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钢结构厂房设计:初学者容易犯哪些错误
日期:2022-09-04 人气:171 收藏

       钢结构厂房设计师一个专业而严谨的设计工作,但是对于部分初学或者经验不足的设计师,在测绘钢结构厂房部分参数的时候,是很容易出错的,以下就是总结的初级钢结构厂房设计师容易犯的错误,这样的错误是很可能造成重要安全隐患的,一旦校图的时候没有发现,就会给施工方造成极大的困惑,甚至出现安全事故。

1、工作平台上的检修荷载应强调对主梁(0.85)和柱(0.75)的折减; 

2、钢结构厂房强度的取值,强度的修正,以及对于轴心受拉和轴心受压的构件应取较厚构件的强度;尤其强调对接焊缝无垫板时的修正和单面连接的单角钢强度(在格构式构件中验算缀条以及在屋架桁架验算腹杆采用单角钢时)3、变形和稳定、抗剪强度测绘,采用毛截面;抗弯、抗拉、抗压强度测绘采用净截面;

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4、预先起拱量的测绘:强调改善外观和使用条件与改善外观条件两种方式的区别;

5、在梁的抗弯强度测绘时,塑性截面发展系数应强调翼缘自由外伸宽度与厚度的比值应控制在一定范围内;H 型钢的表示方面(总高*翼缘总宽*腹板厚度*翼缘厚度),型钢表示方面,数字为型钢的高度。 

6、折算应力的测绘点应取梁的腹板测绘高度边缘处;对于局部受压测绘,集中荷载作用点处如有加劲肋,局部压应力可不验算。故该处的折算应力局部压应力可取0。

7、梁的测绘:强度、整体稳定、局部稳定(腹板、加劲肋的测绘(横向、纵向、短向,腹板测绘点的选取));(内力、通用高厚比、临界应力)

8、组合梁腹板考虑屈曲后强度的测绘,梁按全截面有效确定的截面抵抗矩即zui大惯性矩; 

9、轴心受压强度测绘应强调高强螺栓摩擦型连接的测绘(同时应强调净截面的影响);轴心受压稳定测绘应强调单轴对称截面应采用换算长细比以及对应的测绘高度(支撑设置的影响);局部稳定(翼缘和腹板的测绘),对于腹板局部稳定测绘不符,可通过增设纵向加劲肋或采取有效腹板截面(仅考虑翼缘与腹板连接部分20tw,即考虑腹板屈曲后的强度)进行测绘构件的强度和整体稳定,而稳定系数仍采用全部截面;同时强调受压构件与受弯构件稳定系数测绘不同,对于受压稳定系数主要由截面形式和长细比控制(强调板厚对截面类别的判定影响),受弯构件稳定系数应强调简化测绘公式及相应的修正。

10、格构式构件的轴心受压测绘,对实轴测绘时与实腹式类似,而对虚轴须采用换算长细比;缀条、缀板的测绘(轴心受压、线刚度以及连接焊缝的测绘),强调分肢的长细比测绘(分肢测绘长度应强调缀板与分肢的连接方式是焊缝还是螺栓的影响)和构件绕虚轴的测绘;同时强调缀板有线刚度要求,即同一截面上的缀板线刚度要大于分肢线刚度的6 倍;

11、用填板连接而成的双角钢或双槽钢构件,可按实腹式构件进行测绘,但填板间的距离应满足要求(受压40i,两个侧向支撑点间填板间数不得少于2 个;受拉80i;i 为分肢回转半径);12、轴心受压构件支撑构件的轴力测绘(支撑点位置,单根柱或多根柱、支撑道数)

13、实腹式单向弯曲压弯构件的整体稳定测绘:弯矩作用平面内的测绘(等效弯矩系数的测绘,对于单轴对称截面构件,尚须对无翼缘一侧进行测绘);弯矩作用平面外的测绘;实腹式双向弯曲压弯构件的整体稳定测绘,两个方向均应进行测绘;格构式构件与实腹式类似(弯矩绕虚轴,平面内整体稳定测绘,其长细比应采用换算长细比求稳定系数,对于平面外稳定,仅需对分肢构件按轴心受力构件考虑,而对于双向压弯构件,分肢的测绘按实腹式单向弯曲压弯构件的整体稳定考虑,强调测绘长度以及分肢轴力和弯矩的取值)

14、构件的测绘长度:桁架与框架结构(强调摇摆柱的修正及对应梁的远端铰接修正)、有支撑与无支撑的区别,横梁的测绘刚度的修正:轴心压力较大,远端的节点连接);对于在强轴方向即x 轴有支撑,则是减小弱轴方向即y 轴方向的测绘长度。强调对于屋架上双脚钢组合的T型截面强轴(x 轴)和弱轴(y 轴)对应的测绘长度求解,强调支撑设置的平面对其影响。通常y方向大于x 方向,强调对于排架柱和框架柱的拉弯和压弯测绘,应强调弯矩作用平面内和弯矩作用平面外所对应的是否有支撑,而相应影响的有无侧移及测绘长度,如对于排架结构,往往在纵向设置支撑,则在纵向为无侧移而横向有侧移,强弱支撑框架的验算:强调支撑在单位侧倾角产生的水平力。

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15、连接测绘,焊缝的尺寸限制,螺栓zui小布置要求;工字型(T 字型)截面对接焊缝受弯测绘采用折算应力评价;角焊缝应强调正焊缝(作用力垂直于焊缝方向,提高系数)和侧面焊缝(测绘长度不宜大于60hf)的测绘不同,角焊缝长度不得小于8hf 和40mm,;对于对接焊缝在受弯矩时,有效焊缝的惯性矩应强调扣除无引弧板的焊缝长度(每条焊缝均应扣除2t);对于角焊缝的惯性矩及面积,应在焊缝端部扣除hf,焊缝拐角处不需进行扣除(即焊缝长度的测绘在端部若转角处有焊缝则不需减hf),而焊缝宽度取有效宽度进行测绘面积及惯性矩(he=0.7hf),同时应强调参与测绘的焊缝条数,不能遗漏;强调单角钢焊缝连接,验算焊缝强度应乘以0.85系数。强调加劲肋的传递荷载路径(强调顶紧(承压测绘)与采用焊缝(正面角焊缝)传递的区别)。

16、螺栓受剪的测绘:普通螺栓取受剪承载力(剪切面数)和承压面承载力(zui小承压厚度,按受力方向进行考虑)的较小值;高强螺栓承压型强调剪切面的位置(栓杆或螺纹处),普通螺栓取栓杆直径;高强螺栓摩擦型直接与摩擦面和预拉力有关;螺栓群的受力测绘,强调连接长度对轴心受力的修正(强调连接长度的测绘,仅在螺栓群受剪测绘中体现),以及螺栓数量的增加修正(如填板、单面连接、短角钢连接以及铆钉铆合总厚度),螺栓受拉测绘取螺纹处有效截面;在验算螺栓连接强度后,还需验算连接钢板及连接板的强度(取连接钢板和连接板zui小净截面,同时强调折线面的考虑,以及角钢zui小净截面的测绘,将角钢展开成平面进行测绘);

17、螺栓群偏心受拉测绘,普通螺栓群先按小偏心受拉(假定中和轴在螺栓群中心处,且zui下排螺栓受拉力而非压力)测绘,若不满足,则按大偏心受拉测绘(假定中和轴在zui外排螺栓的中心线上,即用力的平衡进行求解螺栓的力),高强螺栓按小偏心受拉测绘,而纯受弯构件则按大偏心受拉构件测绘;强调梁柱连接,支托的作用可用来承担梁传递过来的剪力;

18、钢—砼组合结构,在进行强度、抗裂、变形测绘时,不考虑粱托的作用;对于负弯矩区测绘,应强调组合梁塑性中和轴的求解;抗剪连接件的测绘应强调连接件承载力的修正;

19、组合梁挠度的测绘,应强调标准组合与准永久组合换算截面惯性矩的求解(不考虑压型钢板的贡献)以及对刚度的折减;组合板的测绘,压型钢板混凝土中有效高度的确定,在进行抗弯承载力测绘时,应将混凝土抗压强度和压型钢板钢材强度乘0.8 折减系数,并对自振频率要求不得小于15Hz;

20、混合结构(多遇地震作用下的阻尼系数可取0.04),型钢混凝土柱轴压比测绘应考虑混凝土和型钢的强度,强调与钢筋混凝土结构的不同,轴压比可用来求解型钢的面积;

21、钢结构厂房的疲劳测绘,对于往复承受动力荷载需要进行此项测绘,采用容许应力幅法,应力按弹性状况测绘;测绘时应强调测绘点的位置(焊缝(16 项第8 类)、其他均为主体金属)、受力方式、施工方式等;荷载采用标准值,且不需考虑动力系数;在疲劳验算时,不能忽略在基本组合下的强度验算;疲劳测绘主要针对动力部分(即重力荷载可不考虑),组合工字梁翼缘与腹板的焊缝测绘见规范7.3.1 条;

22、塑性设计:材料要求,构造要求,允许长细比,构件承载测绘(塑性惯性矩,即指塑性中和轴上下部分对中和轴的面积矩,对工字型截面包含翼缘和腹板),对于压弯构件,包含平面内稳定、平面外稳定(需根据侧向支撑点和弯矩进行分段测绘,长细比根据侧向支撑点的分段进行确定)测绘,而对于弯曲构件仅有平面内测绘;平面外的侧向支撑点间距即为测绘区段的测绘长度。

23、钢管结构测绘:构造要求(外径与壁厚之比),焊缝长度测绘(分圆管与圆管、矩形管与矩形管,矩形管与圆管三种形式),杆件承载力的测绘:应考虑节点管的截面形状(分圆管与圆管、矩形管与矩形管,矩形管与圆管三种形式),节点形式(X、T 或Y、TT、K、KK),支管的受力状态(受压、受拉)。

24、对于压弯构件,应验算弯矩作用平面内、弯矩作用平面外稳定,对单轴对称截面,验算弯矩作用平面内稳定时,对于翼缘受压时,还应验算另一侧的腹板端点。

25、节点板的验算,应强调板件有效宽度的测绘(钢结构厂房设计规范,7.5.2);

26、部分焊透的对接焊缝按角焊缝进行测绘,应根据焊缝的坡口形式(V 单边双边,K,J,U)确定焊缝的有效宽度,熔合线处的焊缝截面边长等于或接近zui短距离s 时,抗剪强度应乘以0.9。

   以上者26条算是比较常见的,钢结构厂房设计工作除了专业,严谨也是很重要的一个特点,建议钢结构厂房工程的设计团队还是采用老带新的组成进行,后期做好严格的图纸校对,降低问题!

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