判定結構為重鋼與輕鋼結構確實沒有一個統一的標準,很多有經驗的設計師或項目經理也常常不能完全說明白,但我們可以以一些數據綜合考慮并加以判斷:
1、廠房行車起吊重量:大于等于25噸,可以認為為重鋼結構。
2、每平米用鋼量:大于等于50KG/㎡,可認為是重鋼結構。
3、主要構件鋼板厚度:大于等于10MM,輕鋼結構用的較少。
另外,還有一些參考值:如每平米造價,構件重量,跨度,結構形式,檐高等,以上這些在判斷廠房是否為重鋼或輕鋼時可以提供經驗數據,當然很多建筑都是輕、重鋼都有。但有一些我們可以較肯定的說是重鋼:如:石化廠房設施、電廠廠房、大跨度的體育場館、展覽中心,高層或超高層鋼結構。
3.鋼結構構件的截面選取
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。根據荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的 1/20~1/50 之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按 l/b 限值確定時,可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。
柱截面按長細比預估。通常 50
初學者需注意,對應不同的結構,規范中對截面的構造要求有很大的不同。如鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩定問題。在鋼結構規范和輕鋼規范中的限值有很大的區別。
除此之外,構件截面形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據構件的受力情況,合理的選擇安全經濟美觀的截面。
5.3 連接板:可簡單取其厚度為梁腹板厚度加 4mm.然后驗算凈截面抗剪等。
5.4 梁腹板:應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。
5.5 節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外,還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。
5.6 節點設計還應考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節點的相貫線的切口需要數控機床等設備才能完成。
6.構件設計
構件的設計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235 (類似 A3)和 Q345 (類似 16Mn)。通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理。經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時,可選擇 Q345;穩定控制時,宜使用 Q235.
構件設計中,現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結構內力計算的彈性方法并不匹配。
當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算,直至通過,如 sap2000 等。這是常說的截面優化設計功能之
一。它減少了結構師的很多工作量
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