第一篇:鋼結構要點
鋼結構工程監理質量控制措施
1、鋼結構工程施工中應貫徹執行國家的技術經濟政策,確保工程施工質量,做到技術先進,經濟合理,安全適用。
2、鋼結構工程施工單位應具備相應的施工資質,施工現場管理應有相應的施工技術標準,質量管理體系,質量控制及檢驗制度,施工現場應有經公司技術負責人審批的施工組織設計,施工方案等技術文件。
3、鋼結構的制作和安裝應符合設計圖紙及規范、規程的要求,當需要修改設計圖紙時,必須取得建設方及設計單位同意,并應簽署設計變更文件。
4、鋼結構工程施工前,制作和安裝單位應按設計圖紙的要求,編制制作工藝和安裝施工組織設計。
5、鋼結構的制作和安裝,應根據工藝要求和施工組織設計進行,并應實行工序檢驗,當上道工序合格后,下道工序方可施工。
6、鋼結構工程施工及驗收,必須采用經計量檢定校準合格的計量器具,并按有關規定操作。
7、相關各專業工種之間,應進行交接檢驗,并經監理工程師或建設單位技術負責人檢查認可。
2鋼結構施工質量監理控制要點
2.1主要驗收控制內容
根據鋼結構工程施工的特點,結合設計規范及鋼結構工程施工質量驗收規范,本工程鋼結構部分大致應劃分成10個分項工程,即:焊接工程、螺栓連接工程、鋼零件及鋼部件加工工程、鋼構件組裝工程、鋼構件預拼裝工程、單層鋼結構安裝工程、多層及高層鋼結構安裝工程、鋼網架結構安裝工程、壓型金屬板工程及鋼結構涂裝工程等。
在分項工程中,嚴格按照新規范對施工工藝或工藝順序規定的“主控項目”和“一般項目”的檢查內容檢查驗收。“主控項目”全部達到合格質量標準,“一般項目”不允許突破80%的界限,所檢驗項目方能達到合格質量標準。
第二篇:鋼結構復習要點
強度高、自重輕、塑性、韌性好、材質均勻、工業化生產程度高、環保性能好、可重復利用、可節約能源、能制成不滲漏的密閉結構、耐熱性能好。缺點:耐火性能差、易銹蝕。
2.極限狀態:整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求,這種特定狀態,就稱為該功能的極限狀態。分類:(1)承載能力極限狀態(a整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡;b結構構件或連接因材料強度被超過而破壞,或因過度的塑性變形而不適于繼續承載;c結構轉變為機動體系d結構或紡構構件喪失穩定e地基喪失承載力而破壞;即認為超過了承載能力極限狀態)(2)正常使用極限狀態(a影響正常使用或外觀變形b影響正常使用或耐久性能的局部損壞c影響正常使用的振動d影響正常使用的其他特定狀態)。
3.可靠度:結構在規定時間(指設計基準期,一般建筑結構取50年內,在規定條件正常設計、正常施工、正常使用、正常維護)下,完成預定功能的概率。
4.化學元素影響鋼材:a、碳:鋼材含碳量增加,鋼材強度增加,塑性降低,冷彎性能及沖擊韌性降低使鋼材的可焊性及抗銹性變差。b、錳:錳量不多時能提高鋼材強度,不會降低塑性和沖擊性c、硅:可提高強度,增加抗銹性能,不會降低剛的塑性d、硫和磷:硫能使鋼材的塑性及沖擊性降低,磷能使鋼材在低溫下沖擊韌性降低很多,稱為“冷脆”現象。5.主要機械性能:強度、塑性、冷彎試驗、韌性、可焊性。指標反映性質:屈服點、抗拉強度、放映鋼材強度,值越大承載力越高,伸長率是反映鋼材塑性,值越大鋼材破壞吸收的應能越多,塑性越好。
材料在破壞之前如果有顯著的變形,并吸收很多的能量,從發生變形到最后破壞要持續較長的時間。脆性破壞:材料在破壞之前沒有顯著的變形,吸收能量很少,破壞突然發生。
7.冷作硬化:鋼材受荷超過彈性范圍以后,若重復的卸載、加載,將鋼材彈性極限提高,塑性降低。
時效硬化:鋼材放置一段時間后,強度提高、塑性降低。8.疲勞破壞:鋼材受重復變化荷載作用時,材料強度低,破壞提早。
性質:強度降低,材料轉為脆性,破壞突然發生。荷載情況、連接方法、結構所處溫度和工作環境。
10.高強螺栓分類:摩擦型、承壓型。
對接焊縫連接要求下材料和裝配的尺寸準確,保證相連板件間有適當孔隙,還需將焊件邊緣開破口。引弧板作用:為避免焊口缺陷,施焊時應在焊件兩端設置引弧板,這樣引弧,滅弧都在引弧板上發生。
a:栓桿被剪斷b:孔壁擠壓破壞c:構件截面由于螺栓孔的消弱太多被拉斷或壓壞d:螺栓之間鋼材被剪斷。
13.孔前傳力:這種通過螺栓孔中心線以前板件接觸面間的摩擦力傳遞的現象。
:彎曲屈服b:扭轉屈服c:構件在產生彎曲變形同時伴有扭轉變形的彎扭屈服。對于一般雙軸對稱截面的軸心受壓的細長構件,其屈曲形式大多為彎曲屈曲,但也有特殊情況,如薄壁十字形等截面可能產生扭轉彎曲,單軸對稱截面則可能沿非對稱軸方向產生彎扭屈曲。
15.寬厚比對局部穩定性承載力的影響:板件的厚度越大、寬度越小,即板件的寬厚比越小,板件的局部穩定臨界應力就越大。
16.軸心受力構件分類:軸心受拉構件,軸心受壓構件。17.整體穩定系數ρ與三個因素有關:構件截面種類、鋼材品種和長細比λ。
18.塑性絞:當截面上彎矩達到Mp時,荷載不能再增加,但變形仍可以繼續增加,截面猶如一個絞可以轉動。
19.柱計算長度:當任意支承情況的理想軸心壓桿(Lo)的臨界力Ncr與另一兩端與交接的理想軸心壓桿的歐拉臨界力相等時則Lo定義為任意與支承情況桿件的計算長度。幾何意義:它代表任意與支承情況桿件彎曲屈曲后撓度曲線兩反彎點間的長度。
物理意義:將不同支承情況的桿件按穩定承載力等效為長度等于Lo的兩端鉸接的理想 軸心壓桿。
影響因素:a:初始幾何缺陷影響b:荷載條件的影響c:連接剛度d:支撐剛度。
20.梁整體失穩,形式特點:失穩前只有面內的彎曲特點,失穩后則為彎曲變形和扭轉變形。
提高失穩方法:減少梁的側向計算長度,增加梁對截面軸的慣性矩。
第三篇:鋼結構工程質量控制要點
鋼結構工程質量控制要點
1、進行鋼結構設計和施工的單位必須具有相應的資質。
2、鋼結構的檢測項目包括: ⑴鋼材的抽樣復驗
⑵一、二級焊縫超聲波(x射線)無損檢測
⑶大六角頭高強螺栓的扭矩系數(扭剪型高強度螺栓的緊固軸力)檢測 ⑷摩擦面抗滑移系數檢測 ⑸整體垂直度 ⑹整體平面彎曲度 ⑺網架撓度 ⑻涂料厚度
⑼高強螺栓的終擰扭距檢測。⑽地腳螺栓力學性能檢測
以上項目中⑸、⑹、⑺、⑻、⑼項為建設單位或監理單位見證檢測(測量)項目,其余必須經有相應資質的檢測單位檢測。
3、鋼結構工程中屬于下列情況之一的鋼材,應在甲方、監理見證情況下進行抽樣復驗,其復驗結果應符合現行國家產品標準和設計要求: ⑴國外進口鋼材; ⑵鋼材混批;
⑶板厚等于或大于40mm,且設計有Z向性能要求的厚板;
⑷建筑結構安全等級為一級,大跨度鋼結構中主要受力構件所采用的鋼材; ⑸設計有復驗要求的鋼材; ⑹對質量有疑義的鋼材。
4、鋼結構所采用的原材料、半成品、成品須有質量合格證,中文標志及檢驗報告。
5、鋼結構施工單位應進行圖紙會審,并編制施工組織設計或技術方案,施工過程中需與土建單位配合默契,安裝鋼結構前,須按下表對地腳螺栓進行嚴格驗收。支撐面、地腳螺栓(錨栓)位置的允許偏差(mm)項
目
允許偏差
支撐面
標高
±3.0
水平度
l/1000 地腳螺栓(錨栓)
螺栓中心偏移
5.0
6、鋼結構施工單位必須嚴格按圖施工,(圖紙設計深度要達到施工要求),特殊情況需進行材料代換,必須經過設計單位同意。
7、鋼結構的加工制作須有監造監理。
8、鋼結構安裝時,必須控制屋面、樓面、平臺等的施工荷載,嚴禁超過設計圖紙和相應規范要求。
9、鋼結構安裝過程中,結構形成空間剛度單元后,應及時對柱底和基礎頂面的空隙進行二次澆灌,地腳螺栓安裝好后的外露長度允許偏差0—+30mm。
10、焊接H型鋼的翼緣板拼接縫和腹板拼接縫的間距不小于200mm,翼緣板拼接長度不小于2倍板寬;腹板拼接寬度不小于300mm,長度不小于600mm。
11、吊車梁和桁架不應下撓。
12、摩擦型高強度螺栓連接接觸面應平整,有75%的面頂緊,邊緣最大間隙0.8mm。當接觸面有間隙時,小于1mm的間隙可不處理,1— +3mm的間隙,應將高出的一側磨成1:10的斜面,打磨方向應與受力方向垂直。
13、高強度螺栓連接副使用前須進行扭矩系數(緊固軸力)和抗滑移系數復驗,高強度螺栓不得作為臨時螺栓使用,高強度螺栓施工分初扭和終扭,外露絲扣2—3扣。施工終擰扭矩檢驗應在終扭1小時后,48小時內完成。
14、永久性的普通螺栓,每個螺栓一端不得墊2個及以上的墊圈,螺栓擰緊后,外露絲扣不少于2扣。
15、螺栓孔的偏差超過允許值時,應采用與母材相匹配的焊條補焊后重新制孔,嚴禁用鋼塊填塞;螺栓孔不得采用氣割擴孔。
16、鋼結構施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理、負溫下焊接等,應進行焊接工藝評定,并應根據評定報告確定焊接工藝。
17、碳素結構鋼應在焊接冷卻到環境溫度,低合金鋼應在完成焊接24小時后,進行焊縫探傷檢驗。焊縫檢出缺陷后,要制定返修方案。
18、焊工必須經考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內施焊。
19、鋼網架的支撐頂板和支座錨栓位置必須符合要求;網架的撓度不得超過設計的1.15倍,螺栓球節點應將所有接縫用油泥子填嵌嚴密,并將多余螺栓孔封口。支撐面頂板、支座錨栓位置的允許偏差值 項 目
允許偏差
支撐面頂板
位置
15.0
頂面標高
0-3.0
頂面水平度
L/1000 支座錨固
中心偏移
±5.0 20、屋面壓型板的搭接須做360度咬邊,屋脊板與屋面板的搭接長度宜為500mm,脊瓦兩邊須做好密封處理;密封應為中性硅酮膠,;壓型板與突出屋面的交接處,應作泛水處理,壓型板伸入檐溝的長度不小于150mm,檐溝金屬板伸入屋面板下不小于100mm;檐口處的屋面板要采取加固措施,屋面開孔大于300mm,應采用次結構加強。
21、檁條與支托的連接和拉條與檁條的連接應符合設計要求,不得隨意更改連接方式。
22、窗周圍須做包邊處理,窗臺坡度符合要求。設計單位應對門窗、檐口等細部做法出據祥細大樣圖。
23、墻板的搭接長度不小于120mm,底端應留出20mm以上的間隙,以防雨水對墻板的銹蝕。
24、鋼結構的防銹等級,防火涂料厚度必須符合要求。涂料、涂裝遍數、涂層厚度應符合設計和規范要求,當設計對涂層厚度無要求時,涂層干漆膜總厚度:室外應為150μm,室內應為125μm,其允許偏差為-25μm,每遍涂層干漆膜厚度的允許偏差為-5μm。各種底漆或防銹漆要求最低的除銹等級 涂 料 品 種
除銹等級
油性酚醛、醇酸等底漆或防銹漆
St2 高氯化聚乙稀、氯化橡膠、氯磺化聚乙稀、環氧樹脂、聚氨酯等底漆或防銹漆
Sa2 無機富鋅、有機硅、過氯乙烯等底漆
Sa2.5
25、鋼結構的驗收分地腳螺栓,主體,屋面,竣工四部分;施工單位須提交有關資料。
26、鋼結構驗收時,應提供以下工作文件和記錄: ⑴鋼結構竣工圖及相關設計文件。⑵施工現場質量管理檢查記錄 ⑶有關安全及功能的檢測和見證檢測項目檢查記錄。⑷有關觀感質量檢驗項目檢查記錄。
⑸分部工程所含各分項工程質量驗收記錄。⑹分項工程所含各檢驗批質量驗收記錄。⑺強制性條文檢驗項目檢查記錄及證明文件。⑻隱蔽工程檢驗項目檢查驗收記錄
⑼原材料、成品質量合格證明文件、中文標志及性能檢測報告。⑽不合格項的處理記錄及驗收記錄
⑾重大質量、技術問題實施方案及驗收記錄 ⑿其它有關文件和記錄。
27、監督驗收的主要內容:
⑴監督檢查建設、監理、設計、施工等各責任主體單位的相關人員是否到位; ⑵監督檢查基本資料是否齊全、有效;
⑶監督檢查建設單位組織驗收的程序和執行標準; ⑷監督抽查焊縫外觀質量是否存在明顯缺陷;
⑸監督檢查高強螺栓連接摩擦面的平整度和清潔度; ⑥監督抽查地腳螺栓位置、墊板規格與柱底接觸情況; ⑺監督抽查焊接球、螺栓球及桿件的表面缺陷; ⑻監督抽查屋面、門、窗的安裝情況; ⑼監督抽查鋼結構安裝完成后的撓度; ⑽監督抽查鋼結構涂層外觀質量。
28、當鋼結構工程施工質量不符合《鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001》時,應按下列規定進行處理:
⑴經返工重做或更換構件的檢驗批應重新進行驗收。
⑵經有資質的檢測單位鑒定能夠達到設計要求的檢驗批,予以驗收。⑶經有資質的檢測單位鑒定達不到設計要求,但經原設計單位計算認可能夠滿足結構安全和使用功能的檢驗批,可予以驗收。
⑷經返修或加固處理的分項、分部工程,雖然改變外形尺寸,但仍能滿足安全使用要求,可按技術方案和協商文件進行驗收。
⑸通過返修或加固處理的分項、分部工程仍不能滿足安全使用要求的鋼結構工程嚴禁驗收。
第四篇:鋼結構質量控制要點
鋼結構質量控制要點
1、質保體系檢查:
1)施工單位的資質條件及焊工上崗證;
2)原材料(鋼材、連接材料、涂料)及成品的貯運條件;
3)構件安裝前的檢驗制度。
2、設計圖紙和施工組織設計:詳細查看圖紙說明和施工組織設計、明確設計對鋼材和連接、涂裝材料的要求,鋼材連接要求,焊縫無損探傷要求,涂裝要求及預拼裝和吊裝要求。
3、質保資料:
1)鋼材、焊接材料、高強螺栓連接、防腐涂料、防火涂料等的質量證明書、試驗報告、焊條的烘焙記錄;
2)鋼構件出廠合格證和設計要求作強度的構件試驗報告;
3)高強螺栓連接面滑移系數廠家試驗報告和安裝前復驗報告;
4)螺栓連接預拉力或扭矩系數復試報告(包括制作和安裝);
5)
一、二級焊縫探傷報告(包括制作和安裝);
6)首次采用的鋼材和材料的焊接工藝評定報告;
7)高強螺栓連接檢查記錄(包括制作和安裝);
8)焊縫檢查記錄(包括制作和安裝);
9)構件預拼裝檢查記錄;
10)涂裝檢驗記錄。
4、現場實物檢查:
(1)焊接
1)焊接外觀質量及焊縫缺陷;
2)焊釘的外觀質量;
3)焊釘焊接后的彎曲檢驗;
(2)高強螺栓連接
1)連接摩擦面的平整度和清潔度;
2)螺栓穿入方式和方向及外露長度;
3)螺栓終擰質量。
(3)鋼結構制作
1)鋼結構切割面或剪切面質量;
2)鋼構件外觀質量(變形、涂層、表面缺陷);
3)零部件頂緊組裝面;
(4)鋼結構安裝
1)地腳螺栓位置、墊板規格與柱底接觸情況;
2)鋼構件的中心線及標高基準點等標志;
3)鋼結構外觀清潔度;
4)安裝頂緊面;
(5)鋼結構涂裝
1)鋼材表面除銹質量和基層清潔度;
2)涂層外觀質量(包括防腐和防火涂料)。
5、施工質量
(1)鋼結構的制作、安裝單位的資質等級及工藝和安裝施工組織設計;
(2)鋼結構工程所采用的鋼材應具有質量證明書,并應符合設計要求和有關規定:
1)承重結構的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證;
2)市場結構的鋼材強屈比不應小于1.2,伸長率應大于20%;
3)采用焊接連接的節點,當板厚大于或等于50mm,并承受沿板厚方向的拉力時,應進行板厚方向的材料性能試驗;
4)進口鋼材應嚴格遵守先試驗后的原則,除具有質量證明和商檢報告外,進場后,應進行機械性能和化學成分的復試;
5)當鋼材表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時,其深度不行大于該鋼材厚度負偏差的1/2;
(3)鋼結構所采用的連接材料應具有出廠質量證明書,并符合設計要求和有關規定:
1)焊接用的焊條、焊絲和焊劑,應與主體金屬強相適應;
2)不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結塊的焊劑,焊絲、焊釘在前應
清除油污、鐵銹;
3)高強螺栓應符合現行國家標準《鋼結構用高強度螺栓》或《鋼結構用扭型高強度螺栓連接》的規定;
4)高強螺栓(大六角和扭剪型)應按出廠號分別復驗扭矩系數和預應力;(4)鋼構件的制作質量
1)鋼材切割面或剪切面應無裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺棱;
2)采用高強螺栓連接時,應對構件摩擦面進行加工處理,經處理的摩擦面應采取防油污和操作的保護措施。
(5)鋼結構焊接
1)焊接縫表面不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷;
2)檢查焊工合格證及施焊資格,合格證應注明放焊條件、有效期限;
3)焊縫的位置、外形尺寸必須符合施工圖和《鋼結構工程施工驗收規范》的要求;常用接頭焊縫外形尺寸允許偏差應符合規范要求。
(6)鋼結構高強度螺栓連接
1)安裝高強度螺栓時,螺栓應自由穿入孔內,不得敲打,并不得氣割擴孔,不得用高強度螺栓作臨時安裝螺栓;
2)由制造廠處理的鋼構件摩擦面,安裝前應復驗所附試件的抗滑系數,合格后方可安裝;
3)零部件組裝頂緊接觸面應有75%以上的面積緊貼,安裝接觸面應有70%的面積緊貼,邊緣間隙不應大于0.8mm。
(7)鋼結構安裝
1)鋼結構安裝應按施工組織設計進行,安裝順序必須保證結構的穩定性和不導致永久變形;
2)鋼結構安裝前應對建筑物的定位軸線、基礎軸線和標高、地腳螺栓益等進行檢查,并應進行基礎檢測和辦理交接驗收;
3)基礎頂面直接作為柱的支承面和基礎頂面預埋鋼板或支座作為支承面前,其支承面、地腳螺栓(錨栓)的允許偏差符合規范規定;
4)鋼結構主要構件安裝應位后,應立即時行進行校正、固定。當天安裝的鋼構件應形成穩定的空間體系;
5)安裝時必須控制樓面施工荷載,嚴禁超過梁和板的承載能力。
(8)鋼結構工程驗收
1)鋼結構工程驗收,應在鋼結構的全部或空間剛度單元部分的安裝完成后進行; 2)鋼結構工程驗收,應交下列資料;
1鋼結構工程竣工資料和設計文件;
2安裝過程中形成的與工程技術有關的文件;
3安裝所采用的鋼連接材料和涂料等材料質量證明書或試驗復試報告; 4工廠制作構件的出廠合格證;
5焊接工藝評定報告及焊接質量檢驗報告;
6高強度螺栓抗滑移系數試驗報告和檢查記錄;
7隱蔽工程驗收記錄;
8工程中間檢查交接記錄;
9結構安裝檢測記錄及安裝質量評定記錄;
10鋼結構安裝后涂裝檢測資料和設計要求的鋼結構試驗報告。
第五篇:鋼結構下冊復習要點
1.1、屋蓋結構主要組成部分是哪些?它們的作用是什么?
A、屋架:支撐于柱或托架,承受屋面板或檁條傳來的荷載;b、天窗:屋架跨度較大時,為了采光和通風的需要;C、支撐系統:用于增強屋架的側向剛度,傳遞水平荷載和保證屋蓋體系的整體穩定。
1.2、屋蓋結構中有哪些支撐系統?支撐的作用是什么?
(1)a、上弦橫向水平支撐b、下弦橫向水平支撐c、上弦縱向水平支撐d、下弦縱向水平支撐e、垂直支撐f、系桿
(2)a、保證結構的空間整體性b、為弦桿提供適當的側向支撐點c、承擔并傳遞水平荷載d、保證結構安裝時的穩定與方
1.3、如何區分剛性系桿和柔性系桿?哪些位置需要設置剛性系桿?答:(1)剛性系桿:能承受壓力,柔性系桿:只能承受拉力(2)上弦平面內檁條和大型屋面板可起到剛性系桿作用,因而可在屋架的屋脊和支座節點處設置系桿,當屋架橫向支撐設置在第二柱間時所有系桿均為剛性系桿。1.4實腹式和格構式檁條各適用于哪種情況?其優缺點是什么?答:(1)實腹式檁條常用于跨度為3~6m的情況,構造簡單,制造及安裝方便(2)桁架式檁條用于跨度較大(>6m)的情況,分為三種形式:A、平面桁架式檁條,受力明確,用料省,但側向剛度較差,必須設置拉條;B、T形桁架式檁條,整體性差,應沿跨度全長設置鋼箍;C、空間桁架式檁條,剛度好,承載力大,不必設置拉條,安裝方便,但是構造復雜,適用跨度和荷載較大的情況
1.5為什么檁條要布置拉條?
答:為了給檁條提供側向支撐,減小檁條沿屋面坡度方向的跨度,除了側向 剛度較大的空間桁架式和T形桁架式檁條外,在實腹式檁條和平面桁架 式檁條之間設置拉條。
1.6三角形、梯形、平行弦桁架各適用于哪些屋蓋體系?答:(1)三角形屋架:屋面坡度較大的有檁屋蓋結構或中小跨度的輕型屋面結構(2)梯形屋架:用于屋面坡度較小的屋蓋結構、工業廠房屋蓋結構最常用形式(3)矩形屋架:用于托架或支撐體系中(4)曲拱屋架:用于有特殊要求的房屋中
1.7屋架的腹桿有哪些體系?各有什么特征?答:(1)三角形腹桿:單斜桿式,長桿受拉,短桿受壓,經濟;人字式,腹桿數少,節點少,構造簡單;芬克式,腹桿受力合理,可分開運輸。(2)梯形屋架:人字式,減少上弦節間短,有利于提高上弦承載力,避免上弦局部受彎,受拉下弦節間長,可減少節點,便于制造;再分式,減少上弦節間長度(3)矩形屋架:人字式,腹桿數少,節點簡單K形,桁架高度高時可減少豎桿長度交叉式,常用于承受反復荷載的桁架中,又是斜桿可用柔性桿。1.8如何選擇屋架構件截面?
答:選擇屋架桿件截面時,應注意選用肢寬而壁薄的角鋼;屋架弦桿一般采用等截面,但對于跨度>24m且弦桿內力相差較大的屋架,可在適當節間處改變截面,改變一次為宜。
對軸心受拉桿件由強度要求計算所需的面積,同時應滿足長細比要求。對軸心受壓桿件和壓彎構件要計算強度、整體穩定、局部穩定和長細比。根據構件受力按鋼結構基本原理中介紹的方法選擇截面。
a普通鋼屋架的桿件一般采用等肢或不等肢角鋼組成的T形截面或十字形截面 b對于屋架上弦桿,宜采用兩個不等肢角鋼短肢相并而成的T形截面形式;當有節間荷載作用時,宜采用不等肢角鋼長肢相并 T形截面
c對于受拉下弦桿,可采用兩個等肢角鋼或不等肢角鋼短肢相并組成的T形截面
d對于屋架的支座斜桿及豎桿,可采用兩個不等肢角鋼長肢相并而成的T形截面
e屋架中其他腹桿,宜采用兩個等肢角鋼組成的T形截面
f與豎向支撐相連的豎腹桿宜采用兩個等肢角鋼組成的十字形截面
1.9如何確定屋架節點的節點板厚度?一個桁架的所有節點板厚度是否相同?
答:桁架節點板的厚度可根據腹桿(梯形屋架)或弦桿(三角形屋架)的最大內力按表1-1取用,節點板的最小厚度為6mm。在同一榀屋架中,除支座處節點板比其他節點板厚2mm外,全屋架所有節點板的厚度應相同。1.10、墊板的作用是什么?
答:支座節點的傳力路線是:屋架桿件的內力通過連接焊縫傳給節點板,然后由節點板和加勁肋把力傳給支座底板,最后傳給柱子。1.12為什么在屋架拼接節點要增加拼接角鋼?
答:為了減輕節點板負擔和保證整個屋架平面外的剛度。
1.13用鋼管做桁架時,參數β的含義是什么?β的大小對節點承載力有何影響?
答:β是支管外徑與主管外徑之比。β越大節點承載力越高 1.14搭接支管的節點承載力如何隨搭接率變化?
答:根據Ov的大小,分為三種情況。25%《Ov<50%,增大;50%《Ov<80%,80%《Ov<100%,分別為一定值。詳情見書。
1.15保證網架結構幾何不變的必要條件是什么?充分條件是什么?答:(1)網架為一空間鉸接桿系統結構,保證網架結構幾何不變的必要條件是:W=3J-m-r≤0 式中,J——網架的節點數;M——網架的桿件數; R——支座約束鏈桿數。當W>0時,網架結構為幾何可變體系;當W=0時,網架無多余桿件,如桿件布置合理,為靜定結構;當W<0時網架有多余桿件,如桿件布置合理,為超靜定結構。
(2)網架結構幾何不變的充分條件可通過結構的剛度矩陣進行判斷,出現下列條件之一者,該網架結構為幾何可變體系。
1)引入邊界條件后,總剛度矩陣【K】中對角線上出現零元素,則與之對應的節點為幾何可變;
2)引入邊界條件后,總剛度矩陣行列式【K】=0,該矩陣奇異,結構為幾何可變體系;
1.16、雙層網架的主要形式有哪些?
答:雙層網架的常用形式有以下幾種:平面桁架系網架(兩向正交正放網架,兩向正交斜放網架,三向網架);四角錐體系網架(正向四角錐網架,抽空四角錐網架,星形四角錐網架);三角錐體系網架;網架結構的支撐;網架高度及網格尺寸。
1.17網架結構的支撐形式主要有哪些?答:(1)在網架四周全部或部分邊界節點設置支座,是常用的支撐方式,稱為周邊支撐(2)。將整個網架支撐在多個支撐住上,稱為點支撐。(3)平面尺寸大很大的建筑物,除在網架周邊設置支撐外,可在內部增設中間支撐,以減小網架桿件內力撓度(即周邊支撐與支點支撐結合)。1.18網架結構的高度和網格尺寸各與哪些因素有關?
答:網架結構的高度主要與屋面荷載、跨度和支撐條件有關。荷載和跨度越大,網架的高度越大;平面接近正方形時高度可取得小一些;狹長矩形平面網架的單向作用明顯,高度可取得大一些;圓形平面網架高度可取得小一些;點支撐網架比周邊支撐網架高度大一些。
網架的網格尺寸與網架高度和屋面材料有關。1.19網架結構的節點有哪些形式?設計時要進行哪些計算?答:(1)焊接空心球節點:空心球外徑D的確定,空心球徑等于或大于300mm,且桿件內力較大,需要提高承載力時,球內可加環肋,空心球徑直徑為120-900mm時受壓受拉承載力驗算,空心球的壁厚驗算(2)螺栓球節點:鋼球直徑計算(球內螺栓不相碰的最小直徑,滿足套筒接觸面要求的直徑,角度小于30度,保證桿件不相碰的最小直徑),高強度螺栓的性能等級的選用,套筒外形尺寸驗算,錐頭和封板。(3)焊接鋼板節點:節點板厚度(4)焊接鋼管節點,(5)桿件直接匯交節點
1.20網架結構的支座形式有哪些?各有什么特點?答:(1)平板壓力和拉力支座:轉動的位移受很大約束,在底板可開設橢圓形孔洞,方便安裝,只適用于較小跨度網架(2)單面弧形壓力支座和拉力支座:單方向轉動未受約束,限制平移,適用于中小跨度網架(3)雙面弧形壓力支座:在支座和底板間設有弧形塊,上下面都是柱面,支座可轉動但不能平移。(4)球鉸壓力支座,其支座可任意方向轉動但不能平移,適用于大跨度網架。(5)板式橡膠支座:通過橡膠墊的壓縮和剪切變形,支座既可以轉動也可以平移,助于單行支座,適用于大中跨度網架。
1.21為什么單層網殼的節點應做成剛接的?一般采用什么形式?答:(1)以便傳遞各桿傳來的集中力和彎矩(2)a板節點b焊接空心球節點c螺栓球節點d嵌入式轂式節點e疊合式節點f卡盤螺栓節點
第二章
2.1單層廠房是由那些結構或構件組成的?這些組成部件的作用是什么? 結構組成: a橫向框架 由柱和它所支承的屋架或屋蓋橫梁組成,是單層鋼結構廠房的主要承重體系,承受結構的自重、風、雪荷載和吊車的豎向與橫向荷載,并把這些荷載傳遞到基礎。b屋蓋結構 承擔屋蓋荷載的結構體系,包括橫向框架的橫梁、托架、中間屋架、天窗架、檁條等。c支撐體系 包括屋蓋部分的支撐和柱間支撐等,它一方面與柱、吊車梁等組成單層鋼結構廠房的縱向框架,承擔縱向水平荷載;另一方面又把主要承重體系由個別的平面結構連成空間的整體結構,從而保證了單層廠房鋼結構所必需的剛度和穩定。d吊車梁和制動梁(或制動桁架)主要承受吊車豎向及水平荷載,并將這些荷載傳到橫向框架和縱向框架上。e墻架 承受墻體的自重和風荷載。
2.2布置柱網時應考慮哪些因素? A、滿足生產工藝流程的要求,包括預期的擴建和工藝設備更新的需求。B、滿足結構上的要求,在保證廠房具有必需的剛度和強度的同時,盡量減少屋架跨度和柱距的類別。
2.3為什么要設置溫度縫?橫向和縱向溫度縫如何處置?(1)為避免結構中產生過大的溫度應力,在廠房的縱向或橫向的尺度較大時,一般要求在平面布置中設置溫度伸縮縫。
(2)a、設置雙縫,即在縫的兩旁布置兩個無任何縱向構件聯系的橫向框架b、采用單柱溫度伸縮縫,即在縱向構件支座處設置滑動支座(節約鋼材)c、當廠房寬度較大時,也應該按規范規定布置縱向溫度伸縮縫
2.4橫向框架有哪些類型?如何確定橫向框架的主要尺寸?(1)a、剛接框架b、鉸接框架(2)根據所采用吊車的工作要求設計
2.5廠房柱有哪些類型?各在什么情況下使用? A、等截面柱,b、格構式柱,c、分離式柱 使用范圍:A、在吊車的噸位很小時可采用等截面或變截面實腹式柱。B、實腹式柱的構造簡單,加工制作費用低,常在廠房高度不超過10m切吊車額定其重量不超過20t時采用。C、一般采用梯形柱,階梯形柱下段截面較大時通常采用格構式,而上段可采用實腹式,亦可采用格構式。D、分離式柱適宜于有位置不高的大噸位吊車和有擴建計劃的結構。
2.6廠房有哪些支撐?各有什么作用?(1)柱間支撐,用于將廠房縱向柱列傳來的力良好地傳到基礎上。上層柱間支撐和下層柱間支撐。下層柱間支撐是為了減少縱向溫度應力的影響;
垂直支撐,用于傳遞屋架縱向垂直方向的力。(2)水平支撐,分上弦、下弦。用于屋架上下弦水平方向的力。(3)聯系梁,用于傳遞縱向的柱根、柱端、屋架端的水平力。
2.7試述柱間支撐的布置、構造和計算特點。(1)布置:下層柱間支撐一般宜布置在溫度區段的中部;上層柱間支撐除了要在下層支撐布置的柱間設置外,還應當在每個溫度區段的兩端設置。每列柱頂端均要布置剛性系桿。(2)構造特點:常見的下層柱間支撐是交叉型的,與柱子的夾角控制在35~55度,下層柱間支撐常見形式采用交叉形,人字形或K字形,柱距較大時可取V形或八字形。(3)計算特點:①上層柱間支撐承受端部墻傳來的風力,下層柱間支撐除承受短墻傳來的風力外,還承受起重機的縱向水平荷載。②在同一溫度區段的同一柱列設有兩道或兩道以上的柱間支撐時,則全部縱向水平荷載由該柱列所有支撐共同承受。③當在柱的兩個肢的平面內成對設置時,在起重機肢的平面內設置的下層支撐,除承受起重機縱向水平荷載外,還承受與屋蓋肢下層支撐按軸線距離分配傳來的風力。④靠墻的外墻肢平面內設置的下層支撐,只承受端墻傳來的風力與起重機肢下層支撐按軸線距離分配受力。
2.8試述吊車梁的類型及其應用范圍。(1)吊車梁按結構體系可分為實腹式、下撐式和桁架式。按支承情況分為簡支和連續。
(2)實腹簡支吊車梁應用最廣,當跨度及荷載較小時,可采用型鋼梁,否則采用焊接梁,連續梁比簡支梁用料經濟,但由于它受柱的不均勻沉降影響較明顯,一般很少應用;下撐式吊車梁和桁架式吊車梁用鋼量較少,但制造費工、高度較大; 桁架式吊車梁用鋼省,但制作費工,連接節點在動力荷載作用下一產生疲勞破壞,故一般用于跨度較小的輕中級工作制的吊車梁。
2.9吊車梁受哪些荷載?須計算哪些應力?(1)承受由起重機產生的三個方向的荷載:豎向荷載(起重機系統和起重物的自重以及起重機梁系統的自重)、橫向水平荷載(小車剎車時的慣性力)和縱向水平荷載(吊車縱向剎車時的慣性力)。(2)需計算這些內力:a、起重機最大輪壓b、起重機橫向水平力
2.10吊車梁的水平荷載靠什么承受? 吊車梁的橫向水平荷載是在小車剎車時的慣性力。橫向水平荷載應等分與橋架的兩端,分別由軌道上的車輪平均傳至軌道,其方向與軌道垂直,并考慮正反兩個方向的剎車情況。對于懸掛吊車的水平荷載應由支撐系統承受,可不計算。手動吊車可不考慮水平荷載。
2.11吊車梁的疲勞與那些因素有關? 應力集中、重中輕的工作制等級、行車荷載、吊車的行車速度、鋼梁的塑性和韌性。
2.12剛架有什么特點?主要使用范圍是什么?(1)特點:結構質量輕;柱網布置靈活,不受屋板面,墻板尺寸的限制;剛架可采用變截面,截面與彎矩成正比;剛架的腹板可利用屈服后強度,允許部分腹板屈曲,按有效寬度設計;綜合經濟效益高
(2)適用范圍:展覽廳,輕型廠房,倉庫,大型超市,娛樂體育設施。車站候車室和碼頭建筑等。
2.13什么是搖擺柱?設置它的目的是什么?多跨剛架中采用上下兩端均鉸接的柱稱為搖擺柱。
設置目的:搖擺柱具有很好的延性和耗能能力,設置搖擺柱可以提高結構的抗震能力,減少柱側移、且使鋼架梁的跨度減少,從而是柱腳構造和梁柱連接相對簡單,且可以節省鋼材。
2.14在剛架的那些位置須設置剛性系桿? 1)屋蓋橫向支撐宜設在溫度區間端部的第一或第二開間。當端部支撐設在第二開間時,在第一開間的相應位置應設置剛性系桿2)由支撐斜桿等組成的水平桁架,在直腹桿宜按剛性系桿設計3)剛架轉折處及多跨度房屋適當位置的中間柱頂,應沿房屋全長設置剛性系桿4)當設有起重量不小于5t的橋式吊車時,柱間支撐宜采用型鋼支撐。
2.15變截面梁、柱的穩定性如何計算? 1)鋼架梁在鋼架平面內可僅按壓彎構件計算其強度,實腹式鋼架梁應按壓彎構件計算其在鋼架平面外的穩定性。;2)實腹式鋼架柱應按壓彎構件計算其
強度和穩定性;3)格構式鋼架柱應按壓彎構件計算其強度和彎矩作用平面內的穩定性;4)格構式鋼架梁和柱的弦桿、腹桿一級綴條等應分別按軸心受拉及軸心受壓構件計算單個桿件的強度和穩定性;5)變截面鋼架柱的穩定性可按最大彎矩處的有效截面進行計算,此時,軸心力應取與彎矩同一截面處的軸心力。2.16搖擺柱承受什么荷載?對剛架的整體穩定性有無作用? 承受軸向荷載,不承擔彎矩,為軸心受壓柱,搖擺柱不承擔水平荷載,不參與抵抗側移.設有搖擺柱的框架穩定性搖擺柱自身的穩定性依賴剛架的抗側移剛度,作用于搖擺柱中的內力將起促進剛架失穩的作用。
第三章
3.1高層鋼結構主要有哪些結構形式?各有什么特點? 答:a、框架結構,平面布置較靈活,剛度分布均勻,延性較大,自振周期較長,對地震作用不敏感,但側向剛度小,一般在不超過30層時比較經濟;B、框剪結構,在側向荷載的作用下,框剪結構的側向位移比純框架結構明顯減少,這種結構體系可用于40~60層的高層建筑C、框筒結構,橫向剛度較大,可使用于建筑高度可超過400m,D、束筒結構,可較靈活地組合平面形式,而且可將筒體在不同的高度中止
3.2平面不規則結構對結構會產生什么影響? 結構在風荷載和地震作用下的扭轉振動會顯著增強;在風荷載的作用下會產生嚴重的剪切滯后現象;在水平荷載作用下出現扭轉。不利于結構抗震。
3.3鋼框架的支撐體系有哪些,應如何布置? 支撐體系的類型:①軸線交匯的中心支撐體系②偏心支撐
布置方法:對于非抗震設防的多層鋼結構房屋可采用中心支撐,此時梁和柱的連接都可做成鉸接,即柔性連接,體現材料集中使用原則并使構造簡化;超過12層的鋼結構宜采用偏心支撐框架,其頂層可以采用中心支撐,偏心支撐的一端于節點偏心交匯,在梁端部或中部形成耗能梁段,是結構在彈性階段呈現較好的剛度,又在飛彈性階段具有很好的延性和耗能能力。設置偏心支撐的開間內構建之間都是剛接。
3.4 多層框架結構的樓蓋有哪幾種常用形式?各有什么特點? 按施工方法分:整體式、裝配式、裝配整體式;按結構形式分:肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋、無梁樓蓋、扁梁樓蓋。
(1)現澆混凝土樓板、疊合樓板、預制樓板及壓型鋼板組合樓板。(2)壓型鋼板上澆筑混凝土而形成的組合樓板:用作永久性模板,而且作為混凝土板下部的受拉鋼筋,與混凝土共同作用;非組合樓板中的壓型鋼板僅用作永久性模板,不考慮與混凝土共同作用
3.5壓型鋼板組合樓蓋在施工和使用階段如何計算?
一、施工階段:應對作為現澆混凝土底模的壓型鋼板進行強度和變形驗算,所承受的永久荷載包括壓型鋼板、鋼筋和混凝土的重量。可變荷載包括施工荷載和附加荷載。當有過量沖擊、管線和泵的荷載時,應增加附加荷載。在施工階段荷載作用下按彈性單向板計算,如果壓型鋼板跨中撓度過大時應增設臨時支撐。
二、使用階段:對于非組合板,壓型鋼板僅作為模版使用,可按鋼筋混凝土樓板設計,不考慮壓型鋼板的承載作用,無需做防火保護層;對組合版應進行永久荷載和可變荷載作用下的強度、變型驗算。強度鹽酸包括橫截面的抗彎能力、縱向抗剪能力、斜截面抗剪和抗沖切能力驗算。組合版的承載力計算按塑形設計法計算,假定截面受拉區和受壓區的材料均達到強度設計值。
3.6實腹鋼框架梁柱節點的主要形式有哪些?應如何設計? 節點形式:焊接連接、高強度螺栓連接、栓焊混合連接。(剛性連接和鉸接)設計方法:非抗震設防時,應按結構處于彈性受力階段設計;當抗震設防時,按彈塑形階段設計,節點連接的承載力應高于構件截面的承載力。抗震設防的高層建筑鋼結構框架,從梁端獲柱端算起的1/10跨長或兩倍截面高度范圍內,節點驗算應有下列各項:節點連接的最大承載力、構件塑性區板件寬厚比、受彎構件塑性區側向支撐點間的距離。
3.7簡述框架柱計算長度的定義及其計算方法(1)、當計算框架柱在重力作用下的穩定性時,純框架體系柱的計算長度應按現行國家標準《鋼結構設計規范》進行計算;(2)、當計算在重力和風力或多遇地震作用組合下的穩定性時,有支撐或剪力墻的結構,在層間位移馬祖一定要求的條件下,柱計算長度系數可以取1.0.3.8偏心支撐的作用是什么 偏心支撐框架中的支撐斜桿,應至少在一端與梁連接,另一端可連接在梁與柱相交處,或在偏離另一之稱的連接點與梁連接,并在支撐與柱之間或支撐與支撐之間形成耗能梁段,這些耗能梁段,一般比支撐斜桿的承載力低,同時具有重復荷載作用下良好的塑性變形能力。在正常的荷載作用下,偏心支撐框架具有足夠的水平剛度;在遭遇地震作用時,耗能梁段首先屈服吸收能量,控制作用于支撐斜桿上的荷載份額,使其不喪失承載力,從而保證整個結構的整體穩定性。
3.9耗能梁段的長度對結構會產生什么影響?應限制在什么范圍內? 凈長a≤1.6M/V的耗能段為短梁段,其非彈性變形主要為剪切變形,屬剪p切屈服型;凈長ap≥1.6M/V的為長梁段,其非彈性變形主要為彎曲變形,pp屬彎曲屈服型。實驗表明,剪切屈服型耗梁段對偏心支撐框架對抗大震特別有利。耗能梁段宜設計成剪切屈服型。