乔牌钢结构
添加时间:2019-08-05 10:06:56
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钢结构工程是以钢材制作为主的结构,主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接,是主要的建筑结构类型之一。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域。
1 钢结构设计规定及设计所涉及的规范袁规程
设计规定:
1.1 设计中要标明钢材的强度等级、高强度螺栓连接摩擦面的要求一般来说,Q235 和Q345B 等级是比较通用的钢材,大多数时候考虑到工程现场管理方便,在主结构上会采用一种钢材等级,但是从经济的角度来考虑,有的截面组合形式应该采用不同强度等级的钢材,如格构柱的肢件可采用Q345B 的H 型钢,缀条、缀板可采用Q235 的钢板或型钢。在连接摩擦面的高强度螺栓经过表面处理后,需要符合以下标准:第一,连接摩擦面需要保持清洁干燥,并且不能有毛刺飞边、焊接飞溅物,以及焊疤、氧化铁皮和污垢等不良情况;第二,需要在表面处理过程中,采取一定的保护措施,来保护处理后的连接摩擦面,并且不能在连接摩擦面上,标注任何标记;第三,如果需要对连接摩擦面进行生锈处理,那么需要在安装前,采用细钢丝刷,在垂直于构件的方向,正确刷除表面上的浮锈。
1.2 设计中构件的计算钢梁的抗剪强度应按弹性设计;钢梁的挠度计算时采用荷载标准值,可不考虑螺栓孔引起的截面削弱;钢梁腹板应采用加劲肋来加强它的局部稳定性。一般情况下,通过限制制板件的宽厚比,可以确保钢梁翼缘的局部稳定性。一旦在受压翼缘长度L 与其宽度B 的比值,超过了标准所规范的限值,就需验算钢梁的整体稳定性,使其满足构件宽厚比以及高厚比的要求。尤其是需要在设计中,考量截面塑性的发展,以及在塑性设计时,按照更严格的要求进行;在计算单角钢受压构件长细比时,需要利用到角钢的最小回转半径,而不是单纯的借助角钢平行轴的回转半径数据;例如钢柱等轴心受压构件设计,需根据要求的规范标准,计算出其剪力多少;在设计桁架时,桁架腹杆的平面内、外的计算长度,不能随意取其几何长度,应按规范要求来全方位的考量。
1.3 设计中构件间的连接在连接的构件中,针对普通螺栓等构件,都有相应的防松动要求,需要采用有防松动装置的双螺母或者弹簧垫圈等,也可以采用人工方法,将螺栓外露丝扣凿毛或将螺母与外露螺栓点焊;根据钢结构的规范标准,在抗震要求方面,需要采用摩擦型的高强螺栓,而在连接极限承载力计算时,需要考虑螺杆与孔壁的接触情况;建议在构件直接承受动力荷载之时,不要使用承压型高强螺栓;如果是钢柱和钢梁的刚性连接,需要进行钢柱腹板在钢梁翼缘范围内的节点域计算;节点连接板在拉力和剪力的作用下,需要验算其强度;与此同时,钢梁端支座处的底板厚度也需要计算,钢柱底部与柱底板的角焊缝也需要进行计算,为构件连接带来安全性保障。
2 钢结构稳定性的设计
2.1 钢结构稳定设计的特点
2.1.1 结构的整体刚度:结构的承载能力和其刚度密切相关,结构的刚度是由构件的整体组成所决定的,所以稳定是结构整体性能的体现。
2.1.2 稳定性的整体性能:每个构件的稳定性组成结构的整体稳定性,在考虑结构稳定性时,应有整体的观点,每个构件细部的微小变形,都会对内力分部产生影响,结构整体失稳反过来也会使构件截面部分变形,会影响结构整体的承载力。
2.1.3 稳定设计的其它特点:考虑结构稳定性问题时,要考虑到结构变形后的位移和对外效力的影响。
2.2 钢结构稳定设计时应注意的问题
2.2.1 构件的布置,需要考量整个钢结构体系及局部的稳定性要求。目前,钢结构设计一般要按照平面体系进行设计,例如门式刚架,以及框架等。为了确保平面结构不出现平面外失稳问题,建议从结构整体布置设计,来解决问题,如增加支撑构件等。
2.2.2 在设计单层或多层框架结构之时,一般不需要进行框架稳定性的分析,只需要计算框架柱的稳定性即可。在柱的平面外计算长度系数,需要借助框架整体稳定性进行分析,使柱的稳定计算与框架稳定计算等效。
2.2.3 设计结构的细部构造与构件稳定计算应保证一致,这也是钢结构设计中需要注意的问题。节点连接处要求能传递弯距时,应有足够的刚度和柔度;设计桁架节点时应尽量减少杆件的偏心;在涉及结构稳定性能时,设计构造方面需要满足不同强度的要求以及特殊要求,例如简支梁的抗弯强度等。不动铰支座的要求,是阻止位移并允许在平面内转动,但这不能确保梁整体的稳定性情况,所以不动铰支座,还需要能够阻止梁绕纵轴扭转,并允许梁在平面内转动和梁端截面自由翘曲,以符合稳定分析的条件。
3 钢结构防腐防火涂装
钢结构防火防腐处理后,可大大提高耐火性和耐久性。通常情况下,先进行防腐涂料涂装,再进行防火涂料涂装,所用的防火底漆、封闭漆、中间漆、面漆成分性能应与防火涂料相容,不应与防火涂料产生化学反应。钢构件采用涂料防腐涂装时,可采用机械除锈和手工除锈方法进行处理,经处理的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等;对于镀锌构件,酸洗除锈后,钢材表面应露出金属色泽,无污渍、锈迹和残留任何酸液。
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