单层房屋钢结构.ppt

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1、第七章第七章第七章 单层房屋钢结构单层房屋钢结构第一节第一节 概述概述一、钢结构设计一般步骤一、钢结构设计一般步骤1、判断结构是否适合用钢结构；、判断结构是否适合用钢结构；2、结构选型与结构布置、结构选型与结构布置 考虑不同结构形式的特点。考虑不同结构形式的特点。当有较大悬挂荷载或大范围移当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载工业厂房，可采用网架。雪载大时屋面曲线应有利于动荷载工业厂房，可采用网架。雪载大时屋面曲线应有利于积雪滑落积雪滑落(切线切线50o不考虑雪载不考虑雪载)，如采用网壳。在框架中布，如采用网壳。在框架中布置支撑比节点刚接框架经济性更好。大跨度建筑可选择构件置支撑比节点刚接框架经济性

2、更好。大跨度建筑可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层建筑采用钢混凝土组受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层建筑采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，宜选择周边巨合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，宜选择周边巨型型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。柱，核心为支撑框架的结构体系。第七章结构布置结构布置 根据体系特征、荷载分布和性质等综合根据体系特征、荷载分布和性质等综合考虑。要刚度均匀，符合力学模型，尽量限制大或移考虑。要刚度均匀，符合力学模型，尽量限制大或移动荷载的影响范围，以最直接的线路传递到基础。柱动荷载的影响范围，以最直接的线路传递到基础。柱间支撑的分布均匀，形

3、心尽量靠近侧向力间支撑的分布均匀，形心尽量靠近侧向力(风、震风、震)的的作用线，否则应考虑结构的扭转。结构抗侧应有多道作用线，否则应考虑结构的扭转。结构抗侧应有多道防线，有支撑框架的柱子应单独承受防线，有支撑框架的柱子应单独承受1/4的总水平力的总水平力以上。以上。框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。次梁沿短向布整其荷载传递方向以满足不同的要求。次梁沿短向布置时截面小，会使主梁截面加大，减少了楼层净高；置时截面小，会使主梁截面加大，减少了楼层净高；把次梁支撑在较短的主梁上，次梁截面加大，但主梁把次梁支撑在较短的主梁上

4、，次梁截面加大，但主梁截面减小，应综合分析。截面减小，应综合分析。第七章3、预估截面预估截面 根据受力情况合理根据受力情况合理选择安全经济美观的截选择安全经济美观的截面。面。钢梁梁高钢梁梁高H=l/20l/50。翼缘宽度。翼缘宽度b按按l/b限值确定时，不作限值确定时，不作整体稳定计算。整体稳定计算。板件厚板件厚度可按局部稳定的构造度可按局部稳定的构造规定预估。规定预估。柱截面按长细比预柱截面按长细比预估，通常估，通常50150。4、结构分析结构分析 目前钢结构设计结目前钢结构设计结构分析通常为线弹性构分析通常为线弹性分析分析,条件允许时考虑条件允许时考虑P-，p-效应。典型效应。典型结构可查

5、力学手册之结构可查力学手册之类的工具书直接获得类的工具书直接获得内力和变形，结构通内力和变形，结构通过手算进行分析，过手算进行分析，复复杂结构需要建模运行杂结构需要建模运行程序并做详细的结构程序并做详细的结构分析。分析。第七章 完全依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概完全依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概念设计、工程判定（评估各向周期、总剪力、变形特念设计、工程判定（评估各向周期、总剪力、变形特征等，修改模型重新分析征等，修改模型重新分析,或修正计算结果。）和构造或修正计算结果。）和构造措施有助于避免这种灾难。措施有助于避免这种灾难。5、构件设计构件设计 材料的选择：强度起控制作用时，可

6、选择材料的选择：强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，宜使用稳定控制时，宜使用Q235。使用结构软件应注意：。使用结构软件应注意：第七章（1）构件的截面验算时，计算长度系数的取值有构件的截面验算时，计算长度系数的取值有时会不符合规范的规定。尤其对于节点连接情况复时会不符合规范的规定。尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件，应该逐个检查。杂或变截面的构件，应该逐个检查。（2）预估的截面不满足时，加大截面方法：）预估的截面不满足时，加大截面方法：抗弯和抗剪强度不满足，分别加大翼缘和抗弯和抗剪强度不满足，分别加大翼缘和腹板厚度腹板厚度。变形超限加大截面的高度变形超限加大截面的高度。第七章6、

7、节点设计、节点设计 （1）焊接）焊接 焊接焊缝尺及形式规范有强制规定。焊接焊缝尺及形式规范有强制规定。焊缝重心尽量与被连接构件重心接近。焊缝重心尽量与被连接构件重心接近。（2）栓接）栓接（3）梁腹板）梁腹板高强螺栓常用高强螺栓常用M16M30。要验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承要验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型连接还需验算孔壁局部承压。压型连接还需验算孔壁局部承压。考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，方便现场定位与临间及构件吊装顺序等，方便现场定位与临时固定。时固定。钢管连接节点的相贯线的切口可能需钢管连接节点的相贯线的切口可能需要数控机床等设备

8、才能完成。要数控机床等设备才能完成。（4）便于施工）便于施工（5）制作条件）制作条件第七章7、图纸编制图纸编制 钢结构工程应按方案设计、初步设计和施工图设计钢结构工程应按方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段进行设计。小型和技术要求简单的钢结构工程三个阶段进行设计。小型和技术要求简单的钢结构工程经有关主管部门同意，方案设计可代替初步设计，经审经有关主管部门同意，方案设计可代替初步设计，经审批后可直接转入施工图设计。批后可直接转入施工图设计。1）方案设计）方案设计 根据设计任务书及建根据设计任务书及建(构构)筑物的建筑设计方案进行筑物的建筑设计方案进行编制，由设计说明书、设计图纸及投资估算等三部

9、分组编制，由设计说明书、设计图纸及投资估算等三部分组成。深度应满足建筑工程设计招投标及业主向规划部门成。深度应满足建筑工程设计招投标及业主向规划部门送审的要求。送审的要求。第七章（1）方案设计文件的编排顺序）方案设计文件的编排顺序 封面：封面：写明方案名称、编制单位、编制年月；写明方案名称、编制单位、编制年月；扉页：扉页：写明方案编制单位行政及技术负责人、具写明方案编制单位行政及技术负责人、具体编制设计负责人；体编制设计负责人；方案设计文件目录；方案设计文件目录；设计说明书；设计说明书；设计图纸；设计图纸；工程投资估算。工程投资估算。（2）设计说明书）设计说明书 设计依据及设计要求：设计与施工

10、应依据的规设计依据及设计要求：设计与施工应依据的规范、规程及规定；范、规程及规定；所在场地地震基本烈度、建筑场所在场地地震基本烈度、建筑场地类别；地类别；荷载选用。荷载选用。第七章 设计主要阐述内容：结构选型概述；设计主要阐述内容：结构选型概述；结构抗震结构抗震设防情况；设防情况；新结构、新材料采用情况；条件许可时阐新结构、新材料采用情况；条件许可时阐述基础选型及钢结构连接方式；述基础选型及钢结构连接方式；其它需要阐述的问题。其它需要阐述的问题。（3）设计图纸）设计图纸 有建筑方案设计图的工程，结构方案可通过建筑有建筑方案设计图的工程，结构方案可通过建筑设计图进行表达，不另行提供图纸。设计图进

11、行表达，不另行提供图纸。对无建筑方案设计图的钢结构工程应画出反映上对无建筑方案设计图的钢结构工程应画出反映上部结构的构件平立面布置图并标注出柱网平面、立面高部结构的构件平立面布置图并标注出柱网平面、立面高度等主要尺寸，以及构件的主要断面形式。度等主要尺寸，以及构件的主要断面形式。（4）投资估算）投资估算 投资估算文件包括投资估算的编制说明、投资估算投资估算文件包括投资估算的编制说明、投资估算表及用钢量估算表。表及用钢量估算表。第七章2）初步设计）初步设计 由设计说明书、设计图纸、工程概算书（包括钢材由设计说明书、设计图纸、工程概算书（包括钢材估算书）三部分组成。估算书）三部分组成。（1）初步设

12、计文件的编排顺序）初步设计文件的编排顺序 封面：封面：写明方案名称、编制单位、编制年月；写明方案名称、编制单位、编制年月；扉页：扉页：写明方案编制单位行政及技术负责人、具写明方案编制单位行政及技术负责人、具体编制设计负责人；体编制设计负责人；初步设计文件目录；初步设计文件目录；设计说明书；设计说明书；设计图纸；设计图纸；工程概算书。工程概算书。第七章（2）深度）深度 应满足建筑工程审批的要求。应满足建筑工程审批的要求。原则上应符合已审原则上应符合已审定的方案设计；定的方案设计；应提供工程设计的概算，作为审批、应提供工程设计的概算，作为审批、确定项目投资的依据；确定项目投资的依据；能据以进行施工

13、图设计；能据以进行施工图设计；业主业主能据以进行施工招标准备。能据以进行施工招标准备。（3）设计说明书设计说明书设计说明书包括：设计说明书包括：设计依据与设计要求设计依据与设计要求 设计与施工依据的规范、规程及规定；设计与施工依据的规范、规程及规定；所在场地所在场地地震基本烈度、建筑场地类别；地质初勘报告；地震基本烈度、建筑场地类别；地质初勘报告；荷载荷载选用；选用；设计的其它要求（防腐、防火要求等）。设计的其它要求（防腐、防火要求等）。第七章设计说明应包括以下内容设计说明应包括以下内容 工程地质和水文地质概况，特殊地质应加以说工程地质和水文地质概况，特殊地质应加以说明；明；基础方案选择、地基

14、处理方案及基础形式确基础方案选择、地基处理方案及基础形式确定（桩基应说明桩类型，选定桩基持力层及进入深定（桩基应说明桩类型，选定桩基持力层及进入深度）；度）；上部结构选型；上部结构选型；抗震设防烈度；抗震设防烈度；伸缩缝、伸缩缝、沉降缝抗震缝的设置；特殊结构处理；沉降缝抗震缝的设置；特殊结构处理；钢材及连钢材及连接材料的选用与说明；接材料的选用与说明；高层钢结构的主要结构特高层钢结构的主要结构特征参数；征参数；防腐和防火处理办法；新技术、新结构、防腐和防火处理办法；新技术、新结构、新材料的采用；新材料的采用；其它需说明的内容。其它需说明的内容。第七章（4）设计图纸）设计图纸反映结构特征的图纸，

15、包括：反映结构特征的图纸，包括：桩位（对桩基础）及基础平面布置图；桩位（对桩基础）及基础平面布置图；上部结构主要钢构件平立面布置图，应标注出上部结构主要钢构件平立面布置图，应标注出柱网平面、立面高度等尺寸及构件断面形式、规格等。柱网平面、立面高度等尺寸及构件断面形式、规格等。内部作业文件（结构简图、计算书、文字说明）内部作业文件（结构简图、计算书、文字说明）均应经过校审并妥善保存以供查对和进行施工设计时均应经过校审并妥善保存以供查对和进行施工设计时使用。使用。（5）概算）概算 单项钢结构工程的设计概算文件包括概算编制说单项钢结构工程的设计概算文件包括概算编制说明、工程概算书、其它工程和费用概算

16、书及钢材、水明、工程概算书、其它工程和费用概算书及钢材、水泥等主要材料表。泥等主要材料表。第七章3）施工图设计）施工图设计（1）内容）内容 根据已批准的初步设计进行编制，包括封面、根据已批准的初步设计进行编制，包括封面、图纸目录、设计施工说明、图纸以及结构计算书、图纸目录、设计施工说明、图纸以及结构计算书、工程预算书等。工程预算书等。（2）分类）分类 一般可为施工图设计和详图设计二个阶段，设一般可为施工图设计和详图设计二个阶段，设计图纸的名称相应为施工图和施工详图。施工图是计图纸的名称相应为施工图和施工详图。施工图是编制施工详图的依据、施工详图则编制施工详图的依据、施工详图则 是施工图的深化是施工图的深化和补充。和补充。（3）施工图深度）施工图深度 能据以编制施工图预算和施工招标；能据以编制施工图预算和施工招标；能据能据以进行备料；以进行备料；能满足加工制作单位据以完成施能满足加工制作单位据以完成施工详图的要求；工详图的要求；能据以进行工程验收。能据以进行工程验收。第七章（4）施工详图深度施工详图深度（5）结构计算书）结构计算书 应满足据以完成构件制作、安装的要求。节点详应满足据以完成