鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具體流程、內(nèi)容、要點事項和個人課程學(xué)習(xí)心得體會

1鋼管桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能：1.1.從力學(xué)角度來看，鋼管桁架桿件剛度大，用作桁架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。截面對稱有利于單一桿件的穩(wěn)定性設(shè)計；抗扭剛度好；局部穩(wěn)定優(yōu)；耐腐蝕性能好；1.2.從美學(xué)角度看，鋼管結(jié)構(gòu)外觀簡潔美觀，易實現(xiàn)建筑師的藝術(shù)構(gòu)思；1.3.從經(jīng)濟(jì)角度來看，鋼管結(jié)構(gòu)具有很高的強(qiáng)重比，從而節(jié)省材料并減少運(yùn)輸與安裝成本；鋼管加工較便利，可節(jié)約成本。2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具體流程、內(nèi)容和要點：2.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具體流程：2.1.1判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說：大廈、體育館、歌劇院2.1.2.結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)選型及布置是對結(jié)構(gòu)的定性，由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計2.1.3.預(yù)估截面結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等2.1.4.結(jié)構(gòu)分析典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形;簡單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析;復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析2.1.5.工程判定要正確使用結(jié)構(gòu)軟件，還應(yīng)對其輸出結(jié)果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征2.1.6.構(gòu)件設(shè)計構(gòu)件設(shè)計首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時,可選擇Q345;穩(wěn)定控制時,宜使用Q2352.1.7.節(jié)點設(shè)計?連接節(jié)點的設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對節(jié)點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節(jié)點分剛接,鉸接和半剛接。初學(xué)者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者2.2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具體內(nèi)容和要點2.2.1內(nèi)力分析與截面設(shè)計基本假定：桁架桿件只承受軸心拉力或壓力（實際情況：軸線交點可能存在偏心、非節(jié)點荷載）所有荷載都作用在節(jié)點上所有桿件都是等截面直桿各桿軸線在節(jié)點處都能相交于一點所有節(jié)點均為理想鉸接可以看出鋼管結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計過程與其他型鋼截面幾乎相同，因此，鋼管結(jié)構(gòu)的設(shè)計只重點介紹其構(gòu)造要求、節(jié)點焊縫連接和節(jié)點承載力的驗算2.2.2構(gòu)造要求1.節(jié)點主管應(yīng)連續(xù)，圓支管端部應(yīng)用鋼管相貫線切割機(jī)切成馬鞍形，直接焊于主觀外壁，而不得將支管插入主管內(nèi)；主管外部尺寸應(yīng)大于支管，壁厚不小于支管。2.主管與支管之間的夾角以及兩支管間的夾角，不宜小于30°，否則支管端部焊縫不宜施焊，焊縫熔深也不易保證，并且支管的受力性能也欠佳。3.支管與主管的連接節(jié)點處，除搭接節(jié)點外，應(yīng)盡可能避免偏心——內(nèi)力分析和截面設(shè)計的過程都可大大簡化，并可充分發(fā)揮截面和材料的優(yōu)良特性。4.對有間隙的K形或N形節(jié)點，支管間隙應(yīng)不小于兩支管壁厚之和——保證支管與主管間連接焊縫施焊的空間。5.對搭接的K形或N形節(jié)點，其搭接率滿足[25%,100%]的區(qū)間要求；支管厚度不同時，薄壁管應(yīng)搭在厚壁管上6.支管與主管之間的連接可沿全周用角焊縫或部分采用對角焊縫。對角焊縫的焊腳尺寸不宜大于支管壁厚的2倍。7.鋼管構(gòu)件承受較大集中荷載的部件其工作情況較為不利，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)措施，如加套管或加加勁肋等。如果橫向荷載通過支管施加于主管，則只要滿足有關(guān)節(jié)點強(qiáng)度的要求，就不必對主管進(jìn)行加強(qiáng)。8.鋼管構(gòu)件的接長或拼接接頭宜采用對接焊縫連接；當(dāng)兩管直徑不同時，宜加錐形過渡段；大直徑或重要的拼接，宜在管內(nèi)加短襯管；軸心受壓構(gòu)件或受力較小的壓彎構(gòu)件也可采用通過隔板傳遞內(nèi)力的形式；對工地連接的拼接，也可采用法蘭板的螺栓連接；2.2.3節(jié)點承載力計算1.主管和支管均為圓管的直接焊接節(jié)點承載力計算總的原則：為保證圓管結(jié)構(gòu)節(jié)點處主管的強(qiáng)度，支管的軸心力不得大于公式規(guī)定的承載力設(shè)計值。具體計算公式根據(jù)節(jié)點的不同形狀，如：X形節(jié)點、T形節(jié)點、K形節(jié)點、TT形節(jié)點、KK形節(jié)點而不同。2.矩形管直接焊接節(jié)點承載力計算總的原則：為保證節(jié)點處矩形主管的強(qiáng)度，支管的軸心力和主管的軸