钢结构工程设计

时间:2024-06-15 03:01:17编辑:小星

钢结构设计标准

法律分析:
1.钢结构设计必须适应社会主义现代化建设的需要,贯彻执行国家的技术经济政策,从实际情况出发,合理选用材料和结构方案,使结构方案符合可持续发展的要求,并做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。
2. 钢结构设计应遵循下列原则:
(1) 建筑钢结构的设计首先应满足生产工艺、建筑功能和形式的要求,并在此基础上做到结构合理、安全可靠、经济节约。为此,结构设计人员应充分了解生产操作过程以及建筑功能和艺术的要求以便和工艺及建筑人员共同商定最合理的方案。
(2) 设计钢结构时,应从工程实际出发,考虑材料供应情况和施工条件,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,同时还要符合防火标准,注意结构的防腐蚀要求。在技术经济指标方面,应针对节约材料、提高制作劳动生产率、降低运输费用和减少安装工作量以缩短工期等主要因素,进行多方案比较,通过分析,根据具体情况抓主要矛盾以形成综合经济指标最佳的方案。
(3) 遵循局部服从整体原则,应从提高综合经济效益出发,不宜围于某一种构件的得失而影响总的经济指标,如:
1) 上部结构应和地基基础的建设费用统一考虑;
2) 厂房屋架的端部高度应和墙面结构的费用统一考虑;
3) 有吊车厂房柱的截面高度宜和厂房建筑面积统一考虑等。
(4) 注意当前和长远结合,随着科技进步和工艺革新的加快,在设计时,需考虑今后改建的可能性和简便性。
(5) 在可能条件下,逐步向结构定型化、构件和连接接头标准化的方向发展。在具体设计中应尽量减少构件和连接的类型,注意构件断面的协调和构造处理的统一性。
(6) 遵循集中使用材料的原则,即适当扩大柱距使承重结构大型化,减少构件数量,将钢材集中使用千承受主要荷载的结构上,使承受其他荷载和特殊荷载(如地震作用)的钢材消耗量减至最低限度。
(7) 在保证结构安全可靠的前提下,实行功能兼并的原则,即一个构件可同时承担多种功能,如既起承重作用又起维护作用的结构或既是承重构件又是稳定体系的网架等。
(8) 在钢材选用方面应考虑结构的工作条件(如受力情况、温度和周围介质环境等)、材料供应和加工制作诸方面的因素。对各类各级钢材应充分发挥其作用,重点是推广采用高效能钢材

法律依据:
《钢结构设计标准》
1.基本设计规定(第3章)”增加了截面板件宽厚比等级,“材料选用”及“设计指标”内容移人新章节“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(原标准第8章)”中“大跨度屋盖结构”及“制作、运输及安装”的内容并入本章;
2.“受弯构件的计算(原规范第4章”改为“受弯构件(第6章)”,增加了腹板开孔的内容,“构造要求(原规范第8章)”的“结构构件”中与梁设计相关的内容移人本章;
3.“轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算(原规范第5章)”改为“轴心受力构件(第7章)”及“拉弯、压弯构件(第8章)”两章,“构造要求(原规范第8章)”中与柱设计相关的内容移第7章。;
4.“疲劳计算(原规范第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(原规范第8章)”中“对吊车梁和吊车桁架(或类似结构)的要求”及“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移人木章,并增加了抗脆断设计的规定;
5.“连接计算(原规范第7章)”改为“连接(第11章)”及“节点(第12章)”两章,“构造要求原规范第8章)”中有关焊接及螺栓连接的内容并入第11章、柱脚内容并入第12章;
6.“构造要求(原规范第8章)中的条文根据其内容,分别并入相关各章,其中“防护和隔热移入“钢结构防护(第18章)”;
7.“塑性设计(原规范第9章)”改为“塑性及弯矩调幅设计(第10章)”,采用了利用钢结构塑性进行内重分配的思路进行设计;
8.“钢管结构(原规范第10章)”改为钢管连接节点(第13章)”,丰富了计算的节点连接形式,另外,增加了节点刚度判别的内容;
9.钢与混凝土组合梁(原规范第11章,修订后为第14章补充了纵向抗剪设计内容,翻除了与弯筋连接件有关的内容本次修订新增了材料(第4章)、结构分析与稳定性设计(第5章)、加劲钢板剪力墙(第9章)钢管混凝土柱及节点(第15章)、钢结构抗震性能化设计(第17章)、钢结构防护(第18章)等章节,同时在附录中增加了常用建筑结构体系,钢与混凝土组合梁的疲劳验算等内容本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中冶京诚工程技术有限公司负责具体技术内容的解释执行过程中如有意见或建议请寄送中冶京诚工程技术有限公司。


钢结构相关规范标准

一、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》GB50016-2014 《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 【空间钢结构标准】 《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) 【钢结构连接标准】 1.《建筑钢结构焊接与验收规程》(JGJ81-2002) 2.《钢结构焊接规范》GB 50661-2011 3.《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-1991 4.《钢的弧焊接头 缺陷质量分级指南》GB/T 19418-2003 5.《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》(GB/T 985.1-2008) 6.《埋弧焊的推荐坡口》(GB/T 985.2-2008) 二、材料标准 【材质标准】 1.《碳素结构钢》GB/T700-2006 2.《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008 3.《合金结构钢》GB/T3077-1999 4.《厚度方向性能钢板》GB/T 5313-2010 5.《焊接结构用耐候钢》GB/T 4172-2000 6.《优质碳素结构钢》GB/T 699-1999 7.《高耐候结构钢》GB/T4172-2000 8.《耐热钢板》GB/T4238-1992 【螺栓连接标准】 1.《六角头螺栓C级》GB/T 5780-2000 2.《六角头螺栓》GB/T 5782-2000 3.《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228-2006 4.《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》GB1231-2006) 5.《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T 16939-1997 【焊接材料标准】 1.《碳钢焊条》GB/T 5117-1995 2.《低合金钢焊条》GB/T5118-1995 3.《不锈钢焊条》GB/T983-1995 4.《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/8110-1995 5.《埋弧焊用碳钢焊丝与焊剂》GB/T5293-1999 6.《熔化焊用钢丝》GB/T14957-1994 7.《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-1994 8.《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》GB/T17854-1999 9.《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470-1990 【涂装标准】 1.《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24-1990 2.《钢结构防火涂料通用技术条件》GB 14907-2002 3.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988 4.《表面粗糙度比较样块,抛丸,喷砂加工表面》GB6060.5-88 【型材标准】 1.《热轧型钢》GB/T 706-2008 注:代替GB/T 706-1988《热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差》、GB/T 707-1988《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》、GB/T 9787-1988《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》、GB/T 9788-1988《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》、GB/T 9946-1988《热轧L型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》。 2.《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T11263-2010 3.《结构用高频焊接薄壁H型钢》JG/T 137-2007 4.《冷弯型钢》GB/T6725-2008 5.《建筑用轻钢龙骨》GB/T 11981-2001 【板材标准】 1.《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T709-2006) 2.《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T708-2006) 3.《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》(GB/T3524-2005) 4.《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带》(GB/T912-2008) 5.《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》(GB/T3274-2007) 6.《碳素结构钢冷轧钢带》(GB/T716-1991) 7.《碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带》(GB/T11253-2007) 8.《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-2010) 9.《彩色涂层钢板及钢带》(GB/T12754-2006) 10.《建筑用压型钢板》(GB12755-2008) 【管材标准】 1.《结构用无缝钢管》(GB/T8162-2008) 2.《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T 17395-2008) 3.《结构用不锈钢无缝钢管》(GB/T 14975-2002) 4.《直缝电焊钢管》(GB/T13793-2008) 5.《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB6728-2002)

钢结构设计原理有关问题

钢结构设计方法采用 的是近似概率极限状态设计法,有时也称为概率极限状态设计 法。 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 1.可靠性(reliability)定义 按照概率极限状态设计法,结构可靠度定义为: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。是结构安全性、适用性和耐久性的总称。
钢结构(steel structure)是由钢板或型钢制造而成的结构,其主要特 点如下:
1.强度(strength)高 与其他材料诸如木材、砖石、混凝土相比,钢材的容 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 重虽然大,但强度高很多。现举例说明,《钢结构设计 规范》(GB50017-2003)中,强度最低的钢材为Q235, 钢结构加固公司www.jzjiagugs.com其抗拉、抗压强度设计值为215N/mm2,《混凝土设计规 范》(GB50010-2002 )中标号最高的为C80,其抗拉、 抗压强度设计值分别为 2.22N/mm2 、35.9N/mm2 ,由此可 见,前者抗拉强度为后者的 97倍,而抗压强度为6倍。 因此,在相同的荷载和条件下,钢结构的重量轻。
2.塑性(plasticity)、韧性(toughness)好 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 由于钢材的塑性好,一 般情况下,钢结构不会因偶然 或局部超载而发生突然断裂,而是以事先有较大变形为先 兆。钢材的韧性好,则使钢结构能很好地承受动力荷载, 这些性能均对钢结构的安全提供了可靠保证。
3.材质均匀 钢材的内部组织均匀,非常接近于各向同性体,在 使用应力阶段,钢材为理想弹性工作,符合工程力学的 基本假定。因此,钢结构实际受力情况与力学计算结果 吻合好,可根据力学原理建立钢结构的计算方法。
4.可焊性(weldability)好 可焊性是钢结构的独特优点。由于钢材的可焊性解决了 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 钢结构的制作问题,致使钢结构连接大为简化,可制造各种 复杂形状的结构。当然焊接也将产生残余应力、残余变形以 及热影响区脆性等问题。 5.工业化程度高 钢结构采用的型钢和钢板,经专业厂家制作为钢构件,然 后运至工地安装。型钢的大量采用再加上专业化的生产,故精 度高、制作周期短。工地安装广泛采用螺栓连接,良好的装配 性使工期大为缩短。此外,已建钢结构也易于拆卸。
6.密闭性好 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 钢材本身组织致密,焊接的钢结构可以做到完全密 闭,甚至铆接或螺栓连接都可以做到。因此,可用于建 造气密性和水密性要求高的气罐、油罐和高压容器。


这道钢结构--原理及设计题目怎么做?有图

------------------------------- | 简支梁设计 | | | | 构件:BEAM1 | | 日期:2014/01/20 | | 时间:11:14:23 | -------------------------------
----- 设计信息 -----
钢梁钢材:Q235 梁跨度(m): 9.000 梁平面外计算长度(m): 3.000 钢梁截面:焊接组合H形截面: H*B1*B2*Tw*T1*T2=600*300*300*12*20*20 容许挠度限值[υ]: l/400 = 22.500 (mm) 强度计算净截面系数:1.000 计算梁截面自重作用: 计算 简支梁受荷方式: 竖向单向受荷 荷载组合分项系数用户输入:恒荷1、活荷1
----- 设计依据 -----
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
----- 简支梁作用与验算 -----
1、截面特性计算 A =1.8720e-002; Xc =1.5000e-001; Yc =3.0000e-001; Ix =1.1852e-003; Iy =9.0081e-005; ix =2.5162e-001; iy =6.9369e-002; W1x=3.9507e-003; W2x=3.9507e-003; W1y=6.0054e-004; W2y=6.0054e-004;
2、简支梁自重作用计算
梁自重荷载作用计算: 简支梁自重 (KN): G =1.3226e+001; 自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=1.4695e+000;
3、梁上恒载作用 荷载编号 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 1 1 25.00 0.00 0.00 0.00
4、梁上活载作用 荷载编号 荷载类型 荷载值1 荷载参数1 荷载参数2 荷载值2 1 1 30.00 0.00 0.00 0.00
5、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位:KN)
△ 恒载标准值支座反力 左支座反力 Rd1=119.113, 右支座反力 Rd2=119.113
△ 活载标准值支座反力 左支座反力 Rl1=135.000, 右支座反力 Rl2=135.000
6、梁上各断面内力计算结果
△ 组合1:1恒+1活 断面号 : 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): 0.000 174.703 317.641 428.815 508.226 555.872 571.754 剪力(kN) : 254.113 211.761 169.409 127.056 84.704 42.352 0.000
断面号 : 8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m): 555.872 508.226 428.815 317.641 174.703 0.000 剪力(kN) : -42.352 -84.704 -127.056 -169.409 -211.761 -254.113
7、局部稳定验算
翼缘宽厚比 B/T=7.20 < 容许宽厚比 [B/T] =15.0
腹板计算高厚比 H0/Tw=46.67 < 容许高厚比[H0/Tw]=80.0
8、简支梁截面强度验算 简支梁最大正弯矩(kN.m):571.754 (组合:1; 控制位置:4.500m)
强度计算最大应力(N/mm2):137.830 < f=205.000 简支梁抗弯强度验算满足。
简支梁最大作用剪力(kN):254.113 (组合:1; 控制位置:0.000m)
简支梁抗剪计算应力(N/mm2):39.493 < fv=125.000 简支梁抗剪承载能力满足。
9、简支梁整体稳定验算 平面外长细比 λy:43.247 梁整体稳定系数φb:1.000 简支梁最大正弯矩(kN.m):571.754 (组合:1; 控制位置:4.500m)
简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2):144.721 < f=205.000 简支梁整体稳定验算满足。

10、简支梁挠度验算
△ 标准组合:1.0恒+1.0活 断面号 : 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m): 0.000 174.703 317.641 428.815 508.226 555.872 571.754 剪力(kN) : 254.113 211.761 169.409 127.056 84.704 42.352 0.000
断面号 : 8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m): 555.872 508.226 428.815 317.641 174.703 0.000 剪力(kN) : -42.352 -84.704 -127.056 -169.409 -211.761 -254.113
简支梁挠度计算结果: 断面号 : 1 2 3 4 5 6 7 挠度值(mm): 0.000 5.165 9.940 13.996 17.075 18.996 19.649
断面号 : 8 9 10 11 12 13 挠度值(mm): 18.996 17.075 13.996 9.940 5.165 0.000
最大挠度所在位置: 4.500m 计算最大挠度: 19.649(mm) < 容许挠度: 22.500(mm)
简支梁挠度验算满足。

****** 简支梁验算满足。******
====== 计算结束 ======


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