文档介绍：钢结构设计浅谈
张兴玉 摘 要对钢结构设计中的基本概念和要点做较全面的分析和探讨,以供参考。
关键词钢结构;构件;节点;设计
中图分类号TU391 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-00
为了减小构件的长细比,有必要在构件屈曲的方向且要通过构件的剪心设置支撑,支撑要有必需的刚度,能提供一定的支撑力。支撑的强度和刚度要求随柱子数量都以二次方的速度增加,另外,当支撑同时承担结构上其它作用效应时,其相应的轴力可不与支撑力迭加。
压弯构件是工程中常用的构件,如平台柱,框架柱,有中间荷载作用的桁架杆件等。拉弯和压弯构件的稳定性计算压弯构件通常采用双轴对称或单轴对称截面,其弯矩通常作用在对称轴平面内。当弯矩只作用在构件的最大刚度平面内时称为单向压弯构件;当两个主平面内都有弯矩作用时称为双向压弯构件。实腹构件弯矩作用平面外的稳定计算当压弯构件两个方向的刚度相差较大,弯矩作用在刚度较大的平面内时,如果构件侧向刚度较小又没有足够的侧向支撑,它就有可能首先发生侧向弯扭屈曲而丧失承载能力。单轴对称截面在绕对称轴弯曲屈曲时,必然伴随着扭转屈曲,对于扭转刚度较小的开口截面,不考虑扭转屈曲对临界荷载的降低影响是不安全的。
受压构件的局部稳定主要是柱翼缘板和腹板的宽厚比应满足一定的要求,这样可以 保证局部屈曲不先于整体屈曲产生,不至于影响构件的承载力。事实上,在钢结构设计 中,大量的构件都采取防止板件失稳的设计对策,防止板件失稳的有效方法就是限制它的宽厚比。
2节点设计
节点的设计应该遵循简洁,可靠,便于施工的原则,并且要考虑当前的施工水平。 钢结构节点应多考虑尽量用高强度螺栓,少用焊接,节约人工费用,利用工厂的机械化和精度加工。
柱脚有多种形式,一般考虑与基础嵌固比较合适,插入式的柱脚是一种比较好的形式。无论是设计,还是施工,都很简单。尽管有时材料会稍多一些,但如考虑加工及安装费用的节省,另外还可以免去交叉施工时 对地脚螺栓防护的烦恼。 二是可以增加嵌固的能力,二次浇灌层的厚度宜>l00mm,便于找平。按抗震规范的要求, 凡是考虑抗震设防,柱脚插入深度应是两倍柱高。
小尺寸的操作平台(如长向尺寸<5米),应按一个构件整体考虑为
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好,在现场地面上 将整个平台焊好,然后再安装到支乘构件上,不必将平台中的每一个小梁都考虑为一个构 件在高空进行现场拼装。
梁与梁的连接最常用到的是铰接角钢是在工厂焊在主梁上的,它除了起连接作用外,还有定位的作用。板是用安装螺栓临时固定在次梁上,在现场用三道焊缝将次梁连接于主梁上,因此,有两条工厂焊缝,有三条工地焊缝,不可混淆。在次梁与主梁为斜交的情况,角钢的一个肢要弯折,不如改成两个板的连接,此时,位于主梁上的定位板还可以兼作加劲肋,如果是用高强度螺栓连接,次梁与主粱腹板的间隙s不小于20mm即可,但是如果采用焊接,考虑施焊的可行,s则必须大于70mm,再加上螺栓的孔距80mm,因此梁要 160mm以上才行。次梁传来的剪力的作用点离腹板近,因