鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計控制要點

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計控制要點總的原則整體把控，注重細部現(xiàn)實聯(lián)系理想強度，剛度，穩(wěn)定都重要強節(jié)點，弱構(gòu)件主要章節(jié)1、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍2、鋼結(jié)構(gòu)常見的破壞形態(tài)3、鋼結(jié)構(gòu)的材料性能4、鋼結(jié)構(gòu)的連接5、鋼結(jié)構(gòu)的有限元分析及實驗研究6、鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型7、鋼結(jié)構(gòu)常用的計算軟件8、鋼結(jié)構(gòu)的防腐及防火1.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍1）大跨度結(jié)構(gòu)2）重型廠房結(jié)構(gòu)3）受動力荷載影響的結(jié)構(gòu)4）可拆卸的結(jié)構(gòu)5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)6）容器和其它構(gòu)筑物7）輕型鋼結(jié)構(gòu)8）海洋平臺結(jié)構(gòu)

（1）大跨度結(jié)構(gòu)體育館、展覽館、影劇院、會議中心、機庫等（2）重型廠房結(jié)構(gòu)鋼鐵、化工、機械、發(fā)電等行業(yè)的廠房（3）受動力荷載影響的結(jié)構(gòu)：公路，鐵路，跨江，跨海（4）可拆卸、移動的結(jié)構(gòu)舞臺、展棚、軍用設(shè)施、溫室等（5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)金茂、環(huán)球金融中心、迪拜塔（5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)電視塔、天線、發(fā)射架、管道支架（6）容器和其它構(gòu)筑物

油罐、儲氣罐密封性好、耐高壓（7）輕型結(jié)構(gòu)廠房、住宅、公共建筑輕便、安裝迅速（8）海洋平臺2、鋼結(jié)構(gòu)常見的破壞形態(tài)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)可以出現(xiàn)于下列六種情況：（1）整個結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡（如傾覆）；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞；（強度破壞）（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系（倒塌）；（4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（屈曲等），網(wǎng)架倒塌；（5）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過度的塑性變形，而不適用于繼續(xù)承載；（6）在重復(fù)荷載作用下構(gòu)件疲勞斷裂。在這些極限狀態(tài)中，穩(wěn)定性、抗脆斷對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有重要的意義。整體把控定結(jié)構(gòu)方案，選結(jié)構(gòu)類型柱網(wǎng)的布置，抗側(cè)移構(gòu)件的布置，支撐或剪力墻，力爭使結(jié)構(gòu)平面布置規(guī)則。軟件計算，整體參數(shù)，周期比，整體側(cè)移，層間側(cè)移；構(gòu)件的應(yīng)力比，位移。應(yīng)力比：主要傳力構(gòu)件，二級構(gòu)件，次要構(gòu)件0.95以下。可用的軟件有SAP2000，MIDAS，PKPM等軟件青島郵輪母港客運中心鋼屋蓋考慮行波效應(yīng)的地震反應(yīng)分析

注重細部3鋼結(jié)構(gòu)的材料3.1對鋼結(jié)構(gòu)用材的要求鋼材——鐵（Fe）、碳（C）及其它元素的合金?；瘜W(xué)成分——碳素鋼，低合金鋼，不銹鋼，耐候鋼。結(jié)構(gòu)鋼材——鋼板，型鋼。供貨鋼材鋼板型鋼熱軋冷成型結(jié)構(gòu)用鋼：碳素鋼、合金鋼中少數(shù)幾種。鋼材的選用：Q235B，Q345B，Q345C等牌號（簡稱鋼號）：半鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量分級屈服強度，大小為235N/mm2☆屈服強度，基本反映含碳量高低。☆質(zhì)量分級AD，表示質(zhì)量低高（根據(jù)沖擊韌性和冷彎性能劃分）3鋼結(jié)構(gòu)的材料結(jié)構(gòu)腹鋼須市具備數(shù)性能露：較高的秒強度，池塑性好告，韌性解好，良藏好的加您工性能愉，適合糾冷、熱擱加工，芬良好的務(wù)可焊性誘。一、級單向閘拉伸免時的穩(wěn)工作個性能3鋼結(jié)構(gòu)垃的材料拉伸試擾驗鋼材在肆常溫、究靜載條算件下一禁次拉伸燒所表現(xiàn)奇的性能強度云指標變形性脅能ⅠⅡ恥Ⅲ戀Ⅳ笑ⅤⅠⅡ殼Ⅲ療Ⅳ琴ⅤⅠⅡ蠶Ⅲ協(xié)Ⅳ櫻ⅤⅠⅡ櫻Ⅲ捎Ⅳ磨ⅤⅠⅡ鋼Ⅲ呈Ⅳ羊ⅤⅠⅡ米Ⅲ俘Ⅳ喉ⅤⅠⅡ鄙Ⅲ幼Ⅳ調(diào)ⅤⅠⅡ去Ⅲ屑Ⅳ更ⅤⅠⅡ有Ⅲ競Ⅳ性ⅤⅠⅡⅢⅣⅤⅠ彈性糾階段Ⅱ彈塑壘性階雨段Ⅲ塑性已階段Ⅳ應(yīng)變界硬化練階段Ⅴ頸縮階蟻段主要續(xù)力學(xué)芒性能干指標老：彈性模祖量比例行極限屈服犬點抗拉該強度伸長厘率3鋼結(jié)構(gòu)液的材料二、冷混彎性能判別復(fù)鋼材變塑性飾變形暮能力幣及冶殲金質(zhì)焦量的體綜合岡指標之。根據(jù)試辨樣厚度腰，按規(guī)生定彎心蘭直徑將衫試樣彎拜曲180劣°，其表爐面及側(cè)3鋼結(jié)仰構(gòu)的孕材料三、桂沖擊配韌性韌性是縱鋼材斷明裂時吸樓收機械勞能力的股量度。蘭實際中故用沖擊遞韌性衡蝕量鋼材擁抗斷裂農(nóng)的性能甜。測量方船法：梅氏方直法夏比法缺口組韌性北值受遞溫度伶影響液：常溫（20±5℃）0℃負溫狗（-20獎℃或-4夏0℃）3鋼結(jié)忙構(gòu)的泛材料碳素結(jié)膜構(gòu)鋼質(zhì)世量分級質(zhì)量分級沖擊韌性冷彎性能A不要求需要則進行BAKV≥27J（常溫）合格CAKV≥27J（0℃）合格DAKV≥27J（-20℃）合格改進韌臉性，保證可旅焊性注：白表中理沖擊毀韌性伯采用波夏比V形缺衛(wèi)口試鋼驗。3鋼結(jié)構(gòu)等的材料對鋼扭材力尼學(xué)性掏能影及響的誘因素一）、暑化學(xué)成展分的影下響二）觸、成鞏材過泉程的往影響1、生袋產(chǎn)過粥程冶煉美，澆回筑，武軋制儀（鋼眉板厚貴薄）串，熱油處理2、加工腥過程（3）應(yīng)隱力①殘俱余應(yīng)茄力：壁降低窯實際藏承載淡力；②應(yīng)力衫集中：③復(fù)奧雜應(yīng)策力狀凡態(tài)：少多向甜應(yīng)力呆，降室低延愛性。避免炭焊縫牲交叉應(yīng)力蒼狀態(tài)4鋼結(jié)構(gòu)炮的連接一、鋼談結(jié)構(gòu)的蔥連接方撫法焊縫連扯接、鉚久釘連接感和螺栓依連接1、焊縫悅連接的跨特點●構(gòu)造喬簡單眼，連飄接方種便；●用料經(jīng)痕濟，不曬削弱截居面；●加工監(jiān)方便密，可球?qū)崿F(xiàn)公自動籃化操推作；●密閉性啄好，結(jié)輔構(gòu)剛度以大；●缺點：妄焊接應(yīng)之力和焊衫接變形湯；熱影網(wǎng)響區(qū)材萬質(zhì)變脆堵；對裂治紋比較匹敏感；抖低溫冷許脆；對類動力荷控載比較競敏感，很等。4鋼結(jié)構(gòu)牛的連接2、鉚釘液連接的妥特點●塑性廢和韌租性較箏好；●連接縣緊密江，傳唯力方穩(wěn)便；●用于顏直接蜓承受稿動力梁荷載等的結(jié)論構(gòu)中伐（如駱橋梁源）；●缺點蘭：構(gòu)詳造復(fù)過雜，妖費工撿費料次。很衣少使接用。3、螺栓胸連接的稼特點分普通描螺栓連接耕和高強費螺栓連接（1）普通穗螺栓連笛接●A、B、C三級：A和B為精撞制螺炮栓，C級為粗俗制螺栓高；●材料哨等級攤：A和B為8.準8級，C級為4.6級或4.8；●加工：A、B級由澡毛坯負在車退床上洪精確宮加工菠而成——精制；C級為朝由未銀經(jīng)加階工的島圓鋼炒壓制舞而成——粗制擁；4鋼結(jié)構(gòu)含的連接●螺孔：A、B級需要頃鉆模鉆溉成（Ⅰ類孔稅），局孔徑馬比螺么桿大0.3帳mm左右；C級為一隔次沖成禽或不用貫鉆模鉆狗成（Ⅱ類孔）赴孔徑比拾螺桿大1.5桶~3.除0mm。●受力：A、B級受力毛性能好得，連接銹變形小堪，可以雅既受拉童又受剪魚，用于章重要的志連接；C級螺醫(yī)栓連悅接性潑能不千如A、B級好委，主認要受突拉，脖用于照承受鐮靜力劍荷載泰和間接承受議動力荷血載的次撇要連接兼。●費用辟：A、B級成本晚昂貴，C級螺愁栓價準格便亮宜，哭能用C級螺栓造的地方指不用A、B級螺栓蘇。（2）高丘強螺蘇栓連竟接高強棄螺栓沃分為摩擦型高強漂螺栓鍬和承壓型高強土螺栓4鋼結(jié)構(gòu)訂的連接●摩擦型物高強螺達栓：只級依靠構(gòu)調(diào)件接觸箏面之間聾的摩擦川力來傳蛾遞剪力榨，以剪榨力等于誤接觸面笑摩擦力嘩為設(shè)計脹極限狀鍋態(tài)。●承壓型嘴高強螺折栓：允斃許接觸吵面滑移博（剪力蕉超過摩肌擦力）碗，以螺舅桿與構(gòu)究件之間嚷的擠壓驚而發(fā)生嚼的連接內(nèi)破壞作大為承載頭力極限斑狀態(tài)?！袷芰Γ耗偛列透咛枏娐菟羌羟凶兡[形小，盲彈性性莊能好，燃耐疲勞孝，特別虛適用動隔力荷載盡；承壓攜型高強跨螺栓的橋承載力手高于摩曬擦型，在剪切變讓形大，暢不得用眼于承受老動力荷東載的結(jié)肚構(gòu)。●材料等厲級：采到用45號鋼、40塊B和20喝Mn妄Ti械B鋼（烏熱處朝理）厘，材龍料等膛級為8.響8級或10取.9級。●孔徑：餐摩擦型洗高強螺市栓孔徑柔比螺栓甘大1.5兇~2.悶0mm；承明壓型胡高強口螺栓蒼孔徑憶比螺弓栓大1.0獻~1.丈5mm。4鋼結(jié)構(gòu)掘的連接二、焊環(huán)接方法母和焊縫茅連接形齒式1、鋼己結(jié)構(gòu)勸常用挽的焊殼接方陳法介元紹●手工摘電弧腔焊。焊條粒選擇介：Q23膝5選擇E4占3型；Q34彎5采用E5撓0型焊最條；Q3免90和Q4卷20采用E55型焊懸條；罷不同僻鋼種時之間?。ɡ齉23逝5與Q34抹5)宜選匙用低涼組配壞方案盲（E4州3型）●自動或餐半自動致埋弧焊咽?！駳怏w撿保護爹焊。2、焊丙縫缺諷陷及靜焊接釀質(zhì)量券檢驗●焊縫缺注陷：裂膝紋、焊顛瘤、燒點穿、氣孤孔、未值焊透、張夾渣、核咬邊、慰未熔合作等4鋼結(jié)構(gòu)于的連接●焊縫釋質(zhì)量昌檢驗飼：外渣部檢貓驗外外部（撞外部例尺寸鈴和缺毯陷）煤和內(nèi)內(nèi)部檢囑驗（缺內(nèi)部尋缺陷扯）。內(nèi)部檢團驗方法丘：①超聲石波（主要)；②磁灘粉（輔路助）；③熒光居檢驗（平輔助）臂；④x射線、γ射線等獸（x射線應(yīng)字用廣）荷。●焊縫質(zhì)鈴量等級塞：《鋼結(jié)曬構(gòu)工縱程施遺工質(zhì)溪量驗蛋收規(guī)蕩范》對焊縫土分為一賴級、二滋級和三資級。三級焊艷縫只要道求進行土外觀檢夕驗并符結(jié)合標準軋；一級川、二級把除了外撥觀檢查熄外，還但必須進奮行一定露量的超填聲波檢況驗并符素合相應(yīng)趕的標準姑?！窈缚p望等級哲的選族用：①疲蝕勞驗做算的旬構(gòu)件填：垂串至于興作用嫩力方管向的艦橫向?qū)尤夂缚p受拉重時為獲一級見，受翠壓時絮為二禁級；4鋼結(jié)啟構(gòu)的藍連接②不進朵行疲浙勞計畜算的協(xié)構(gòu)件臨：對接叛焊縫要求放等強聰時受兩拉焊攔縫不汽低于犧二級暴，受拾壓時鄉(xiāng)豐宜為蹲二級覺；③重級艷工作制倆吊車和Q≥5揀0T的中級探工作制逐的吊車培，吊車菊梁腹板慎與上翼僻緣之間嚴的T形焊透即的對接緞與角接旅組合焊登縫，不跑低于二腦級；④角焊承縫一般哲為三級概，只有境直接承叛受動力交荷載的欠焊縫應(yīng)黎為二級層。3、焊設(shè)縫連理接形臥式和駝焊縫趙形式●焊縫府連接糊形式觸：按釀?wù)毡徽催B接肌構(gòu)件兆的相驚對位逢置來男分為替對接迅（直惑接對捉接和閣蓋板膽對接暖）、冶搭接謠、T形連午接和壞角部汪連接矩等4鋼結(jié)構(gòu)摸的連接●焊縫兄形式終：對虎接焊析縫和鵲角焊洽縫●對接焊闖縫：正累對接焊陡縫和斜瘡對接焊巨縫●角焊形縫：酒正面錯角焊竄縫（刊端縫德）、僅側(cè)面投角焊飾縫（獅側(cè)縫侵）和恥斜角熱焊縫事（斜粉縫）連續(xù)角萍焊縫（塘重要構(gòu)堅件）和棄間斷角者焊（次衡要構(gòu)件受）：間謊斷角焊稍縫間斷驅(qū)距離l≤1堂5t（受朱壓）砌和l≤3漠0t（受拉薯），t為較鴉薄件勻的厚恒度●按照智施焊辦位置漂分：促平焊清（俯鴿焊）限、橫刪焊、異立焊撒和仰籮焊四坦種。暖焊接影質(zhì)量芳影響丑較大跑。4、焊縫土代號、坦螺栓及目其孔眼謎圖例●焊縫代異號：●螺栓煩及其鄙孔眼夸：4鋼結(jié)構(gòu)比的連接三、恒焊接羞應(yīng)力步和焊限接變披形1、焊接奔應(yīng)力●焊接應(yīng)仆力產(chǎn)生貌的原因監(jiān)?！窈附討?yīng)房誠力的類猶型：縱像向焊接界應(yīng)力；擠橫向焊長接應(yīng)力辨；厚度象方向的咬焊接應(yīng)侄力?！窈附討?yīng)誰力對結(jié)馳構(gòu)性能歌的影響頁：不影弦響結(jié)構(gòu)寨的靜力替強度；累降低結(jié)端構(gòu)的剛罵度；降憑低結(jié)構(gòu)庸的穩(wěn)定堤承載力嘗；增加勤了結(jié)構(gòu)板在低溫廁下的脆瞎斷傾向茄；對結(jié)躬構(gòu)的疲揀勞強度牧有明顯休的不利屋影響。2、焊接逮變形●焊接胡變形撿：局臟部鼓碰曲、巧彎曲榜、歪貿(mào)曲和變扭轉(zhuǎn)喉等，丟影響伐構(gòu)件像在正密常使攀用條押件下脆的承鬧載能擇力。3、減少昆焊接應(yīng)埋力和焊觀接變形終的措施設(shè)計上淹：●焊件位悟置的安晉排要合君理。盡下量使焊羅縫對稱章于構(gòu)件嫩截面的鏟中心軸己?！窈缚p尺莫寸要適腥當(dāng)。不次得隨意抱增大焊閑縫的厚公度。●焊縫的褲數(shù)量宜畜少，且斥不宜過稠分集中盤?！駪?yīng)盡榆量避邀免兩桑條或古三條塌焊縫鳳垂直披交叉平?！癖M量櫻避免期在母梳材厚丹度方型向的絹收縮斥應(yīng)力顆。工藝奔上：●采取溪合理姿的施禍焊次提序。邪例如域分段濕退焊柏、分哪層焊趙和工脫字形銷截面游的對都角跳買焊等遙。●采用反與變形法卻。●對于小鏟尺寸焊狗件，采后取焊前況預(yù)熱，拾焊后回狗火加熱禿至600度左右纏，然后界慢慢冷賴卻，可怎以消除餐焊接應(yīng)賓力和焊泡接變形襲?！癫扇∧粍傂陨婀潭ɑシ▉磔^控制逝焊接必變形盜，但誤增加晝了焊崗接應(yīng)火力。四、普詠通螺栓星連接與共構(gòu)造1、螺栓療的排列●螺栓排罷列要求增：受力完要求；跌構(gòu)造要平求；施腎工要求袍?！衤菟ㄍ雠帕醒惴绞阶剑翰⒌K列和無錯列蜓兩種嘴?！衤菟ㄋ馀帕写业淖瞰C大和偽最小乎容許浩距離語。2、螺栓綿的構(gòu)造鍬要求●每一構(gòu)李件在節(jié)默點上以吊及拼接豆接頭的甩一端，綢永久螺吵栓的數(shù)目不少殃于2個。●對直焰接承槳受動害力荷聞載的屬普通滔螺栓始連接旺，應(yīng)當(dāng)才采用額雙螺榮帽或貼其它念防止狠螺帽巷松動毫的有盛效措喘施?！裼捎贑級螺栓訴與孔壁底有較大下間隙，委一般只資受拉力津，不宜斜受剪，丹承受靜貫力荷載忘結(jié)構(gòu)的足次要連傅接、可谷拆卸結(jié)松構(gòu)和臨些時結(jié)構(gòu)逮，可采備用C級螺獅栓受統(tǒng)剪。棄重要壟結(jié)構(gòu)政中，祖優(yōu)先拐采用枝高強障螺栓鍬。五、飾高強脊螺栓巧連接釋與構(gòu)夸造●當(dāng)型條鋼構(gòu)雜件的迫拼接粒采用暮高強棉度螺嚴栓連纖接時覆，由匹于型碼鋼的劍抗彎箱剛度趟較大三，不鉆能保陰證摩挖擦面噸緊密愚貼和蝕，故疏不能雁用型證鋼作潛為拼顛接件關(guān)，而掏應(yīng)采份用鋼芒板?！裨诟邚娛捕嚷菟ɑB接范演圍內(nèi)，辭構(gòu)件接服觸面的苦處理方醋法應(yīng)在躺施工圖基中說明憐。防止歉脆性蹤蝶斷裂影響鋼們材脆斷攔的因素挑：鋼材葵的質(zhì)階量，燈鋼板室的厚滲度，年加荷行速度產(chǎn)，應(yīng)廉力性緣瑞質(zhì)和辦大小嗽，最叮低使旋用溫那度，受連接引的方屯法，異應(yīng)力啞集中念程度漫等。防止脆攀斷的措碗施有：1）對掏低溫廚地區(qū)像的焊脅接結(jié)汪構(gòu)要允注意據(jù)選擇河鋼材孕的材糕質(zhì)；2）對焊比接結(jié)構(gòu)煩特別是趕低溫地檔區(qū)，設(shè)潛計時要補注意焊號縫的正卡確布置等和施焊嚴時注意石焊縫的糞質(zhì)量；3）力求諒避免應(yīng)揀力集中困；4）結(jié)卻構(gòu)在視使用百時應(yīng)孩避免敵使其宴突然拔受力猾，要胡使加蜻荷的哨速度暗不致稀過大尋。5）設(shè)置牲多道防鼻線兩個重聲要細節(jié)隔：避免貸焊縫交嚇叉；集舌中荷載必處設(shè)加膊勁肋。鋼材脆伴斷兩個重液要細節(jié)裹：避免焊躲縫交叉芒：避免搞三向受登拉，防胳止斷裂買。集中倆荷載坐處設(shè)宇加勁橫肋：中防止山局部兵屈曲圓。