑、桥梁、工业设施等领域得到广泛应用。
钢结构施工主要包括构件加工、运输、安装等环节。
2. 钢结构施工难点分析2.1 构件加工精度要求高钢结构的构件加工需要严格按照设计图纸进行,对尺寸、形状、位置等精度要求较高。
在加工过程中,需采用先进的加工设备和技术,确保构件质量。
2.2 运输困难钢结构构件通常尺寸较大、重量较重,运输过程中容易产生变形、损伤等问题。
因此,合理选择运输方式、加固措施和路线至关重要。
2.3 安装精度要求高钢结构的安装精度直接影响整个结构的安全和使用性能。
在安装过程中,要充分考虑气候、地形等因素,采用合适的安装方法和设备,确保安装精度。
2.4 焊接质量控制焊接是钢结构施工的关键环节,焊接质量的好坏直接关系到结构的安全性。
需采用合格的焊接工艺和设备,严格把控焊接过程,确保焊接质量。
2.5 防腐蚀处理钢结构在空气中容易发生腐蚀,影响结构的使用寿命。
因此,在施工过程中要进行合理的防腐蚀处理,提高结构的耐久性。
3. 处理技巧与方法3.1 提高构件加工精度- 采用高精度的加工设备,如数控切割机、激光切割机等;- 加强质量管理,对加工过程进行严格监控,确保构件质量。
3.2 优化运输方案- 根据构件尺寸、重量和目的地,选择合适的运输方式,如平板车、集装箱等;- 对构件进行合理加固,防止运输过程中产生变形、损伤等问题。
3.3 确保安装精度- 制定合理的安装方案,考虑气候、地形等因素;- 采用高精度的测量仪器,如全站仪、激光测距仪等;- 采用合适的安装设备,如塔吊、履带吊等。
3.4 焊接质量控制- 选择合适的焊接工艺和设备,如气体保护焊、电弧焊等;- 加强焊接过程管理,对焊接质量进行严格监控;- 焊工需具备专业技能和资质。
3.5 防腐蚀处理- 选择合适的防腐蚀材料,如防腐涂料、镀锌等;- 加强施工过程中的防护措施,防止构件受到污染;- 定期对结构进行检测和维护,确保防腐蚀效果。
钢结构的特点
钢结构的特点1.钢结构工程是以钢材制作为主的结构钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的2.强度高,塑性和韧性好塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂韧性好,结构对动力荷载的适应性强良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能3.适用于跨度大或荷载很大的构件和结构4.拉杆的极限承载能力高于压杆。
这和混凝土抗压强度远远高于抗拉强度形成鲜明的对比。
5.钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合6.大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件精确度较高7.钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻屋盖结构的质量轻,对抵抗地震作用有利质轻的屋盖结构对可变荷载的变动比较敏感荷载超额的不利影响比较大8.钢材耐腐蚀的性能比较差钢材耐热但不耐火钢结构的应用范围1.大跨度结构结构跨度越大,自重在全部荷载中所占比重也就越大减轻自重可以获得明显的经济效果, 钢结构强度高而质量轻2.重型厂房结构车间里吊车的起重质量大车间的主要承重骨架往往全部或部分采用钢结构3.受动力荷载影响的结构由于钢材具有良好的韧性,设有较大锻锤或产生动力作用等其它设备的厂房对于抗震能力要求高的结构,用钢来做也是比较适宜的4.可拆卸的结构钢结构不仅质量轻,还可以用螺栓或其它便于拆装的手段来连接。
需要搬迁的结构,钢结构最为适宜。
5.高耸结构和高层建筑高耸结构包括塔架和桅杆结构,高层建筑的骨架,也是钢结构应用范围的一个方面6. 容器和其它构筑物用钢板焊成的容器具有密封和耐高压的特点,广泛用于油罐、煤气罐、高炉、热风炉等7. 轻型钢结构钢结构质量轻对使用荷载特别轻的小跨结构也有优越性。
因为使用荷载特别轻时,小跨结构的自重也就成了一个重要因素。
高强度钢材的研制开发我国目前普遍采用的钢材有Q235,Q345,Q390,Q420屈服强度2/235mm N f y 等等对于连接材料,E43,E50,E55高强度螺栓应用35号钢,45号钢8.8级螺栓,10.9级螺栓型钢截面,传统的有角钢、槽钢、工字钢钢和混凝土组合构件的应用钢和混凝土组合构件是一种各取所长的结合钢的强度高,宜受拉,混凝土则宜受压两种材料结合,都能充分发挥各自优势,是一种合理的结构钢结构体系及其组成的构件1. 用于房屋建筑的主要结构形式①单层工业厂房常用的结构由一系列的平面承重结构用支撑构件联成空间整体外荷载主要由平面承重结构承担纵向水平荷载由支撑承受和传递平面承重结构又可有多处形式最常见的为横梁与柱刚接的门式刚架和横梁(桁架)与柱铰接的排架②大跨度单层房屋的结构形式众多,常用的有以下几种平板网架,为由杆件形成的倒置四角锥组成,或者由三个方向交叉的桁架组成 网壳,分为很多种,筒状网壳;球状网壳空间桁架或空间刚架体系悬索,悬索结构是一种极为活跃的结构杂交结构,不同结构形式组合在一起的结构张拉集成结构,张拉集成结构是一种主要用拉索通过预应力张拉与少量压杆组成的结构 索膜结构,由索和膜组成,具有自重轻,体形灵活多样的优点,适宜用于大跨度公共建筑2.用于桥梁的主要结构形式3.用于塔桅的主要结构形式4.各种结构形式组成构件的分类。
钢结构~
20.脆性材料:没有屈服现象或塑性变形能力很小的钢材
21.疲劳断裂:微观裂缝在连续重复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏
22.疲劳断裂的三个过程:裂纹的形成,裂纹缓慢扩展,最后迅速断裂
23.直接受到重复荷载作用的构件,当应力循环次数n>=5 . 10^4时应进行疲劳验算,规范规定一般钢结构都是按照以概率为基础的极限状态原则进行验算的,但对疲劳计算则规定按疲劳计算规定按容许应力方法进行验算
2随着温度的变化,钢材的力学性能有何变化?答 当温度逐渐升高时,钢材的强度,弹性模量会不断降低,变形能力则不断变大,随着温度升高,普通钢的强度下降较快,温度达到60摄氏度时,其屈服强度仅为室温屈服强度的1/3左右,此时因强度很低此时因强度很低已不能承担荷载。而弹性模量则在500摄氏度之后开始急剧下降,到600摄氏度时约为弹性模量的40%。另外250摄氏度附近有蓝脆现象。约260~320摄氏度时有徐变现象,蓝脆现象指温度在250左右的区间内fu有局部提高,fy也有所回升,同时塑性降低转脆倾向。
④ 根据结构的具体工作条件,在必要时还因具有适应低温、有害介质侵蚀以及重复荷载作用等的性能
7.钢材的破坏形式:塑性破坏、脆性破坏
8.钢材力学性能指标:屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能及冲击韧性
9.冷弯性能是判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标
10.韧性是钢材断裂时吸收机械能能力的度量,吸收较多能量才断裂的钢材是韧性好的钢材A 韧性:构件破坏时的耗能能力的度量B塑性:构件破坏时变形能力的度量
3建筑钢结构对钢材要求指标,规范推荐使用的钢材:①较高的强度②足够的变形能力③良好的加工性能④耐久性能好。推荐:普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345,Q390及Q420
钢结构基础知识
CECS 102:2002 〈〈门式刚架轻型房屋钢结构技术规程〉〉 GB 50018-2002 〈〈冷弯薄壁型钢结构技术规范〉〉
设计选材考虑因素
A)结构的质量性
对重型工业建筑结构大跨度结构,高层或超高层的民用建筑结构或构 筑物等重要结构,应考虑选用质量好的钢材,对一般工业与民用建筑 结构,可按工作性质分别选用普通质量的钢材。按《建筑设计统一标 准》规定,把建筑物分为一级(重要的)、二级(一般的)和三级 (次要的)。安全等级不同,要求钢材质量也不同。
墙檩宜布置在刚架柱的外侧,其间距随墙板板型的规格而定,但不应 大于计算值。外墙在抗震设防烈度不高于6度的情况下,可采用砌体, 当为7度8度时不宜采用嵌砌墙体,9度时宜采用与柱连接的轻质墙板, 轻钢结构一般采用实腹式檩条,常用槽钢、角钢和Z型薄壁型钢制作。
Thank you !
J) 环保 钢结构建筑所用的材料主要是绿色,100%可回收或降减的材料,不会 对环境造成污染.
钢结构的缺点和质量控制重点
三大缺点
四大质量控制重点
三大缺点
A)耐腐蚀性差钢材容易腐蚀。 钢结构必须注意防腐,特别是薄壁型构件。钢结构在油漆前必须彻底除 锈。 除锈方法有两种:一种手工除锈最高可达st3.0级,通常要求为st2.0级, 常用于支撑拉杆等次结构件,另一种为机械除锈最高可达sa3.0级, 通常主钢构件必须达到sa2.5级以上。一般钢结构建筑需间隔一定的 时间对结构重新涂刷涂料,因此难护费用高。 B)耐热但不耐火。 温度超过250摄氏度时,材质发生较大的变化,不仅强度逐步降低,还会 出现蓝脆和徐变现象。当温度达到600摄氏度时钢材进入塑性状态, 不能承载,从而导致建筑物的坍塌. C)特别是在低温气候时,如果局部荷载超过原设计荷载(如施工时屋 面材料集中堆放)可能发生脆性断裂,所以要注意避免产生集中荷载。
钢结构的优缺点
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,高度高,承载重的结构。
2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高
适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。
钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。
钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。
所以钢结构可靠性高。
3、钢结构制造安装机械化程度高
钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。
工厂机械化制造
钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。
钢结构是工业化程度高的一种结构。
4、钢结构密封性能好
由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。
5、钢结构耐热不耐火
当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。
因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。
温度在300℃-400℃时。
钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。
在有特殊放火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。
6、钢结构耐腐蚀性差
特别是在潮涅和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。
一般钢结构要除锈、被锌或涂料,且要定期维护。
对处于海水中的海洋平台结构,播采用“锌块阳极保护”等特殊措施予以防腐蚀。
钢结构主要知识点
1.钢结构特点:1)建筑钢材强度高,塑性和韧性好2)钢结构的重量轻3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合4)钢结构制作简便,施工工期短5)钢结构密闭性好6)钢结构耐腐蚀性差7)钢结构耐热不耐火8)钢结构可能发生脆性断裂。
2.塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形的能力;韧性:承受动力荷载时,材料吸收能量的能力;塑性好指结构在一般条件下不会因超载而突然破坏,只是变形增大,应力重分配,应力变化趋于平稳;韧性好指结构适宜在动力荷载下工作,其良好的耗能能力和延性使钢结构具有优越的抗震能力。
3.钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
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。
正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用和耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
4.钢结构必须满足的功能包括:1)结构应能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种情况,包括荷载和温度变化、基础不均匀沉降以及地震作用等2)在正常使用情况下结构具有良好的工作性能3)在正常维护下结构具有足够的耐久性4)在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性。
5.钢结构的适用范围:工业厂房、大跨结构、高耸结构、多层或高层建筑、承受振动荷载影响及地震作用的结构、板壳结构、可拆卸或移动的结构、轻型钢结构、钢-混凝土组合结构、其他结构。
6.塑性与脆性破坏的区别:塑性破坏是由于变形过大,超过了材料或构建可能的应变能力而产生的,而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度f u后才发生。
7.脆性破坏前塑性破坏很小,甚至没有塑性变形,计算应力可能小于钢材的屈服点f y,断裂从应力集中处开始。
8.用作钢结构的钢材应满足1)较高的强度2)足够的变形能力3)良好的工艺性能4)对环境有良好的适应性。
9.伸长率:试件被拉断的绝对变形值与试件原标距之比的百分数,其代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。
钢结构发展历程
钢结构发展历程钢结构是一种以钢材为主要构件的建筑结构体系,具有高强度、轻质、耐久、可重复使用等优点,被广泛应用于各种建筑项目中。
下面将详细介绍钢结构的发展历程。
1. 钢结构的起源钢结构的起源可以追溯到19世纪末的工业革命时期。
当时,钢铁工业的发展使得大量的钢材被生产出来,人们开始尝试将钢材应用于建筑领域。
最早的钢结构建筑出现在工业厂房和桥梁等工程中,如英国伦敦的塔桥。
2. 钢结构的发展阶段(1)早期发展阶段:20世纪初,钢结构的应用范围逐渐扩大,开始出现在高层建筑和大跨度空间结构中。
例如,美国纽约的埃菲尔铁塔和芝加哥的西尔斯大厦等标志性建筑。
(2)第二次世界大战后的发展:战后,钢结构得到了进一步的推广和发展。
由于钢材的生产技术不断改进,使得钢结构的质量和性能得到提高。
同时,建筑设计师们开始运用新的设计理念和技术手段,创造出更加复杂和具有创意的钢结构建筑,如法国巴黎的蓬皮杜艺术中心。
(3)现代化发展阶段:20世纪80年代以后,随着计算机技术的普及和建筑工程领域的发展,钢结构的设计和施工技术得到了革新。
现代化的钢结构建筑越来越多地出现在城市的地标性建筑中,如中国上海的东方明珠塔和迪拜的哈利法塔等。
3. 钢结构的应用领域钢结构的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:(1)工业建筑:工厂、仓库、矿山设施等。
(2)商业建筑:写字楼、商场、酒店等。
(3)公共建筑:体育馆、会展中心、博物馆等。
(4)桥梁和交通设施:高速公路桥梁、地铁站等。
(5)能源设施:发电厂、核电站等。
4. 钢结构的发展趋势(1)可持续发展:随着环境保护意识的增强,钢结构的可持续性成为发展的重要方向。
采用可再生能源、节能材料和绿色建筑设计理念,将成为未来钢结构发展的趋势。
(2)数字化设计和制造:计算机辅助设计和制造技术的应用将进一步提高钢结构的设计效率和质量。
通过数字化模拟和优化,可以实现更加精确和经济的结构设计。
(3)建筑信息模型(BIM):BIM技术的应用将实现建筑设计、施工和运维的全过程信息化管理,提高钢结构建筑的整体效益。
钢结构六大施工方法
钢结构六大施工方法摘要:钢结构在建筑领域越来越受欢迎,它具有强大的抗风、抗震能力,并且可以实现快速施工。
本文将介绍钢结构的六种施工方法,包括焊接、螺栓连接、拼装、扣件连接、预应力和套筒连接。
通过深入了解这些方法,建筑行业的专业人士可以更好地理解和使用钢结构。
1. 焊接焊接是连接钢结构最常用的方法之一。
通过将两个或多个钢构件熔化并永久连接在一起,可以实现强大的连接效果。
这种方法适用于较大和较重的钢结构,例如桥梁和高层建筑。
焊接不仅能够提供坚固的连接,而且还能够增加结构的刚性和强度。
2. 螺栓连接螺栓连接是另一种常见的钢结构施工方法。
它通过使用高强度螺栓将钢构件连接在一起。
与焊接相比,螺栓连接更加灵活,可以随时拆解和重新连接。
这使得螺栓连接成为适用于需要频繁更改和调整的结构的理想选择。
螺栓连接还具有较高的适应性,适用于各种不同形状和尺寸的钢构件。
3. 拼装拼装是一种将预制构件组装在一起形成整个结构的施工方法。
这些构件在工厂中预先制造并进行加工,然后在现场进行组装。
拼装减少了现场施工的时间和工作量,提高了施工效率。
此外,拼装还能够保证结构的准确性和一致性,从而提高施工质量。
4. 扣件连接扣件连接是一种使用扣件将钢构件连接在一起的施工方法。
扣件通常由可重复和可靠的零件组成,使得连接更加简单和可靠。
此外,扣件连接具有一定的弹性,可以在结构受到冲击或震动时吸收能量,从而增加结构的耐久性和安全性。
5. 预应力预应力是一种通过在钢构件上施加压力来增加其强度和刚度的方法。
这种方法主要适用于跨度较长的结构,例如桥梁和悬索桥。
预应力可以平衡结构的自重,减少变形,并提高结构的稳定性。
然而,预应力施工过程复杂,需要专业的施工技术和设备。
6. 套筒连接套筒连接是一种将两个钢构件连接在一起的简单有效的方法。
它涉及将一段筒状材料套在两个构件上,然后用螺栓或焊接固定。
套筒连接通常用于连接小型和轻型的钢结构。
它具有快速、经济和可靠的特点,适用于一些简单和不重要的结构。
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一、设计题目某单层工业厂房设计。
二、设计资料1.车间条件某机械加工车间为单层单跨等高厂房,车间总长为60m,跨度30m,柱距6米;车间内设有两台相同的软钩吊车,吊车重量15/3t,吊车工作级别为A5级,轨顶标高11.4m。
采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。
屋面不上人,室内外高差为0.15m。
纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙,厚240mm,双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷,墙上有上、下钢框玻璃窗,窗宽为3.6m,上、下窗高为1.8m和4.8m,钢窗自重0.45KN/m2,排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
2.自然条件基本风压0.4kN/㎡、基本雪压0.3kN/㎡;地面粗糙类别为B类;地基承载力特征值180kN/㎡。
不考虑抗震设防。
3.材料箍筋采用HRB335,纵向钢筋采用HRB400,混凝土采用C30。
三、设计内容和要求1.构件选型(1)钢屋盖采用如图1所示的30m钢桁架,桁架端部高度为1.2m,中央高度为2.4m,屋面坡度为1/12.5,钢檩条长6m,屋面板采用彩色钢板,厚4mm。
图1 30m的刚桁架(2)预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接h=1.2m。
轨道采用标准图G323(二),中间跨DL-9Z,边跨DL-9B。
梁高b连接采用标准图集G325(二)。
(3)预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ,故牛腿顶面标高=轨顶标高b h -a h =11.4-1.2-0.2=+10.000m由附录12查得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.15m ,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm ,故柱顶标高=11.4+2.15+0.22=+13.770m基础顶面至室外地坪的距离为1.0m ,则基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m ,故 从基础顶面算起的柱高H=13.77+1.15=14.92m 上部柱高Hu =13.77-10=3.77m 下部柱高l H =14.92-3.77=11.15m 参考表12-3,选择柱截面形式和尺寸: 上部柱采用矩形截面h b ⨯=400mm ×400mm下部柱采用I 形截面f f h b h b ⨯⨯⨯=400mm ×900mm ×100mm ×150mm 。
(4)柱下独立基础采用锥形杯口基础 2.计算单元及计算简图 (1)定位轴线1B :由附表12可查的轨道中心线至吊车端部的距离1B =260mm ; 2B :吊车桥架至上柱内边缘的距离,一般取2B ≥80mm3B :封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离,3B =400mm 。
1B +2B +3B =260+80+400=740mm <750mm,可以。
故封闭的定位轴线A,B 都分别与左右纵墙内皮重合。
(2)计算单元由于该机械加工车间厂房在工艺上没有特殊要求,结构布置均匀,除吊车荷载外,荷载在纵向的分布是均匀地,故取一榀横向排架为计算单元,计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离,即B=6.0m,如图2所示。
\图2 计算单元(3)计算简图排架的就是简图如图3所示。
图 3 计算简图3.荷载计算(1)屋盖荷载1)屋盖恒荷载近似取屋盖恒荷载标准值为 1.2kN/㎡,故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值F=1.2×1.2×15×6=129.6kN1e=50mm外。
作用于上部柱中心线外侧《荷载规范》规定,屋面均布活荷载标准值为0.5kN/㎡,比屋面雪荷载标准值0.3kN/㎡大。
故仅按屋面均布活荷载计算。
于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值F=1.4×0.5×15×6=63.0kN6作用于上部柱中心线外侧e=50mm外。
(2)柱和吊车梁等恒荷载上部柱自重标准值为4.0kN/㎡,故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值F=1.2×3.77×4=18.1kN2下部柱自重标准值为 4.69kN/m,故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值F=1.2×11.15×4.69=64.72kN3吊车梁自重标准值为39.5kN/根,轨道连接自重标准值为0.8kN/m,故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值F=1.2×(39.5+6×0.8)=53.2kN4如图4所示F1、F2、F3、F4和F6的作用位置。
图4 各种恒荷载的作用位置吊车跨度k L =30-2×0.75=28.5m查附录12.得Q=15/3t, k L =28.5m 时的吊车最大轮压标准值k P max,、最下轮压值k P min,、小车自重标准值k G ,2以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值k G ,3: k P max,=210kN ,k P min,=68kN, k G ,2=69kN, k G ,,3=150kN 并查得吊车宽度B 和轮距K : B=6.4m K=5.25m1)吊车竖向荷载设计值max D 、min D 由图5所示的吊车梁支座反力影响线知图5 吊车梁支座反力影响线yi k k P D ∑=max,max,β=0.9×210×(1+0.025+0.875+0.125)=382.70kN k Q D r D max,max ==1.4×382.725=535.82kN kk P P D D max,min,maxmin ==535.815×68÷210=173.5kN1)吊车横向水平荷载设计值max T)k k k G G T ,3,2(41+=α=1/4×0.1×(69+150)=5.48kNkkP T D T max,max max ==535.815×5.475/210=14.0kN (4)风荷载1)作用在柱顶处的集中风荷载设计值W这时风荷载的高度变化系数z μ按檐口离室外地坪的高度0.15+13.77+1.2(屋架端部高度)=15.12m 计算,查表10-4,得离地面15m 时,z μ=1.14;离地面20m 时,z μ=1.25,用插入法,知 z μ=1+152014.125.1--×(15.12-15)=1.0026由图1知21h h ==1.2m()()[]B W h h k W z 0216.05.05.08.0μ-++==「(0.8+0.5)×1.2+(0.5-0.6)×1.2」×1.0026×6×0.4=3.46kN k Q W r W ==1.4×3.46=4.844kN2)沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值1q 、2q这时风压高度变化系数z μ按柱顶离室外地坪高的度0.15+13.77=13.92m 来计算z μ=1+10150.114.1--×(13.92-10)=1.11B W r q z s Q 01μμ==1.4×0.8×1.1098×0.4×6=2.98kN/m B W r q z s Q 02μμ==1.4×0.5×1.1098×0.4×6=1.86kN/m 4.内力分析内力分析时取得荷载值都是设计值,故得到的内力值都是内力的设计值。
(1)屋盖集中恒荷载作用下的内1F 力分析 柱顶不动支点反力 11C HM R =011e F M ⨯==129.6×0.05=6.48kN ·m按l u I I n /==0.109 H H u /=λ=0.309.查附图,得柱顶弯矩作用下的系数1C =2.16,按公式计算⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=1111115.1321n n C λλ=2.15 可见计算值与查附图9-2所得的接近,取1C =2.15 11C HM R ==93.015.292.1448.6=⨯kN 1)屋盖集中活荷载6F 作用下的内力分析 066e F M ⨯==63×0.05=3.15kN ·m454.015.292.1415.316=⨯==C H M R kN 在1F 、6F 分别作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图,分别如图6(a )、(b)所示,图中标注出的内力值是指控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的内力设计值。
弯矩以排架柱外侧受拉上的为正,反之为负;柱底剪力以向左为正,向右为负。
图6(a ) 屋盖恒荷载作用下的内力图图6(b ) 屋盖活荷载作用下的内力图(1)柱自重、吊车梁及轨道连接等的自重作用下的内力分析。
不作排架分析,其对排架柱产生的弯矩和轴力如图7所示。
图7 柱自重及吊车梁等作用下的内力图(1)吊车荷载作用下的内力分析1)max D 作用在A 柱,min D 作用在B 柱时,A 柱的内力分析 e D M ⨯=max max =535.815×(0.75-0.45)=160.745kN ·m e D M ⨯=min min =173.502×(0.75-0.45)=52.051kN ·m这里的偏心距e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心上网水平距离。
A 柱顶的不动支点反力,查附图9-3,得3C =1.1⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯=1109.01309.01309.015.111115.132323n C λλ=1.10 取3C =1.10A 柱顶不动支点反力85.1110.192.1474.1603max =⨯==C H M R A kN(←) B 柱顶不动支点反力84.310.192.1405.523min =⨯==C H M R B kN (→) A 柱顶水平剪力()B A A A R R R V --+=21=11.85+0.5(-11.85+3.80)=7.83kN(←)B 柱顶水平剪()B A B B R R R V --+=21=-3.84+0.5(-11.85+3.84)=-7.85kN(→)内力如图8(a )所示。
图8(a )Dmax作用在A 柱时2)min D 作用在A 柱、max D 作用在B 柱时的内力分析此时,A 柱顶剪力与max D 作用在A 柱时的相同,也是A V =-7.83(←),故可得内力值,如图8(b )所示。
图8(b)D min作用在A柱时2)在T作用下的内力分析maxT至牛腿顶面的距离为11.4-10=1.4mmaxT至柱底的距离为11.4+0.15+1=12.55mmax因A柱与B柱相同,受力也相同,故柱顶水平位移相同,没有柱顶水平剪力,故A柱的内力如图9所示。