本篇文章給大家談?wù)勼w育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，以及體育館 鋼結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助,，不要忘了收藏本站喔,，本文目錄一覽：,，1,、,，為什么體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造,，2,、,，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹，3,、,，北京鳥(niǎo)巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu)，4,、,，西南科技大學(xué)新區(qū)體育館什么結(jié)構(gòu)，5,、,，鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)思路？
本篇文章給大家談?wù)勼w育館鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，以及體育館 鋼結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔,。
本文目錄一覽：
- 1,、為什么體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造
- 2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹
- 3,、北京鳥(niǎo)巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu)
- 4,、西南科技大學(xué)新區(qū)體育館什么結(jié)構(gòu)
- 5、鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)思路？
為什么體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造
體育館大廳柱子需要那樣構(gòu)造是因?yàn)椋?/p>
1,、功能：鋼結(jié)構(gòu)的競(jìng)技場(chǎng)都會(huì)采用高品質(zhì)的鋼材,，因?yàn)樗梢暂p松適應(yīng)明確的跨度結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)寬廣的無(wú)障礙空間,。這意味著鋼鐵體育場(chǎng)館非常適合室內(nèi)足球場(chǎng),，籃球場(chǎng)以及任何其他體育賽事。
2,、外觀多樣：選擇鋼結(jié)構(gòu)建筑時(shí),，您還可以使用灰泥，巖石和**品來(lái)定制設(shè)施的外觀,。
3,、質(zhì)量：高等級(jí)鋼材,，提供緊密連接和更高的耐久性。確保運(yùn)動(dòng)競(jìng)技場(chǎng)將足夠耐用,，可以運(yùn)行多年,。
4、速度：可以快速方便地安裝在您的現(xiàn)場(chǎng),。加快建設(shè)速度,。
5、經(jīng)濟(jì)：與使用傳統(tǒng)施工方法和材料設(shè)計(jì)的類(lèi)似建筑物的建筑成本相比,，可節(jié)省時(shí)間和金錢(qián),。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟介紹
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于不同的定量指標(biāo)和應(yīng)用都有相應(yīng)的闡釋?zhuān)▽?duì)鋼結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)。要注意的是,，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,，一定要從安全的角度出發(fā)。結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置要相對(duì)合理,。這篇文章就主要向大家介紹了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)操作,，并且向大家展示了幾幅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖片信息，讓大家可以更加地了解鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí),，下面就跟小編一起去看看吧,。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟
1.判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度,、體型復(fù)雜,、荷載或吊車(chē)起重量大、有較大振動(dòng),、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu),。直觀的說(shuō)：大廈、體育館,、歌劇院
2.結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)選型及布置是對(duì)結(jié)構(gòu)的定性,，由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)
3.預(yù)估截面
結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,，需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算,。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼,、軋制或焊接H型鋼截面等
4.結(jié)構(gòu)分析
典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類(lèi)的工具書(shū)直接獲得內(nèi)力和變形;簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過(guò)手算進(jìn)行分析;復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析
5.工程判定
要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,，還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做“工程判定”。比如,，評(píng)估各向周期,、總剪力、變形特征
6.構(gòu)件設(shè)計(jì)
構(gòu)件設(shè)計(jì)首先是材料的選擇,，比較常用的是Q235和Q345,。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇
Q345;穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235
7.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一,。在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接,。初學(xué)者宜選擇可以簡(jiǎn)單定量分析的前兩者
鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)
1)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析獲得必須的側(cè)向力,。在計(jì)算前必須有最基本的結(jié)構(gòu)要素，尤其是結(jié)構(gòu)的自重和側(cè)向傳力體系要有明確的計(jì)劃,。最簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)分析是底部剪力法,。這通過(guò)計(jì)算各樓層的自重和分布計(jì)算得出。更為流行的是實(shí)用軟件進(jìn)行線性模態(tài)分析,。模態(tài)分析依賴(lài)于結(jié)構(gòu)的自重,，側(cè)向力單元的分布和剛度。
2)設(shè)計(jì)側(cè)向傳力單元,。從動(dòng)力學(xué)中獲得的力需要考慮側(cè)向力單元的延性來(lái)折減。延性系數(shù)由規(guī)范規(guī)定,。注意不能太保守設(shè)計(jì),。最為整個(gè)建筑的耗能結(jié)構(gòu)，側(cè)向單元只要滿足側(cè)向力計(jì)算即可,。原因是截面過(guò)大會(huì)降低結(jié)構(gòu)延性,，并且所有其他的構(gòu)件都會(huì)受到影響。確定截面后,，需要計(jì)算出實(shí)際的延性,。這是因?yàn)閷?shí)際選取的截面會(huì)大于計(jì)算所要求的界面。所以實(shí)際延性會(huì)低于理論延性,。
3)設(shè)計(jì)與側(cè)向單元聯(lián)接的柱和其他主要構(gòu)件,。為滿足“強(qiáng)柱”的要求，使用最大可能的側(cè)向單元的力,，即考慮側(cè)向單元的極限承載力,。
4)設(shè)計(jì)地基。設(shè)計(jì)思路同3),。如果地質(zhì)良好,，如巖石，可以在最后設(shè)計(jì),。
5)設(shè)計(jì)隔板,。當(dāng)然考慮是剛性的還是半剛性的。隔板的破毀將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆性破壞或倒塌,，所以設(shè)計(jì)思路是不能屈服,，必須在線性范圍內(nèi)。其涉及內(nèi)容有支柱,，弦,，連接樣式;剪切連接件等等,。
好了，說(shuō)到這里,，小編對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟以及相關(guān)信息就介紹得差不多了,，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要考慮到安全度和可靠度的方面,。同時(shí),，大家要注意的是，防震設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)思路清晰,，以防操作人員收到傷害,。如果大家還有什么問(wèn)題或者有興趣對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深入地了解的話，可以登錄土巴兔官網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)哦,，小兔也會(huì)隨時(shí)給予答復(fù)哦,。
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北京鳥(niǎo)巢體育館在建造上使用了什么結(jié)構(gòu)
巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門(mén)式鋼架組成,，共有24根桁架柱，現(xiàn)已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝,。國(guó)家體育場(chǎng)建筑頂面呈鞍形,，長(zhǎng)軸為332.3米，短軸為296.4米,，最高點(diǎn)高度為68.5米,，最低點(diǎn)高度為42.8米。在保持“鳥(niǎo)巢”建筑風(fēng)格不變的前提下,，新設(shè)計(jì)方案對(duì)結(jié)構(gòu)布局,、構(gòu)建截面形式、材料利用率等問(wèn)題進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整與優(yōu)化,。原設(shè)計(jì)方案中的可開(kāi)啟屋頂被取消,，屋頂開(kāi)口擴(kuò)大，并通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化大大減少了用鋼量,。大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上,，柱距為37.96米。主桁架?chē)@屋蓋中間的開(kāi)口放射形布置,，有22榀主桁架直通或接近直通,。為了避免出現(xiàn)過(guò)于復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)，少量主桁架在內(nèi)環(huán)附近截?cái)?。鋼結(jié)構(gòu)大量采用由鋼板焊接而成的箱形構(gòu)件,，交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥(niǎo)巢”的特殊建筑造型,。主看臺(tái)部分采用鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系，與大跨度鋼結(jié)構(gòu)完全脫開(kāi),。
“鳥(niǎo)巢”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng),。由2001年普利茨克獎(jiǎng)獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國(guó)建筑師合作完成的巨型體育場(chǎng)設(shè)計(jì),，形態(tài)如同孕育生命的“巢”,，它更像一個(gè)搖籃，
寄托著人類(lèi)對(duì)未來(lái)的希望,。設(shè)計(jì)者們對(duì)這個(gè)國(guó)家體育場(chǎng)沒(méi)有做任何多余的處理,，只是坦率地把結(jié)構(gòu)暴露在外，因而自然形成了建筑的外觀,。
說(shuō)起Q460鋼材,，大多數(shù)人可能都不了解?！傍B(niǎo)巢”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奇特新穎,，而這次搭建它的鋼結(jié)構(gòu)的Q460也有很多獨(dú)到之處：Q460是一種低合金高強(qiáng)度鋼，它在受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會(huì)發(fā)生塑性變形,，這個(gè)強(qiáng)度要比一般鋼材大，因此生產(chǎn)難度很大,。這是國(guó)內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材,；而這次使用的鋼板厚度達(dá)到110毫米，是以前絕無(wú)僅有的,，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,，Q460的最大厚度也只是100毫米。以前這種鋼一般從盧森堡,、韓國(guó),、日本進(jìn)口。為了給“鳥(niǎo)巢”提供“合身”的Q460,，從2004年9月開(kāi)始,，河南舞陽(yáng)特種鋼廠的科研人員開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)半年多的科技攻關(guān)，前后3次試制終于獲得成功,。如今,，為“鳥(niǎo)巢”準(zhǔn)備的Q460鋼材已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)。2008年,，400噸自主創(chuàng)新,、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)Q460鋼材，將撐起“鳥(niǎo)巢”的鐵骨鋼筋,。
國(guó)家游泳中心又被稱(chēng)為“水立方”（Water Cube）,，位于北京奧林匹克公園內(nèi),，是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館，也是2008年北京奧運(yùn)會(huì)標(biāo)志性建筑物之一,。它的設(shè)計(jì)方案,，是經(jīng)全球設(shè)計(jì)競(jìng)賽產(chǎn)生的“水的立方”（[H2O]3）方案。2003年12月24開(kāi)工,，在2008年1月28日竣工,。其與國(guó)家體育場(chǎng)(俗稱(chēng)鳥(niǎo)巢)分列于北京城市中軸線北端的兩側(cè)，共同形成相對(duì)完整的北京歷史文化名城形象,。國(guó)家游泳中心規(guī)劃建設(shè)用地62950平方米,，總建筑面積65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面積不少于15000平方米,，長(zhǎng)寬高分別為 177m × 177m × 30m,。到目前，來(lái)自101個(gè)國(guó)家和地區(qū)的35萬(wàn)多港澳臺(tái)同胞及海外僑胞共捐獻(xiàn)了8.5億人民幣,。其中鄭裕彤,、鄭家純父子及屬下企業(yè)曾捐贈(zèng)五千萬(wàn)元人民幣。
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西南科技大學(xué)新區(qū)體育館什么結(jié)構(gòu)
西南科技大學(xué)新區(qū)體育館建筑主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)懸挑體育館,，由吊桿,、檸架和橋式鋼梁組成，總建筑面積為25 900平方米,。這座體育館是具有鋼結(jié)構(gòu)特色的現(xiàn)代體育場(chǎng)館,，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的雙向懸臂拱和鋼結(jié)構(gòu)格柵墻體系統(tǒng)，通過(guò)精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝加工,，使結(jié)構(gòu)在保證安全的前提下兼具美觀和經(jīng)濟(jì)效益,。西南科技大學(xué)新區(qū)體育館不僅是一座市區(qū)標(biāo)志性的建筑物，更是一座兼具實(shí)用性和藝術(shù)性的建筑杰作,。
鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)思路？
(一) 判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層,、大跨度,、體型復(fù)雜、荷載或吊車(chē)起重量大,、有較大振動(dòng),、高溫車(chē)間、密封性要求高,、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu),。直觀的說(shuō):大廈、體育館、歌劇院,、大橋,、電視塔、倉(cāng)棚,、工廠,、住宅和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的,。
(二) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
此處僅簡(jiǎn)單介紹. 詳請(qǐng)參考相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍.由于結(jié)構(gòu)選型涉及廣泛,做結(jié)構(gòu)選型及布置應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行,。
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是"概念設(shè)計(jì)",它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要. 對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問(wèn)題,可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理,、震害,、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,從全局的角度來(lái)確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。 運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速,、有效地進(jìn)行構(gòu)思,、比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算,、概念清晰,、定性正確,并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí),它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù),。
鋼結(jié)構(gòu)通常有框架,、平面(木行)架、網(wǎng)架(殼),、索膜,、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式,。
其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒(méi)有解決,或沒(méi)有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等,。
結(jié)構(gòu)選型時(shí),應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn),。在輕鋼工業(yè)廠房中,當(dāng)有較大懸掛荷載或移動(dòng)荷載,就可考慮放棄門(mén)式剛架而采用網(wǎng)架?；狙捍蟮牡貐^(qū),屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度內(nèi)需考慮雪載 ),如亞?wèn)|水泥廠石灰石倉(cāng)棚采用三心圓網(wǎng)殼,。總雪載釋放近一半,。降雨量大的地區(qū)相似考慮,。建筑允許時(shí),在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系,。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中,不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式,。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國(guó)半數(shù)以上的此類(lèi)高層為前者。對(duì)抗震不利,。[19]
結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說(shuō)要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ). 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)震)的作用線. 否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力.
框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)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(huì)使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不消,此時(shí)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.
(三) 預(yù)估截面
結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定,。
鋼梁可選擇槽鋼,、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇,。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí),可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算,這種方法很受歡迎,。 確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。
柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估. 通常50λ150, 簡(jiǎn)單選擇值在100附近,。根據(jù)軸心受壓,、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等.
初學(xué)者需注意,對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),規(guī)范中對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同。 如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問(wèn)題,。在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別,。
除此之外,構(gòu)件截面形式的選擇沒(méi)有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。
(四) 結(jié)構(gòu)分析
目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)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(jié)構(gòu)提供了條件,。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件:
典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類(lèi)的工具書(shū)直接獲得內(nèi)力和變形.
簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過(guò)手算進(jìn)行分析.
復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析.
(五) 工程判定
要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做"工程判定",。比如,評(píng)估各向周期、總剪力,、變形特征等,。根據(jù)"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果.
不同的軟件會(huì)有不同的適用條件.初學(xué)者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離, 為了獲得實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,有時(shí)會(huì)用誤差較大的假定, 但對(duì)這種誤差, 會(huì)通過(guò)"適用條件、概念及構(gòu)造"的方式來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,"適用條件,、概念及構(gòu)造"是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容.
工程師們不應(yīng)該過(guò)分信任與依賴(lài)結(jié)構(gòu)軟件.美國(guó)一位學(xué)者曾警告說(shuō):“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問(wèn)題,。”
注重概念設(shè)計(jì)和工程判定是避免這種工程災(zāi)難的方法.
(六) 構(gòu)件設(shè)計(jì)
構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235(類(lèi)似A3)和Q345(類(lèi)似16Mn). 通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理. 經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面. 當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345; 穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235.
構(gòu)件設(shè)計(jì)中,現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來(lái)驗(yàn)算截面.這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并不匹配.
當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件,都提供截面驗(yàn)算的后處理功能,。由于程序技術(shù)的進(jìn)步,一些軟件可以將驗(yàn)算時(shí)不通過(guò)的構(gòu)件,從給定的截面庫(kù)里選擇加大一級(jí).并自動(dòng)重新分析驗(yàn)算,直至通過(guò),如sap2000等,。這是常說(shuō)的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量,。 但是,初學(xué)鋼至少應(yīng)注意兩點(diǎn):
1.軟件在做構(gòu)件(主要是柱)的截面驗(yàn)算時(shí),計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的取定有時(shí)會(huì)不符合規(guī)范的規(guī)定.目前所有的程序都不能完全解決這個(gè)問(wèn)題,。所以,尤其對(duì)于節(jié)點(diǎn)連接情況復(fù)雜或變截面的構(gòu)件,結(jié)構(gòu)師應(yīng)該逐個(gè)檢查.
2.當(dāng)上面第(三)條中預(yù)估的截面不滿足時(shí),加大截面應(yīng)該分兩種情況區(qū)別對(duì)待。
(1) 強(qiáng)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(yīng)加大板件厚度,而應(yīng)考慮加大截面的高度,否則,會(huì)很不經(jīng)濟(jì),。
使用軟件的前述自動(dòng)加大截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能,很難考慮上述強(qiáng)度與剛度的區(qū)分,實(shí)際上,常常并不合適。
(七) 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一.在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定.常常出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)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(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接. 初學(xué)者宜選擇可以簡(jiǎn)單定量分析的前兩者.常用的參考書(shū)[2]有豐富的推薦的節(jié)點(diǎn)做法及計(jì)算公式.
連接的不同對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚大.比如,有的剛接節(jié)點(diǎn)雖然承受彎矩沒(méi)有問(wèn)題,但會(huì)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動(dòng), 不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定. 會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工程變形大于計(jì)算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果.
連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法, 初學(xué)者可偏安全選用前者.設(shè)計(jì)手冊(cè)[2}中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計(jì)者查用,比較方便. 也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來(lái)自動(dòng)完成.
具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:
1.焊接: 對(duì)焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強(qiáng)制規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格遵守. 焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng).E43對(duì)應(yīng)Q235,E50對(duì)應(yīng)Q345. Q235與Q345連接時(shí),應(yīng)該選擇低強(qiáng)度的E43,而不是E50.
焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫. 焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近.其他詳細(xì)內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定.
2.栓接:
鉚接形式,在建筑工程中,現(xiàn)已很少采用.
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結(jié)構(gòu)部位使用.
高強(qiáng)螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí).根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型.兩者計(jì)算方法不同. 高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格M12. 常用M16~M30. 超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,設(shè)計(jì)中應(yīng)慎重使用,。
自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接. 國(guó)外在低層墻板式住宅中,也常用于主結(jié)構(gòu)的連接.
3.連接板: 可簡(jiǎn)單取其厚度為梁腹板厚度加4mm. 然后驗(yàn)算凈截面抗剪等.
4.梁腹板: 應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪.承壓型高強(qiáng)螺栓連接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓.
5.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓,、現(xiàn)場(chǎng)焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法安裝是初學(xué)者長(zhǎng)犯的錯(cuò)誤,。此外,還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位與臨時(shí)固定,。
6.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平. 比如鋼管連接節(jié)點(diǎn)的相貫線的切口需要數(shù)控機(jī)床等設(shè)備才能完成.
(八) 圖紙編制
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段,設(shè)計(jì)圖為設(shè)計(jì)單位提供,施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制,有時(shí)也會(huì)由設(shè)計(jì)單位代為編制,。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾,有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普遍。
1.設(shè)計(jì)圖: 是提供制造廠編制施工詳圖的依據(jù). 深度及內(nèi)容應(yīng)完整但不冗余. 在設(shè)計(jì)圖中,對(duì)于設(shè)計(jì)依據(jù),、荷載資料(包括地震作用),、技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求,、設(shè)計(jì)要求(包括制造和安裝,、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的等級(jí)、涂裝及運(yùn)輸?shù)?,、結(jié)構(gòu)布置,、構(gòu)件截面選用以及結(jié)構(gòu)的主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均應(yīng)表示清楚,以利于施工詳圖的順利編制,并能正確體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖。主要材料應(yīng)列表表示,。
2.施工詳圖:又稱(chēng)加工圖或放樣圖等.深度須能滿足車(chē)間直接制造加工.不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨(dú)繪制表達(dá),并應(yīng)附有詳盡的材料表.
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