钢结构设计要点大揭秘!掌握这些,让你的建筑更稳固

   日期:2024-06-12     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:378    
核心提示:20、混合结构(多遇地震作用下的阻尼系数可取0.04),型钢混凝土柱轴压比计算应考虑混凝土和型钢的强度,注意与钢筋混凝土结构的不同,轴压比可用来求解型钢的面积;25、节点板的验算,应注意板件有效宽度的计算(钢结构设计规范,7.5.2);

1、工作平台的检验荷载应按主梁(0.85)和立柱(0.75)减小;

2.钢结构强度值、强度校正、较厚构件轴向拉伸和轴向压缩的强度;特别注意无垫块对接焊缝的校正和单侧连接的单角钢强度(在用单角钢校核格构构件中的拉杆和校核屋架腹杆时)

3.变形、稳定性、剪切强度计算采用总截面,弯曲、拉伸、压缩强度计算采用净截面;

4、预拱量的计算:注意改善外观及使用条件与改善外观条件的区别;

5、计算梁的弯曲强度时,塑性截面发展系数应注意翼缘自由悬伸宽度与厚度的比值,应控制在一定范围内;H型钢表示方法(总高度*翼缘总宽度*腹板厚度*翼缘厚度),钢材表示方法,数字为钢材的高度。

6.折减应力的计算点宜为梁腹板计算高度的边缘;对于局部受压计算,若集中荷载作用点处有加劲肋,则局部压应力可忽略,因此该处的折减应力和局部压应力可取为0。

7、梁的计算:强度、整体稳定性、局部稳定性(腹板及加劲肋的计算(横向、纵向、短向、腹板计算点的选择));(内力、总高厚比、临界应力)

8、组合梁腹板屈曲后强度计算,依据按全截面确定的梁的有效截面抵抗矩,即最大惯性矩;

9、轴压强度计算时,应注意计算高强度螺栓的摩擦型连接(同时应注意净截面的影响);轴压稳定计算时,应注意单轴对称截面的折算长细比及相应的计算高度(支撑设置的影响);

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局部稳定(翼缘和腹板的计算)。如果腹板局部稳定计算不一致,可以采用增加纵向加劲肋或取有效腹板截面(只考虑翼缘与腹板间20tw连接,即考虑腹板屈曲后的强度)来计算构件的强度和整体稳定,而稳定系数仍采用整个截面。同时应注意,受压构件和受弯构件的稳定系数计算不同,受压稳定系数主要受截面形式和长细比控制(注意板厚对截面类别确定的影响),受弯构件的稳定系数应予以简化,计算公式并作相应的修正。

10、格构构件轴压计算,实轴与实腹板类似,虚轴必须采用折算后的长细比;拉杆、拉板计算(轴压、线刚度、连接焊缝计算)时,应注意肢干的长细比计算(肢干计算长度应考虑拉板与肢干连接为焊接还是螺栓连接的影响)和虚拟轴周围的构件计算;同时应注意拉板的线刚度要求,即同一截面上拉板的线刚度应大于肢干线刚度的6倍;

11.用填充板连接的双角钢或双槽钢构件可按实腹构件计算罕遇地震钢结构阻尼比,但填充板之间的距离应满足要求(受压时为40i,两侧支撑点之间的填充板数量不应少于2块;受拉时为80i;i为分支的旋转半径);

12、轴心受压构件支撑构件轴力计算(支撑点位置、单柱还是多柱、支撑路数);

13、实腹单向弯压构件整体稳定计算:弯矩作用平面内计算(计算等效弯矩系数,对于单轴对称截面构件,必须在无翼缘侧计算);弯矩作用平面外计算;实腹双向弯压构件整体稳定计算,应在两个方向计算;格构构件与实腹构件类似(弯矩是绕虚拟轴,平面内整体稳定计算,应将长细比折算为计算稳定系数,对于平面外稳定,仅需将肢体构件作为轴心受力构件考虑,对于双向压压构件,肢体计算按实腹单向弯压构件整体稳定计算,并应注意计算长度和肢体轴力、弯矩的大小);

14、构件计算长度:桁架、框架结构(注意摆动柱的修正及相应梁远端铰的修正)、有支撑与无支撑的区别、梁计算刚度的修正:轴压大,节点连接在远端);对强轴方向即x轴有支撑的,弱轴方向即y轴方向计算长度减小。注意屋架上双肢钢组合T型截面强轴(x轴)与弱轴(y轴)对应的计算长度,注意支撑设置平面对其的影响,通常y方向大于x方向。注意框架柱、框架柱的拉、压弯曲计算,注意弯矩作用平面内、弯矩作用平面外是否有支撑,以及对有无侧向位移及计算长度的相应影响。 例如,对于框架结构,支撑往往设置在纵向,因此纵向没有侧向位移,但横向有侧向位移。强、弱支撑框架的校核:注意单位侧倾角处支撑产生的水平力。

15.连接计算、焊缝尺寸限值、最小螺栓布置要求;工字形(T形)截面对接焊缝弯曲计算采用减小应力评定;角焊缝应注意正焊缝(力垂直于焊缝方向,增大系数)与侧面焊缝(计算长度不宜大于60hf)计算差异,角焊缝长度不应小于8hf和40mm;对于承受弯矩的对接焊缝,有效焊缝的惯性矩应注意扣除无引弧板的焊缝长度(每条焊缝应扣除2t); 角焊缝的惯性矩与面积,在焊缝端部应扣除hf,在焊缝转角处不需要扣除(即计算焊缝长度时,若转角处有焊缝则不需要在端部减少hf),取有效宽度计算面积与惯性矩(he=0.7hf),计算时应注意参与计算的焊缝个数,不得遗漏;注意单角钢焊缝连接,焊缝强度应乘以系数0.85。注意加劲肋的荷载传递路径(注意紧固(压力计算)与通过焊缝传递(正面角焊缝)的区别)。

16、螺栓剪力计算:对普通螺栓,取抗剪承载力(剪切面数)与受压承载力(最小受压厚度,按受力方向考虑)中较小值;对受压类型的高强度螺栓,注意剪切面(螺栓杆或螺纹)的位置,对普通螺栓,取螺栓杆直径;对摩擦类型的高强度螺栓,与摩擦面、预紧力直接相关;螺栓组力计算,注意连接长度对轴力的修正(注意连接长度的计算,这部分只反映在螺栓组剪力计算中),以及对螺栓数量增加的修正(如填充板、单面连接、短角钢连接及铆钉铆接总厚度),螺栓拉力计算取螺纹处的有效截面; 在验算螺栓连接强度后,还需验算连接钢板及连接板的强度(连接钢板及连接板取最小净截面,并注意折线面的考虑,以及角钢最小净截面的计算,将角钢展开成平面计算);

17、螺栓组偏心拉力计算:普通螺栓组先按小偏心拉力计算(假定中性轴在螺栓组中心,最下面一排螺栓受拉而非受压),如不满足要求,则按大偏心拉力计算(假定中性轴在最外排螺栓中心线上,即用力平衡法求解螺栓受力)。高强度螺栓按小偏心拉力计算,纯受弯构件按大偏心拉力构件计算。注意梁柱连接处可采用支撑来承受梁传递的剪力。

18.钢-混凝土组合结构在计算强度、抗裂和变形时,可不考虑梁支座的作用;计算负弯矩面积时,应注意求解组合梁的塑性中和轴;计算剪力连接件时,应注意对连接件承载力进行修正;

19、组合梁挠度计算时,应注意标准组合和准永久组合(不考虑波形钢板的贡献)折算截面惯性矩的求解和刚度的折减;计算组合板时,确定混凝土中波形钢板的有效高度,计算弯曲承载力时,混凝土抗压强度和波形钢板钢筋强度应乘以折减系数0.8,自振频率不宜小于15Hz;

20、对于混合结构(小震下的阻尼系数可取0.04),钢混凝土柱轴压比计算应考虑混凝土和钢筋的强度。注意与钢筋混凝土结构不同,轴压比可用钢筋面积求解。

21.钢结构需作往复动荷载作用的疲劳计算,采用许用应力幅法,按弹性状态计算应力。计算时应注意计算点的位置(焊缝(16项,8类),其他为主要金属)、受力方式、施工方法等;荷载采用标准值,不需考虑动力系数;疲劳校核时,不能忽略基本组合下的强度校核;疲劳计算主要针对动态部分(即可忽略重力荷载),组合工字钢翼缘与腹板间焊缝的计算见本规范第7.3.1条;

22、塑性设计:材料要求、结构要求、允许长细比、杆件荷载计算(塑性惯性矩,指塑性中性轴上下部分对中性轴的面积矩,对工字形截面包括翼缘和腹板),对于压弯杆件包括平面内稳定计算和非平面内稳定计算(需根据侧向支撑点和弯矩进行分段计算,根据分段的侧向支撑点确定长细比),对于受弯杆件,只进行平面内计算,平面外侧向支撑点之间的距离即为计算段计算长度。

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23、钢管结构计算:施工要求(外径与壁厚比)、焊缝长度计算(分为圆管与圆管、矩形管与矩形管、矩形管与圆管三种)、构件承载力计算:应考虑节点管截面形状(分为圆管与圆管、矩形管与矩形管、矩形管与圆管三种)、节点形式(X、T或Y、TT、K、KK)、支管受力状态(压缩、拉伸)。

24.压弯构件应验算弯矩平面内、外的稳定性。对于单轴对称截面,验算弯矩平面内的稳定性时,当翼缘受压时,还应验算另一侧腹板端点的稳定性。

25、验算节点板时罕遇地震钢结构阻尼比,应注意板的有效宽度的计算(《钢结构设计规范》7.5.2);

26.部分熔透的对接焊缝应按角焊缝计算,焊缝的有效宽度应根据焊缝坡口形式(V型单面或双面、K型、J型、U型)确定。当熔合线处焊缝截面边长等于或接近最短距离s时,应乘以0.9作为剪切强度。

 
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