钢结构设计培训手稿

钢结构设计培训手稿钢结构设计培训手稿***一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。然后再截面导入。1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。另外，《普钢》对变截面钢梁没有计算方法，可以按《门规》计算，但控制指标要按普钢要求（宽厚比、长细比、挠度、柱顶位移）。1.12、平面外的计算长度：原则为侧向有效支撑点的距离。屋面檩条如果和屋面板在沿檩条方向有效连接，檩条可以作为屋面梁的上翼缘侧向支撑（长圆孔不宜过大）。隅撑可以作为屋面梁的下翼缘侧向支撑，隅撑布置决定因素：A、弯矩包络图。特别是风荷载作用弯矩图；B、结构模型。特别注意多跨铰接中柱，并且跨度大、风载大时跨中风载弯矩图，决定跨中隅撑是否省略。C、翼缘应力。总之和你的结构模型要一致。1.13、牛腿设计验算项进一步完善：弯剪作用下的牛腿强度、牛腿腹板抗剪强度、工形焊缝弯剪强度计算并在计算书中详细给出。1.14、门式刚架不按《抗震规范》控制高厚比、宽厚比。抗震级别仅对混凝土部分有效，对门式刚架没有实际意义。1.15、结构阻尼比自动和选取的结构类别对应：A、单层厂房：0.05；B、不大于12层框架：0.035；C、大于12层框架：0.02。1.16、摇摆柱的内力放大系数主要考虑铰接端的实际嵌固作用。1.17、框架分强支撑、弱支撑和无支撑框架。但对弱支撑不能量化分析。所以门式刚架按有侧移框架设计。1.18、计算结果的查看：对按《普钢》设计的工程可以按《轻钢》计算查看结果再用普钢结构标准控制结果。1.19、程序修改了：A、焊缝强度，按厚度分类；B、提高了8.8级高强螺栓预拉力设计值；C、对Q345/Q390/Q420摩擦面抗滑移系数由0.55改0.5；D、焊缝计算长度＝焊缝长度-2*焊脚尺寸。1.20、节点域和加劲肋的设计：A、梁柱节点斜加劲肋的设计：；B、端板加劲肋的设计布置：；C、端板厚度设计；D、摩擦型螺栓节点设计。应力按三角型分布，注意矩心在翼缘，外翼相邻两排螺栓合力在外翼，弯矩反向时按倒三角再设计一次。E、摩擦型螺栓按形似三角型设计，矩心在螺栓群中心。如果希望设计图中不超过三种螺栓（锚栓），可以设定直径。1.21、柱脚抗剪键的设计。A、时设置抗剪键；B、验算部位：抗剪键根部截面抗弯剪；抗剪键与柱底板焊缝抗弯剪；混凝土承压。如果希望施工图只有一种抗剪键，可以定义类型和型号。1.22、混凝土柱钢梁排架结构设计。混凝土柱配筋和钢梁应力挠度和定义的支座相关，支座有三种：A、完全抗剪支座。配筋大，钢梁小，挠度小，轴力大，基础大；B、完全不抗剪（简支）支座。配筋小，钢梁大，挠度大，轴力小，基础小；C、部分抗剪支座。介于二者之间。注意和你的施工图模型一致。梁下设置只拉杆对跨度大、风载大的排架无效。1.23、连续檩条（墙梁）设计。A、搭接不下于10％是为了保证“连续”条件，截面选取由跨中弯矩决定，搭接长度要求搭接端点弯矩小于跨中最大弯矩。B、刚度折减取决与搭接方式，由于不同与栓焊固接，产生位移要求折减，折减越多跨中弯矩越大，建议按单倍刚度计算。C、支座弯矩调幅。支座搭接区域有搭接嵌套松动导致弯矩释放要求通过调幅模拟，可以释放10％。注意搭接孔径。如果是电阻点焊连接就有所不同。D、风载调整值（是否*1.05）以及风载体形系数取决与建筑是否轻钢门架结构。E、如果连续墙梁承载单面墙板荷载需要按冷弯薄壁规范计算。因为对连续墙梁规范没有规定双力矩计算方法。再构造上下功夫，减小双力矩影响。1.24、简支檩条设计。注意“按附录E”设计的前提条件：A、基材厚度不小于0.66毫米；B、屋面板能阻止檩条侧向位移和扭转（压型钢板或者夹心板，用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉或者射钉与檩条牢固连接）。C、扣合式、咬合式屋面板不能用附录E设计。1.25、只拉构件的建模设计。注意只拉构件的计算长度，可以取消交点节点来解决。比如柔性支撑设计。1.26、吊车梁设计。“其它荷载导致自重增大”指制动桁架、轨道、悬挂荷载、走道板以及板上附加荷载和积灰。“其它水平荷载”对中柱指相邻吊车横向水平荷载作用。疲劳计算默认为重级吊车的应力变化循环次数（,不下于次才验算疲劳）。中级吊车可以自定义。1.27、风载的选取。轻钢明确规定用MBMA，采用荷载规范时“*1.05”，条件为：;;坡度。和按荷载规范计算公式：计算结果比较结论：A、铰接柱脚，且或者刚接柱脚，且时用《荷载规范》计算结果偏安全。B、其它情况，用《荷载规范》计算结果比门规小0～60％。1.28、体形系数和承载面积相关性。承载面积越大，体形系数越小，比如檩条计算中，檩条间距和长度直接影响大小。1.29、《建筑抗震设计规范》关于单层钢结构厂房设计规定不适用于单层轻钢结构。抗震控制结构构造措施：A、构件之间尽量采用螺栓连接；B、斜梁与钢柱连接下翼宜加腋加强；C、斜梁与钢柱连接翼缘受压区宽厚比应减小；D、柱脚设置抗剪键，锚栓采取提高抗拔力构造措施；E、支撑连接按屈服承载力1.2倍设计……1.30、对H形、工形截面，当时，。1.31、柱头位移控制，新旧规范差别：A、无吊车，轻质墙板由改为；B、有吊车有驾驶室，由改；C、地操桥吊，由改；D、砌体维护无吊车，不变（）。1.32、当屋面坡度较小时（1:2.5），斜梁在平面内可以仅按压弯构件计算，不计算平面内稳定性。1.33、薄壁型钢檩条、墙梁有效截面规范修改：受压，部分有效；受拉侧全部有效。增加变形控制：檩条（门规）墙梁（门规），并且墙梁竖向挠度不大于10毫米。1.34、对普钢规范除1.22条还修改：A、规定柱头位移（严于门规）；B、组合焊接工形截面腹板屈曲候的利用，如果可以不加腹板加劲肋（和欧洲EC3规范相同）；C、观感控制挠度（恒载+活载），使用控制挠度（活载作用下再控制）。2、门式刚架的三维建模：2.1、标准榀定义、立面编辑（刚架二维设计）、纵向系杆布置、部分带夹层的刚架输入。2.2、维护系统输入与设计：屋面构件自动布置、墙面门窗定义、墙面构件的自动布置、构件计算与施工图绘制、刚性檩条的定义和考虑、屋面支撑计算和绘制、柱间支撑的计算和绘制。2.3、刚架施工图的更新和编辑：自动绘制图纸目录、自动绘制设计说明、绘制地脚锚栓布置图、各榀刚架详图根据屋墙面构件的布置自动更新、对已经生成的图纸进行编辑和修改以及标注。2.4、对有一层吊车或者两层吊车的建筑三维建模，平面分析后能否导入。（未掌握）2.5、对有夹层甚至多层，三维建模部分只能画图不能分析，需要TAT或者SATWE分析。注意刚性型钢按虚梁处理（未掌握）二、框架结构设计部分：结构模型的输入、斜梁和支撑的输入、组合楼板的布置和计算、计算模块SATWE和TAT的参数选择、全楼节点设计、设计参数的定义、节点修改、三维框架设计图、节点图、构件详图绘制、三维模型图、构件（钢材）订货表、（能否组合楼板配筋？）自动绘制图纸目录、设计总说明、绘制平面立面布置图等施工图、编辑修改已生产的图纸、底层框架顶层门式刚架的设计注意：框架节点域的计算和补强；抗震极限承载力验算和补强（加盖板、加腋或者RBS连接）。组合楼板厚度不包括压型钢板波幅。三、桁架、支架设计部分：模型输入、二维计算、计算结果的查看和控制、节点设计与施工图、材料表人机交互编辑。注意：桁架构件类型为柱，长细比按支撑控制。四、排架结构设计部分：排架模型输入：实腹式或者格构式组合柱截面定义与计算、计算长度的定义和修改、单、双层吊车荷载输入、多台吊车荷载组合的折减、双层吊车参数输入注意事项、抽柱排架的吊车荷载输入、排架二维计算和计算结果的查看以及控制、（抽柱排架简化计算的简化等效原则？没搞透）细节部位设计：柱肩梁设计、柱脚设计、人孔设计、节点绘制、构件施工图五、工具箱的使用（与第一部分有重复）：吊车梁设计、吊车梁截面优化、吊车梁施工图绘制和干预。框架节点计算工具箱的功能改进、檩条、墙梁、隅撑、支撑的计算和施工图（改进部分功能）支撑、抗风柱、组合梁、蜂窝梁等基本构件的计算、注意基本构件计算中的柱构件部分可以对各种实腹式、格构式组合截面以及钢管混凝土截面进行验算，并给出计算过程。六、任意空间结构的设计部分：塔架、空间桁架、网架的快速建模和分析七、学习的重点中的重点－软件新功能部分1、解决混凝土柱钢梁连接设计、增加杆端约束定义2、重型工业厂房巨型柱组合截面的定义和设计3、竖向地震计算4、不等跨连续檩条的计算、吊车梁计算改进5、门式刚架根据屋墙面构件布置调整和绘制刚架详图、隅撑详图、屋面支撑和柱间支撑详图、锚栓布置图6、施工图材料表的人机交互修改7、框架节点域的自动补强和施工图的绘制8、重型工业厂房柱的设计软件：柱肩、柱脚、人孔设计和绘制、构件施工图2006/4/18**设计部PKPM参数设置PKPM参数设置1.风荷载okok.orgokok.org风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZW。其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。具体的变化包括下面几条:okok.orgokok.org1)、基本风压:：新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。okok.orgokok.org2)、地面粗糙度类别：由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。C类是指有密集建筑群的城市市区；D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。okok.orgokok.org3)、风压高度变化系数：A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%okok.orgokok.org4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。与结构的材料和形式有关。okok.orgokok.org5)、脉动影晌系数：在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还