搜档网
当前位置:搜档网 › 钢结构稳定问题的可靠性研究

钢结构稳定问题的可靠性研究

钢结构稳定问题的可靠性研究
钢结构稳定问题的可靠性研究

钢结构稳定问题的可靠性研究

摘要:稳定问题一直是钢结构设计的关键问题之一,钢结构体系的广泛应用凸显了稳定问题研究的重要性和紧迫性。由于钢结构体系设计、建造以及使用当中存在着许多不确定性因素,所以引入可靠度分析必要的。本文从结构体系稳定的可靠性研究的角度对这一领域的研究进行了评述。

关键词:稳定性钢结构体系可靠性不确定因素

一、钢结构体系稳定性研究现状

(一)钢结构体系稳定性研究现状

近二三十年来,高强度钢材的使用,施工技术的发展以及电子计算机的应用使钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。钢结构体系的稳定性一直是国内外学者们关注的研究领域。经过几十年的研究,已取得不少研究成果。

迄今为止,对钢结构基本构件的理论问题的研究已较多,基于各种数值分析的稳定分析已较成熟。但对构件整体稳定和局部稳定的相互作用的理论和设计应用上还有待进行深入的研究。由于结构失稳是壳结构破坏的重要原因,所以壳结构的稳定性是一个非常重要的问题,正确的进行壳结构尤其是单层壳结构的稳定性分析与设计是保证壳的安全性的关键。自六十年代以来,壳结构的非线性稳定性分析一直是国内外学者们注意的焦点。英、美、德、意大利、澳大利亚、罗马尼亚、波兰等国的研究人员进行了多方面的理论方面的理论分析和研究。各种方法如牛顿-拉斐逊迭代法、弧长法、广义逆法、人工弹

簧法、自动求解技术、能量平衡技术等使跟踪屈服问题全过程,得到结构的下降段曲线成为可能。国内学者关于壳结构稳定性也进行了大量研究。文献在国外研究的基础上,通过精确化的理论表达式、合理的路径平衡跟踪技术及迭代策略,实现了复杂结构体系的几何非线性全过程分析,取得了规律性的成果。同时利用随机缺陷模态法和一致缺陷模态法两种方法,对壳结构各种初始缺陷的影响进行研究,较好地描述了结构的实际承载过程。也有一些学者进行了实验方面的研究,对不同分析方法的有效性和精确性进行了说明。文献对壳结构的动力失稳机理、稳定准则、动力后屈曲等问题进行了研究。对于象壳结构这类缺陷性敏感结构在强风和地震作用下的动力稳定性研究,由于涉及稳定理论和震动理论,所以难度较大,目前研究成果还很有限。文献也对空间结构的动力稳定问题进行了研究。

大跨度架拱结构作为一种新的大跨度结构,其稳定性方面的研究成果很少。文献采用非线性有限元理论对大跨度架拱结构的稳定性进行了全过程跟踪,得出一些具有实际应用价值的结论。斜拉空间格结构是一种新型的杂交空间结构,目前对其研究的深度和广度还很有限。文献指出斜拉单层壳的稳定性需要进一步研究。已有研究将架结构对柱子的支撑作用及架结构对斜拉索在架结构平面的约束简化为等效弹簧,对柱子的稳定性进行了研究,得出了一些有益的结论.预张拉结构体系也是目前应用越来越多的一种新型结构体系.这种体系的系统理论研究在很大程度上滞后于实际应用,特别是预张拉结构体系的稳定性的研究未引起足够重视,研究成果还十分有限。文献对预

张拉结构体系的初始平衡状态的稳定性必须引起足够的重视,预应力索结构体系在工作状态外荷载的作用下也可能发生失稳破坏,并对实际设计计算提出了两种方法-直接验算法和稳定设计法,结构的体系性质和结构稳定性判定方法进行了研究,为进一步研究提供了一些理论指导。

另外,也有学者从整体稳定的角度对钢框架结构的稳定问题进行了研究,得出了一些有益的结论.

(二)钢结构体系稳定性研究中存在的问题

钢结构体系稳定性研究虽然取得了一定的进展,但也存在一些不容忽视的问题:

1)目前在壳结构稳定性的研究中,梁-柱单元理论已成为主要的研究工具。但梁-柱单元是否能真实反映壳结构的受力状态还很难说,虽然有学者对梁-柱单元进行过修正.主要问题在于如何反映轴力和弯矩的耦合效应。

2)在大跨度结构设计中整体稳定与局部稳定的相互关系也是一个值得探讨的问题,目前大跨度结构设计中取一个统一的稳定安全系数,未反映整体稳定与局部稳定的关联性。

3)预张拉结构体系的稳定设计理论还很不完善,目前还没有一个完整合理的理论体系来分析预张拉结构体系的稳定性。

4)钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响,目前结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构参数、随机荷载输入这样一个格局范围,而在实际工程中,由于结构参数的不确

定性,会引起结构响应的显著差异。所以应着眼于考虑随机参数的结构极值失稳、干扰型屈曲、跳跃型失稳问题的研究文献[20] [21]曾对考虑随机参数的穹顶壳的稳定问题进行过有益的研究。

二、钢结构体系稳定问题的可靠性研究

实际结构由于存在各种各样的随机缺陷的影响,与理想结构存在差异。对于缺陷敏感性结构,缺陷可能会造成结构稳定性的急剧下降,所以有必要考虑随机参数的影响,引入可靠度分析方法,进行稳定问题的可靠性研究。由于大跨度钢结构体系的可靠性研究涉及较多的力学和数学的知识,有一定难度,目前这方面的研究成果有限。文献[2]曾对壳结构的稳定性的可靠性分析和设计进行了详尽的研究、丰富了结构可靠度的理论和计算方法,并将其应用于工程结构的分析和设计,显示了良好的前景。

(一)结构分析中的不确定性因素来源

影响刚结构体系稳定性的不确定性的基本变量许多是随机的,一般分为三类:

1)物理、几何不确定性:如材料(弹性模量,屈服应力,泊松比等)、杆件尺寸、截面积、残余应力、初始变形等。

2)统计的不确定性:在统计与稳定性有关的物理量和几何量时,总是根据有限样本来选择概率密度分布函数,因此带来一定的经验性。这种不确定性称为统计的不确定性,是由于缺乏信息造成的。

3)模型的不确定性:为了对结构进行分析,所提的假设、数学模型、边界条件以及目前技术水平难以在计算中反映的种种因素,所

导致的理论值与实际承载力的差异,都归结为模型的不确定性。

(二)结构的可靠性研究

国内外学者对结构可靠度理论已经进行了较为深入的研究,在可靠度计算方法及复杂结构可靠度分析方面取得了很多研究成果.

任何工程分析和设计的最终目的是使设计的结构在不同要求下满足不同的功能- 安全性、使用性、耐久性由于不确定性的存在,就需要把这些不确定性加入工程设计中,从而产生了很多可靠度方法。为了估计结构可靠度,首先要解决相关荷载和抵抗力参数以及它们之间的函数关系,这种关系(又称功能函数)记作式中X1,X2,…,Xn是随机变量。把极限状态(或失效面)定义为Z0,则描述可靠度的参数可靠性指标定义为坐标原点到失效面的最小距离目前用于可靠性指标计算一般有两种方法:一次可靠度方法(FORM)和二次可靠度方法(SORM)。

(三)目前用于结构可靠度分析的数值方法评述

对于复杂结构,功能函数g (x)通常不能明确表达为输入随机变量的函数,结构的响应通常通过数值方法(如有限元)来计算。这些数值方法一般分为三类:

(1)蒙特卡罗模拟法(MonteCarloSimulation)(包括高效的取样法和方差缩减技术);

(2)响应面法(ResponseSurfaceMethod)基于敏感性的分析方法(Sensitivity-basedApproach).

1)蒙特卡罗模拟法(MonteCarloSimulation)

蒙特卡罗模拟法的基本思想是在进行每一次确定性分析之前随机产生一组输入变量,大量重复的进行确定性分析之后,对结构的响应输出参数进行统计分析,计算出结构的可靠性。把蒙特卡罗模拟法与有限元法结合起来,就得到蒙特卡罗有限元法。通常把蒙特卡罗有限元法作为可靠度计算的相对精确解,但要达到较高的精度,必须取足够的样本数,因此计算工作量相当浩大。

2)响应面法(ResponseSurfaceMethod)

响应面法的基本思想是通过近似构造一个具有明确表达形式的多项式来表达隐式功能函数g (X)(一次或二次多项式),其中X 是包含所有荷载和抗力的随机变量的一个向量。本质上来说,响应面法是一套统计方法,用这种方法来寻找考虑了输入变量值的变异或不确定性之后的响应最佳值。而失效概率通过一次或二次可靠度方法计算。在响应面法中,对于一个具有大量随机变量的问题来说,准确构造一个近似多项式的所需的确定性分析是相当巨大的,因此这种方法很耗时。即使对于一个具有少量随机变量的问题来说,响应面法对可靠度估计的准确性与功能函数的近似多项式的准确性有关。如果隐含型的功能函数具有很强的非线性,这种函数逼近是非常近似的,可靠度估计也是非常近似的。

3)基于敏感性的分析方法(Sensitivity-basedApproach)基于敏感性的分析法和一次可靠度方法(FORM)/二次可靠度方法(SORM)结合起来分析具有隐式型的功能函数的可靠性问题,能克服蒙特卡罗模拟法和响应面法的缺点。这种方法在寻找控制点

(也叫最小距离点)过程中,每一步迭代所使用的信息都是功能函数的真实值和真实梯度,并使用优化方法使控制点收敛于最小距离点,同蒙特卡罗模拟法和响应面法相比,它耗时小,也比响应面法更准确。另外,基于敏感性的分析方法能够从设计的角度知道结构响应对基本随机变量的敏感性。从而有可能基于随机变量的不确定性和它们对结构特性的影响得出不同随机变量的不同设计安全系数。基于敏感性的分析方法也可以在不影响计算准确性的条件下,忽略那些对结构可靠性影响不大的随机变量,从而节省计算时间。基于敏感性的分析方法中可以使用迭代摄动分析技术,并和有限元法结合起来产生所谓的随机有限元法(StochasticFiniteElementMethod)。这种使用迭代摄动技术的随机有限元法可用来进行结构的非线性分析。

4)钢结构体系稳定性的可靠性研究方法

随机有限元法为刚结构体系稳定性的可靠性研究提供了强有力的分析手段,由于随机有限元能够考虑实际结构存在各种各样的随机性因素的影响,所以可以预计随机有限元法[30]在这一研究领域将会有良好的应用前景。

钢结构深化设计

钢结构深化设计 1.前言 本工程钢结构深化设计及详图设计全部由项目钢结构部组织实施。钢结构部负责协调沟通钢结构深化设计过程中,施工方与业主、设计院间的设计思想的一致性,最终形成最佳节点构造与最适宜操作性的完美结合。 为完成深化设计工作,我公司特聘请专家作为钢结构深化设计顾问,结合公司超高层设计经验,针对国贸三期工程的复杂节点,认真研究,确定合理构造,力争创造完美节点设计。 2.概述 北京中国国际贸易中心三期工程高330m,钢结构总量约为5.5万t,钢结构深化节点设计的重点工作是,解决核心筒钢结构与外框架钢结构的相互关系、复杂节点在工厂加工及现场焊接过程中的可操作性;使深化设计节点图深度不但能够满足钢材采购要求,还能满足加工图设计的要求;作好土建钢筋留洞、机电设备留洞、幕墙连接件等前期设计工作。 钢结构深化设计的主要包括:主体钢结构节点设计、审核加工图与深化设计节点图的一致性、与其他各专业之间设计配合。 3.压型钢板板型及材质选择 根据钢结构技术文件要求,本工程主塔楼地上结构楼板采用压型钢板组合楼板,压型钢板的型号采用缩口板或闭口板,压型钢板肋高以上混凝土厚度必须大于65mm,同时,压型钢板本身应有足够的刚度提供施工阶段3000mm免支撑的设计净跨,3000mm以上的跨距则允许施工阶段在跨间架临时支撑。 根据市场调查结果,相同品牌相同钢板厚度的缩口型压型钢板单价比闭口型压型钢板略低(因为生产工艺和单位面积用钢量的差异所致)。因此,在符合以上技术要求的条件下,首先考虑采用缩口形压型钢板排板方式,并根据各楼层楼板厚度和梁间距,选择最经济的钢板厚度。 在决定钢板厚度之前,首先了解各楼层混凝土楼板厚度,梁间距,以及能否连续铺板,然后确定压型钢板原材料的材质规格。

钢结构厂房可靠性安全性检测鉴定报告

报告编号:钢结构厂房可靠性鉴定报告 工程名称:xx公司仓库 检测类别:钢结构厂房可靠性鉴定 委托单位:xx公司 xx公司 2010年11月25日 钢结构厂房可靠性鉴定报告

报告编号:CS1011200003 项目负责: XX 检测人员: XX 检测日期: 2010.11.9-2010.11.12 报告日期: 2010.11.25 报告编写:XX 审核: XX 批准: XX xx公司 地址:XX 说明: 1、本报告无主检、审核、批准人签字均无效; 2、本报告或报告复印件未加盖公司检测报告专用公章,无骑缝章, 视为无效; 3、一般情况,委托检测仅对来样负责; 4、若对本报告结果有异议,请在收到报告十五日内向本公司提出; 5、部分复印、涂改本报告视为无效; 6、竭诚为您服务,真诚欢迎用户多提宝贵意见。 受理电话:XX 邮编:XX

xx公司仓库 钢结构厂房可靠性鉴定报告 签发日期:批准:审核:主检:

签发日期:批准:审核:主检:

1.工程概述 xx公司仓库(见图1.1)为单层门式刚架结构,单榀刚架立面图见图1.2。本建筑无地下室,地上部分结构一层,室内外高差150mm,建筑室内设计标高0.000相当于绝对标高(黄海)30.300m。该建筑平面布置为矩形,其东西向宽为30.6m,南北向总长为51m,总建筑面积为1560.6 m2。南北向共8榀,柱距为7.2m,东西向设置2跨,每跨跨度15m。柱顶标高为7.0m,屋面坡度为1:10。南、北两边榀分别设置两根抗风柱。 该建筑结构的安全等级为二级,抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.1g,结构的阻尼比为0.035。地基基础设计等级为丙级,基础形式为独立基础,基础混凝土强度设计等级为C25,基础设计埋深为1.6m,地基承载力特征值为230KPa。该建筑主刚架钢材采用Q345B板材,檩条、墙梁、支撑等其它材料采用Q235B型钢。 该建筑自2007年12月开始施工,约2009年5月竣工。由于该仓库在使用阶段出现地面开裂、钢构件锈蚀、漏雨等多处质量问题,为保证工程的安全及满足正常使用,XX公司委托我公司对该建筑物进行全面的可靠性鉴定,我公司于2010年11月9日派技术人员前往现场开始检测鉴定。 图1.1 仓库外观图片

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题 王爽

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题王爽 发表时间:2020-01-13T14:10:21.833Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:王爽 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑工程建设有了很大进展,在建筑工程中,钢结构的应用十分广泛。 四川俊成工程项目管理咨询有限公司四川省攀枝花市 617000 摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑工程建设有了很大进展,在建筑工程中,钢结构的应用十分广泛。建筑钢结构逐渐代替了传统的砖混结构,为建筑行业的发展提供了支持。但是,在建筑钢结构应用过程中,仍存在一系列问题,影响着建筑钢结构的整体质量。基于此,文章介绍了建筑钢结构设计的相关内容,研究了建筑钢结构设计现状及存在的问题,并对建筑钢结构设计的发展进行了分析。 关键词:建筑工程;钢结构设计;现状 引言 在建筑钢结构的设计工作中,应正确设定钢材的等级,合理开展楼面系统与地基系统中的钢结构设计工作,确保在正确完成各方面设计任务的基础下,保证整体区域的设计工作质量与强度,并延长使用寿命。 1建筑钢结构安全施工技术概念 工程结构会涉及比较多的模式,其中应用比较普遍的一种结构技术就是钢结构模式,由于钢结构在使用过程中会呈现出复杂性特点,因此需要通过焊接工作,使其形成较稳固的建筑结构。相比于传统建筑,为保证工程质量,建筑结构一般是由混凝土和砖瓦等结构组成,其整体造价水平不高,且建筑性能也不是很高,甚至还会对施工环境带来较大影响。但钢结构的应用,就能对施工建设过程中的问题进行较好的解决,存在较大的应用空间,需要注意的是,由于钢结构自身具有的负载水平有限,所以施工时会存在较多限制。较多施工企业在钢结构工程中选择焊接方式,是由于焊接技术成本不高,且操作简单,使用材料较常见等,同时,焊接截面具有较高的工作效益。钢结构焊接技术主要分为电阻焊模式及电弧焊模式2种。电弧焊技术主要包含手动电弧模式及气体保护焊模式,相比于电阻焊技术,电弧焊技术被广泛应用于钢结构工程中。同时,电阻焊技术则在薄壁式钢焊接施工中得到了较高的应用。 2现阶段钢结构工程存在的质量问题 由于受到客观建筑施工条件带来的影响,常会出现钢结构工程质量问题,对其产生的影响因素相对来说比较多,因此需要结合问题进行相应的分析。在分析钢结构质量问题的过程中,应该从多个方面进行,由于焊接裂缝的出现会和焊接金属材质存在着比较密切的联系,与此同时还和焊接内部的相关结构以及母材状况等存在一定联系,如果选择的焊接材料出现问题,就会影响建筑工程在日后使用的质量,甚至质量不过关。钢结构工程如果不能科学合理的设计,就会阻碍工程整体质量,如焊接接缝出现进气现象,较多的氢气进入会在一定程度上致使裂缝延迟,再加上钢构件长时间都承载较重的压力,就会致使构件出现弯曲以及变形等现象,不能加强工程实际质量。 3建筑钢结构设计工作的要点 3.1明确具体的钢材等级 在选用材料的工作中,应正确开展屈服与抗拉强度的分析工作,了解伸长率,开展各种弯曲试验活动,调查硫元素与磷元素的含量,确保每项数据都能符合钢材的设计与应用标准。如果操作流程中有焊接环节,那么就要进行含碳量的分析调查,将其控制在规定范围之内。在地震带区域的钢结构方面,不仅要具备以上几点性能,还需确保冲击韧性符合要求,根据具体的抗震设计标准与规范等,明确钢材的物理指标与力学指标,提升整体设计工作水平。 3.2钢结构的抗火设计 钢主要是由非燃烧材料制成,在高温下热膨胀系数会不断增加,因而钢的热导率和电阻比较强,会引发火灾蔓延现象,部分钢在600℃的高温中会失去自身的强度,且在火灾中会很脆弱,在高层建筑中还会引发火灾,不易控制。因此,设计人员应该做好高层建筑耐火钢的设计工作。现阶段,我国高层建筑钢结构耐火设计相对落后,整体抗火设计应在组件级别和建筑防火设计的基础上确定。 3.3注重细部设计 为了进一步确保建筑钢结构设计能够最大程度满足其建设要求,相关工作人员在分析钢结构设计时,需要确保节点设计具有更高的科学性,因此,在进行细节部分设计时,必须对其进行氛围精确的计算,确保其完善。在我国目前开展建筑工程施工过程中,普遍选择使用杆系结构,该结构通常对钢材细部节点和内部结构都具有较为复杂的要求,在不同构件之间所具有的约束作用普遍较小,相关工作人员可以选择在施工现场直接进行刚才拼装,只有确保在建筑工程中进行钢结构设计时,严谨考虑细节部分并对其进行科学设计,才能进一步确保钢结构具有更高的稳定性,安和安全性,对其应用价值进行更高程度的保障。 3.4做好构件以及节点设计 为保证钢结构的设计效益得到提升,必须要对其软件界面的开展做出相应的优化,缩短钢结构的应用成本。对于一些复杂的钢结构而言,设计人员需要检测好每一个构件界面,特别是在节点模块的设计工作,这也是钢结构设计中的重点。在此过程中,需要做好等强设计以及实际受力情况的分析,设计时也包括了焊接及梁柱体等。在节点设计的同时,需要做好相处焊接施工的检查,做好螺栓安装工作,保证安装程序顺利的进行。 3.5钢结构设计的技术标准和规范 在钢结构设计过程中,设计人员需要引进先进的技术,加强对技术标准和规范的掌握,深入贯彻并理解这些标准和规范,形成遵循严格标准和规范的习惯,提升钢结构的整体质量。现阶段,在钢结构计算和绘图过程中,设计人员往往会借助电脑进行,不注重自身实践能力的提升。因此,设计人员需要做好钢结构设计中的各项工作,还要重视钢材、连接材料、焊接材料、应用标准等,合理地选择材料,以满足相关规范和质量要求。 结语 综上所述,在建筑钢结构设计工作中应形成与时俱进的观念意识,根据时代发展的特点与需求等,编制完善的设计方案,一旦发现其中有问题,就要按照具体的要求变更与完善设计方案。所在,要因地制宜开展设计工作,合理选择先进的原材料,确保材料的高质量使用,将不同设计方式的优势与作用发挥出来,保证相关设计工作质量与水平,为后续的进展夯实基础。 参考文献 [1]王聪,孙兰香,许颖颖.建筑工程项目中钢结构设计中稳定性分析[J].居舍,2017(36):78.

钢结构的八大基础知识

钢结构的八大基础知识 钢结构的八大基础知识 一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢:Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一 定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。

《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企

对建筑钢结构设计及安装的探讨

对建筑钢结构设计及安装的探讨 摘要:由于钢结构具有施工工期短、结构自重小、构件可循环利用等优点,近年来钢结构在我国的不同建筑功能、不同建筑高度以及不同地震烈度和场地类型的建筑中均获得了快速的发展。本文对建筑钢结构的设计和安装进行了浅要的探究和讨论。 关键词: 钢结构;设计;安装 一、引言 由于钢筋混凝土结构自重大,并且柱子所占的建筑面积比率较大;而同时,随着高强度钢材的横空出世已经钢结构理论研究的不断完善,钢结构已经越来越广泛地应用到了建筑结构当中。由于钢结构的构件可以进行工厂化批量生产,并且施工简单快捷,有利于缩短施工工期;同时钢结构在自重方面与钢筋混凝土结构相比,可以减轻建筑结构自重的30%;另外钢结构体系时一种环保型的绿色建筑体系,因为钢材具有极高的循环利用价值,而且不需要进行制模施工。综合上述特点,近年来钢结构在我国的不同建筑功能、不同建筑高度以及不同地震烈度和场地类型的建筑中均获得了快速的发展。 二、建筑钢结构的设计 1、钢结构的构件设计 建筑钢结构的设计首先是构件材料的选择,通常选用的是Q235或者Q345为钢构件材料,并且主结构一般选用单一的钢种以便于整个工程的管理,另外从经济方面来考虑,适当地选择不同强度的钢材作为组合截面也是很有效的。一般而言,当考虑强度来起控制作用时,应选择Q345钢;而考虑稳定来起控制作用时,则选择Q235钢。在钢构件的设计中,应注意采用弹塑性的方法来进行截面的验算,这和结构的内力计算中的弹性方法并不相同。 2、钢结构的节点设计 钢结构连接节点的设计是其设计中的一项重要内容,在钢结构的分析之前,就要对节点的形式进行充分的思考,以避免最终设计出的节点和结构的分析模型中采用的形式不一致的现象。根据节点传力特性的不同,共分为刚接、半刚接和铰接,通常选用刚接或者铰接。当节点采用焊接时,应对于节点焊缝的尺寸和形式进行符合规范要求的设计,其焊条的选用应当和被连接的材料性质相适应,具

门式钢架结构的稳定性设计研究

门式钢架结构的稳定性设计研究 摘要:在钢架结构中,门式钢架结构具有强度高、重量轻、韧性强、可塑造等特点,可以有效利用有限的空间,在工程建设中广范应用,并逐渐代替以混凝土为主的排架结构。本文将在对门式钢架结构稳定性基本表现阐述的基础上,对其稳定性的设计展开深入探讨。 关键词:门式钢架;结构稳定;设计 1 门式钢架结构稳定性的基本表现 门式钢架结构由柱网、檩条、拉条、撑杆、斜梁、山墙骨架等构成。由于具有明显的稳定性,因此被广泛应用于厂房、超市、库房等的仓储式建筑当中。其稳定性的基本表现如下:相比于外形类似的排架,门式钢架的横梁和立柱是刚性整体连接在一起的,可以承受垂直分布荷载作用下所传递的弯矩,有利于控制横梁跨中的弯矩峰值,而排架横梁和立柱的连接方式是铰接,在均匀分布荷载的作用之下,其跨中弯矩的峰值要大于门式钢架。因此,在钢结构稳定性方面,门式钢架结构的优势更加明显。譬如无铰门式钢架的柱脚和基础固定连接,结构的内力分布较为均匀,只要地基条件符合要求,柱脚产生的轴向压力或者水平剪力等,就能够一起作用在基础之上。因此结构刚度比较大,能够满足良好地基条件下的钢结构稳定性需求。再如两铰门式钢架,其柱脚和基础的连接方式是铰接,无论是竖向荷载作用,还是水平荷载作用,其弯矩受荷能力都远远大于无铰门式钢架。最大的优点是钢架的铰接柱基都不用承受弯矩作用,基础的转角基本对其结构内力不会产生影响。由此可见,门式钢架结构具有明显的稳定性特征,但如何发挥这种结构的稳定性,需要从设计的角度对其构件进行逐个分析。 2 门式钢架结构稳定性的设计研究 门式钢架结构稳定性的设计内容,包括主体钢架结构、支撑结构、屋顶墙体的檩条、拉条、撑杆等的稳定性设计。具体内容如下: 2.1 承重结构稳定性设计 门式钢架结构的承重结构稳定性,与钢架的间距、跨度以及屋面的荷载等因素相关。结构柱距的变化,钢架的用钢量也会随着变化。譬如前者增大以后,后者就会逐渐下降,这说明门式钢架结构的承重稳定性设计,必须设计优化好最佳的柱距。门式钢架的承重结构组成部分是钢架和基础,在连接钢架、墙梁、压型钢板之后与支撑共同完成钢架结构体系的受力。在设计时需根据建筑物的侧向位移和变形限值要求,用门式钢架结构代替传统的排架结构,减少钢架承重结构的用钢量,这样就能够制定出较为合理的承重结构方案。 2.2 支撑结构稳定性设计

钢结构深化设计方案

CSCEC/A-01/D2005/01- 中央电视台新台址建设工程A标段 钢结构深化设计方案 中国建筑工程总公司 中央电视台新台址建设工程总承包项目部 二零零五年十一月十八日

中央电视台新台址建设工程A标段钢结构施工详图设计方案 目 录 一、编制依据 二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况 三、钢结构施工详图设计中需要考虑的因素 四、钢结构施工详图设计组织形式 五、钢结构施工详图设计组织架构 六、施工详图设计的工作方式 七、钢结构施工详图设计准则 八、钢结构施工详图设计的质量管理

一、编制依据 1、工程施工合同及设计图纸 工程施工合同文本 华东建筑设计研究院有限公司设计图纸(工程编号:200333001) 2、主要规范、规程 《钢结构设计规范》 GBJ50017-2003 《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98 《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程》 JGJ81-2002 《钢结构工程施工质量验收规程》 GB 50205-2001 其它现行设计及施工规范。 二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况 中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环路交界处的CBD中央商务区内,占地总面积196,960m2。CCTV主楼位于场地的西南部,包括两座倾斜塔楼、连接两座斜塔楼顶部的14层高的悬臂结构、以及10层裙楼与三层地下室。CCTV主楼主体结构为钢结构,钢结构总重量约12万吨。 CCTV主楼地下室为钢筋混凝土结构和钢骨混凝土结构;裙房地上结构形式主要为钢框架结构;塔楼地上主要为钢结构。塔楼分为塔楼1和塔楼2,1号塔楼52层,屋顶最高处标高234 m;2号塔楼44层,屋顶最低处标高为194 m;裙楼10层,屋顶最高处标高为46.45 m,两座塔楼结构形式相似,由核心筒、内部结构、外框筒三部分组成。塔楼内部核心筒及内柱为竖直,塔楼外框筒双向6度倾斜。裙楼由与塔楼类似的网格状外框柱、内框柱梁和转换桁架组成,裙楼的柱有钢筋混凝土柱、钢柱和型钢混凝土组合柱,首层以上主要是全钢结构。悬臂结构从塔楼37层至顶层外伸,悬臂底面为水平,顶面与两座塔楼的顶面位于同一个倾斜面内,主要由外框筒、底部转换桁架和内框架组成。塔楼和悬臂部分的屋顶为一个整体倾斜的斜面,从塔楼1向塔楼2倾斜下来,倾斜的屋顶在平面上也呈交叉格状并设置有斜支撑,用以与整体外框相适应。

钢结构稳定问题的可靠性研究评述

钢结构稳定问题的可靠性研究评述 稳定问题一直是钢结构设计的关键问题之一,钢结构体系的广泛应用凸显了稳定问题研究的重要性和紧迫性。由于钢结构体系设计、建造以及使用当中存在着许多不确定性因素,所以引入可靠度分析必要的。本文从结构体系稳定的可靠性研究的角度对这一领域的研究进行了评述。 关键词:稳定性钢结构体系可靠性 一、钢结构体系稳定性研究现状 (一)钢结构体系稳定性研究现状 近二三十年来,高强度钢材的使用,施工技术的发展以及电子计算机的应用使钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。钢结构体系的稳定性一直是国内外学者们关注的研究领域。经过几十年的研究,已取得不少研究成果。 迄今为止,对钢结构基本构件的理论问题的研究已较多,基于各种数值分析的稳定分析已较成熟。但对构件整体稳定和局部稳定的相互作用的理论和设计应用上还有待进行深入的研究。由于结构失稳是网壳结构破坏的重要原因,所以网壳结构的稳定性是一个非常重要的问题,正确的进行网壳结构尤其是单层网壳结构的稳定性分析与设计是保证网壳的安全性的关键。自六十年代以来,网壳结构的非线性稳定性分析一直是国内外学者们注意的焦点。英、美、德、意大利、澳大利亚、罗马尼亚、波兰等国的研究人员进行了多方面的理论方面的理论分析和研究。各种方法如牛顿-拉斐逊迭代法、弧长法、广义逆法、人工弹簧法、自动求解技术、能量平衡技术等使跟踪屈服问题全过程,得到结构的下降段曲线成为可能。国内学者关于网壳结构稳定性也进行了大量研究。文献在国外研究的基础上,通过精确化的理论表达式、合理的路径平衡跟踪技术及迭代策略,实现了复杂结构体系的几何非线性全过程分析,取得了规律性的成果。同时利用随机缺陷模态法和一致缺陷模态法两种方法,对网壳结构各种初始缺陷的影响进行研究,较好地描述了结构的实际承载过程。也有一些学者进行了实验

浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点

浅谈建筑工程钢结构设计稳定性原则和设计要点 摘要:新时代,我国工业迅猛发展,需要越来越多的厂房,给建筑行业带来了 挑战。钢结构受到当代人们的广泛认可,被应用于各种类型的建筑物建设过程中,相比于传统砖石、砼结构,其具有力学、材料等应用优势。通过分析钢结构应用 情况可知,在建筑工程中钢结构设计稳定性十分重要。 关键词:建筑工程;钢结构;设计;光明文化艺术中心项目 引言 建筑工程钢结构设计关乎到建筑物稳定性,对建筑质量具有较高影响,因此,研究稳定性设计原则与要点具有现实意义。通过规范、科学的稳定性设计能够充 分发挥钢结构作用,增强建筑工程安全性、稳固性,保障人们的生命财产安全。 1.钢结构设计稳定性概述 建筑工程钢结构具有多样性特点,其稳定性主要体现在钢结构设计环节,即 钢结构承载力设计部分,开展该部分设计工作时需要重点分析钢结构稳定性。钢 结构在应用过程中容易出现结构变形,导致未承载部分荷载,进而引发稳定性问题。钢结构设计要求多种结构吻合,若局部出现设计瑕疵会影响其他部分。另外,钢结构由众多构件组成,因此其若出现整体失稳情况,会影响其他构件。 2.钢结构设计稳定性原则 2.1结构稳定设计原则 钢结构较为特殊,其设计工艺相对复杂,在开展设计工作时需要依托于信息 技术检测质量,只有在确保质量达标的情况下才能够将设计图纸运用于建筑工程 实际施工中。实施检测工作时需要将钢结构水平承载、抗震系数以及结构阻尼比 等作为参数,设计师在设计环节需要结合施工现场自然环境,确定其水平荷载系数,进而保证水平层面稳固。钢结构整体稳固十分重要,保证整体稳固是设计重点,不管应用何种设计技术,必须将稳定性置于首位。钢结构构件对其稳定性有 重要影响,容易埋下安全隐患,严重的甚至可能引发安全事故。基于此,设计师 必须树立安全意识,应用科学、规范、合理的方法进行设计,以形成更多优质产品。 2.2剪力调整设计原则 目前,建筑工程形态愈加复杂,不对称设计广泛存在于建筑施工中,其逐渐 形成了一种建筑潮流,因此,斜柱使用频率越来越高,斜柱相较于垂直构件其具 有一定的倾斜角度,想要保证建筑物稳定就必须设计一定的剪力。设计师在设计 钢结构具体内容时,通常会为了简便,将垂直构件表述为柱子,将斜柱表述为斜杆,这种设计方式虽然不会影响建筑物实际稳定性,但若调整剪力容易受到干扰。于斜柱来讲,它具有水平受力的功能,但是垂直向也需要荷载,若设计师忽略了 垂直向的荷载,则会造成剪力误差,进而影响建筑工程钢结构稳定性。基于此, 设计师在实际设计环节,结合建筑工程实际状态,若需要进行剪力设计,必须坚 持剪力调整设计原则,针对具体施工状态灵活调整剪力,进而保障钢结构稳定性。 2.3强柱弱梁设计原则 若钢结构设计具有实效性,质量较高,则若水平承载过大或者需要强力荷载,塑性铰会出现在梁上,但若其设计质量较低,其会出现在柱子上。基于强柱弱梁 设计原则能够增强钢结构抗压能力,以提高强力下的钢结构荷载能力,使其能够

钢结构深化设计注意事项

第五章:深化设计前期的准备工作及要求 深化设计工作应从设计、采购、加工、运输、安装、结算等各个方面综合考虑,在深化设计前必须做好以下几项工作。 一、设计依据及流程要求的梳理 1.明确深化设计任务的范围、设计依据、交付形式及设计确认流程; 2.掌握工程施工对深化设计的工期要求及深化设计实际工作量; 3.核实设计依据的准确性、完整性,可施性、唯一性; 4.明确与钢结构相关的其它专业配合的要求及提供相关专业图纸资料; 5.图纸版本是否为施工版,图纸是否有变更资料,现场施工是否存在与图纸不 符合之处。 6.明确相关单位及岗位责任人的姓名、单位、联系方式(手机、邮箱)。 二、施工图纸的分析 1.认真阅读施工图,了解结构形式.设计思路,对整个工程的设计信息应有全 面的掌握; 2.设计说明中对钢材、焊接材料、高强度螺栓等材料的各项要求是否明确,图 纸中是否存在相互矛盾,对采购工作是否存在不完整信息; 3.设计说明中对材料的物理性能、力学性能及类型要求是否满足规范要求,是 否满足市场采购; 4.设计说明中对焊缝质量要求的叙述是否完整、明确、合理; 5.设计说明中对防腐和防火材料性能、做法、范围是否完整、明确、合理; 6.施工图轴线、标高定位是否一致,特别是各专业图纸的轴线、标高定位,应 重点核实建筑、土建及钢结构轴线一致性; 7.施工图中所表达的信息是否存在前后相互矛盾之处,如材料型号、平、立、 剖面图、构件定位、节点做法等; 8.施工图中所表达构件定位、节点做法等信息是否完整、明确、合理,能否满 足深化设计的需求; 9.结构中的杆件是否冲突,特别是与混凝土结构等其它专业的空间关系,要求 建立基本的三维模型检查。

建筑工程中钢结构稳定设计的重要性

建筑工程中钢结构稳定设计的重要性 建筑工程中钢结构稳定设计的重要性 摘要:下文主要依据笔者从事设计工作的多年工作实践经验,针对钢结构设计中容易出现的稳定的问题进行了阐述,仅供同行参考。 关键词:概念;设计原则; 中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号: 改革开放以来,我国的现代城市化建设在快速的发展,钢结构设计在城市建设中也越来越重要。现如今,钢结构中的失稳事故大都是由于对结构及构件的稳定性能出现问题造成的,稳定性是钢结构计算中的一个重要环节。在各种类型的钢结构中,都会遇到稳定问题。对结构稳定缺少明确概念,造成一般性结构设计中不应有的薄弱环节。本文针对这些问题提出了在设计中应该明确在钢结构稳定设计中的一些基本概念。只有这样我们在设计中才能更好处理钢结构稳定问题。 1 钢结构稳定设计的基本概念 1.1 钢结构的强度与稳定 强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力是否超过建筑材料的极限强度,因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则常取它的屈服点。 稳定问题则与强度问题不同,它主要是指外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然,轴压强度不是柱子破坏的主要原因。 1.2 钢结构的失稳 1.2.1 受弯构件中梁在最大刚度平面内受弯的梁远在钢材到达屈服强度前就可能因出现水平位移而扭曲破坏,梁的这种破坏被称之

为整体失稳。 1.2.2 受弯构件中组合梁大多是选用高而薄的腹板来增大截面 的惯性矩与底抗矩,同时也多选用宽而薄的翼缘来提高梁的稳定性,如钢板过薄,梁腹板的高厚比或是翼缘的宽厚比大到一定的程度时,腹板或受压翼缘在没有达到强度限值就发生波浪形的屈曲,使梁失去了局部稳定。它是使钢结构早期破坏的因素。 1.2.3 受力构件中,截面塑性发展到一定程度构件突然而被压坏,压弯构件失去稳定。而压弯构件的计算则要同时考虑平面内的稳定性与平面外的稳定性。结构失稳的问题十分重要,设计为轴心受压的构件,实际上总不免有一点初弯曲,荷载的作用点也难免有偏心。因此,我们要真正掌握这种构件的性能,就必须了解缺陷对它的影响,其他构件也都有个缺陷影响问题。 2 钢结构设计的原则 为更好地保证钢结构稳定设计中构件不会丧失稳定出了以下原则。 2.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求,结构大多数是按照平面体系来设计的,如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳,需要从结构整体布置来解决,亦即设计必要的支撑构件。这就是说,平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。 2.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致,这对框架结构的稳定计算十分重要。在采用这种方法时,计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数,自应通过框架整体稳定分析得出,才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。 2.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合,使二者有一致性。结构计算和构造设计相符合,要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋与它足够的刚度和柔度。但是,当涉及稳定性能时,构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如,简支梁就抗弯强度来说,对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移,同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转,同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面

简析影响大型机械钢结构系统可靠性的因素

简析影响大型机械钢结构系统可靠性的因素 简析影响大型机械钢结构系统可靠性的因素 [摘要] 根据钢结构系统可靠性安全评定原则,立足大型机械钢结构系统研究对象,建立主体失效模式安全余量的方程,来计算失效概率。做为对风载荷与地震载荷分布进行模拟基础上,通过对大型机械钢结构的算例进行剖析,探讨失效路径长度对大型机械钢结构系统失效标椎及安全可靠性的影响,提出了在结构整体承载能力没出现降低的情况之下,失效路径的长度形成越大越好的结论。这个结论对大型机械钢结构可靠性的工程应用有重要的指导意义。本文以结构体系稳定的可靠性做为研究角度对这一领域的研究进行分析评述。 [关键词]大型机械钢结构;可靠性:不确定因素 中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号: 一、大型机械钢结构体系可靠性研究的成果与问题 1、大型机械钢结构体系可靠性研究现状 近几十年以来,高强度钢材的使用、施工技术的发展及电子计算机的同步应用,大型机械钢结构体系的大发展和广泛应用形成了极强的趋势。大型机械钢结构体系的可靠性是国内外学者们一直关注、研究的领域。经过数十年的研究积累,已经取得丰硕的研究成果。目前为止,针对大型机械钢结构基本构件理论问题的研究已经很多,在相关数值分析的稳定分析已经较为成熟。但是对构件整体稳定性与局部稳定相互作用的理论与设计应用还需深入的研究。由于结构失去稳定是网壳结构破坏的主要原因,因此,网壳结构的稳定是一个不能忽视的问题,正确进行网壳结构稳定性尤其是单层网壳结构稳定性分析、设计是保证网壳的安全的关键所在。自半个世纪以来,网壳结构的非线性可靠性分析一直是中外学者们关注的焦点。欧美等发达国家的研究人员进行了全面的理论分析与研究。创造了如人工弹簧法、能量平衡技术等多种方法,得到结构下降段曲线变为可能。本国学者在网壳结构稳定性同样进行了大量研究。文献有国内外研究的基础,通

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用 摘要:在高层建筑结构设计中,钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作,科学、合理应用钢结构,可优化和完善高层建筑结构,提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况,对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨,以推动城市高层建筑的发展。 关键词:高层建筑;结构设计;钢结构;应用 随着社会经济的迅速发展,高层建筑日益驱多,其在城市发展过程中发挥着重要的作用,是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大,结构构件的截面尺寸也相应较大,在高层建筑结构设计中,钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节,关系到高层建筑整体的施工质量,因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型 某高层建筑工程共43层,其中地上40层,地下3层,总建筑面积13万m2,建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。 高层建筑钢结构的类型,按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型,根据工程条件和特点,结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素,本工程采用了钢-混凝土组合结构,其结构型式如下:地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构,第4层为梁式转换层,层高3.5m,梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm,板厚190mm,5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩,采用型钢混凝土柱,±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计 根据结构受力情况,型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓,表面喷砂处理,摩擦面抗滑移动系数取0.45。 采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式,型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右,而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢,采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算,并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱,则底层柱的截面需要1600mm×1600mm,而采用钢骨混凝土柱,底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。 钢板的厚度均不小于6mm,一般为翼缘厚度≥20mm,腹板厚度≥16mm;由于在轧制过程中,较厚的钢板存在各向异性,常在焊缝附近形成约束,焊接时易引致层状撕裂,很难保证焊接质量,因此当钢板厚度大于36mm时,必须按《厚

(完整版)钢结构质量通病

钢结构施工质量通病及预防措施 摘要:钢结构施工中,其制作安装的质量是决定整体钢结构质量的关键,重点对违反钢结构技术规范和验收标准的一些违规行为作为可控缺陷进行分析,并制定相应的预防措施。 钢结构建筑因其强度高,重量轻,塑性韧性好、抗震性能好;工作可靠性能高;施工周期短;节约资源等多方面的优势,在建设领域日益得到了广泛的应用。但在施工过程中产生缺陷后,表现为影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏和显露的不足,往往是产生事故的直接或间接原因。以下是钢结构施工中的常见缺陷分析: ⒈切割边未加工或达不到规范要求。钢材切割面存在大于1mm的缺棱、弯曲不平等缺陷。原因分析:气割过程操作不规范,切割工艺不符合要求。 预防措施: ⑴气割前检查确认整个气割系统的设备全部运行正常,压力表正常无损,割嘴气流顺畅,割炬角度。 ⑵根据机械和板厚选择正确的工艺参数。 ⑶气割时调整氧气射流的形状,使其轮廓清晰、射力高,割炬移动保持匀速,割嘴表面距焰心尖端2-5mm为宜。 ⒉放样、号料尺寸超过允许偏差。 原因分析:构件下料前的放样、号料存在偏差甚至错误。 预防措施: ⑴放样应按图纸1:1的比例在平台上放出大样,同时应预留切割余量、加工余量、焊件收缩量和起拱量等。 ⑵在放样结束后对照图纸仔细核对,检查放样尺寸和偏差,符合要求后,报专职检验员或技术员核查,确认无误后方可开始下料。 ⒊高强螺栓连接缺陷 3.1螺栓连接孔径,间距偏差大。 原因分析:螺栓孔连接板孔径,孔间距偏差超出规范要求。安装时螺栓不能自由穿入,强行穿入损伤丝扣。 预防措施: ⑴对钻孔精度要求高的连接板采用钻模确保孔间距、孔径尺寸和精度。 ⑵对螺栓孔数量较多的连接板号孔时要先测量,定位出孔群总长,在总长范围内进行分段、定位,避免较大的孔距累计误差。 ⑶利用数控平面钻床进行制孔,采用多叠板一次性钻孔成型,有效避免连接板的孔群偏差。 3.2高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数达不到设计要求。 原因分析: ⑴施工人员认识不到高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数的重要性,不进行试验或试验不符合要求就直接就进入下道工序。 ⑵不重视抗滑移系数的处理过程,尤其是钢构件两端、柱顶的高强螺栓连接板都不易抛丸清理,致使抗滑移系数达不到设计要求。 ⑶高强螺栓摩擦面未采取防止油漆等污染的保护措施。 预防措施: ⑴对批量生产的高强螺栓连接面,先进行首件试验,摩擦系数试验合格后,制定工艺再批量生产。 ⑵在组装前,对抛丸不易清理的高强螺栓连接板进行单独抛丸。 ⑶向施工人员现场技术交底,要求涂装前采取措施保护好摩擦面(贴纸或粘胶带),防止在处理好的摩擦面误刷涂料。

浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计

浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计 浅谈高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计 摘要:随着经济的不断发展以及城市化水平的不断提高,土地利用也是越来越频繁,随着土地资源的匮乏,高层建筑以其较高的土地利用率的特点受到广泛的关注和发展。而在高层建筑中钢结构与混凝土结构属于比较常见的结构类型,对于高层建筑的构架有着重要影响。本文主要就高层建筑中钢结构设计与混凝土结构设计进行了分析研究。 关键词:高层建筑钢结构混凝土结构设计 中图分类号: TU208 文献标识码: A 引言 随着建筑水平的提升,建筑工程逐渐朝向高层且复杂的结构发展,这对于建筑材料的选择也有了更高的要求标准。目前,在高层建筑中比较常见的两种结构方式即就是钢结构和混凝土结构。钢结构与混凝土结构在高层建筑中的应用,在很大程度上促进了高层建筑的发展和进步。随着,钢结构设计与混凝土结构设计的广泛应用,它们各自的优势在高层建筑中都有着很好的体现。所以,在高层建筑施工中,要注重钢结构设计与混凝土设计的要点,切实提高其对于高层建筑结构的重要性,促进高层建筑更进一步的发展和进步。 高层建筑钢结构设计 高层钢结构的优缺点 1.1钢结构重量轻、抗震性能好:钢结构是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,同时配以轻质墙板建造而成。它与同面积的建筑楼层相比重量可减轻近30%。同时,由于钢材具有较强的延展性,能较好地消除地震波力,防震性能好,尤其适用于高层建筑。 1.2钢结构建筑占地面积小、空间灵活:开放的空间比有承重墙占据的空间更有价值。钢结构房屋的空间灵活性及自由发挥度要比混凝土房屋要强很多。并且钢结构在建筑所需要占用的面积较小,从而实现建筑空间的高效利用,这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无

钢结构深化设计方案和对策

钢结构深化设计方案 1.1.1 钢结构深化设计 深化设计概况及总体思路 本工程深化设计部分将根据业主提供的招标文件、答疑补充文件、技术要求及图纸为依据,结合制作单位工厂制作条件、运输条件,考虑现场拼装、安装方案及土建条件,同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制,本工程深化设计作为指导本工程的工厂加工制作和现场拼装、安装的施工详图。 深化设计概况 本工程结构体可能系为钢结构和钢筋混凝土的复合结构体系。钢结构部分主要为H型钢梁、型钢柱、钢梁间隅撑、柱间钢支撑、钢桁架、钢网架和压型钢板等。钢柱主要截面形式为工字型、圆型和十字型。钢结构耐火极限为1~3小时。 深化设计总体思路 深化设计遵循的原则 我公司将以原施工设计图纸和技术要求为依据,负责完成钢结构的深化设计,并完成钢结构加工详图的编制。 我公司将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求,并结合制作厂的条件,编制制作工艺书包括:制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。 加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计单位设计人、复核人及审核人签名盖章,报原设计单位审核同意,招标人盖章确认后才开始正式实施。 原设计单位仅就深化设计未改变原设计意图和设计原则进行确认,投标单位对深化设计的构件尺寸和现场安装定位等设计结果负责。

深化设计流程 设计人员熟悉图纸 原设计单位向设计人 员进行施工图交底 安装单位进行安装 方案交底 详图设计人员再次熟悉图纸,并提 交图纸中存在问题书面报告 详图设计单位确定杆件分段位置、加工 工艺、图纸分批情况及图纸提交时间 详图设计人员开始详图设计 详图设计过程中碰到图纸问题, 向设计联合体提交书面报告配合详图设计的结构设计人员 对图纸中未明确的节点进行设 计,并提交原设计单位确认完成一批图纸及自校 原设计单 位确 认 图纸校对、审核校对、审核问题修改 提交图纸 原设 计单 位确 认 设计工作结束,提交 完整设计图纸开始下一批图纸设计 图纸交底,工厂、现场服务 深化设计流程

可靠性鉴定试卷

可靠性鉴定试卷 建工结构事业二部姓名:成绩: 一、单选题(每题0.5分,共0.5×30=15分) 1.民用建筑的安全性和正常使用性的鉴定评级应分层次依次进行,其中每一层次的等级数量为()。 A.四个安全性等级、四个使用性等级、四个可靠性等级。 B.三个安全性等级、三个使用性等级、三个可靠性等级。 C.三个安全性等级、四个使用性等级、四个可靠性等级。 D.四个安全性等级、三个使用性等级、四个可靠性等级。 2.民用建筑的子单元或鉴定单元的适修性评级,若按修复改造费用占新建造价的百分率作为划分B’r/Br级和C’r/Cr级的界限时,该百分率为()。 A.50%B.70% C.30%D.80% 3. 民用建筑钢筋混凝土构件在安全性鉴定时,评为cu级或du级的剪切裂缝宽度为()。 A. 0.30mm B. 出现裂缝 C. 0.50mm D. 0.70mm 4. 《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2008中规定工业建筑的可靠性鉴定评级,应划分为构件、()、鉴定单元三个层次。 A.结构主体B.检验批 C.结构系统D.主体工程 5. 当民用建筑木结构受弯构件出现选项()的斜纹理或斜裂缝时,应根据其实际严重程度定为cu级或du级: A.ρ>10% B.ρ>15% C.ρ>20% D.ρ>25%

6.《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2008中规定构件的安全性评级标准分()个层次。 A.3 B.5 C.6 D.4 7. 对地基基础的调查,除查阅岩土工程勘察报告及有关图纸资料外,上应调查工业建筑现状、()、沉降量和沉降稳定情况、沉降差、上部结构倾斜、扭曲和裂缝情况,以及临近建筑、地下工程和管线等情况。 A.实际使用荷载B.位置 C.材料强度D.尺寸 8. 当混凝土结构表面长期高于()℃,钢结构表面温度长期高于()℃时,应按照有关的现行国家标准规范计入由温度产生的附加内力。 A.80,120 B.100,180 C.60,150 D.50,180 9. 混凝土构件承载能力评定等级中,对于重要构件评定为c级时,R/γοS的范围()。 A.≥1.0 B.<1.0,≥0.90 C.<0.90 ≥0.85 D.<0.85 10. 地基基础的承载力不满足现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定的要求,建、构筑物有开裂损伤,此地基基础安全性评定为()级。 A.B B.C C.三D.c 11. 根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999),对地基、桩基的安全性进行鉴定评级时,选项()符合该标准的规定。 A. 一般情况下,宜根据地基、桩基的承载力验算结果进行鉴定评级 B. 一般情况下,宜根据地基、桩基的变形验算结果进行鉴定评级 C. 一般情况下,宜根据地基、桩基的承载力以及变形验算结果进行鉴定评级 D. 一般情况下,宜根据地基、桩基沉降观测资料或其不均匀沉降在上部结

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题 韩涛

浅谈建筑钢结构设计现状及存在的问题韩涛 发表时间:2018-12-14T10:00:25.870Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第25期作者:韩涛 [导读] 建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题,通过理论实践解决相关问题,全面提升建筑钢结构的整体质量。山东东山新驿煤矿有限公司山东济宁 272116 摘要:随着经济的发展,建筑行业有了突飞猛进的发展。目前,建筑钢结构渐渐代替了传统的砖混结构,有力地为建筑行业的发展提供强有力的支撑。但是建筑钢结构在应用中,许多问题也渐渐突显出来,致使建筑钢结构的质量不得不遭受怀疑。所以,建筑钢结构的设计人员要尤其重视建筑钢结构中出现的问题,通过理论实践解决相关问题,全面提升建筑钢结构的整体质量。 关键词:建筑;钢结构设计;现状;存在问题 引言 建筑需求的不断增加使得近些年来我国的建筑行业一直在不断发展,与此同时,社会对建筑质量的要求也有了明显的提高。建筑钢结构作为一种新型的建筑技术,逐渐在建筑领域中占据了非常重要的地位,但就目前的情况来看,我国建筑钢结构设计的现状不容乐观,与西方发达国家相比仍存在一定的差距,同时其中也存在很多问题需要加以重视与克服,只有这样才能使钢结构在我国建筑领域发挥更大的优势。 1建筑钢结构设计的概述 1.1建筑钢结构的意义 建筑钢结构,是通过钢板与热轧型钢材的共同施工,所组成的一种以钢为基础的骨架结构。如果将其与传统的砖混结构做对比,建筑钢结构比传统的砖混结构更具强度和韧性,且内部的组织非常严密与均匀。建筑钢结构具有多种优势,并且在建筑过程中,建造难度远远低于其他建筑方式。所以建筑钢结构广泛用于桥梁建设、工业厂房、民用建筑当中,例如:法国埃菲尔铁塔就是世界闻名的钢结构建筑工程,埃菲尔铁塔高300m,天线高24m,总高324m,塔身为钢架镂空结构,由四条与地面成75°角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,铁柱由水平横梁连接,除四个脚是用钢筋水泥之外,全身都用钢铁构成?在钢结构的具体使用过程中,还可以很好地实现环保,为我国的可持续发展的战略目标的实现,添砖加瓦。 1.2建筑钢结构设计的现状 当前,钢结构在建筑行业中应用十分广泛,但是长期的使用也使得其暴露了不少问题,主要可以归纳为以下三点:①防火问题。钢材的耐火性较差,因此在进行结构设计时必须重视防火处理,以确保重要联接部分安全;②强度问题。钢材的强度较大,因此其往往截面偏小,钢结构使用中普遍存在较薄的问题,这反而造成其强度优势没有得到充分发挥;③工作人员专业素养问题。对于任何建筑工程而言,设计、施工人员的专业素养均直接影响着其建设质量,钢结构设计若是存在不规范等问题,将会直接导致其稳定性不达标,存在重大的质量、安全隐患。 1.3钢结构设计的相关阐述 我国现代钢结构建筑在细节的设计上主要的组成部分是杆件连接。根据力学原理科学处理各部件的力臂、力矩、以及应力关系是关键环节。准确合理的将每个节点的连接细节做好,进而转移到下一步的工程实际施工中。而最终钢结构施工质量的好坏也是设计水平的一种最终体现。必须严格遵循建筑行业的相关要求和规定,既要尽力使钢结构的设计理念新颖、设计方案科学适用,又要与工程的具体要求相吻合。而切要考虑其经济性和实用性。 2建筑钢结构设计现状及存在的问题 2.1设计项目管理不完善造成的问题 首先具有一定设计实力的知名设计单位因而钢结构部分是费工费时收费低,而不愿意接受设计项目任务;或者即使有的设计院即使接了工程整体设计业务而将钢结构部分转手包给其它设计单位;但是这些单位又存在对钢结构设计缺乏经验,与实际施工技术不完全相适应的问题;另有一些设计单位不具备资质,承接到设计后买图标搞设计,式设计产品存在诸多不安全因素。对建筑工程质量构成极大的技术问题。无法保证工程质量。 2.2对设计缺乏经验和对深度的研究 由于钢结构的应用属于新技术,所以很多设计院,对其研究合设计比较少,缺乏实际经验何必要的参考,项目工程的设计者多为参加工作不久的人员,更缺乏钢结构的设计知识,对关键技术研究的不够深入,在一定程度上照搬国外的图纸,顾步自封,不敢有半点突破;对所设计的成果心中评价标准没有底数,对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”进行标注,至于这些关键节点是否安全、构造是否合理、能不能做出来事实上无法保证。 2.3设计转包质量难以保证 设计院将施工设计图交给相关施工加工厂后,因其客观实际情况施工图任务又被转包出去,这其中由于很多承接单位对设计总体要求不明确,技术水准达不到要求,做出的图纸不符合原设计要求。而了节约钢材,降低造价,盲目进行钢材优化是一些加工单位经常采取的手段,其结果往往会造成工程质量事故,产生重大经济损失和社会负面效应。 2.4对国外设计方案不能结合实际突破和改革, 国外设计方案在抗震设计对我国而言有方面有很多不合理。在这当中某工程应用国外设计的网壳与看台脱开的方案,因为单层网壳结构的跨度大,结构韧性无法达到技术要求,在外力作用下,极容易被撕裂造成质量安全问题,为了提高抗争性能,毫无节制的使用钢材,造成很大的钢材浪费是设计中存在的有一种常有的现象。 2.5设计过于保守 过于保守或过于“先进”,不恰当的任意提高设计标准或降低设计安全等级一些设计人员对复杂工程缺乏经验,心中无底,盲目追求高标准,造成设计过于保守,任意加大安全等级,对结构构件不分主次,重要性系数取值任意加大,杆件“应力比”取值太低;焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝;钢材等级不分使用条件和部位也一律取c级或d级;钢材强度级别不管是否必要随意采用高强度420Mpa、

相关主题