本文作者:澳門鋼結構設計

鋼結構抗震設計(鋼結構抗震設計方法)

澳門鋼結構設計 2周前 ( 11-15 12:39 ) 317 搶沙發
本篇文章給大家談談鋼結構抗震設計,以及鋼結構抗震設計方法對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,1、,鋼結構建筑抗震設計基本要求,2、,多高層鋼結構抗震設計在總體上需把握的主要原則有,3、,鋼結構抗震在哪本規范可以找到相關條款?

本篇文章給大家談談鋼結構抗震設計,以及鋼結構抗震設計方法對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

本文目錄一覽:

鋼結構建筑抗震設計基本要求

鋼材的延性好,質輕高,且各向同性,所以鋼結構建筑強度高,結構穩固,具有優越的抗震性,在地震中受到的損害遠低于鋼筋混凝土結構建筑。但是如果鋼結構建筑設計不當,就無法充分發揮鋼材的抗震性。

本文主要探討鋼結構建筑抗震設計的基本要求。

①建筑場地的選擇

場地選擇是第一步。應選擇堅硬、密實、均勻的場地土或是干硬、開闊、平坦的場地土之類的對建筑抗震有利地段,避開易液化土、軟弱場地土、邊坡邊緣或河岸等對建筑抗震不利的地段。同時在選擇建筑場地時要多考察,掌握當地的地震活動情況。

②關于地基

地基是支撐建筑的基礎,應具有整體性和剛性。天然地基若不滿足要求,則可以采用樁基。如果基地建設不當,很容易出現建筑物不均勻沉降的問題,這將導致結構產生裂隙,嚴重的會發生傾斜。

③鋼結構布置

建筑方案盡量要規則。鋼結構和其他結構一樣,如果結構的布置不合理,將會大大影響建筑的安全性。因為鋼結構可耐形變大于混凝土結構,所以一般不適合設置抗震縫,如果結構設計得比較復雜,可以在適當的部位設置防震續。

④日常維護

日常維護應嚴格遵循相關章程,防止基礎錨固破壞。盡管鋼結構建筑的抗震性比較好,但基礎錨固破壞仍然是地震中常見的破壞形態。根據歷次地震中鋼結構建筑被破壞的情形分析,除了鋼材的選擇、鋼結構的設計,日常維護也是重中之重。

鋼結構抗震設計(鋼結構抗震設計方法) 鋼結構異形設計

多高層鋼結構抗震設計在總體上需把握的主要原則有

多高層鋼結構抗震設計在總體上需把握的主要原則有以下幾點:

場地和地基;

規則性建筑;

合理的結構體系;

計算結果的校核;

抗震構造措施;

結構的整體性;

結構材料的選擇;

多道抗震設防體系;

抗震新思路。

結構設計人員在日常設計工作中,必須學會熟練運用概念設計,并使這一理念貫穿于結構設計工作的整個過程當中,既要嚴格把握好設計的大原則,又要全面考慮諸多因素,最終才能保證設計的科學性和嚴謹性,為社會創造更多精品工程。

鋼結構抗震在哪本規范可以找到相關條款?

1、《GB 50017-2003 鋼結構設計規范》鋼結構抗震設計,這是鋼結構規范,總則第三條中由“在地震區的建筑物和構筑物,尚應符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB 50011、《中國地震動參數區劃圖》GB 18306 和《構筑物抗震設計規范》GB 50191 的規定”。

2、《GB50011-2010建筑抗震設計規范 》 ,第八章,第九章,有相關內容。是建筑抗震專門規范。

【建筑抗震設計規范·多層和高層鋼結構房屋·計算要點】

8.2.1 鋼結構應按本節規定調整地震作用效應,其層間變形應符合本規范第5.5節的有關規定;構件截面和連接的抗震驗算時,凡本章未作規定者,應符合現行有關結構設計規范的要求,但其非抗震的構件、連接的承載力設計值應除以本規范規定的承載力抗震調整系數。

8.2.2 鋼結構在多遇地震下的阻尼比,對不超過12層的鋼結構可采用0.035,地超過12層的鋼結構可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05。

8.2.3 鋼結構在地震作用下的內力和變形分析,應符合下列規定鋼結構抗震設計

1 鋼結構應按本規范第3.6.3條規定計入重力二階效應。對框架梁,可不按柱軸線處的內力而按梁端內力設計。對工字形截面柱,宜計入梁柱節點域剪切變形對結構側移的影響;中心支撐框架和不超過12層的鋼結構,其層間位移計算可不計入梁柱節點域剪切變形的影響。

2 鋼框架-支撐結構的斜桿可按端部鉸接桿計算;框架部分按計算得到的地震剪以調整系數,達到不小于結構底部總地震剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍二者的較小者。

3 中心支撐框架的斜桿軸線偏離梁柱軸線交點不超過支撐桿件的寬度時,仍可按中心支撐框架分析,但應計及由此產生的附加彎矩;人字形和V形支撐組合的內力設計值應乘以增大系數,其值可采用1.5。

4 偏心支撐框架構件內力設計值,應按下列要求調整:

1) 支撐斜桿的軸力設計值,應取與支撐相連接的消能梁段達到受剪承載力時支撐斜桿軸力與增大系數的乘積,其值在8度及以下時不應小于1.4,9度時不應小于1.5。

2) 位于消能梁段同一跨的框架梁內力設計值,應取消能梁段達到受剪承載力時框架梁內力一增大系數的乘積,其值在8度及以下時不應小于1.5,9度時不應小于1.6。

3) 框架柱的內力設計值,應取消能梁段達到受剪承載力時柱內力與增大系數的乘積,其值在8度及以下時不應小于1.5,9度時不應小于1.6。

5 內藏鋼支撐鋼筋混凝土墻板和帶豎縫鋼筋混凝土墻板應按有關規定計算,帶豎縫鋼筋混凝土墻板可僅承受水平荷載產生的剪力,不承受豎向荷載產生的壓力。

6 鋼結構轉換層下的鋼框架柱,地震內力應乘以增大系數,其值可采用1.5。

8.2.4 鋼框架梁的上翼緣采用抗剪連接件與組合樓板連接時,可不驗算地震作用下的整體穩定。

8.2.5 鋼框架構件及節點的抗震承載力驗算,應符合下列規定:

1 節點左右梁端和上下柱端的全塑性承載力應符合式(8.2.5-1)要求。當柱所在樓層的受剪承載力比上一層的受剪承載力高出25%,或柱軸向力設計值與柱全截面面積和鋼材抗拉強度設計值乘積的比值不超過0.4,或作為軸心受壓構件在2倍地震力下穩定性得到保證時,可不按該式驗算。

[gongshi]`∑W_(pc)(f_(yc)-N/A_c)≥η∑W_(pb)f_(yb)`[/gongshi][bianhao](8.2.5-1)[/bianhao]

式中`W_(pc)、W_(pb)`——分別為柱和梁的塑性截面模量;

N——柱軸向壓力設計值;

`A_c`——柱截面面積;

`f_(yc)、f_(yb)`——分別為柱和梁的鋼材屈服強度;

η——強柱系數,超過6層的鋼框架,6度IV類場地和7度時可取1.0,8度時可取1.0,8度時可取1.05,9度時可取1.5。

2 節點域的屈服承載力應符合下式要求:

[gongshi]`ψ(M_(pb1)+M_(pb2))//V_p≤(4//3)f_v`[/gongshi][bianhao](8.2.5-2)[/bianhao]

工字形截面柱

[gongshi]`V_p=h_bh_ct_w`[/gongshi][bianhao](8.2.5-3)[/bianhao]

箱形截面柱

[gongshi]`V_p=1.8h_bh_ct_w`[/gongshi][bianhao](8.2.5-4)[/bianhao]

3 工字形截面柱和箱形截面柱的節點域應按下列公式驗算:

[gongshi]`t_w≥(h_b+h_c)//90`[/gongshi][bianhao](8.2.5-5)[/bianhao]

[gongshi]`(M_(b1)+M_(b2))//V_p≤(4//3)f_v/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.5-6)[/bianhao]

式中`M_(b1)、M_(b2)`——分別為節點域兩側梁的全塑性受彎承載力;

`V_p`——節點域的體積;

`f_v`——鋼材的抗剪強度設計值;

ψ——折減系數,6度IV類場地和7度時可取0.6,8、9度時可取0.7;

`h_b、h_c`——分別為梁腹板高度和柱腹板高度;

`t_w`——柱在節點域的腹板厚度;

`M_(b1)、M_(b2)`——分別為節點域兩側梁的彎矩設計值;

γRE——節點域承載力抗震調整系數,取0.85。

注:當柱節點域腹板厚度不小于梁、柱截面高度之和的1/70時,可不驗算節點域的穩定性。

8.2.6 中心支撐框架構件的抗震承載力驗算,應符合下列規定:

1 支撐斜桿的受壓承載力應按下式驗算:

[gongshi]`N/(φA_(br))≤ψf/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.6-1)[/bianhao]

[gongshi]`ψ=1//(1+0.35λ_n)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-2)[/bianhao]

[gongshi]`λ_n=(λ//π)sqrt(f_(ay)//E)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-3)[/bianhao]

式中N——支撐斜桿的軸向力設計值;

`A_(br)`——支撐斜桿的截面面積;

φ——軸心受壓構件的穩定系數;

ψ——受循環荷載時的強度降低系數;

`λ_n`——支撐斜桿的正則化長細比;

E——支撐斜桿材料的彈性模量;

`f_(ay)`——鋼材屈服強度;

`γ_(RE)`——支撐承載力抗震調整系數。

2 人字支撐和V形支撐的橫梁在支撐連接處應保持連續,該橫梁應承受支撐斜桿傳來的內力,并應按不計入支撐支點作用的簡支梁驗算重力荷載和受壓支撐屈曲后產生不平衡力作用下的承載力。

注:頂層和塔屋的梁可不執行本款規定。

8.2.7 偏心支撐框架構件的抗震承載力驗算,應符合下列規定:

1 偏心支撐框架消能梁段的受剪承載力應按下列公式驗算:

當N≤0.15Af時

[gongshi]`V≤φ_ι^V//γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.7-1)[/bianhao]

`V_ι=0.58A_wf_(ay) 或 V_ι=2M_(ιp)//a`,取較小值

`A_w=(h-2t_f)t_w`

`M_(ιp)=W_pf`

當N>0.15Af時

[gongshi]`V≤φ_(ιc)^v//γRE` [/gongshi][bianhao](8.2.7-2)[/bianhao]

`V_(ιc)=0.58A_wf_(ay)sqrt(1-[N/(Af)^2])`

或 `V_ι=2.4M_(ιp)[1-N//(Af)]/a`,取較小值

式中φ——系數,可取0.9;

V、N——分別為消能梁段的剪力設計值和軸力設計值;

`V_ι、V_(ιc)`——分別為消能梁段的受剪承載力和計入軸力影響的受剪承載力;

`M_(ιp)`——消能梁段的全塑性受彎承載力;

`a、h、t_w、t_f`——分別為消能梁段的長度、截面高度、腹板厚度和翼緣厚度;

`A、A_w`——分別為消能梁段的截面面積和腹板截面面積;

`W_p`——消能梁段的塑性截面模量;

`f、f_(ay)`——分別為消能梁段鋼材的抗拉強度設計值和屈服強度;

γRE——消能梁段承載力抗震調整系數,取0.85。

注:消能梁段指偏心支撐框架中斜桿與梁交點和柱之間的區段或同一跨內相鄰兩個斜桿與梁交點之間的區段,地震時消能梁段屈服而使其余區段仍處于彈性受力狀態。

2 支撐斜桿與消能梁段連接的承載力不得不于支撐的承載力。若支撐需抵抗彎矩,支撐與梁的連接應按抗壓彎連接設計。

8.2.8 鋼結構構件連接應按地震組合內力進行彈性設計,并應進行極限承載力驗算:

1 梁與柱連接彈性設計時,梁上下翼緣的端截面應滿足連接的彈性設計要求,梁腹板應計入剪力和彎矩。梁與柱連接的極限受彎、受剪承載力,應符合下列要求:

[gongshi]`M_u≥1.2M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-1)[/bianhao]

[gongshi]`V_u≥1.3(2M_p/ι_n)且V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-2)[/bianhao]

式中`M_u`——梁上下翼緣全熔透坡口焊縫的極限受彎承載力;

`V_u`——梁腹板連接的極限受剪承載力;垂直于角焊縫受剪時,可提高1.22倍;

`M_p`——梁(梁貫通時為柱)的全塑性受彎承載力;

`ι_n`——梁的凈跨(梁貫通時取該樓層信的凈高);

`h_w、t_w`——梁腹板的高度和厚度;

`f_(ay)`——鋼材屈服強度。

2 支撐與框架的連接及支撐拼接的極限承載力,應符合下式要求:

[gongshi]`N_(ubr)≥1.2A_nf_(ay)`[/gongshi][bianhao](8.2.8-3)[/bianhao]

式中`N_(ubr)`——螺旋連接和節點板連接在支撐軸線方向的極限承載力;

`A_n`——支撐的截面凈面積;

`f_(ay)`——支撐鋼材的屈服強度。

3 梁、柱構件拼接的彈性設計時,腹板應計入彎矩,且受剪承載力不應小于構件截面受剪承載力的50%;拼接的極限承載力,應符合下列要求:

[gongshi]`V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-4)[/bianhao]

無軸向力時

[gongshi]`M_u≥1.2M_p` [/gongshi][bianhao](8.2.8-5)[/bianhao]

有軸向力時

[gongshi]`M_u≥1.2M_(pc)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-6)[/bianhao]

式中`M_u、V_u`——分別為構件拼接的極限受彎、受剪承載力;

`M_(pc)`——構件有軸向力時的全截面彎承載力;

`h_w、t_w`——拼接構件截面腹板的高度和厚度;

`f_(ay)`——被拼接構件的鋼材屈服強度。

拼接采用螺栓連接時,尚應符合下列要求:

翼緣

[gongshi]`nN_(cu)^b≥1.2A_ff_(ay)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]

且[gongshi]`nN_(vu)^b≥1.2A_ff_(ay)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]

腹板

[gongshi]`N_(cu)^b≥sqrt((V_u//n)^2+(N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]

且[gongshi]`Nbvu≥sqrt((V_u/n)^2+(N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]

式中`N_(cu)^b、N_(vu)^b`——一個螺栓的極限受剪承載力和對應的板件極限承壓力;

`A_f`——翼緣的有效截面面積;

`N_M^b`——腹板拼接中彎矩引起的一個螺栓的最大剪力;

n——翼緣拼接或腹板拼接一側的螺栓數。

4 梁、柱構件有軸力時的全截面受彎承載力,應按下列公式計算:

工字形截面(繞強軸)和箱形截面

當`N/N_y≤0.13時

[gongshi]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao](8.2.8-9)[/bianhao]

當`N/N_y>0.13時

[gongshi]`M_(pc)=1.15(1-N/N_y)M_p`[/gongshi][bianhao](8.2.8-10)[/bianhao]

工字形截面(繞弱軸)

當`N/N_y≤A_w/A時

[gongshi]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-11)[/bianhao]

當`N/N_y>A_w/A`時

`M_(pc)={1-[(N-A_wf_(ay))//(N_y-A_wf_(ay))]^2}M_p` (8.2.8-12)

式中`N_y`——構件軸向屈服承載力,取`N_y=A_nf_(ayo)`

5 焊縫的極限承載力應按下列公式計算:

對接焊縫受拉

[gongshi]`N_u=A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-13)[/bianhao]

角焊縫受剪

[gongshi]`V_u=0.58A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao](8.2.8-14)[/bianhao]

式中`A_f^w`——焊縫的有效受力面積;

`f_u`——構件母材的抗拉強度最小值。

6 高強度螺栓連接的極限受剪承載力,應取下列二式計算的較小者:

[gongshi]`N_(vu)^b=0.58n_fA_e^bf_u^b` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-15)[/bianhao]

[gongshi]`N_(cu)^b=d∑tf_(cu)^b` [/gongshi][bianhao](8.2.8-16)[/bianhao]

式中`N_(vu)^b、N_(cu)^b`——分別為一個高強度螺栓的極限受剪承載力和對應的板件極限承壓力;

`n_f`——螺全連接的剪切面數量;

`A_e^b`——螺栓螺紋處有效截面面積;

`f_u^b`——螺栓鋼材的抗拉強度最小值;

d——螺栓桿直徑;

∑t——同一受力方向的鋼板厚度之和;

`f_(cu)^b`——螺栓連接板的極限承壓強度,取`1.5f_u`。

鋼結構柱腳的抗震設計要點分析建筑工程論文

摘要:柱腳是鋼結構中上部主體結構與基礎連接的重要節點,文章對銅結構的埋入式和外包式柱腳的抗震設計進行分析。

關鍵詞:鋼結構柱腳;埋入式;外包式

1.通常鋼結構的柱腳形式有外包式柱腳,埋入式柱腳及外露式柱腳3種

外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳,埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎梁上柱腳,而外露式柱腳是在混凝土基礎表面固定鋼柱的柱腳,其也是最常用的鋼結構柱腳。鋼結構柱腳,反力特別大,因此設計規劃時一般采用固定柱腳。在此類情況下,采用外露式柱腳不僅會導致底板既大又厚,消耗大量鋼材,更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結構固定式柱腳的很好的選擇,通??拐鹪O計也用這兩類柱腳。

2.埋入式柱腳抗震設計

埋入式柱腳的特點,是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎梁中,埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘,但根據研究,在這種形式的柱腳中栓釘的作用不大,內力的`傳遞主要依靠混凝土對鋼柱翼緣的承壓力,柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土,柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對混凝土的承壓作用傳給混凝土,或由錨栓傳給基礎。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗表明,對于輕型工字形柱,埋深與柱截面高度之比不得小于2,對于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱,埋深與截面高度之比不得小3,且同時應滿足下式要求:

d=(6M/bf*fc)0.5

d-柱腳埋深;M-柱腳全截面屈服時的極限彎矩;bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度;fc-基礎混凝土軸心受壓強度設計值。

2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎,按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010-2010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓,承壓面積為底板面積。

2.2埋入式柱腳應驗算在軸力和彎矩作用下基礎混凝土的側向抗彎極限承載力,埋入式柱腳的極限受彎承載力不應小于鋼柱全塑性抗彎承載力;與極限受彎承載力對應的剪力不應大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。

埋入式柱腳的計算,可按以下假設進行:鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎上;柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎的承壓力來傳遞給基礎,或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來傳遞;柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎混凝土的承壓力來傳遞。

2.3采用鋼管柱時埋入式柱腳的構造要求,截面寬厚比或徑厚比較大(≥33)的箱形柱和鋼管柱,其埋入部分應采取措施防止在混凝土側壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土,填充高度應稍高于混凝土基礎上表面;或在基礎上端附近設置內隔板或外隔板。隔板的厚度應按計算確定,外隔板的外伸長度不應小于柱邊長(或管徑)1/10。對于有抗拔要求的埋入式柱腳,可在埋入部分設置栓釘。

2.4鋼柱邊(角)柱柱腳埋入混凝土基礎部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強。當邊(角)柱混凝土保護層厚度較小時,可能出現沖切破壞,可用下列方法之一補強:

設置栓釘。根據過去的研究,栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用,但對于抗拉,由于栓釘受剪,能傳遞內力。

錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的,當埋深較深時,在錨栓中幾乎不引起內力,但柱受拉時,錨栓對傳遞內力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中,加大埋深,提高底板和錨栓的剛度,可對錨栓傳力起積極作用。

3.外包式柱腳抗震設計

外包式柱腳的特點,是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平,外包混凝土配有主筋和箍筋,頂部箍筋要集中配置,鋼柱的外包部分要設置栓釘,鋼柱翼緣外側的混凝土保護層厚度一般不應小于150mm,外包式柱腳的內力分布進行設計。當鋼柱與基礎鉸接時,柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受,柱的剪力也由外包混凝土承擔。至于柱的軸力,一般認為,軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎,軸向拉力可通過底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎。

外包式柱腳設計應注意的主要問題是:(1)當外包層高度較低時,外包層和柱面間很容易出現粘結破壞,為了確保剛度和承載力,外包層應達到柱截面的2.5倍以上,其厚度應符合有效截面要求。(2)若主筋的粘結力和錨固長度不夠,主筋在屈服前會拔出,使承載力降低。為此,主筋頂部一定要設彎鉤,下端也應設彎鉤并確保錨固長度不小于25d。(3)如果箍筋太少,外包層就會出現斜裂縫,箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設計要求,其直徑和間距應符合規范規定。為了防止出現承壓裂縫,使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土,除了通常的箍筋外,柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。(4)抗震設計時,在柱腳達到最大受彎承載力之前,不應出現剪切裂縫。(5)采用箱形柱或圓管柱時,若壁板或管壁局部變形,承壓力會集中出現在局部。為了防止局部變形,柱壁板寬厚比和徑厚比應符合《鋼結構設計規范》GB50017-2003關于塑性設計規定,也可在柱腳部分在鋼管內澆灌注混凝土。

埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護層厚度均不小于180mm,鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設置圓頭焊釘,其直徑不得小于16mm,其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。

4.結語

外包式和埋人式柱腳在抗震設計中已經被廣泛應用,文章從受力等多方面對其具體設計進行了初步探討,希望能為相關設計提供參考。

鋼結構設計步驟介紹

鋼結構設計對于不同的定量指標和應用都有相應的闡釋,包括對鋼結構防震設計。要注意的是,在鋼結構設計的過程中,一定要從安全的角度出發。結構選型和結構布置要相對合理。這篇文章就主要向大家介紹了鋼結構設計的相關操作,并且向大家展示了幾幅鋼結構設計的圖片信息,讓大家可以更加地了解鋼結構設計知識,下面就跟小編一起去看看吧。

鋼結構設計步驟

1.判斷結構是否適合用鋼結構

鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:大廈、體育館、歌劇院

2.結構選型與結構布置

結構選型及布置是對結構的定性,由于其涉及廣泛,應該在經驗豐富的工程師指導下進行。在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是“概念設計

3.預估截面

結構布置結束后,需對構件截面作初步估算。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.結構分析

典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形;簡單結構通過手算進行分析;復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析

5.工程判定

要正確使用結構軟件,還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如,評估各向周期、總剪力、變形特征

6.構件設計

構件設計首先是材料的選擇,比較常用的是Q235和Q345。當強度起控制作用時,可選擇

Q345;穩定控制時,宜使用Q235

7.節點設計

連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者

鋼結構的抗震設計

1)進行動力學分析獲得必須的側向力。在計算前必須有最基本的結構要素,尤其是結構的自重和側向傳力體系要有明確的計劃。最簡單的動力學分析是底部剪力法。這通過計算各樓層的自重和分布計算得出。更為流行的是實用軟件進行線性模態分析。模態分析依賴于結構的自重,側向力單元的分布和剛度。

2)設計側向傳力單元。從動力學中獲得的力需要考慮側向力單元的延性來折減。延性系數由規范規定。注意不能太保守設計。最為整個建筑的耗能結構,側向單元只要滿足側向力計算即可。原因是截面過大會降低結構延性,并且所有其他的構件都會受到影響。確定截面后,需要計算出實際的延性。這是因為實際選取的截面會大于計算所要求的界面。所以實際延性會低于理論延性。

3)設計與側向單元聯接的柱和其他主要構件。為滿足“強柱”的要求,使用最大可能的側向單元的力,即考慮側向單元的極限承載力。

4)設計地基。設計思路同3)。如果地質良好,如巖石,可以在最后設計。

5)設計隔板。當然考慮是剛性的還是半剛性的。隔板的破毀將導致結構脆性破壞或倒塌,所以設計思路是不能屈服,必須在線性范圍內。其涉及內容有支柱,弦,連接樣式;剪切連接件等等。

好了,說到這里,小編對于鋼結構設計的步驟以及相關信息就介紹得差不多了,在設計的時候,一定要考慮到安全度和可靠度的方面。同時,大家要注意的是,防震設計過程設計思路清晰,以防操作人員收到傷害。如果大家還有什么問題或者有興趣對鋼結構設計深入地了解的話,可以登錄土巴兔官網進行訪問哦,小兔也會隨時給予答復哦。

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