鋼結構設計具體流程、內容、要點事項和個人課程學習心得體會

1鋼管桁架結構的優(yōu)越性能：1.1.從力學角度來看，鋼管桁架桿件剛度大，用作桁架結構強度高。截面對稱有利于單一桿件的穩(wěn)定性設計；抗扭剛度好；局部穩(wěn)定優(yōu)；耐腐蝕性能好；1.2.從美學角度看，鋼管結構外觀簡潔美觀，易實現(xiàn)建筑師的藝術構思；1.3.從經(jīng)濟角度來看，鋼管結構具有很高的強重比，從而節(jié)省材料并減少運輸與安裝成本；鋼管加工較便利，可節(jié)約成本。2鋼結構設計具體流程、內容和要點：2.1鋼結構設計具體流程：2.1.1判斷結構是否適合用鋼結構鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結構。直觀的說：大廈、體育館、歌劇院2.1.2.結構選型與結構布置結構選型及布置是對結構的定性，由于其涉及廣泛,應該在經(jīng)驗豐富的工程師指導下進行。在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是“概念設計2.1.3.預估截面結構布置結束后，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2.1.4.結構分析典型結構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內力和變形;簡單結構通過手算進行分析;復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析2.1.5.工程判定要正確使用結構軟件，還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征2.1.6.構件設計構件設計首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345。當強度起控制作用時,可選擇Q345;穩(wěn)定控制時,宜使用Q2352.1.7.節(jié)點設計?連接節(jié)點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節(jié)點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同,節(jié)點分剛接,鉸接和半剛接。初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者2.2鋼結構設計具體內容和要點2.2.1內力分析與截面設計基本假定：桁架桿件只承受軸心拉力或壓力（實際情況：軸線交點可能存在偏心、非節(jié)點荷載）所有荷載都作用在節(jié)點上所有桿件都是等截面直桿各桿軸線在節(jié)點處都能相交于一點所有節(jié)點均為理想鉸接可以看出鋼管結構的截面設計過程與其他型鋼截面幾乎相同，因此，鋼管結構的設計只重點介紹其構造要求、節(jié)點焊縫連接和節(jié)點承載力的驗算2.2.2構造要求1.節(jié)點主管應連續(xù)，圓支管端部應用鋼管相貫線切割機切成馬鞍形，直接焊于主觀外壁，而不得將支管插入主管內；主管外部尺寸應大于支管，壁厚不小于支管。2.主管與支管之間的夾角以及兩支管間的夾角，不宜小于30°，否則支管端部焊縫不宜施焊，焊縫熔深也不易保證，并且支管的受力性能也欠佳。3.支管與主管的連接節(jié)點處，除搭接節(jié)點外，應盡可能避免偏心——內力分析和截面設計的過程都可大大簡化，并可充分發(fā)揮截面和材料的優(yōu)良特性。4.對有間隙的K形或N形節(jié)點，支管間隙應不小于兩支管壁厚之和——保證支管與主管間連接焊縫施焊的空間。5.對搭接的K形或N形節(jié)點，其搭接率滿足[25%,100%]的區(qū)間要求；支管厚度不同時，薄壁管應搭在厚壁管上6.支管與主管之間的連接可沿全周用角焊縫或部分采用對角焊縫。對角焊縫的焊腳尺寸不宜大于支管壁厚的2倍。7.鋼管構件承受較大集中荷載的部件其工作情況較為不利，應采取適當?shù)募訌姶胧?，如加套管或加加勁肋等。如果橫向荷載通過支管施加于主管，則只要滿足有關節(jié)點強度的要求，就不必對主管進行加強。8.鋼管構件的接長或拼接接頭宜采用對接焊縫連接；當兩管直徑不同時，宜加錐形過渡段；大直徑或重要的拼接，宜在管內加短襯管；軸心受壓構件或受力較小的壓彎構件也可采用通過隔板傳遞內力的形式；對工地連接的拼接，也可采用法蘭板的螺栓連接；2.2.3節(jié)點承載力計算1.主管和支管均為圓管的直接焊接節(jié)點承載力計算總的原則：為保證圓管結構節(jié)點處主管的強度，支管的軸心力不得大于公式規(guī)定的承載力設計值。具體計算公式根據(jù)節(jié)點的不同形狀，如：X形節(jié)點、T形節(jié)點、K形節(jié)點、TT形節(jié)點、KK形節(jié)點而不同。2.矩形管直接焊接節(jié)點承載力計算總的原則：為保證節(jié)點處矩形主管的強度，支管的軸心力和主管的軸