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1、电大钢结构考试小抄钢结构设计的基本要求：设计时，从工程实际出发,选用合理的结构体系,钢材品种,连接形式以及节点的构造措施除了满足结构在使用荷载状态下强度,稳定性及刚度条件以外，还要根据工程的具体条件，考虑结构在运输，安装过程中的强度，稳定性及刚度条件优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作，安装工作质量特别注意要符合刚结构的防火要求和抗腐蚀性能对新型结构体系，要冲锋发挥刚结构灵活多变的特点，但需要注意结构与建筑的协调统一.支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑，其作用是将单独的平面框架连成空间体系，从而保证了结构的刚度和稳定，同时也承受纵向风力和吊车的纵向制动力墙架一般由墙架梁和墙架柱(也称抗风柱
2、)等组成，用以承受墙重和墙面风荷载纵向柱距的模数采用6m，跨度的模数采用3m(L24时)或采用6m(L24时，确实需要时仍可按3m,)1钢结构房屋温度区段长度限值(m)：采暖房屋和非采暖地区的房屋，纵向温度区段200，横向温度区段：柱顶为刚接120，柱顶为铰接150热车间和采暖地区的非采暖房屋180，100，125露天结构120.伸缩缝的通常做法是从基础顶面或地面开始，将相邻区段上部结构的构件完全分开.根据气温差和结构的具体情况，缝宽净距取3060mm，横向伸缩缝处相邻两榀平面框架的中距C一般采取1.2m.防震缝的做法和伸缩缝相似，相互兼任，但防震缝必须做成地面以上两侧构件完全分开，缝宽和构造
3、符合防震要求，一般单层厂房取5090mm，纵横跨交接处取100150mm沉降缝的做法一般是把两侧的结构包括基础全部分开，使各自可以独立地自由沉降.沉降缝的做法也应符合伸缩缝和防震缝的要求，兼起这两种缝的作用.钢屋架的跨度由使用要求确定，普通钢屋架通常用1836m，取3m的模数屋架的间距通常为46m，常用0.3m的模数:最常用的间距是6m:小跨度轻屋面屋架中可减少到3m，大跨度屋架中则可增加到912m无檩体系一般适用于小屋面坡度，常用1：81：12，有檩体系常用1：21：3，并采用三角形屋架.屋盖支撑的作用：保证屋盖结构的几何稳定性保证屋架结构的空间刚度和空间整体性为弦杆提供适当的侧向支撑点承受
4、和传递屋盖的纵向水平荷载保证结构安装时的稳定与方便屋盖支撑的布置：上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑竖向支撑系杆支撑的形式及杆件截面选择：屋盖的横向和纵向水平支撑均为平行弦桁架，腹杆通常采用交叉斜杆体系.竖向支撑也是一个平行弦桁架，其腹杆形式应根据它的宽度和高度两个方面的尺寸比例来确定.当宽度和高度相近时，宜采用交叉斜杆，当二者相差较大时可采用V形或W形.屋盖支撑受力很小，凡是交叉斜杆按拉杆设计，容许长细比取400，可用单角钢:纵向水平支撑和竖向支撑的弦杆及竖杆，X形和W形的腹杆，均按压杆设计，容许长细比取200，采取两个角钢组成的T形截面.柱间支撑的作用保证厂房骨架的整体稳定和
5、纵向刚度承受厂房的纵向力在框架平面外为厂房柱提供可靠的支撑点，减少柱在框架平面外的计算长度柱间支撑的布置：温度区段不大于120m时，可以在温度区段的中央设置一道柱间支撑.温度区段大于120m时，应在温度区段中间1/3范围布置两道下层支撑，但是两道下层支撑之间的距离又不宜大于60m.横向框架类型：根据横梁与柱连接的不同，框架有铰接和刚接两类，而柱与基础的连接一般采用刚接.横梁与柱铰接的框架横向刚度较差，所以只用于厂房横向刚度要求不高的情况.横梁与柱刚接的框架横向刚度较大，内力分布较为均匀，柱的用料较为经济.框架横梁有实腹式和桁架式两种.实腹式横梁通常采用组合工字形截面，截面高度约为跨度的1/15
6、1/25厂房柱按整体构造可分为等截面柱，阶形柱，和分离式柱等形式:按柱身构造，可分为实腹式柱和格构式柱.厂房柱的截面形式：实腹式柱常用于截面高度1m的等截面柱，阶形柱的上柱和截面高度较小时的下柱及分离式柱的屋盖肢和吊车肢等:格构式柱常用于截面高度1m的柱，主要是阶形柱的下段，以及某些截面高度较大的其他情况.实腹式柱常用语截面高度1m的等截面柱，阶形柱的上柱和截面高度较小时的下柱及分离式的屋盖肢和吊车肢等:格构式柱常用于截面高度1m的柱，主要是阶形柱的下段，以及某些截面高度较大的其他情况.柱身的构造：当腹板采用纵向加劲肋或当腹板h0高与厚度t之比大于80时，应设置横向加劲肋，以提高腹板的局部稳定
7、性和增强抗扭刚度，横向加劲肋的间距不得大于3h0钢屋架可分为普通钢屋架和轻型钢屋架.普通钢屋架一般由角钢组成的T形截面杆件和节点板焊接而成.普通钢屋架所用的等边角钢不小于454，不等边角钢不小于56364.轻型钢屋架指由小角钢(小于454或56364)，圆钢组成的屋架以及冷弯薄壁型钢屋架.当跨度及屋面荷载均较小时，采用轻型钢屋架可获得显著的经济效果.但不宜用于高温，高湿及强烈侵蚀性环境或直接承受动力荷载的结构.屋架的设计步骤：跨度，高度荷载的选取（竖向，水平）工况组合确定杆体内力（内力分析）构件设计内力验标屋架的外形，常用的有三角形，梯形和平行弦等几种.节点的数目宜少，节点的构造要简单合理，斜
8、腹杆的倾角一般在3060之间.三角形屋架用于屋面坡度需要很陡的屋盖结构，要求屋架的高度比为1/41/6.梯形屋架的上弦较平缓，适合采用大型屋面板，坡度一般在1/81/12.屋架的主要尺寸包括屋架的跨度，跨中高度和端部高度.屋架的跨度取决于柱网的布置，柱网纵向轴线的间距就是屋架的标志跨度，一般以3m为模数.屋架的计算跨度是两段支撑反力的距离.当跨度24m的梯形屋架和跨度15m的三角形屋架，在制作时需要起拱值约为跨度1/500.杆件轴线一般用1：201：30的比例尺，杆件截面和节点尺寸采用1：101：15的比例尺.对悬挂吊车及轻，中级工作制软钩吊车，动力系数取1.05:对重级工作制的软钩吊车，硬钩
9、吊车及其他特种吊车，动力系数取1.1:计算疲劳和变形时，东西系数取1.0.吊车梁下翼缘与框架柱的连接，一般采用M20M27的普通螺栓固定.螺栓上的垫板厚度约取1618mm.墙架一般是由横梁，墙架柱，抗风桁架和支撑组成的墙面结构系统，用以承受墙身自重和作用在墙面上的风荷载.在高层建筑中，抵抗水平力成为设计的主要矛盾.因此，抗侧力结构体系的确定和设计成为结构设计的关键问题.高层建筑中基本的抗侧力单元是框架,剪力墙,框筒及支撑.钢结构房屋适合的最大高度m：框架，6.7度110，8度90，9度50，框架支撑，220，200，140，筒体(框筒，筒中筒，桁架筒，束筒)和巨型框架，300，260，180.
10、多，高层钢结构的结构体系：框架结构体系框架剪力墙结构体系框架支撑结构体系框架核心筒结构体系筒体结构体系巨型框架体系多，高层的设计步骤：结构体系的选取荷载平面，立面布置确定内力截面组合验算高层建筑钢结构不考虑地震作用时，结构在风荷载作用下，定点质心位置的侧移不宜超过建筑高度的1/500，质心层间侧移不宜超过楼层高度的1/400.结构平面端部构件最大侧移不得超过质心侧移的1.2倍.高层建筑钢结构的第一阶段抗震设计，其层间侧移标准值不得超过结构层高的1/300.结构平面端部构件最大侧移不得超过质心侧移的1.3倍.高层建筑钢结构的第二阶段抗震设计，其结构层间侧移不得超过层高的1/50，结构层间侧移延性
11、比不得大于：钢框架3.5，偏心支撑框架3.0，中心支撑框架2.5，有混凝土剪力墙的钢框架2.0.钢框架梁一般采用工字形截面或窄翼缘H型钢截面，应满足梁的抗弯强度梁的抗剪强度梁的整体稳定(框架梁的整体稳定性通常通过梁上的刚性铺板或支撑体系加以保证)梁的局部稳定.框架柱截面可以采用H形，箱形，十字形及圆形灯，箱形截面柱与梁的连接较简单，受力性能与经济效果也较好，因而是应用最广的一种柱截面形式.当柱所在楼层的受剪承载力比上一层的受剪承载力高出25%:或柱轴向力设计值与柱全截面面积和钢材抗拉强度设计值乘积的比值不超过0.4:或作为轴心受压构件在2倍地震力下稳定性得到保证时，可不验算.柱与柱连接：钢框架
12、宜选用H形或箱形截面柱.箱形柱通常为焊接柱，其角部的组装焊缝应为部分融透的V形或U形焊缝，抗震设防时，焊缝厚度不小于板厚的1/2，并不应小于14mm.当梁与柱刚接时，在主梁上，下至少600mm范围内，应采用全融透焊缝.箱形柱在工地的接头应全部采用焊接，下节箱形柱的上端应设置隔板，并应于柱口齐平，厚度不宜小于16mm.其边缘应与柱口截面一起刨平.在上节箱形柱安装单元的下部附近，尚应设置上柱隔板，其厚度不宜小于10mm.柱在工地的接头上下侧各100mm范围内，截面组装焊缝应采用坡口全熔透焊缝.十字形柱与箱形相连处，在两种截面的过渡段中，十字形柱的腹板应伸入箱形柱内，其伸入长度应不小于钢柱截面高度加
13、200mm.梁与梁连接.框架横梁下翼缘在柱距轴线1/101/8梁跨处设置侧向隅撑.在确定楼盖结构方案时，应考虑保证楼盖有足够的平面整体刚度减轻结构的自重及减小结构层的高度有利于现场安装方便及快速施工具有较好的防火，隔音性能，并便于管线的敷设.钢结构的长用楼面做法有：亚型钢板组合楼板，预制楼板，叠合楼板和普通现浇楼板等.组合板的极限状态：沿正截面弯曲破坏沿混凝土与压型钢板见面纵向水平剪切破坏沿斜截面剪切破坏冲减破坏.组合板的构造要求：压型钢板的表面应有镀锌保护层，以防止在使用阶段锈损.除了仅供施工用的压型钢板外，压型钢板的净厚度不应小于0.75mm.组合楼板截面的全高不应小于90mm，且压型钢板
14、顶面至组合板顶面的高度不应小于50mm.非组合板应按钢筋混凝土板设置钢筋.连续组合板及悬臂板的负弯矩区应按计算配置负弯矩钢筋.当板上开洞且较大时，应在洞口周围配置附加钢筋.为了防止混凝土收缩及温度等影响，也为了起到分布荷载的作用，应在混凝土板中配置分布钢筋网.组合板中的压型钢板在钢梁上的支撑长度不应小于50mm.钢筋混凝土梁或砌体上的支承长度不应小于75mm组合板通过带头栓钉穿过压型钢板焊于钢梁上或钢筋混凝土梁的预埋钢筋板上.栓钉的设置应符合下列构造要求：跨度小于3m的组合板，栓钉直径宜为13mm或16mm:跨度为36m的组合板，栓钉直径宜为16mm或19mm:跨度大于6m的组合板，栓钉直径宜
15、为19mm焊后栓钉长度应满足其高出压型钢板顶面30mm，切应设在支座处压型钢板的凹肋中并穿透压型钢板焊牢在梁上.网架结构的优越性：省钢材应用范围广便于管道安装抗震性能好建筑造型新颖网架结构用于大柱网的工业厂房，可灵活布置工艺流程并可做成标准的工业厂房提供给用户采光方便便于通风处理便于定型化，工业化，工厂化，商品化生产，便于集装箱运输，零件尺寸小，重量轻，便于存放，装卸，运输和安装，现场安装不需要大型起重设备网架结构如采用螺旋球节点连接，便于拆卸，可适用于临时建筑设计效率高.网架结构的形式.按结构组成分，有双层和三层网架:按支承情况，可分为周边支承，点支承，三边支承一边开口，周边支承与点支承相结合等:按 网络组成情况，可分为由两向或三向平面桁架组成的交叉桁架体系和由三角椎体，四角椎体组成的空间桁架(角锥)体系，表皮受力体系等.钢结构防腐：制成合金钢金属镀层保护非金属涂层保护阴极保护构造措施.钢结构的防火：防火保护材料由厚板或薄板构成的外包层防火板外包混凝土保护层.计算题N所计算构件范围内的轴心压力NEX参数，NEX=2EA/(1.12X) X=L/ix例：一焊接工字型界面压弯构件，构件厂L=10
