钢结构设计要点1. 钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取?答:a. 平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度,平面外的计算长度应该取平面外有效支撑之间的间距,通常需要根据平面外支撑布置情况修改。
(见《STS 用户手册》)b. 见《钢结构设计手册》(第三版)460页9.8.3节c. 见《钢结构设计手册》(第三版)435页,437页相关内容2. 是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度?答:可以。
见《门式钢架规范》4.1.3条3. 关于STS中的错误信息:“梁高厚比超限”的解决方法?答:网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率>60mm/m造成的,本人却无法验证该说法。
但是增加腹板厚度确实可以解决该问题。
见《门式钢架规范》6.1.1-6条,《钢结构规范》4.3节4. 高强螺栓可以涂油漆吗?答:不可以。
油漆会使接触面的摩擦系数降低。
5. 如何确定钢架梁的分段比例?答:可根据弯矩包络图确定。
一般单跨取0.3:0.7或0.4:0.6,多跨可取0.3:0.45:0.256. 如何估算钢架梁柱截面?答:根据荷载与支座情况,钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。
翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。
确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估,通常50<λ<150,简单选择值在100附近。
根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。
7. 关于门式钢架的恒载?答:压型钢板及保温层 0.25kN/m2檩条 0.05kN/m2悬挂设备 0.2kN/m28. 如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时,可以考虑使用高强钢材。
9. 钢构的除锈方式有哪些?答:手动,适用于小型要求不高的构件,除锈不彻底喷砂,适用于比较厚实的构件,除锈彻底酸洗,适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位,除锈彻底10. 拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm(见《门式钢架规范》6.3.5条);檩托的常用厚度是8mm;隅称按设计确定(见《门式钢架规范》6.16条);屋面彩钢板厚度不宜小于0.4mm(见《门式钢架规范》6.6.2条)。
11. 各种截面形式檩条的区别及适用条件?答:槽钢檩条,用料较大,不经济;H型钢檩条,适用于大跨度(超过10m)的情况;C型钢檩条,截面互换性大,应用普遍,用钢量省,制作安装方便Z型钢檩条,在主平面x轴的刚度大,用作檩条时挠度小,用钢量省,制造安装方便。
斜卷边Z型钢还可以折叠堆放,占地少。
当屋面坡度较大时候,这种檩条较常用;格构式檩条,用于大跨度情况。
12. 如何估算檩条截面?答:实腹式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/35~1/50;桁架式檩条的截面高度h,一般取跨度的1/12~1/20。
13. 撑杆的作用及如何设置?答:撑杆设置在檐檩和天窗缺口处边檩。
因为该处檩条只是单边有拉条,如不设撑杆,檩条在平面外方向向一侧弯曲。
14. 多跨连续檩条的搭接长度为多少?答:搭接长度一般为跨度1/10。
15. 墙架柱的构造?答:a. 墙架柱与基础的连接一般采用铰接,以简化构造,并节约基础材料;b. 墙架柱垂直于墙面的截面高度不宜小于水平支点的1/40,通常取400~600mm,悬吊式墙架柱的截面高度可以取小些;c. 墙架柱采用焊接工字型截面时,其翼缘板与腹板的连接焊缝可按构造采用,一般取hf=6~8mm;d. 抗风桁架的截面高度一般取跨度的1/16~12.跨度较小或风荷载较大时取较大值。
结构设计:门式刚架设计合理跨度怎么确定?不同的生产工艺流程和使用功能在很大程度上决定着厂房跨度,有的业主甚至要求轻钢生产厂家根据自己的使用功能,确定较为经济的跨度。
在尽可能满足生产工艺和使用功能上,应根据房屋的高度确定合理的跨度。
一般情况下,当柱高、荷载一定时,适当加大跨度,刚架的用钢量增加不太明显,但节省空间,基础造价低,综合效益较为可观。
通过大量计算发现,当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完全一致下,跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量(Q235-B)为18-28kg/ m2,当跨度在21-48m 之间的刚架单位用钢量为25-40kg/ m2,当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架(中间设置摇摆柱),其用钢量较单跨刚架节约18%左右。
因此设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度结构设计:单层门式刚架结构刚架支撑和刚性系杆布置有哪些?(1)在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。
(2)在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。
(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。
柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定,一般取30~45m,有吊车时不宜大于60m.(4)当房屋高度较大时,柱间支撑应分层设置;当房屋宽度大于60m时,内柱列宜适当设置支撑。
(5)当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。
(6)在刚架的转折处(边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶)应沿房屋全长设置刚性系杆。
(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架,其直腹杆宜按刚性系杆考虑。
(8)刚性系杆可由檩条兼做,此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求,当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。
(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时,柱间支撑宜用型钢;当房屋中不允许设置柱间支撑时,应设置纵向刚架。
结构设计:门式刚架设计屋面活荷载取值多少合适?门式刚架结构设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB17-88),《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB18-87)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98),对于屋面结构,《钢结构设计规范》规定活荷载为0.5KN/m2,但构件的荷载面积大于60 m2的可乘折减系数0.6,门式刚架符合此条件,活荷载取为0.3KN/ m2,国外这类房屋设计时,要考虑0.15-0.5N/ m2的附加荷载,中国无此规定,现在有的框架梁太细,檩条太小,明显有克扣荷载现象,遇到大风或其他原因造成超载,很容易出安全问题,因此屋面活荷载的取值决不能再小,不能在有限的活荷载中挖潜。
结构设计:单层门式刚架结构刚架檩条和墙梁怎么布置?檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定,一般应等间距布置,但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道,在天沟附近布置一道。
侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。
结构设计:单层门式刚架结构刚架的尺寸多少合适?门式刚架的跨度宜为9~36m,当柱宽度不等时,其外侧应对齐。
高度应根据使用要求的室内净高确定,宜取4.5~9m.门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素,一般宜取6m、7.5m、9m.纵向温度区段小于300m,横向温度区段小于150m(当有计算依据时,温度区段可适当放大)。
结构设计:单层轻型门式刚架结构形式有哪些?门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。
按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
屋面坡度宜取1/20~1/8。
单脊双坡多跨刚架,用于无桥式吊车的房屋时,当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时,依据“材料集中使用的原则”,中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。
门式刚架的柱脚多按铰接设计,当用于工业厂房且有桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。
结构设计:轻型门式刚架结构设计应遵守哪些原则?(1)保证结构的整体性。
门式刚架属于平面结构,它们在纵向构件、支撑和围护结构的联系下形成空间的稳定体系,结构只有组成空间稳定整体,才能承担各种荷载和其他外在效应。
(2)明确各类外力从作用点到基础的传递路径和传递全过程中产生的效应。
(3)设计必须体现计算和构造的一致性。
结构设计:单层门式刚架结构墙梁、支撑有哪些设计要点?(1)墙梁一般采用冷弯卷边槽钢,有时也可采用卷边Z形钢。
(2)墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下,也是双向受弯构件。
(3)墙梁应尽量等间距设置,在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设置一道墙梁。
为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度,可在墙梁上设置拉条,并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。
(4)墙梁可根据柱距的大小做成跨越一个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。
(5)门式刚架结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计,非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计。
(6)刚架斜梁上横向水平支撑的内力,根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算,并计入支撑对斜梁起减少计算长度作用而承受的力,对于交叉支撑可不计入压杆的受力。
(7)刚架柱间支撑的内力,应根据该柱列所受纵向风荷载按支承于柱脚的竖向悬臂桁架计算,并计入支撑对柱起减少计算长度而应承受的力,对于交叉支撑可不计压杆的受力。
当同一柱列设有多道柱间支撑时,纵向力在支撑间可平均分配。
结构设计:框架结构有哪些种类?结构按施工方法的不同可分为现浇式、装配式和装配整体式等。
(1)现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。
(2)装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成整体的框架结构。
(3)配整体式框架是指梁、柱、楼板均为预制,在构件吊装就位后,焊接或绑扎节点区钢筋,浇筑节点区混凝土,从而将梁、柱、楼板连成整体框架结构。
结构设计:单层门式刚架结构檩条设计要点有哪些?(1)檩条的截面形式可分为实腹式和格构式两种。
当檩条跨度不大于9m时,应优先选用实腹式檩条。
(2)檩条属于双向受弯构件,在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。
(3)檩条应进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。
(4)檩条尚应满足其他相关构造规定。
结构设计:单层门式刚架结构刚架檩条和墙梁怎么布置?檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定,一般应等间距布置,但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道,在天沟附近布置一道。
侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。
结构设计:框架结构中的填充墙对结构有哪些影响?框架结构是高次超静定结构,既承受竖向荷载,又承受侧向作用力,如风荷载或水平地震作用等。
一般情况下,计算时不考虑填充墙对框架抗侧的作用,因为填充墙的存在在建筑物的使用过程中具有不确定性,而且填充墙常常采用轻质材料,或在柱与墙之间留有缝隙仅通过钢筋柔性连接。
但当填充墙采用砌体墙并与框架结构为刚性连接时,例如砌体填充墙的上部与框架梁底之间充分“塞紧”,或采用先砌墙后浇梁的施工顺序时,则在水平地震作用下,框架结构将发生侧向变形,填充墙将起斜压杆的作用。