钢结构设计中的变形问题

钢结构设计中的变形问题
钢结构设计中的变形问题

钢结构最新设计规范

钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于- 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时,对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

钢结构设计原理》第三阶段离线作业答案.doc

《钢结构设计原理》第三阶段离线作业(答案) 一、填空题: 1. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、和弯扭屈曲。 2. 轴心受压构件的稳定系数与残余应力、初弯曲和初偏心、长细比有关。 3. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘和增加侧向支承点。 4.影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形 式、侧向支承点的位置和距离、梁。 5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比的方法来保证,而腹板的 局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。 二、问答题: 1.轴心压杆有哪些屈曲形式 答:受轴心压力作用的直杆或柱,当压力达到临界值时,会发生有直线平衡状态转变为弯曲平衡状态变形分枝现象,这种现象称为压杆屈曲或整体稳定,发生变形分枝的失稳问题称为第一类稳定问题。由于压杆截面形式和杆端支承条件不同,在轴心压力作用下可能发生的屈曲变形有三种形式,即弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。 2.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响 答:在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑残余应力的影响、初弯曲和初偏心的影响、杆端约束的影响。 3.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比 答:格构式轴心受压构件一旦绕虚轴失稳,截面上的横向剪力必须通过缀材来传递。但因缀材本身比较柔细,传递剪力时所产生的变形较大,从而使构件产生较大的附加变形,并降低稳定临界力。所以在计算整体稳定时,对虚轴要采用换算长细比(通过加大 长细比的方法来考虑缀材变形对降低稳定临界力的影响)。 4.什么叫钢梁丧失整体稳定影响钢梁整体稳定的主要因素是什么提高钢梁整体稳定的 有效措施是什么

钢结构最新设计规范方案

钢结构设计规GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规。 第1.0.2条本规适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的。 第1.0.4条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规》)。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)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。承重结构的钢材,必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第 2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。 第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。

钢结构设计说明(用于图纸设计或者说明文本

钢结构设计说明 1.工程概况 建设地点:xxx 建设规模:xxxx 结构体系:主体(),楼面及屋面(),基础() 本工程±0.000相对的绝对标高为(xx)。 2.设计依据 《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 《建筑抗震设防分类标准》 (GB50223-2008) 《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010) 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24:90 《钢结构焊接规范》(GB 50661-2011) 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 GB11345-89 3.结构的安全等级及设计使用年限 3.1.建筑物结构安全等级:()级 3.2.建筑抗震设防类别:()类 3.3.抗震等级(),抗震设防烈度为()度,设计基本地震加速度

值为(),设计地震分组:第()组 3.4. 结构的环境类别:()类 3.5.设计使用年限:()年 3.6.场地标准冻深:()m 3.7.场地的工程地质条件: 根据()单位于()年()月提供的()勘查报告(勘查编号())的要求进行设计。 4.设计荷载(未经设计单位同意,施工、使用过程中荷载标准值不得 超过以下荷载限值) 4.1.荷载标准值:(部位XX)——恒荷载:()活荷载:() 4.2.风荷载:基本风压:(),地面粗糙度类别:()类。 2.3.雪荷载:基本雪压:()。 5.材料要求 5.1.钢材 全部钢材应按现行国家标准和规范保证抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯实验和碳、硫、磷含量的限值。钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2;应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%;钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。 a.钢柱:采用Q235B/Q345B 须选择 b.主梁:钢号为Q235B/Q345B 须选择

3-钢结构优化分析及设计

例题3 钢框架结构分析及优化设计 1

例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下,求出最小构件截面,即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构,在强度优化设计前提下,增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计

例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下: 轴网尺寸:见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁:HM244x175x7/11 次梁:HN200x100x5.5/8 支撑:HN125x60x6/8 钢材:Q235 层高:一层 4.5m 二~六层 3.0m 设防烈度:8o(0.20g) 场地:II类 设计地震分组:1组 地面粗糙度;A 基本风压:0.35KN/m2; 荷载条件:1-5层楼面,恒荷载4.0KN/m2,活荷载2.0KN/m2; 6层屋面,恒荷载5.0KN/m2,活荷载1.0KN/m2; 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m; 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m; 分析计算考虑双向风荷载,用反应谱分析法来计算双向地震作用 3

例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图

《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲 撰写人:唐柏鉴 邵建华 学院审批: 审批时间: 年 月 日 一.课程基本信息 开课单位:土木工程与建筑学院 英文名称:Principle of Steel Structures 学时:总计48 学时 学分:3.0 学分 面向对象:土木工程(专升本)专业 先修课程:《工程制图与计算机绘图》、《房屋建筑学》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》后续课程:钢结构设计 教材:《钢结构基本原理》,董军主编,重庆大学出版社,2011 主要教学参考书目或资料: 陈绍蕃,顾强等主编.《钢结构(上册钢结构基础)》,中国建筑工业出版社,2007 魏明钟主编.钢结构(第二版).武汉理工大学出版社,2006 二.教学目的和任务 在土木工程专业教学计划中,钢结构是主干专业课程之一, 是研究钢结构工作性能及合理设计的一门工程技术型课程,属于学科基础课程。通过本课程教学,使学生系统地学习钢结构的基本理论、基础知识和基本技能,使学生具有进行一般钢结构设计的能力,同时也为学生以后解决复杂的钢结构设计,从事钢结构制作与安装的土木工程等打下必要的基础。 三.教学目标与要求 1.教学目标 要求学生掌握钢结构构件及节点的原理与设计方法。 2.要求 (1)能正确地选用钢材; (2)掌握焊缝连接和螺栓连接的构造与计算; (3)稳定是钢结构设计中的重要概念,要求对钢结构的各种稳定问题建立起比较清楚的概念; (4)基本掌握轴心拉杆、轴心压杆、钢梁等构件以及普通钢屋盖的设计,初步掌握压弯构件的设计特点。

四.教学内容、学时分配及其基本要求 知识点 知识单元 描述 要求学时分配 钢结构的主要优缺点 掌握钢结构的常用设计方法 熟悉概述 钢结构的发展情况及合理应用范围 了解 2 钢材在单轴应力作用下的工作性能,钢结构对钢材性能的要求和影响这些性能的主要因素,钢材的疲劳计算 掌握钢材选用的原则和必须考虑的因素 熟悉钢结构的材料 钢材在多轴应力作用下的工作性能 了解 2 轴心受力构件 轴心受力构件的强度计算 掌握 1 梁的类型,梁的弯曲、剪切强度,梁的局部压应力和组合应力 掌握 3 受弯构件 按强度条件选择梁截面,梁的内力重分布和塑性设计 掌握 2 构件的截面承载能力-强度 拉弯、压弯构件 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 掌握 2 概述 稳定问题的一般特点 了解 2 轴心受压构件 轴心受压构件的整体稳定计算 掌握 2 受弯构件 受弯构件的稳定性计算 掌握 1 压弯构件 压弯构件的面内和面外稳定性计算 掌握 3 板件的屈曲后强度的利用 熟悉单个构 件的承载能力-稳定性 板件 板件的稳定计算 掌握 2 框架 框架稳定 掌握 1 等截面框架柱的计算长度的确定方法 掌握 2 整体结构中压弯构件 柱 变截面框架柱的计算长度的确定方法 了解 1 钢结构的正常使用极限状 态 拉、压杆的刚度要求,梁和桁架的变形限制,钢框架的变形限制、振动限制 掌握 2 概述 钢结构对连接的要求及连接方法 熟悉 1 焊接连接的特性、焊接热效应 了解 1 对接焊缝的构造和计算 掌握 2 角焊缝的受力特点及计算方法 掌握 2 焊接 常用连接方式的角焊缝计算 掌握 2 普通螺栓的类型、破坏型式、计算方法和相应的防止方法 掌握 2 螺栓 高强螺栓的受力特点和计算方法,能熟练地指出用高强螺栓连接在承受弯矩作用时中和轴的位置的不同 掌握 2 钢结构的连接和节点构造 设计 梁柱连接节点和柱脚的设计 掌握 2 钢结构脆性断裂及其防止 掌握钢结构的脆性断裂和防止 钢结构抗疲劳设计 了解 2 说明:表中学时为理论课时 五.教学方法及手段 钢结构课程的基本教学内容是统一的,土木工程专业本科生必须学习钢结构课程的基本部分。为 了保证基本教学内容的完成,在教法上应采取一些有效措施:

钢结构设计任务书2016

钢结构原理与设计课程设计任务书 一、题目:普通梯形钢屋架设计 二、设计资料(由老师分组确定) 某厂房总长度90M,跨度根据不同班级及学号从附表1中取,纵向柱距6m。 1.结构形式:梯形钢屋架。屋面坡度i=L/10;L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,二类场地。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. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。 3.屋盖结构及荷载 无檩体系:采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)荷载: ①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位; ②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值值根据不同学号按附表取。施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载取0.6 KN/m2。 ③屋面各构造层的荷载标准值: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.4KN/m2 保温层(根据学号按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板1.45KN/m2 三、设计内容 1.课程设计计算书 包括如下内容的全部设计和计算过程:

①屋盖支撑、檩条布置的示意图 ②设计荷载统计 ③檩条设计及验算过程 ④屋架杆件几何尺寸、内力的计算过程及结果 ⑤屋架杆件截面计算过程及结果,屋架节点计算过程及结果 2.钢屋架施工详图 绘制2#施工图,屋架轴线比例1:20或1:30,相应构件比例为1:10或1:15,内容包括: ①屋架简图,左半跨标明杆件长度,右半跨注明杆件最不利内力,以及超拱度。 ②屋架正面图,上、下弦平面图(有二个比例)。 ③侧面图,剖面图及零件详图。 ④注明全部零件的编号,规格及尺寸(包括加工尺寸和定位尺寸)孔洞位置,孔洞及螺栓直径,焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。 ⑤材料表。 ⑥说明 四、设计要求 1.计算书须按规范要求完成,插图应用按一定比例绘制,做到眉目清晰,文图配合,表明表、图号;要求计算书内容要有系统地编排,字体要端正,表示要清楚,计算步骤明确,计算公式和数据来源应有依据,并应附有与设计有关的插图和说明。 2.图纸应符合《房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001—2001)》和《建筑结构制图标准(GB/T 50105—2001)》的要求;绘制钢屋架施工图,其中包括屋架简图、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。施工图1~2张(2号)。 要求图面清楚整洁,线条粗细分明,尺寸及标注齐全,符号及比例正确,构造合理,能表达设计意图,符合国家制图标准并与计算书一致。 3.屋架跨度、保温层及积灰荷载取值见附表所示。请学生按附表2将自己的取值填入设计任务书中。

钢结构设计原理 刘智敏 第三章课后题答案

第3章钢结构的连接 12. 如图3-57所示的对接焊缝,钢材为Q235,焊条为E43型,采用焊条电弧焊,焊缝质量为三级,施焊时加引弧板和引出板。已知,试求此连接能承受的最大荷载。 解:因有引弧板和引出板,故焊缝计算长度l w=500mm,则焊缝正应力应满足: 其中, 故有, 故此连接能承受的最大荷载为。 13. 图3-58所示为角钢2∟140×10构件的节点角焊鏠连接,构件重心至角钢肢 背距离,钢材为Q235BF,采用手工焊,焊条为E43型,,构件承受静力荷载产生的轴心拉力设计值为N=1100kN,若采用三面围焊,试设计此焊缝连接。

解:正面角焊缝 且故可取,此时焊缝的计算长度 正面焊缝的作用: 则由平衡条件得: 所以它们的焊缝长度为

,取370mm, ,取95mm。 17. 如图3-61所示的焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝,拼接处作用有弯矩,剪力,钢材为Q235B钢,焊条用E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。 解:(1)确定焊缝计算截面的几何特征 x轴惯性矩: 中性轴以上截面静矩: 单个翼缘截面静矩: (2)验算焊缝强度 焊缝最大拉应力(翼缘腹板交接处):

查表知,,所以焊缝强度不满足要求。 19. 按高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接设计习题18中的钢板的拼接,采用8.8级M20(=21.5mm)的高强度螺栓,接触面采用喷吵处理。 (1)确定连接盖板的截面尺寸。 (2)计算需要的螺栓数目并确定如何布置。 (3)验算被连接钢板的强度。 解:(1)摩擦型设计 查表得每个8.8级的M20高强度螺栓的预拉力,对于Q235钢材接触面做喷砂处理时。 单个螺栓的承载力设计值: 所需螺栓数: (2)承压型设计 查表知,。 单个螺栓的承载力设计值: 所需螺栓数: 螺栓排列图如下所示

钢结构材料讲解

钢结构材料 一、单选题 1.某碳素钢的化验结果有下列元素:①S;②Mn;③C;④P;⑤O;⑥N;⑦Si;⑧Fe。下列()全是有害元素。 A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①④⑤⑦ 2.关于钢材的强度设计值,下列说法中的()是正确的。 A.等于钢材的极限强度 B.为钢材的强度标准值除以抗力分项系数 C.等于钢材的强度标准值 D.等于钢材屈服点的上限值 3.下列钢结构采用的牌号中,不属于低合金高强度结构钢的是() A.Q235 B.Q345 C.Q390 D.420 4.下列钢号相同厚度不同的钢板,()钢板的强度最大。 A.12mm B.8mm C.20mm D.25mm 5.焊接承重结构不应采用下列()钢材。 A.Q 420B.Q390C.Q345D.Q235沸腾钢 6.符号-12×450×1200表示的钢构件是() A.角钢B.槽钢C.钢管D.钢板 7.在反复的动力荷载作用下,当应力比p=0时,称为( ) 。 A.完全对称循环B不完全对称循环C.脉冲循环D.不对称循环 8.在对称结构或构件进行正常使用极限状态计算时,永久荷载和可变荷载应采用()。 A. 设计值 B.永久荷载为设计值,可变荷载为标准值 C.永久荷载为标准值,可变荷载为设计值 D.标准值 9.在进行结构或构件的变形验算时,应使用() A.荷载的最小值 B.荷载的最大值 C.荷载的设计值 D.荷载的标准值 10.下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值,正确的一组是() a.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时,应采用荷载设计值 b .计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时,应采用荷载标准值 c.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载设计值 d. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时,应采用荷载标准值 A. a,c B.b,c C.b,d D.a,d 11. 验算组合梁刚度时,荷载通常取() A.最大值 B. 设计值 C. 组合值 D.标准值 12.钢结构更适合于建造大跨度结构,这是由于() A.钢结构的实际受力性能与力学计算结果最符合 B.钢材具有良好的焊接性 C.钢材具有良好的耐热性 D.钢结构自重轻而承载大 13.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构() A.密封性好 B.便于拆装 C.制造工厂化 D.自重轻 14.关与钢结构的特点叙述错误的是() A.建筑钢材的塑性和韧性好 B.钢材的耐腐蚀性很差 C.钢结构更适合于建造高层和大跨度结构 D.钢材具有良好的耐热性和防火性

钢结构18m梯形屋架设计实例

钢结构课程设计任务书 一、题目 某厂房总长度90m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30,屋 面坡度i=L/10;L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用 下杆件的内力)如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为:Q345钢,焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 (1)无檩体系:采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,L为屋架 跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以kN/m2为单 位; ②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7kN/m2,雪荷载的 =0.35kN/m2,施工活荷载与雪荷 基本雪压标准值为S 载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图

(a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直

支撑和系杆,见下图。因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三种编号 (a)上弦横向水平支撑布置图 (b)屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算 三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。风荷载对屋面为吸力,重

钢结构设计基本原理课后答案 肖亚明

合肥工业大学出版社出版 (肖亚明主编) 第三章 1. 解:Q235钢、2/160mm N f w f =、kN N 600= (1)采用侧面角焊缝 最小焊脚尺寸:mm t h f 6.5145.15.1max =?=≥ 角钢肢背处最大焊脚尺寸:mm t h f 12102.12.1min =?=≤ 角钢肢尖处最大焊脚尺寸:mm t h f 8~9)2~1(10)2~1(=-=-≤ 角钢肢尖和肢背都取 mm h f 8= 查表3-2得:65.01=K 、35.02=K kN N K N 39060065.011=?==,kN N K N 21060035.022=?== 所需焊缝计算长度: mm f h N l w f f w 63.217160 87.02103907.023 11 =????=?= mm f h N l w f f w 19.11716087.02102107.023 22 =????=?= 焊缝的实际长度为: mm h l l f w 63.2338263.217211=?+=+=,取240mm 。 mm h l l f w 19.1338219.117222=?+=+=,取140mm 。 (2)采用三面围焊缝,取mm h f 6= 正面角焊缝承担的内力为: kN f l h N w f f w f 97.16316022.1100267.07.033=?????==∑β 侧面角焊缝承担的内力为: kN N N K N 01.3082/97.16360065.02/311=-?=-= kN N N K N 02.1282/97.16360035.02/322=-?=-= 所需焊缝计算长度:

钢结构STS设计软件应用实例详解班.

钢结构STS设计软件应用实例详解班 报名简章开班时间: 2009年11月16日至18日(3天),11月15报到2010年1月25日至27日(3天),1月24报到适应学员: 基本掌握钢结构设计软件STS的使用方法,接触过,或将应用钢结构设计软件STS从事钢结构工程设计的相关人员。 培训目标: 为基本掌握钢结构设计软件STS的使用方法的设计人员,在接触或进入应用钢结构设计软件STS从事钢结构工程设计时,能具备典型钢结构工程设计的初步技能,举一反三,进而较快投入实际钢结构的工程设计。 培训方式: 采用对具普遍性的典型钢结构工程实例,应用钢结构设计软件实施设计过程的详细讲解、答疑,并辅以适当的上机操作实践。提供详解讲义。 授课老师:郭丽云 授课大纲: 第一章门式刚架设计 【例题1】:多跨门式刚架例题,主要说明普通多跨门式刚架三维设计的方法。 1.1、模型输入 带抗风柱的门式刚架的模型如何建立? 三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入? 如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?

如何确定门式刚架的计算长度? 如何正确设置单拉杆件? 两种类型抗风柱的设计方法? 如何正确确定风荷载标准值及各荷载方向? 如何应用“互斥活荷”? 如何确定“参数输入”中的各项参数? 参数输入中的“验算规范”与“构件修改”中的验算规范有何区别? 新版加劲肋如何设置,及对计算结果的影响? 如何确定附加重量? 独立基础的设计 1.2、优化与计算 如何通过优化设计带来经济效益? “结构计算”及结果查看 门式刚架变截面杆件高厚比如何控制,如何解决其超限问题? “绝对挠度”与“相对挠度”有何区别,如何判断计算结果的合理性? 柱顶位移如何控制? 1.3、屋面、墙面设计 屋面、墙面构件的布置 檩条、墙梁、隅撑等的计算与绘图 1.4、施工图 如何合理选择节点的连接形式及设计参数? 自动生成各榀刚架施工图 如何设计抗剪键? 材料统计与报价 1.5、三维效果图 【例题2】:带吊车的门式刚架例题,主要说明在门式刚架的三维设计中如何进行吊车的布置与计算。 吊车的平面布置及注意事项?

《钢结构设计规范》2017最新版对抗震更高要求

两章,“构造要求(原第 8 章)” 中与柱设计相关的内容移入 钢结构设计规范》 2017 最新版— —对抗震更高要求 导读】 目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是 GB50017-2003 , 随着科技的进步,各种计算软件的更新及近年来频发的自然 灾害,尤其是自汶川地震以来,对建筑防灾减灾,尤其是抗 震有更高的要求,基于重重原因,新版《钢结构设计规范》 的修订出台是设计师一直很期待的。 12017 最新版《钢结构 设计规范》主要修订内容如下: 01 术语和符号(第 2 章) 删除了原规范中关于强度的术语 ,增加了本次规范新增内容 的术语。 02 基本设计规定(第 3 章)增加了“结构体系”和“截面板件 宽厚比等级”;“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料 第 4 章)”;关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳 定性设计(第 5 章)”;“构造要求(原第8 章)” 输及安装的原则性规定并入本章。 03 受弯构件的计算 (原第 4 章)改为“受弯构件(第 6 章)” 移入本章。 04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原第 5 章)改 为“轴心受力构件(第 7 章)”及“拉弯、压弯构件(第 8 章)” 中制作、运 增加了腹板开孔的内容,“构造要求” 中与梁设计相关的内容

第7 章。 05 疲劳计算(原第6 章)改为“疲劳计算及防脆断设计(第 16 章)”增加了简便快速验算疲劳强度的方法,“构造要求(原第8 章)”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章,并增加了抗脆断设计的补充规定。 06 连接计算(原第7章)改为“连接(第11章)”及“节(点第

钢结构设计课程设计--

普通梯形钢屋架设计 一、设计资料 某车间跨度为m l 120=,屋架间距6m ,屋面采用m 65.1?预应力钢筋混凝土大型屋面板。20mm 厚水混砂浆找平层,三毡四油防水层,屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土C30,屋架跨度、保温层荷载标准值和屋面积灰荷载标准值按指定的数据进行计算。 1、柱距6m,梯形钢屋架跨度m L 21= 2、屋架采用的钢材及焊条为:Q 235钢,焊条为E 43型,手工焊。 3、梯形钢屋架荷载标准值(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 20mm 厚水泥砂浆找平层 0.4 保温层 0.5 预应力混凝土大型屋面板 1.4 屋架及支撑自重:按经验公式q = 0.12 + 0.011L 计算: q = 0.12 + 0.011×21=0.3512kN/m 悬挂管道: 0.15 2kN/m 永久荷载总和:0.4×2+1.4+0.5+0.351+0.15=3.2012kN/m (2) 可变荷载: 屋面活荷载标准值: 0.7 雪荷载标准值: 0.35 积灰荷载标准值: 0.8 由于屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑,屋面活荷载比屋面雪荷载大,取 较大值,这里下面计算只要考虑屋面活荷载。

二、节点荷载计算 ①全跨屋面永久荷载作用下 2/03.285.16201.3m kN P =??= ②全跨可变荷载作用下 2/78.125.169.08.05.167.0m kN P =???+??= ③当基本组合由可变荷载效应控制时,上弦节点荷载设计值为 ()kN S p 46.525.168.09.07.04.1809.282.1=???+?+?= 当基本组合由永久荷载效应控制时,上弦节点荷载设计值为: kN S p 14.545.16)8.09.07.07.0(4.1809.2835.1=???+??+?= 由上可知,本工程屋面荷载组合由永久荷载效应控制,节点集中力设计值P=54.14kN 。 ④屋架节点荷载计算,计算屋架时应考虑下列三种荷载组合情况: 第一、全跨永久荷载+全跨可变荷载; 第二、全跨永久荷载+(左)半跨可变荷载; 第三、屋架和支撑自重+(左)半跨屋面板重+(左)半跨施工荷载 设: 1P ---由永久荷载换算得的节点集中荷载; 2P ---由可变荷载换算得的节点集中荷载; 3P ---由部分永久荷载(屋架及支撑自重)换算得的节点集中荷载; 4P ---由部分永久荷载(屋面板重)和可变荷载(屋面活荷载)换算得 的节点集中荷载。

《钢结构设计禁忌及实例》资料

《钢结构设计禁忌及实例》 《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日 内容简介本书依据相干规范及工程实践经验,对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示,进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容,提出哪些题目不能那样做,而应当如何做。本书内容翔实,实用性、对照性强,可供盛大结构设计职员利用,也供相干专业施工、科研、教学职员参考。 索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例 【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂 【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱 【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构 【案例1.4】过量积灰积雪 【案例1.5】在吊车梁上随意施焊 【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏 【案例1.7】电机与平台共振 【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映 【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位 【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目 【案例1.11】钢材选择或利用不当

【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系 【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点 【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别 【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏 【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目 【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲 【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算 【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理 【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法 第2章选料 【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解 【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求 【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板 【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚 【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体 【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解 【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途 【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配 【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解 【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值

最新钢结构设计原理考试重点

1、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料,能结合在一起有效地共同工作的理由? (1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合 成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度 变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。 (3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混 凝土的共同作用。 2、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的?为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施? (1)光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力和咬合力提供; 带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。(2)提高混凝土强度或使用高强混凝土;使用钢纤维混凝土。 3、什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的有哪些因素? 在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。 影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小(2)加载时混凝土的龄期(3)混凝土的组成成分和配合比(4)养生及使用条件下的温度与湿度 4、什么是承载能力极限状态?哪些状态认为是超过了承载能力极限状态? 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载

(3)结构转变成机动结构(4)结构或结构构件丧失稳定(5)结构因局部破坏而发生连续倒塌(6)结构或构件的疲劳破坏(7)地基丧失承载力而破坏 5、什么是正常使用极限状态?哪些状态认为是超过了正常使用极限状态? 正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项限制的状态。超过了正常使用极限状态:(1)影响正常使用或外观的变形(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(3)影响正常使用的震动(4)影响正常使用的其他特定状态 6、钢筋混凝土梁和板内配置哪些钢筋,其作用是什么?梁内钢筋的配置通常有下列几种: 1)纵向受拉钢筋(主钢筋) 纵向受力钢筋的主要作用是承受外力作用下梁内产生的拉力。因此,纵向受力钢筋应配置在梁的受拉区。 2)弯起钢筋或斜钢筋 弯起钢筋通常是由纵向钢筋弯起形成的。其主要作用是除在梁跨中承受正弯矩产生的拉力外,在梁靠近支座的弯起段还用来承受弯矩和剪力共同作用产生的主拉应力。 3)架立钢筋 架立钢筋的主要作用是固定箍筋保证其正确位置,并形成一定刚度的钢筋骨架。同时,架立钢筋还能承受因温度变化和混凝土收缩而产生的应力,防止裂缝产生。架立钢筋一般平行纵向受力钢筋,放置在梁的受压区箍筋内的两侧。 4)箍筋 箍筋的主要作用是承受剪力。此外,箍筋与其他钢筋通过绑扎或焊接形成一个整体性良好的空间骨架。箍筋一般垂直于纵向受力钢筋。 5)水平纵向钢筋 主要的作用是在梁侧面发生混凝土裂缝后,可以减少混凝土裂缝宽度

钢结构设计涉及规范最新

最近审查的钢结构图纸较多,发现施工图钢结构设计说明和计算书中依据的许多规范已废止,原因大概有二种,一是采用的计算软件版本过低,软件本身采用旧规范,二是钢结构说明直接套用别人的旧说明,设计人员未及时更新。现把常用的一些与设计有关的规范列于下面,给出的均为国家已经颁布的最新版本(更新至2013年6月)。对目前尚在编制阶段的相关规范,待正式颁布后,再及时更新。 1.钢结构设计依据标准 【通用标准】 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 【高层高耸钢结构标准】 《高层民用建筑钢结构技术规程》JCJ99-1998 《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》CECS 230-2008《高耸结构设计规范》GBJ135-1990

《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010 注:代替《网壳结构技术规程》JGJ61-2003和《网架结构设计与施工规程》JGJ7-1991 《膜结构技术规程》CECS 158-2004 【轻型钢结构标准】 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102-2002 《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144-2002 《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ 209-2010 《拱形波纹钢盖结构技术规程》CECS167-2004 【组合结构标准】 1.《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28-1990) 2.《矩形钢管混凝土结构设计规程》(CECS 159-2004) 3.《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001) 4.《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》(CECS188-2005) 5.《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-2006) 6.《组合楼板设计与施工规范》(CECS273-2010) 7.《空心钢管混凝土结构技术规程》(CECS254-2009)

钢结构课程设计参考示例

参考实例: 钢结构课程设计例题 -、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m,柱距6m,跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为-20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡,雪荷载标准值为0.75kN/㎡,积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架,其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm,所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质,钢材采用Q235―A―F,其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度:Lo=27000-2×150=26700mm,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2015mm(计算跨度处)。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸

屋架支撑布置见图2所示。 符号说明:GWJ-(钢屋架);SC-(上弦支撑):XC-(下弦支撑); CC-(垂直支撑);GG-(刚性系杆);LG-(柔性系杆) 图2 屋架支撑布置图

三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层(三毡四油上铺小石子)0.35kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土)0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡(由可变荷载控制) 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时,应考虑以下三种组合: 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表1。由表内三种组合可见:组合一,对杆件计算主要起控制作用;组合三,可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中,在屋架两侧对称均匀铺设面板,则可避免内力变号而不用组合三。

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