鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)總的原則整體把控，注重細(xì)部現(xiàn)實(shí)聯(lián)系理想強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定都重要強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件主要章節(jié)1、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍2、鋼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的破壞形態(tài)3、鋼結(jié)構(gòu)的材料性能4、鋼結(jié)構(gòu)的連接5、鋼結(jié)構(gòu)的有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究6、鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型7、鋼結(jié)構(gòu)常用的計(jì)算軟件8、鋼結(jié)構(gòu)的防腐及防火1.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍1）大跨度結(jié)構(gòu)2）重型廠房結(jié)構(gòu)3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)4）可拆卸的結(jié)構(gòu)5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)6）容器和其它構(gòu)筑物7）輕型鋼結(jié)構(gòu)8）海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)

（1）大跨度結(jié)構(gòu)體育館、展覽館、影劇院、會(huì)議中心、機(jī)庫(kù)等（2）重型廠房結(jié)構(gòu)鋼鐵、化工、機(jī)械、發(fā)電等行業(yè)的廠房（3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)：公路，鐵路，跨江，跨海（4）可拆卸、移動(dòng)的結(jié)構(gòu)舞臺(tái)、展棚、軍用設(shè)施、溫室等（5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)金茂、環(huán)球金融中心、迪拜塔（5）高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)電視塔、天線、發(fā)射架、管道支架（6）容器和其它構(gòu)筑物

油罐、儲(chǔ)氣罐密封性好、耐高壓（7）輕型結(jié)構(gòu)廠房、住宅、公共建筑輕便、安裝迅速（8）海洋平臺(tái)2、鋼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的破壞形態(tài)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)可以出現(xiàn)于下列六種情況：（1）整個(gè)結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡（如傾覆）；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過(guò)而破壞；（強(qiáng)度破壞）（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系（倒塌）；（4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（屈曲等），網(wǎng)架倒塌；（5）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)度的塑性變形，而不適用于繼續(xù)承載；（6）在重復(fù)荷載作用下構(gòu)件疲勞斷裂。在這些極限狀態(tài)中，穩(wěn)定性、抗脆斷對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有重要的意義。整體把控定結(jié)構(gòu)方案，選結(jié)構(gòu)類型柱網(wǎng)的布置，抗側(cè)移構(gòu)件的布置，支撐或剪力墻，力爭(zhēng)使結(jié)構(gòu)平面布置規(guī)則。軟件計(jì)算，整體參數(shù)，周期比，整體側(cè)移，層間側(cè)移；構(gòu)件的應(yīng)力比，位移。應(yīng)力比：主要傳力構(gòu)件，二級(jí)構(gòu)件，次要構(gòu)件0.95以下?？捎玫能浖蠸AP2000，MIDAS，PKPM等軟件青島郵輪母港客運(yùn)中心鋼屋蓋考慮行波效應(yīng)的地震反應(yīng)分析

注重細(xì)部3鋼結(jié)構(gòu)的材料3.1對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用材的要求鋼材——鐵（Fe）、碳（C）及其它元素的合金?；瘜W(xué)成分——碳素鋼，低合金鋼，不銹鋼，耐候鋼。結(jié)構(gòu)鋼材——鋼板，型鋼。供貨鋼材鋼板型鋼熱軋冷成型結(jié)構(gòu)用鋼：碳素鋼、合金鋼中少數(shù)幾種。鋼材的選用：Q235B，Q345B，Q345C等牌號(hào)（簡(jiǎn)稱鋼號(hào)）：半鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)量分級(jí)屈服強(qiáng)度，大小為235N/mm2☆屈服強(qiáng)度，基本反映含碳量高低?！钯|(zhì)量分級(jí)AD，表示質(zhì)量低高（根據(jù)沖擊韌性和冷彎性能劃分）3鋼結(jié)構(gòu)的材料結(jié)構(gòu)腹鋼須市具備數(shù)性能露：較高的秒強(qiáng)度，池塑性好告，韌性解好，良藏好的加您工性能愉，適合糾冷、熱擱加工，芬良好的務(wù)可焊性誘。一、級(jí)單向閘拉伸免時(shí)的穩(wěn)工作個(gè)性能3鋼結(jié)構(gòu)垃的材料拉伸試擾驗(yàn)鋼材在肆常溫、究靜載條算件下一禁次拉伸燒所表現(xiàn)奇的性能強(qiáng)度云指標(biāo)變形性脅能ⅠⅡ恥Ⅲ戀Ⅳ笑ⅤⅠⅡ殼Ⅲ療Ⅳ琴ⅤⅠⅡ蠶Ⅲ協(xié)Ⅳ櫻ⅤⅠⅡ櫻Ⅲ捎Ⅳ磨ⅤⅠⅡ鋼Ⅲ呈Ⅳ羊ⅤⅠⅡ米Ⅲ俘Ⅳ喉ⅤⅠⅡ鄙Ⅲ幼Ⅳ調(diào)ⅤⅠⅡ去Ⅲ屑Ⅳ更ⅤⅠⅡ有Ⅲ競(jìng)Ⅳ性ⅤⅠⅡⅢⅣⅤⅠ彈性糾階段Ⅱ彈塑壘性階雨段Ⅲ塑性已階段Ⅳ應(yīng)變界硬化練階段Ⅴ頸縮階蟻段主要續(xù)力學(xué)芒性能干指標(biāo)老：彈性模祖量比例行極限屈服犬點(diǎn)抗拉該強(qiáng)度伸長(zhǎng)厘率3鋼結(jié)構(gòu)液的材料二、冷混彎性能判別復(fù)鋼材變塑性飾變形暮能力幣及冶殲金質(zhì)焦量的體綜合岡指標(biāo)之。根據(jù)試辨樣厚度腰，按規(guī)生定彎心蘭直徑將衫試樣彎拜曲180劣°，其表爐面及側(cè)3鋼結(jié)仰構(gòu)的孕材料三、桂沖擊配韌性韌性是縱鋼材斷明裂時(shí)吸樓收機(jī)械勞能力的股量度。蘭實(shí)際中故用沖擊遞韌性衡蝕量鋼材擁抗斷裂農(nóng)的性能甜。測(cè)量方船法：梅氏方直法夏比法缺口組韌性北值受遞溫度伶影響液：常溫（20±5℃）0℃負(fù)溫狗（-20獎(jiǎng)℃或-4夏0℃）3鋼結(jié)忙構(gòu)的泛材料碳素結(jié)膜構(gòu)鋼質(zhì)世量分級(jí)質(zhì)量分級(jí)沖擊韌性冷彎性能A不要求需要?jiǎng)t進(jìn)行BAKV≥27J（常溫）合格CAKV≥27J（0℃）合格DAKV≥27J（-20℃）合格改進(jìn)韌臉性，保證可旅焊性注：白表中理沖擊毀韌性伯采用波夏比V形缺衛(wèi)口試鋼驗(yàn)。3鋼結(jié)構(gòu)等的材料對(duì)鋼扭材力尼學(xué)性掏能影及響的誘因素一）、暑化學(xué)成展分的影下響二）觸、成鞏材過(guò)泉程的往影響1、生袋產(chǎn)過(guò)粥程冶煉美，澆回筑，武軋制儀（鋼眉板厚貴?。┐瑹嵊吞幚?、加工腥過(guò)程（3）應(yīng)隱力①殘俱余應(yīng)茄力：壁降低窯實(shí)際藏承載淡力；②應(yīng)力衫集中：③復(fù)奧雜應(yīng)策力狀凡態(tài)：少多向甜應(yīng)力呆，降室低延愛(ài)性。避免炭焊縫牲交叉應(yīng)力蒼狀態(tài)4鋼結(jié)構(gòu)炮的連接一、鋼談結(jié)構(gòu)的蔥連接方撫法焊縫連扯接、鉚久釘連接感和螺栓依連接1、焊縫悅連接的跨特點(diǎn)●構(gòu)造喬簡(jiǎn)單眼，連飄接方種便；●用料經(jīng)痕濟(jì)，不曬削弱截居面；●加工監(jiān)方便密，可球?qū)崿F(xiàn)公自動(dòng)籃化操推作；●密閉性啄好，結(jié)輔構(gòu)剛度以大；●缺點(diǎn)：妄焊接應(yīng)之力和焊衫接變形湯；熱影網(wǎng)響區(qū)材萬(wàn)質(zhì)變脆堵；對(duì)裂治紋比較匹敏感；抖低溫冷許脆；對(duì)類動(dòng)力荷控載比較競(jìng)敏感，很等。4鋼結(jié)構(gòu)牛的連接2、鉚釘液連接的妥特點(diǎn)●塑性廢和韌租性較箏好；●連接縣緊密江，傳唯力方穩(wěn)便；●用于顏直接蜓承受稿動(dòng)力梁荷載等的結(jié)論構(gòu)中伐（如駱橋梁源）；●缺點(diǎn)蘭：構(gòu)詳造復(fù)過(guò)雜，妖費(fèi)工撿費(fèi)料次。很衣少使接用。3、螺栓胸連接的稼特點(diǎn)分普通描螺栓連接耕和高強(qiáng)費(fèi)螺栓連接（1）普通穗螺栓連笛接●A、B、C三級(jí)：A和B為精撞制螺炮栓，C級(jí)為粗俗制螺栓高；●材料哨等級(jí)攤：A和B為8.準(zhǔn)8級(jí)，C級(jí)為4.6級(jí)或4.8；●加工：A、B級(jí)由澡毛坯負(fù)在車退床上洪精確宮加工菠而成——精制；C級(jí)為朝由未銀經(jīng)加階工的島圓鋼炒壓制舞而成——粗制擁；4鋼結(jié)構(gòu)含的連接●螺孔：A、B級(jí)需要頃鉆模鉆溉成（Ⅰ類孔稅），局孔徑馬比螺么桿大0.3帳mm左右；C級(jí)為一隔次沖成禽或不用貫鉆模鉆狗成（Ⅱ類孔）赴孔徑比拾螺桿大1.5桶~3.除0mm?！袷芰Γ篈、B級(jí)受力毛性能好得，連接銹變形小堪，可以雅既受拉童又受剪魚(yú)，用于章重要的志連接；C級(jí)螺醫(yī)栓連悅接性潑能不千如A、B級(jí)好委，主認(rèn)要受突拉，脖用于照承受鐮靜力劍荷載泰和間接承受議動(dòng)力荷血載的次撇要連接兼?！褓M(fèi)用辟：A、B級(jí)成本晚昂貴，C級(jí)螺愁栓價(jià)準(zhǔn)格便亮宜，哭能用C級(jí)螺栓造的地方指不用A、B級(jí)螺栓蘇。（2）高丘強(qiáng)螺蘇栓連竟接高強(qiáng)棄螺栓沃分為摩擦型高強(qiáng)漂螺栓鍬和承壓型高強(qiáng)土螺栓4鋼結(jié)構(gòu)訂的連接●摩擦型物高強(qiáng)螺達(dá)栓：只級(jí)依靠構(gòu)調(diào)件接觸箏面之間聾的摩擦川力來(lái)傳蛾遞剪力榨，以剪榨力等于誤接觸面笑摩擦力嘩為設(shè)計(jì)脹極限狀鍋態(tài)?！癯袎盒妥旄邚?qiáng)螺折栓：允斃許接觸吵面滑移博（剪力蕉超過(guò)摩肌擦力）碗，以螺舅桿與構(gòu)究件之間嚷的擠壓驚而發(fā)生嚼的連接內(nèi)破壞作大為承載頭力極限斑狀態(tài)。●受力：摩悅擦型高號(hào)強(qiáng)螺栓樓剪切變腫形小，盲彈性性莊能好，燃耐疲勞孝，特別虛適用動(dòng)隔力荷載盡；承壓攜型高強(qiáng)跨螺栓的橋承載力手高于摩曬擦型，在剪切變讓形大，暢不得用眼于承受老動(dòng)力荷東載的結(jié)肚構(gòu)?！癫牧系葏柤?jí)：采到用45號(hào)鋼、40塊B和20喝Mn妄Ti械B鋼（烏熱處朝理）厘，材龍料等膛級(jí)為8.響8級(jí)或10取.9級(jí)?！窨讖剑翰湍Σ列拖锤邚?qiáng)螺市栓孔徑柔比螺栓甘大1.5兇~2.悶0mm；承明壓型胡高強(qiáng)口螺栓蒼孔徑憶比螺弓栓大1.0獻(xiàn)~1.丈5mm。4鋼結(jié)構(gòu)掘的連接二、焊環(huán)接方法母和焊縫茅連接形齒式1、鋼己結(jié)構(gòu)勸常用挽的焊殼接方陳法介元紹●手工摘電弧腔焊。焊條粒選擇介：Q23膝5選擇E4占3型；Q34彎5采用E5撓0型焊最條；Q3免90和Q4卷20采用E55型焊懸條；罷不同僻鋼種時(shí)之間住（例Q23逝5與Q34抹5)宜選匙用低涼組配壞方案盲（E4州3型）●自動(dòng)或餐半自動(dòng)致埋弧焊咽?！駳怏w撿保護(hù)爹焊。2、焊丙縫缺諷陷及靜焊接釀質(zhì)量券檢驗(yàn)●焊縫缺注陷：裂膝紋、焊顛瘤、燒點(diǎn)穿、氣孤孔、未值焊透、張夾渣、核咬邊、慰未熔合作等4鋼結(jié)構(gòu)于的連接●焊縫釋質(zhì)量昌檢驗(yàn)飼：外渣部檢貓驗(yàn)外外部（撞外部例尺寸鈴和缺毯陷）煤和內(nèi)內(nèi)部檢囑驗(yàn)（缺內(nèi)部尋缺陷扯）。內(nèi)部檢團(tuán)驗(yàn)方法丘：①超聲石波（主要)；②磁灘粉（輔路助）；③熒光居檢驗(yàn)（平輔助）臂；④x射線、γ射線等獸（x射線應(yīng)字用廣）荷?！窈缚p質(zhì)鈴量等級(jí)塞：《鋼結(jié)曬構(gòu)工縱程施遺工質(zhì)溪量驗(yàn)蛋收規(guī)蕩范》對(duì)焊縫土分為一賴級(jí)、二滋級(jí)和三資級(jí)。三級(jí)焊艷縫只要道求進(jìn)行土外觀檢夕驗(yàn)并符結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)軋；一級(jí)川、二級(jí)把除了外撥觀檢查熄外，還但必須進(jìn)奮行一定露量的超填聲波檢況驗(yàn)并符素合相應(yīng)趕的標(biāo)準(zhǔn)姑?！窈缚p望等級(jí)哲的選族用：①疲蝕勞驗(yàn)做算的旬構(gòu)件填：垂串至于興作用嫩力方管向的艦橫向?qū)尤夂缚p受拉重時(shí)為獲一級(jí)見(jiàn)，受翠壓時(shí)絮為二禁級(jí)；4鋼結(jié)啟構(gòu)的藍(lán)連接②不進(jìn)朵行疲浙勞計(jì)畜算的協(xié)構(gòu)件臨：對(duì)接叛焊縫要求放等強(qiáng)聰時(shí)受兩拉焊攔縫不汽低于犧二級(jí)暴，受拾壓時(shí)鄉(xiāng)豐宜為蹲二級(jí)覺(jué)；③重級(jí)艷工作制倆吊車和Q≥5揀0T的中級(jí)探工作制逐的吊車培，吊車菊梁腹板慎與上翼僻緣之間嚴(yán)的T形焊透即的對(duì)接緞與角接旅組合焊登縫，不跑低于二腦級(jí)；④角焊承縫一般哲為三級(jí)概，只有境直接承叛受動(dòng)力交荷載的欠焊縫應(yīng)黎為二級(jí)層。3、焊設(shè)縫連理接形臥式和駝焊縫趙形式●焊縫府連接糊形式觸：按釀?wù)毡徽催B接肌構(gòu)件兆的相驚對(duì)位逢置來(lái)男分為替對(duì)接迅（直惑接對(duì)捉接和閣蓋板膽對(duì)接暖）、冶搭接謠、T形連午接和壞角部汪連接矩等4鋼結(jié)構(gòu)摸的連接●焊縫兄形式終：對(duì)虎接焊析縫和鵲角焊洽縫●對(duì)接焊闖縫：正累對(duì)接焊陡縫和斜瘡對(duì)接焊巨縫●角焊形縫：酒正面錯(cuò)角焊竄縫（刊端縫德）、僅側(cè)面投角焊飾縫（獅側(cè)縫侵）和恥斜角熱焊縫事（斜粉縫）連續(xù)角萍焊縫（塘重要構(gòu)堅(jiān)件）和棄間斷角者焊（次衡要構(gòu)件受）：間謊斷角焊稍縫間斷驅(qū)距離l≤1堂5t（受朱壓）砌和l≤3漠0t（受拉薯），t為較鴉薄件勻的厚恒度●按照智施焊辦位置漂分：促平焊清（俯鴿焊）限、橫刪焊、異立焊撒和仰籮焊四坦種。暖焊接影質(zhì)量芳影響丑較大跑。4、焊縫土代號(hào)、坦螺栓及目其孔眼謎圖例●焊縫代異號(hào)：●螺栓煩及其鄙孔眼夸：4鋼結(jié)構(gòu)比的連接三、恒焊接羞應(yīng)力步和焊限接變披形1、焊接奔應(yīng)力●焊接應(yīng)仆力產(chǎn)生貌的原因監(jiān)。●焊接應(yīng)房誠(chéng)力的類猶型：縱像向焊接界應(yīng)力；擠橫向焊長(zhǎng)接應(yīng)力辨；厚度象方向的咬焊接應(yīng)侄力?！窈附討?yīng)誰(shuí)力對(duì)結(jié)馳構(gòu)性能歌的影響頁(yè)：不影弦響結(jié)構(gòu)寨的靜力替強(qiáng)度；累降低結(jié)端構(gòu)的剛罵度；降憑低結(jié)構(gòu)庸的穩(wěn)定堤承載力嘗；增加勤了結(jié)構(gòu)板在低溫廁下的脆瞎斷傾向茄；對(duì)結(jié)躬構(gòu)的疲揀勞強(qiáng)度牧有明顯休的不利屋影響。2、焊接逮變形●焊接胡變形撿：局臟部鼓碰曲、巧彎曲榜、歪貿(mào)曲和變扭轉(zhuǎn)喉等，丟影響伐構(gòu)件像在正密常使攀用條押件下脆的承鬧載能擇力。3、減少昆焊接應(yīng)埋力和焊觀接變形終的措施設(shè)計(jì)上淹：●焊件位悟置的安晉排要合君理。盡下量使焊羅縫對(duì)稱章于構(gòu)件嫩截面的鏟中心軸己。●焊縫尺莫寸要適腥當(dāng)。不次得隨意抱增大焊閑縫的厚公度?！窈缚p的褲數(shù)量宜畜少，且斥不宜過(guò)稠分集中盤(pán)?！駪?yīng)盡榆量避邀免兩桑條或古三條塌焊縫鳳垂直披交叉平。●盡量櫻避免期在母梳材厚丹度方型向的絹收縮斥應(yīng)力顆。工藝奔上：●采取溪合理姿的施禍焊次提序。邪例如域分段濕退焊柏、分哪層焊趙和工脫字形銷截面游的對(duì)都角跳買焊等遙。●采用反與變形法卻?！駥?duì)于小鏟尺寸焊狗件，采后取焊前況預(yù)熱，拾焊后回狗火加熱禿至600度左右纏，然后界慢慢冷賴卻，可怎以消除餐焊接應(yīng)賓力和焊泡接變形襲?！癫扇∧粍傂陨婀潭ɑシ▉?lái)較控制逝焊接必變形盜，但誤增加晝了焊崗接應(yīng)火力。四、普詠通螺栓星連接與共構(gòu)造1、螺栓療的排列●螺栓排罷列要求增：受力完要求；跌構(gòu)造要平求；施腎工要求袍?！衤菟ㄍ雠帕醒惴绞阶剑翰⒌K列和無(wú)錯(cuò)列蜓兩種嘴?！衤菟ㄋ馀帕写业淖瞰C大和偽最小乎容許浩距離語(yǔ)。2、螺栓綿的構(gòu)造鍬要求●每一構(gòu)李件在節(jié)默點(diǎn)上以吊及拼接豆接頭的甩一端，綢永久螺吵栓的數(shù)目不少殃于2個(gè)?！駥?duì)直焰接承槳受動(dòng)害力荷聞?shì)d的屬普通滔螺栓始連接旺，應(yīng)當(dāng)才采用額雙螺榮帽或貼其它念防止狠螺帽巷松動(dòng)毫的有盛效措喘施。●由于C級(jí)螺栓訴與孔壁底有較大下間隙，委一般只資受拉力津，不宜斜受剪，丹承受靜貫力荷載忘結(jié)構(gòu)的足次要連傅接、可谷拆卸結(jié)松構(gòu)和臨些時(shí)結(jié)構(gòu)逮，可采備用C級(jí)螺獅栓受統(tǒng)剪。棄重要壟結(jié)構(gòu)政中，祖優(yōu)先拐采用枝高強(qiáng)障螺栓鍬。五、飾高強(qiáng)脊螺栓巧連接釋與構(gòu)夸造●當(dāng)型條鋼構(gòu)雜件的迫拼接粒采用暮高強(qiáng)棉度螺嚴(yán)栓連纖接時(shí)覆，由匹于型碼鋼的劍抗彎箱剛度趟較大三，不鉆能保陰證摩挖擦面噸緊密愚貼和蝕，故疏不能雁用型證鋼作潛為拼顛接件關(guān)，而掏應(yīng)采份用鋼芒板?！裨诟邚?qiáng)什度螺栓化連接范演圍內(nèi)，辭構(gòu)件接服觸面的苦處理方醋法應(yīng)在躺施工圖基中說(shuō)明憐。防止歉脆性蹤蝶斷裂影響鋼們材脆斷攔的因素挑：鋼材葵的質(zhì)階量，燈鋼板室的厚滲度，年加荷行速度產(chǎn)，應(yīng)廉力性緣瑞質(zhì)和辦大小嗽，最叮低使旋用溫那度，受連接引的方屯法，異應(yīng)力啞集中念程度漫等。防止脆攀斷的措碗施有：1）對(duì)掏低溫廚地區(qū)像的焊脅接結(jié)汪構(gòu)要允注意據(jù)選擇河鋼材孕的材糕質(zhì)；2）對(duì)焊比接結(jié)構(gòu)煩特別是趕低溫地檔區(qū)，設(shè)潛計(jì)時(shí)要補(bǔ)注意焊號(hào)縫的正卡確布置等和施焊嚴(yán)時(shí)注意石焊縫的糞質(zhì)量；3）力求諒避免應(yīng)揀力集中困；4）結(jié)卻構(gòu)在視使用百時(shí)應(yīng)孩避免敵使其宴突然拔受力猾，要胡使加蜻荷的哨速度暗不致稀過(guò)大尋。5）設(shè)置牲多道防鼻線兩個(gè)重聲要細(xì)節(jié)隔：避免貸焊縫交嚇叉；集舌中荷載必處設(shè)加膊勁肋。鋼材脆伴斷兩個(gè)重液要細(xì)節(jié)裹：避免焊躲縫交叉芒：避免搞三向受登拉，防胳止斷裂買。集中倆荷載坐處設(shè)宇加勁橫肋：中防止山局部兵屈曲圓。