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            1. 反饋建議  |  13466821369
            2. 山西鋼結構設計簡單步驟和設計思路
              時間:2018-03-08 10:20:08
                     

                山西鋼結構設計簡單步驟和設計思路
              1.設計計算的手段
              目前鋼結構實際設計中,結構分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮 P- Δ,p- δ。
              新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能。這為更精確的分析結構提供了條件。并不是所有的結構都需要使用軟件:典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形。簡單結構通過手算進行分析。復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析。
              2.計算結果的判定
              要正確使用結構軟件,還應對其輸出結果的做"工程判定".比如,評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。
              不同的軟件會有不同的適用條件。初學者應充分明了。此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離,為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定,但對這種誤差,會通過"適用條件、概念及構造"的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中,"適用條件、概念及構造"是比定量計算更重要的內容。
              工程師們不應該過分信任與依賴結構軟件。美國一位學者曾警告說:“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題。”
              注重概念設計和工程判定是避免這種工程災難的方法。
              3.判斷結構是否適合用鋼結構
              鋼結構通常用于高層建筑、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:超高層公共建筑、大跨度的公共建筑、橋梁、電視塔、倉棚、工業廠房和臨時建筑等。這是和鋼結構自身的特點相一致的。
              4.結構選型與結構布置
              在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是"概念設計",它在結構選型與布置階段尤其重要。對一些難以作出精確理性分析或規范未規定的問題,可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易于手算、概念清晰、定性正確,并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。
              鋼結構通常有框架、平面 (木行)架、網架 (殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。
              其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。
              框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。
              5. 節點設計
              連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定。常常出現的一種情況是,最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致,這必須避免。按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者。
              連接的不同對結構影響甚大。比如,有的剛接節點雖然承受彎矩沒有問題,但會產生較大轉動,不符合結構分析中的假定。會導致實際工程變形大于計算數據等的不利結果。
              連接節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法,初學者可偏安全選用前者。鋼結構設計手冊中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便。也可以使用結構軟件的后處理部分來自動完成。
              具體設計主要包括以下內容:
              5.1 焊接:對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守。焊條的選用應和被連接金屬材質適應。E43 對應 Q235,E50 對應 Q345. Q235 與 Q345 連接時,應該選擇低強度的 E43,而不是 E50.
              焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規范關于焊縫構造方面的規定。
              5.2 栓接:
              鉚接形式,在建筑工程中,現已很少采用。
              普通螺栓抗剪性能差,可在次要結構部位使用。
              高強螺栓,使用日益廣泛。常用 8.8s 和 10.9s 兩個強度等級。根據受力特點分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格 M12.常用 M16~M30.超大規格的螺栓性能不穩定,設計中應慎重使用。
              自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接。國外在低層墻板式住宅中,也常用于主結構的連接。
              5.3 連接板:可簡單取其厚度為梁腹板厚度加 4mm.然后驗算凈截面抗剪等。
              5.4 梁腹板:應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。
              5.5 節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外,還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。
              5.6 節點設計還應考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節點的相貫線的切口需要數控機床等設備才能完成。
              6.構件設計
              構件的設計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235 (類似 A3)和 Q345 (類似 16Mn)。通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理。經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時,可選擇 Q345;穩定控制時,宜使用 Q235.
              構件設計中,現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結構內力計算的彈性方法并不匹配。
              當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算,直至通過,如 sap2000 等。這是常說的截面優化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。但是,初學鋼至少應注意兩點:
              6.1 軟件在做構件 (主要是柱)的截面驗算時,計算長度系數的取定有時會不符合規范的規定。目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對于節點連接情況復雜或變截面的構件,結構師應該逐個檢查。
              6.2 當上面預估的截面不滿足時,加大截面應該分兩種情況區別對待。
              (1)強度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度,其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度,抗剪不滿足加大腹板厚度。
              (2)變形超限,通常不應加大板件厚度,而應考慮加大截面的高度,否則,會很不經濟。
              使用軟件的前述自動加大截面的優化設計功能,很難考慮上述強度與剛度的區分,實際上,常常并不合適。
              7.圖紙編制
              鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段,設計圖為設計單位提供,主要是原理圖和桿件示意圖。施工詳圖通常由鋼結構專業制造公司,根據設計圖來進行具體的深化設計內容,F在的深化設計程序和先進,可以同時完成所有桿件的加工、制作等內容。有時也會由設計單位代為編制。由于近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾,有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
              7.1 設計圖:是提供制造廠編制施工詳圖的依據。深度及內容應完整但不冗余。在設計圖中,對于設計依據、荷載資料 (包括地震作用)、技術數據、材料選用及材質要求、設計要求 (包括制造和安裝、焊縫質量檢驗的等級、涂裝及運輸等)、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點構造等均應表示清楚,以利于施工詳圖的順利編制,并能正確體現設計的意圖。主要材料應列表表示。
              7.2 施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等。深度須能滿足車間直接制造加工。不完全相同的另構件單元須單獨繪制表達,并應附有詳盡的材料表。
              設計圖及施工詳圖的內容表達方法及出圖深度的控制,目前比較混亂,各個設計單位之間及其與鋼結構公司之間不盡相同。初學者可參考他人的優秀設計并參考相關的工具書,并依據規范規定編制。

               

                       山西遠揚鋼結構有限公司,以傲立三晉,跨越華北,躋身全國十強為戰略目標,不僅擁有省內鋼結構行業最先進的生產加工設備及檢測儀器,裝備有國內先進的電腦數控生產線,更立足整合全行業產業鏈資源,打造集設計、總承包、生產、施工于一體的綜合性施工企業為核心競爭力,集中向多高層建筑鋼結構、住宅鋼結構、橋梁、大型體育場館等行業全方位立體化拓展,現已建成目標市場明確、品種規格齊全、產品系列配套、以精品鋼結構設計、生產、加工、安裝為核心的山西最大的鋼結構生產基地。

                   文章來源:山西鋼結構 山西鋼結構廠家 太原鋼結構  太原鋼結構廠家           http://www.fjdsj.com

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