主靜載鋼結構Ⅲ剖析學習教案課件

會計學1主靜載鋼結構Ⅲ剖析會計學1主靜載鋼結構Ⅲ剖析主要內容1.DIN18800中對焊接結構的要求2.DIN18800中所允許使用的母材和焊材3.DAStRi009規(guī)程4.典型結構的加強形式5.框架轉角結構的應力分布特點第1頁/共77頁主要內容1.DIN18800中對焊接結構的要求2.DIN

1.按DIN18800-1鋼制構件的限定和結構基礎1.1概述國家級的建筑結構法州一級的建筑結構規(guī)程對建筑結構的制造者和使用者要求的規(guī)定相關技術規(guī)定和規(guī)章的清單產品使用過程中的說明第2頁/共77頁 1.按DIN18800-1鋼制構件的限定和結構基礎1.11.2鋼結構的基礎標準和專業(yè)標準規(guī)程號內容DIN18800第一部分，1990年11月鋼結構：規(guī)格和結構DIN18800第二部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性桿件及桿構件的彎曲DIN18800第三部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性薄板結構的變形DIN18800第四部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性殼體結構的鼓脹DIN18800第五部分鋼結構：基礎部分DIN18800第六部分鋼結構：非靜載狀態(tài)下的規(guī)格DIN18800第七部分鋼結構：制造廠家焊接能力資格驗證DIN18800第八部分鋼結構：維修第3頁/共77頁1.2鋼結構的基礎標準和專業(yè)標準規(guī)程號內容DIN18

現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第4頁/共77頁現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第4頁/共77頁EN標準號日期內容1090-11090-2

20092008鋼結構和鋁結構的施工-1：結構部件一致性評估要求

鋼結構和鋁結構的施工-2：鋼結構用技術要求續(xù)表現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第5頁/共77頁EN標準號日期內容2009鋼結構和鋁結構的施工-專業(yè)標準：

DIN18801鋼結構高大建筑DIN18802低壓容器和架空的油罐結構DIN18804起重機導軌DIN18805鋼結構煙囪DIN18806高層建筑中的復合結構DIN18807鋼結構梯形型鋼DIN18808鋼結構中的槽鋼DIN18809鋼制公路橋梁DIN18810復合梁—公路橋梁第6頁/共77頁專業(yè)標準：DIN18801鋼結構高大建筑EN標準號日期內熔

EN1993-22006鋼結構設計—鋼橋EN1993-3-12006鋼結構設計—塔、架和煙囪-塔和架EN1993-3-22006鋼結構設計—塔、架和煙囪-煙囪EN1993-4-12007鋼結構設計—筒倉EN1993-4-22007鋼結構設計—儲罐EN1993-4-32007鋼結構設計—管線EN1993-52007鋼結構設計—樁EN1993-62007鋼結構設計—起重機支撐件

現(xiàn)在適用的歐洲專業(yè)標準第7頁/共77頁EN標準號日期內熔EN1993-22006鋼2鋼結構的限定基礎

不同國家的主靜載鋼結構標準中要求的大部分項目差別并不是很大，例如在關于承載梁強度的計算方法和加強構件承載能力的思路方面等，但是在細節(jié)的考慮方面會有一些差異。第8頁/共77頁2鋼結構的限定基礎不同國家的主靜載鋼結構標準3對接焊縫連接結構的要求DIN18800和其它標準一樣，要求在焊縫連接時盡可能要采用對接連接焊縫，焊縫尺寸的確定方法和其它標準沒有什么差異。但要注意在不同板厚構件對接連接時相關極限尺寸要求的差異。第9頁/共77頁3對接焊縫連接結構的要求DIN18800和4其他焊接技術要求4.1通則

部件和其連接必須按照焊接規(guī)程來進行設計和制造，要避免焊縫的堆積。焊接規(guī)程包括材料和焊接工藝方面的相關內容。

結構的構成，如板厚、焊縫位置、坡口形式、焊縫的構成；

生產的種類，如焊接的方法、焊接填充材料、預熱、焊接次序和后熱處理；

應力，如靜載或沖擊載荷、與軋制方向有關的應力方向和與焊縫有關的方向；結構生產和使用時的溫度條件。第10頁/共77頁4其他焊接技術要求4.1通則部件和其連接必4.2最小厚度

最小厚度是在專業(yè)標準中選定。也可以通過其他的規(guī)程對專業(yè)標準進行補充和完善，如按對產品結構的附加技術條件（ZTV-K）、按DIN18809制作的鐵路橋梁。第11頁/共77頁4.2最小厚度最小厚度是在專業(yè)標準中選定4.3結構上使用不同的鋼種時需注意的問題

在一個承載梁和一個截面上允許使用不同的鋼種。但要注意的是，所使用的鋼質產品必須作好標記以防止混料。標記應在下料階段就在每一個零件上進行標注，并在工作過程中注意標記的轉移。第12頁/共77頁4.3結構上使用不同的鋼種時需注意的問題在一個承載梁4.4標準中規(guī)定常用的鋼材種類

作為對DIN18800-1生產規(guī)程的補充規(guī)定，只有標準化了的產品和允許的材料種類，并且符合當時適用的版本，列入建筑標準清單A中的材料才可以使用。這取決于在這里給出的表和附件以及其它對以前鋼種標記的補充。第13頁/共77頁4.4標準中規(guī)定常用的鋼材種類作為對DIN188

在建筑監(jiān)督領域內可以使用的鋼種，首先是符合當時使用的專業(yè)標準，同時在建筑標準清單A的第1部分中列舉出來的鋼種和經過比較滿足供貨條件的鋼種。S2351.00371.00361.00381.01141.01161.01171.01201.01211.01221.01151.01181.0119

S2751.00441.01431.01441.01451.01281.01401.01411.0142S3551.00451.05531.05701.05771.05961.05511.05541.05691.05791.05931.0594第14頁/共77頁在建筑監(jiān)督領域內可以使用的鋼種，首先是符合當時使用的專業(yè)4.5其它鋼種使用的限定條件

DIN18800的402部分列舉的鋼種只能夠應用在符合當時建筑規(guī)程A和當時的國家規(guī)程的條件下進行連接。在DIN18800的401部分所列舉的鋼種只有在符合下述條件時才可以使用。

該鋼種在專業(yè)標準中被完整的描述出來，其應用符合一定的規(guī)則，例如在DIN4133：1991-11—鋼制煙囪，同時在建筑規(guī)程清單A第1部分列舉出來的。

其應用以其它方式被驗證了，例如通過一個通用的建筑監(jiān)督許可或通過一個通用的建筑監(jiān)督檢驗證書或者在特殊情況下經過最嚴格的監(jiān)督獲得同意。第15頁/共77頁4.5其它鋼種使用的限定條件DIN18800的44.6鋼材選擇

鋼種只有在符合使用目的并具有焊接性的時候才可以選用。

材料的質量級別應按照DASt–Ri009焊接鋼結構用鋼質量組別的選擇進行選用。第16頁/共77頁4.6鋼材選擇鋼種只有在符合使用目的并具有焊接性的4.7證書4.7.1通用要求

所使用的產品必須按DINEN10204提供證書；供貨單位或供貨者填寫的材料證書無效；

堆焊彎由試驗：對于承受拉、彎載荷的板材，寬扁及型鋼的焊接構件，當其單件厚度大于30mm時，應按SEP1390（鋼—鐵檢驗書）進行堆焊彎曲試驗，并記錄試驗結果。該試驗是用來檢驗材料脆斷性能的。第17頁/共77頁4.7證書4.7.1通用要求所使用的產品4.8冷變形區(qū)域的焊接第18頁/共77頁4.8冷變形區(qū)域的焊接第18頁/共77頁4.9有特殊防腐要求的焊縫

當通過采取特殊的措施可以達到防腐要求的話，允許對有特別防腐要求的構件焊接斷續(xù)焊縫和單面未熔透的焊縫。表面可以采取一些特別措施防腐，例如：

按系列標準EN12944和ISO1461進行表面處理或涂敷；采用具有耐腐蝕性能的結構。第19頁/共77頁4.9有特殊防腐要求的焊縫當通過采取特殊的措施可4.10焊接填充材料及輔助材料

只有那些得到官方認可機構的許可證書的焊接填充材料及輔助材料才允許在工程中使用，這些材料應具有ü標記。官方的認可單位是位于Minden的聯(lián)邦鐵路總局。EN499碳鋼和細晶粒結構鋼手工電弧焊用焊條EN440碳鋼和細晶粒結構鋼氣體保護焊用焊絲EN756碳鋼和細晶粒結構鋼埋弧焊用焊絲和焊劑組合EN757高強鋼手工電弧焊用焊條EN760埋弧焊用焊劑第20頁/共77頁4.10焊接填充材料及輔助材料只有那些得到5焊接的實壁梁

焊接結構設計是一項富于創(chuàng)造性的工作，對于所有的結構任務來說，不可能給出一個通用的方法，這就需要結構設計師利用自己的頭腦分析、解決，而作為鋼結構的每一構件均應按其所可能制備的最大尺寸在車間制備，并進行鉆孔或坡口加工以便在安裝現(xiàn)場進行裝配或焊接。第21頁/共77頁5焊接的實壁梁焊接結構設計是一項富于創(chuàng)造5.1實壁梁主要承受垂直于梁主軸的作用力，并通過彎曲將該力傳遞到支座上，其橫截面上的應力分布在梁的長度方向上通常是不均勻的。

抗彎梁的應力分布第22頁/共77頁5.1實壁梁主要承受垂直于梁主軸的作用力，并通過彎曲將該力

使用軋制型材可以很方便地改變實壁梁的高度，只需改變腹板的高度，可增大該處的慣性矩，并減小支座，但應注意在支承處驗證其抗剪能力。

翼板加強第23頁/共77頁使用軋制型材可以很方便地改變實壁梁的高度，只需改變腹

根據(jù)彎矩分布情況配置截面第24頁/共77頁根據(jù)彎矩分布情況配置截面第24頁/共77頁

在彎矩和剪力的作用下，需對受彎梁進行局部加強。在L0長度區(qū)域內進行加強后，增大在該區(qū)域內的慣性矩，提高承載能力。

局部抗彎加強第25頁/共77頁在彎矩和剪力的作用下，需對受彎梁進行局部加強。5.2加強板的配置

加強翼板的配置第26頁/共77頁5.2加強板的配置加強翼板的配置第26頁/共5.3翼板加強時端部的焊接接頭

翼板加強時端部的焊接接頭第27頁/共77頁5.3翼板加強時端部的焊接接頭翼板加強時端部的5.4加強肋板連接

肋板加強形式第28頁/共77頁5.4加強肋板連接肋板加強形式第28頁5.5對于小規(guī)格的軋制型材肋板加強，不允許采用該種加強，因為承載面太小。不允許允許

小規(guī)格軋制型材的肋板加強第29頁/共77頁5.5對于小規(guī)格的軋制型材肋板加強，不允許采用該種加5.6非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接

非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接允許不允許第30頁/共77頁5.6非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接非鎮(zhèn)靜鋼5.7梁對接接頭鋼板焊接成的梁接頭應注意在腹板上和翼板上的焊接接頭應盡量不位于同一位置，以避免應力集中。軋制型材可以在同一位置進行焊接

主梁對接接頭第31頁/共77頁5.7梁對接接頭鋼板焊接成的梁接頭應注意在腹板上和翼板上的5.8剛性加強

由腹板及加強板組成的區(qū)域稱作翹曲區(qū)，為提高梁的穩(wěn)定性及承受彎曲和剪應力的能力，需對梁進行剛度加強，即橫向加強和縱向加強

剛性加強第32頁/共77頁5.8剛性加強由腹板及加強板組成的區(qū)域稱作翹曲區(qū)，在橫截面A—A處的橫向加強方案“a”是最簡單的一種方式，適用于承受靜截的構件，在其內角進行環(huán)繞焊是不適宜的。方案“b”即適用于承受動載的構件，同時也適用于有特殊防腐要求的構件，因為其內角部位可以進行焊接。方案“c”適用于承受脈動載荷的構件，在這種結構中不允許在承受較大載荷的翼板上設計焊接接頭。abc第33頁/共77頁在橫截面A—A處的橫向加強方案“a”是最簡單的一種方式，適剛度加強的形式開式剛度加強易于制作，閉式剛度加強適用于承受偏心力并有較高剛性要求時采用。其制作成本高于開式剛度加強。開式剛度加強閉式剛度加強第34頁/共77頁剛度加強的形式開式剛度加強易于制作，閉式剛度加強適用于承受6焊接支座

鉸接支座形式第35頁/共77頁6焊接支座鉸接支座形式第35頁/共77頁立柱選擇的型材：閉式型材：

封閉式結構的優(yōu)點是可充分利用其截面面積，并可將頂部承受的壓應力傳遞到基礎上，但卻增加了受彎梁的連接困難，并將導致局部過載。第36頁/共77頁立柱選擇的型材：閉式型材：封閉式結構的優(yōu)點是可充分開式型材：

開式結構不能充分利用其截面面積，但卻不存在受彎梁的連接困難，因此在工程結構上經常采用。

第37頁/共77頁開式型材：開式結構不能充分利用其截面面積，但卻不存在受蓋板和底板的連接：

在連接壓應力位于支撐中心的蓋板和底板時，當端部斷面為矩形及底板具有足夠厚度時，支撐載荷可通過連接點傳遞。但必須避免構件一側偏移。對此可通過相應的焊道布置來實現(xiàn)。amin=3.0㎜(當頂板厚度最小為10㎜時)amin=-0.5[㎜]amax=0.7·tmin[㎜]第38頁/共77頁蓋板和底板的連接：在連接壓應力位于支撐中心的蓋板和底立柱結構舉例：

焊接支座接頭：在偏心力作用下，將產生彎曲應力，因此應布置加強板。第39頁/共77頁立柱結構舉例：焊接支座接頭：在偏心力作用下，將產生彎

兩側加強板所形成的搭接對結構是有利的，但從腐蝕能力方面考慮則應避免在支座底腳部位形成空腔。

焊接的支撐底座焊接支撐底座第40頁/共77頁兩側加強板所形成的搭接對結構是有利的，但從腐蝕能力方

焊接的支撐底座第41頁/共77頁焊接的支撐底座第41頁/共77頁7桁架梁

桁架是桿件通過節(jié)點在一個平面或空間相互連接構成的結構，連接時以結點作為絞接點，桿件只承擔正應力—拉或壓，外力只作用在結點處。

桁架梁是承載梁的一種形式，其由桿件、上翼板、下翼板及中間支撐等組成。中間支撐的截面形狀大部分為三角形的。

桁架梁的優(yōu)點是，每個桿件的材料性能均可得到充分利用。第42頁/共77頁7桁架梁桁架是桿件通過節(jié)點在一個平面或空間相互連

桿件的截面形狀可根據(jù)不同的條件進行選擇，并有不同的方案?！侠淼暮附臃桨浮侠淼闹谱鞣桨浮栏夹g方案第43頁/共77頁桿件的截面形狀可根據(jù)不同的條件進行選擇，并有不同的方7.1桁架結構形式第44頁/共77頁7.1桁架結構形式第44頁/共77頁7.2桁架梁所用型材形式第45頁/共77頁7.2桁架梁所用型材形式第45頁/共77頁角鋼冷彎型材截面形狀跨距（m）說明3—6用于棚頂板，夾持板，承受較小載荷4--8用于棚頂板，夾持板，承受較小載荷

常用型材的適用范圍第46頁/共77頁角鋼冷彎型材截面形狀跨距（m）說明3—6用于棚頂板，夾持板，1--30最經常使用的型材，需根據(jù)可能的失效形式選擇型材的形式和尺寸軋制型材例槽鋼，工字鋼續(xù)表常用型材的適用范圍第47頁/共77頁1--30最經常使用的型材，需根據(jù)可能的失效形式選擇型材的形帶有開式腹板的屋脊梁結構蜂窩梁4—40可使用軋制型材制承載梁，使用角鋼或鋼管作為翼緣桿件用6—60用于大跨度，較低載荷狀態(tài)下，工作高度可提高50%，蜂竄處可用來通過管線。續(xù)表常用型材的適用范圍第48頁/共77頁帶有開式腹板的屋脊梁結構蜂窩梁4—40可使用軋制型材制承載梁組合型材例工字鋼，槽鋼焊接工字梁5—15為抵抗水平方向附加的偏轉載荷，可以采用組合型材10—100由三塊板材焊接而成，腹板高度可達3—4m；如必要可對腹板進行加強。續(xù)表常用型材的適用范圍第49頁/共77頁組合型材例工字鋼，槽鋼焊接工字梁5—15為抵抗水平方焊接箱形梁15—200由鋼板焊接而成，具有較高的抗扭轉和偏心載荷能力，用于吊車和橋梁結構續(xù)表常用型材的適用范圍第50頁/共77頁焊接箱形梁15—200由鋼板焊接而成，具有較高的抗扭轉和偏心7.3焊接節(jié)點“a”只是一種很簡單的情況，有條件的應用?！癰”是即適于焊接又具有防腐性的連接方法，該方法要求對桿件的端部進行加工，并要求尺寸公差較小。第51頁/共77頁7.3焊接節(jié)點“a”只是一種很簡單的情況，有條件的應用。“7.4按DIN18808承受主要靜載荷的空心型材制承載梁

該標準用于空心型鋼制，主要承受靜載荷的承載部件。在該標準中所謂的空心型材指的是環(huán)型，矩型和正方型等閉式空心截面，在這些截面上壁厚是保持一定的，且在長度方向上也不發(fā)生變化。第52頁/共77頁7.4按DIN18808承受主要靜載荷的空心型材制承載梁

空心型材節(jié)點第53頁/共77頁空心型材節(jié)點第53頁/共77頁有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點：

有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點第54頁/共77頁有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點：有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點第54

空心矩形截面的無縫隙節(jié)點第55頁/共77頁空心矩形截面的無縫隙節(jié)點第55頁/共77頁7.5矩形空心型材與圓形管焊接連接實例第56頁/共77頁7.5矩形空心型材與圓形管焊接連接實例第56頁/共77頁γ≤0.85采用角焊縫連接

γ=1進行坡口加工接頭

不同型材截面焊接接頭形式

γ=1進行坡口加工接頭

第57頁/共77頁γ≤0.85γ=1不同型材截面焊接接頭形式γ=1第57頁連接種類EN2871管材對接111TBWW01Bt3.0PF2管材斜接111TBWW01Bt3.0PF3矩形管材對接111PBWW01Bt3.0PF4矩形管材斜接111PBWW01Bt3.0PF5矩形管材與管材斜接111PBWW01Bt3.0PF

不同接頭形式對焊工資質的要求第58頁/共77頁連接種類EN2871管材對接111TBWW01Bt8鋼質量組別的選擇8.1DASt—Ri009推薦焊接構件所用鋼種質量等級的選擇在鋼質量組別的選擇時同時應考慮下述影響因素：——應力狀態(tài)——構件的重要性——溫度——構件厚度第59頁/共77頁8鋼質量組別的選擇8.1DASt—Ri009推薦焊接構件8.2應力狀態(tài)8.3構件的重要性8.4溫度8.5工件厚度第60頁/共77頁8.2應力狀態(tài)8.3構件的重要性8.4溫度8.5工件厚度第68.6確定分組應力狀態(tài)(見3.2節(jié))構件的重要性(見3.3節(jié))載荷壓拉

溫度（見3.4節(jié)）至-10℃-10℃至-30℃至-10℃-10℃至-30℃高第一類構件ⅣⅢⅡⅠ第二類構件ⅤⅣⅢⅡ中第一類構件ⅤⅣⅢⅡ第二類構件ⅤⅤⅣⅢ低第一類構件ⅤⅤⅣⅢ第二類構件ⅤⅤⅤⅣ第61頁/共77頁8.6確定分組應力構件的重要載荷壓拉

鋼材質量級別選擇圖第62頁/共77頁鋼材質量級別選擇圖第62頁/共77頁9框架轉角結構框架轉角結構應力分布第63頁/共77頁9框架轉角結構框架轉角結構應力分布第63頁/共77頁改進后的框架轉角結構應力分布第64頁/共77頁改進后的框架轉角結構應力分布第64頁/共77頁角平分線上受載時的應力分布：應力分布不是直線而是雙曲線2.在直角截面上，平面交界處的拉應力，在轉角凸出處上的分布一直為零。3.尖銳的轉角凹進處，壓應力在理論上上升到無窮大。第65頁/共77頁角平分線上受載時的應力分布：應力分布不是直線而是雙曲線第659.1設計準則9.1.1內邊緣進行圓整加工的框架轉角優(yōu)先用于動載荷第66頁/共77頁9.1設計準則9.1.1內邊緣進行圓整加工的框架轉角優(yōu)先用于1）選R/h≥12）內翼板的強度要高于外翼板3）框架轉角區(qū)域的腹板加強4）對于徑向力，采取通過徑向的調整加強，同時增加板厚等措施，提高穩(wěn)定性5）腹板和翼板之間的頸部焊縫測定為雙軸應力狀態(tài)第67頁/共77頁1）選R/h≥1第67頁/共77頁9.1.2內邊緣未進行圓整加工的框架轉角主要用于承受靜載荷

承受較小彎矩和剪力的型鋼結構第68頁/共77頁9.1.2內邊緣未進行圓整加工的框架轉角主要用于承受靜載

承受較大彎矩和剪力的型鋼結構第69頁/共77頁承受較大彎矩和剪力的型鋼結構第69頁/共77頁

承受較大彎矩剪力的全焊結構第70頁/共77頁承受較大彎矩剪力的全焊結構第70頁/共77頁9.2螺栓連接的框架轉角結構

承受較小彎矩和剪力的型鋼結構第71頁/共77頁9.2螺栓連接的框架轉角結構承受較小彎矩和剪力的型鋼結

在高層鋼結構中典型的連接方式第72頁/共77頁在高層鋼結構中典型的連接方式第72頁/共77頁承受較大彎矩和剪力的全焊結構第73頁/共77頁承受較大彎矩和剪力的全焊結構第73頁/共77頁9.3脊點結構簡單的型鋼加強脊點圓整過渡的焊接脊點板焊接結構脊點焊接脊點結構第74頁/共77頁9.3脊點結構簡單的型鋼加強脊點圓整過渡的焊接脊點板焊接結在輕型鋼結構上的框架轉角第75頁/共77頁在輕型鋼結構上的框架轉角第75頁/共77頁小結1.按DIN18800對從事鋼結構生產的企業(yè)有資質要求2.抗彎梁中的應力分布特點3.抗彎梁翼板加強的焊接要求4.抗彎梁腹板加強的焊接要求5.主梁對接的要求6.對鋼材質量級別的選擇要求第76頁/共77頁小結1.按DIN18800對從事鋼結構生產的企業(yè)有資質要求2會計學78主靜載鋼結構Ⅲ剖析會計學1主靜載鋼結構Ⅲ剖析主要內容1.DIN18800中對焊接結構的要求2.DIN18800中所允許使用的母材和焊材3.DAStRi009規(guī)程4.典型結構的加強形式5.框架轉角結構的應力分布特點第1頁/共77頁主要內容1.DIN18800中對焊接結構的要求2.DIN

1.按DIN18800-1鋼制構件的限定和結構基礎1.1概述國家級的建筑結構法州一級的建筑結構規(guī)程對建筑結構的制造者和使用者要求的規(guī)定相關技術規(guī)定和規(guī)章的清單產品使用過程中的說明第2頁/共77頁 1.按DIN18800-1鋼制構件的限定和結構基礎1.11.2鋼結構的基礎標準和專業(yè)標準規(guī)程號內容DIN18800第一部分，1990年11月鋼結構：規(guī)格和結構DIN18800第二部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性桿件及桿構件的彎曲DIN18800第三部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性薄板結構的變形DIN18800第四部分，1990年11月鋼結構：穩(wěn)定性殼體結構的鼓脹DIN18800第五部分鋼結構：基礎部分DIN18800第六部分鋼結構：非靜載狀態(tài)下的規(guī)格DIN18800第七部分鋼結構：制造廠家焊接能力資格驗證DIN18800第八部分鋼結構：維修第3頁/共77頁1.2鋼結構的基礎標準和專業(yè)標準規(guī)程號內容DIN18

現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第4頁/共77頁現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第4頁/共77頁EN標準號日期內容1090-11090-2

20092008鋼結構和鋁結構的施工-1：結構部件一致性評估要求

鋼結構和鋁結構的施工-2：鋼結構用技術要求續(xù)表現(xiàn)在適用的歐洲基礎標準第5頁/共77頁EN標準號日期內容2009鋼結構和鋁結構的施工-專業(yè)標準：

DIN18801鋼結構高大建筑DIN18802低壓容器和架空的油罐結構DIN18804起重機導軌DIN18805鋼結構煙囪DIN18806高層建筑中的復合結構DIN18807鋼結構梯形型鋼DIN18808鋼結構中的槽鋼DIN18809鋼制公路橋梁DIN18810復合梁—公路橋梁第6頁/共77頁專業(yè)標準：DIN18801鋼結構高大建筑EN標準號日期內熔

EN1993-22006鋼結構設計—鋼橋EN1993-3-12006鋼結構設計—塔、架和煙囪-塔和架EN1993-3-22006鋼結構設計—塔、架和煙囪-煙囪EN1993-4-12007鋼結構設計—筒倉EN1993-4-22007鋼結構設計—儲罐EN1993-4-32007鋼結構設計—管線EN1993-52007鋼結構設計—樁EN1993-62007鋼結構設計—起重機支撐件

現(xiàn)在適用的歐洲專業(yè)標準第7頁/共77頁EN標準號日期內熔EN1993-22006鋼2鋼結構的限定基礎

不同國家的主靜載鋼結構標準中要求的大部分項目差別并不是很大，例如在關于承載梁強度的計算方法和加強構件承載能力的思路方面等，但是在細節(jié)的考慮方面會有一些差異。第8頁/共77頁2鋼結構的限定基礎不同國家的主靜載鋼結構標準3對接焊縫連接結構的要求DIN18800和其它標準一樣，要求在焊縫連接時盡可能要采用對接連接焊縫，焊縫尺寸的確定方法和其它標準沒有什么差異。但要注意在不同板厚構件對接連接時相關極限尺寸要求的差異。第9頁/共77頁3對接焊縫連接結構的要求DIN18800和4其他焊接技術要求4.1通則

部件和其連接必須按照焊接規(guī)程來進行設計和制造，要避免焊縫的堆積。焊接規(guī)程包括材料和焊接工藝方面的相關內容。

結構的構成，如板厚、焊縫位置、坡口形式、焊縫的構成；

生產的種類，如焊接的方法、焊接填充材料、預熱、焊接次序和后熱處理；

應力，如靜載或沖擊載荷、與軋制方向有關的應力方向和與焊縫有關的方向；結構生產和使用時的溫度條件。第10頁/共77頁4其他焊接技術要求4.1通則部件和其連接必4.2最小厚度

最小厚度是在專業(yè)標準中選定。也可以通過其他的規(guī)程對專業(yè)標準進行補充和完善，如按對產品結構的附加技術條件（ZTV-K）、按DIN18809制作的鐵路橋梁。第11頁/共77頁4.2最小厚度最小厚度是在專業(yè)標準中選定4.3結構上使用不同的鋼種時需注意的問題

在一個承載梁和一個截面上允許使用不同的鋼種。但要注意的是，所使用的鋼質產品必須作好標記以防止混料。標記應在下料階段就在每一個零件上進行標注，并在工作過程中注意標記的轉移。第12頁/共77頁4.3結構上使用不同的鋼種時需注意的問題在一個承載梁4.4標準中規(guī)定常用的鋼材種類

作為對DIN18800-1生產規(guī)程的補充規(guī)定，只有標準化了的產品和允許的材料種類，并且符合當時適用的版本，列入建筑標準清單A中的材料才可以使用。這取決于在這里給出的表和附件以及其它對以前鋼種標記的補充。第13頁/共77頁4.4標準中規(guī)定常用的鋼材種類作為對DIN188

在建筑監(jiān)督領域內可以使用的鋼種，首先是符合當時使用的專業(yè)標準，同時在建筑標準清單A的第1部分中列舉出來的鋼種和經過比較滿足供貨條件的鋼種。S2351.00371.00361.00381.01141.01161.01171.01201.01211.01221.01151.01181.0119

S2751.00441.01431.01441.01451.01281.01401.01411.0142S3551.00451.05531.05701.05771.05961.05511.05541.05691.05791.05931.0594第14頁/共77頁在建筑監(jiān)督領域內可以使用的鋼種，首先是符合當時使用的專業(yè)4.5其它鋼種使用的限定條件

DIN18800的402部分列舉的鋼種只能夠應用在符合當時建筑規(guī)程A和當時的國家規(guī)程的條件下進行連接。在DIN18800的401部分所列舉的鋼種只有在符合下述條件時才可以使用。

該鋼種在專業(yè)標準中被完整的描述出來，其應用符合一定的規(guī)則，例如在DIN4133：1991-11—鋼制煙囪，同時在建筑規(guī)程清單A第1部分列舉出來的。

其應用以其它方式被驗證了，例如通過一個通用的建筑監(jiān)督許可或通過一個通用的建筑監(jiān)督檢驗證書或者在特殊情況下經過最嚴格的監(jiān)督獲得同意。第15頁/共77頁4.5其它鋼種使用的限定條件DIN18800的44.6鋼材選擇

鋼種只有在符合使用目的并具有焊接性的時候才可以選用。

材料的質量級別應按照DASt–Ri009焊接鋼結構用鋼質量組別的選擇進行選用。第16頁/共77頁4.6鋼材選擇鋼種只有在符合使用目的并具有焊接性的4.7證書4.7.1通用要求

所使用的產品必須按DINEN10204提供證書；供貨單位或供貨者填寫的材料證書無效；

堆焊彎由試驗：對于承受拉、彎載荷的板材，寬扁及型鋼的焊接構件，當其單件厚度大于30mm時，應按SEP1390（鋼—鐵檢驗書）進行堆焊彎曲試驗，并記錄試驗結果。該試驗是用來檢驗材料脆斷性能的。第17頁/共77頁4.7證書4.7.1通用要求所使用的產品4.8冷變形區(qū)域的焊接第18頁/共77頁4.8冷變形區(qū)域的焊接第18頁/共77頁4.9有特殊防腐要求的焊縫

當通過采取特殊的措施可以達到防腐要求的話，允許對有特別防腐要求的構件焊接斷續(xù)焊縫和單面未熔透的焊縫。表面可以采取一些特別措施防腐，例如：

按系列標準EN12944和ISO1461進行表面處理或涂敷；采用具有耐腐蝕性能的結構。第19頁/共77頁4.9有特殊防腐要求的焊縫當通過采取特殊的措施可4.10焊接填充材料及輔助材料

只有那些得到官方認可機構的許可證書的焊接填充材料及輔助材料才允許在工程中使用，這些材料應具有ü標記。官方的認可單位是位于Minden的聯(lián)邦鐵路總局。EN499碳鋼和細晶粒結構鋼手工電弧焊用焊條EN440碳鋼和細晶粒結構鋼氣體保護焊用焊絲EN756碳鋼和細晶粒結構鋼埋弧焊用焊絲和焊劑組合EN757高強鋼手工電弧焊用焊條EN760埋弧焊用焊劑第20頁/共77頁4.10焊接填充材料及輔助材料只有那些得到5焊接的實壁梁

焊接結構設計是一項富于創(chuàng)造性的工作，對于所有的結構任務來說，不可能給出一個通用的方法，這就需要結構設計師利用自己的頭腦分析、解決，而作為鋼結構的每一構件均應按其所可能制備的最大尺寸在車間制備，并進行鉆孔或坡口加工以便在安裝現(xiàn)場進行裝配或焊接。第21頁/共77頁5焊接的實壁梁焊接結構設計是一項富于創(chuàng)造5.1實壁梁主要承受垂直于梁主軸的作用力，并通過彎曲將該力傳遞到支座上，其橫截面上的應力分布在梁的長度方向上通常是不均勻的。

抗彎梁的應力分布第22頁/共77頁5.1實壁梁主要承受垂直于梁主軸的作用力，并通過彎曲將該力

使用軋制型材可以很方便地改變實壁梁的高度，只需改變腹板的高度，可增大該處的慣性矩，并減小支座，但應注意在支承處驗證其抗剪能力。

翼板加強第23頁/共77頁使用軋制型材可以很方便地改變實壁梁的高度，只需改變腹

根據(jù)彎矩分布情況配置截面第24頁/共77頁根據(jù)彎矩分布情況配置截面第24頁/共77頁

在彎矩和剪力的作用下，需對受彎梁進行局部加強。在L0長度區(qū)域內進行加強后，增大在該區(qū)域內的慣性矩，提高承載能力。

局部抗彎加強第25頁/共77頁在彎矩和剪力的作用下，需對受彎梁進行局部加強。5.2加強板的配置

加強翼板的配置第26頁/共77頁5.2加強板的配置加強翼板的配置第26頁/共5.3翼板加強時端部的焊接接頭

翼板加強時端部的焊接接頭第27頁/共77頁5.3翼板加強時端部的焊接接頭翼板加強時端部的5.4加強肋板連接

肋板加強形式第28頁/共77頁5.4加強肋板連接肋板加強形式第28頁5.5對于小規(guī)格的軋制型材肋板加強，不允許采用該種加強，因為承載面太小。不允許允許

小規(guī)格軋制型材的肋板加強第29頁/共77頁5.5對于小規(guī)格的軋制型材肋板加強，不允許采用該種加5.6非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接

非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接允許不允許第30頁/共77頁5.6非鎮(zhèn)靜鋼軋制型材肋板的焊接連接非鎮(zhèn)靜鋼5.7梁對接接頭鋼板焊接成的梁接頭應注意在腹板上和翼板上的焊接接頭應盡量不位于同一位置，以避免應力集中。軋制型材可以在同一位置進行焊接

主梁對接接頭第31頁/共77頁5.7梁對接接頭鋼板焊接成的梁接頭應注意在腹板上和翼板上的5.8剛性加強

由腹板及加強板組成的區(qū)域稱作翹曲區(qū)，為提高梁的穩(wěn)定性及承受彎曲和剪應力的能力，需對梁進行剛度加強，即橫向加強和縱向加強

剛性加強第32頁/共77頁5.8剛性加強由腹板及加強板組成的區(qū)域稱作翹曲區(qū)，在橫截面A—A處的橫向加強方案“a”是最簡單的一種方式，適用于承受靜截的構件，在其內角進行環(huán)繞焊是不適宜的。方案“b”即適用于承受動載的構件，同時也適用于有特殊防腐要求的構件，因為其內角部位可以進行焊接。方案“c”適用于承受脈動載荷的構件，在這種結構中不允許在承受較大載荷的翼板上設計焊接接頭。abc第33頁/共77頁在橫截面A—A處的橫向加強方案“a”是最簡單的一種方式，適剛度加強的形式開式剛度加強易于制作，閉式剛度加強適用于承受偏心力并有較高剛性要求時采用。其制作成本高于開式剛度加強。開式剛度加強閉式剛度加強第34頁/共77頁剛度加強的形式開式剛度加強易于制作，閉式剛度加強適用于承受6焊接支座

鉸接支座形式第35頁/共77頁6焊接支座鉸接支座形式第35頁/共77頁立柱選擇的型材：閉式型材：

封閉式結構的優(yōu)點是可充分利用其截面面積，并可將頂部承受的壓應力傳遞到基礎上，但卻增加了受彎梁的連接困難，并將導致局部過載。第36頁/共77頁立柱選擇的型材：閉式型材：封閉式結構的優(yōu)點是可充分開式型材：

開式結構不能充分利用其截面面積，但卻不存在受彎梁的連接困難，因此在工程結構上經常采用。

第37頁/共77頁開式型材：開式結構不能充分利用其截面面積，但卻不存在受蓋板和底板的連接：

在連接壓應力位于支撐中心的蓋板和底板時，當端部斷面為矩形及底板具有足夠厚度時，支撐載荷可通過連接點傳遞。但必須避免構件一側偏移。對此可通過相應的焊道布置來實現(xiàn)。amin=3.0㎜(當頂板厚度最小為10㎜時)amin=-0.5[㎜]amax=0.7·tmin[㎜]第38頁/共77頁蓋板和底板的連接：在連接壓應力位于支撐中心的蓋板和底立柱結構舉例：

焊接支座接頭：在偏心力作用下，將產生彎曲應力，因此應布置加強板。第39頁/共77頁立柱結構舉例：焊接支座接頭：在偏心力作用下，將產生彎

兩側加強板所形成的搭接對結構是有利的，但從腐蝕能力方面考慮則應避免在支座底腳部位形成空腔。

焊接的支撐底座焊接支撐底座第40頁/共77頁兩側加強板所形成的搭接對結構是有利的，但從腐蝕能力方

焊接的支撐底座第41頁/共77頁焊接的支撐底座第41頁/共77頁7桁架梁

桁架是桿件通過節(jié)點在一個平面或空間相互連接構成的結構，連接時以結點作為絞接點，桿件只承擔正應力—拉或壓，外力只作用在結點處。

桁架梁是承載梁的一種形式，其由桿件、上翼板、下翼板及中間支撐等組成。中間支撐的截面形狀大部分為三角形的。

桁架梁的優(yōu)點是，每個桿件的材料性能均可得到充分利用。第42頁/共77頁7桁架梁桁架是桿件通過節(jié)點在一個平面或空間相互連

桿件的截面形狀可根據(jù)不同的條件進行選擇，并有不同的方案?！侠淼暮附臃桨浮侠淼闹谱鞣桨浮栏夹g方案第43頁/共77頁桿件的截面形狀可根據(jù)不同的條件進行選擇，并有不同的方7.1桁架結構形式第44頁/共77頁7.1桁架結構形式第44頁/共77頁7.2桁架梁所用型材形式第45頁/共77頁7.2桁架梁所用型材形式第45頁/共77頁角鋼冷彎型材截面形狀跨距（m）說明3—6用于棚頂板，夾持板，承受較小載荷4--8用于棚頂板，夾持板，承受較小載荷

常用型材的適用范圍第46頁/共77頁角鋼冷彎型材截面形狀跨距（m）說明3—6用于棚頂板，夾持板，1--30最經常使用的型材，需根據(jù)可能的失效形式選擇型材的形式和尺寸軋制型材例槽鋼，工字鋼續(xù)表常用型材的適用范圍第47頁/共77頁1--30最經常使用的型材，需根據(jù)可能的失效形式選擇型材的形帶有開式腹板的屋脊梁結構蜂窩梁4—40可使用軋制型材制承載梁，使用角鋼或鋼管作為翼緣桿件用6—60用于大跨度，較低載荷狀態(tài)下，工作高度可提高50%，蜂竄處可用來通過管線。續(xù)表常用型材的適用范圍第48頁/共77頁帶有開式腹板的屋脊梁結構蜂窩梁4—40可使用軋制型材制承載梁組合型材例工字鋼，槽鋼焊接工字梁5—15為抵抗水平方向附加的偏轉載荷，可以采用組合型材10—100由三塊板材焊接而成，腹板高度可達3—4m；如必要可對腹板進行加強。續(xù)表常用型材的適用范圍第49頁/共77頁組合型材例工字鋼，槽鋼焊接工字梁5—15為抵抗水平方焊接箱形梁15—200由鋼板焊接而成，具有較高的抗扭轉和偏心載荷能力，用于吊車和橋梁結構續(xù)表常用型材的適用范圍第50頁/共77頁焊接箱形梁15—200由鋼板焊接而成，具有較高的抗扭轉和偏心7.3焊接節(jié)點“a”只是一種很簡單的情況，有條件的應用。“b”是即適于焊接又具有防腐性的連接方法，該方法要求對桿件的端部進行加工，并要求尺寸公差較小。第51頁/共77頁7.3焊接節(jié)點“a”只是一種很簡單的情況，有條件的應用?！?.4按DIN18808承受主要靜載荷的空心型材制承載梁

該標準用于空心型鋼制，主要承受靜載荷的承載部件。在該標準中所謂的空心型材指的是環(huán)型，矩型和正方型等閉式空心截面，在這些截面上壁厚是保持一定的，且在長度方向上也不發(fā)生變化。第52頁/共77頁7.4按DIN18808承受主要靜載荷的空心型材制承載梁

空心型材節(jié)點第53頁/共77頁空心型材節(jié)點第53頁/共77頁有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點：

有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點第54頁/共77頁有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點：有縫隙節(jié)點和無縫隙節(jié)點第54

空心矩形截面的無縫隙節(jié)點第55頁/共77頁空心矩形截面的無縫隙節(jié)點第55頁/共77頁7.5矩形空心型材與圓形管焊接連接實例第56頁/共77頁7.5矩形空心型材與圓形管焊接