⑴ 兩個工字鋼組成的格構柱如何計算
格構柱肢體採用雙肢柱,格構柱的計算長度lox= 1.00 m,loy= 1.00 m。
(1)y軸的整體穩定驗算。
軸心受壓構件的穩定性按下式驗算:公式(略)。
型鋼採用雙肢 5號槽鋼,A=13.86 cm2, iy=1.10 cm;
λy=loy / iy=1.00×102 / 1.10=90.909 ;
λy≤[λ]=150,長細比設置滿足要求;
查得φy= 0.615;
σ=50.00×103/(0.615×13.86 ×102)= 58.693 N/mm ;
格構柱y軸穩定性驗算σ= 58.693 N/mm≤鋼材抗壓強度設計值 215 N/mm,滿足要求;
(2)x軸的整體穩定驗算。
x軸為虛軸,對於虛軸,長細比取換算長細比。換算長細比λox按下式計算:公式(略)。
單個槽鋼的截面數據:
zo=1.35 cm,I1 = 26 cm4,Ao=6.93 cm2;
整個截面對x軸的數據:
Ix=2×(26+ 6.93×(1.6/2- 1.35)2)= 56.193 cm4;
ix= (56.193 /13.86)1/2= 2.014 cm;
λx=lox / ix=1×102 / 2.014=49.664 ;
λox=[49.6642+(27×13.86 / 0.5)]1/2=56.701 ;
λox≤[λ]=150,長細比設置滿足要求;
查得φx= 0.824;
σ=50×103/(0.824×13.860 ×102)= 43.754 N/mm ;
格構柱x軸穩定性驗算σ= 43.754 N/mm≤鋼材抗壓強度設計值 215 N/mm,滿足要求。
⑵ 【鋼結構基礎】4.3實腹式柱和格構式柱的截面選擇計算
深入解析鋼結構基礎:實腹式柱與格構式柱的截面選擇與計算
4.3.1 實腹式柱的設計智慧
實腹式柱的計算流程猶如精細的藝術,首先設定長細比,劃分截面類型並確定穩定系數。接著,按照整體穩定和加工要求,精確計算截面面積和尺寸,必要時進行穩定性驗證。削弱截面的強度也要逐一過目,對於細長壓桿,還要確保容許長細比以維持必要的剛度。
4.3.2 格構式柱的截面設計策略
綴材的選擇至關重要,包括綴條(圖4-24a/b,常用單角鋼)和綴板(圖4-24c),它們與肢件的結合方式,如角鋼或組合結構,共同決定了整體的穩定性和承載力。在格構式設計中,實軸/虛軸的概念至關重要,如圖4-23(d/e)的虛軸剪切變形影響著整體的穩定性,而換算長細比ox則用於綜合考慮剪切效應,需參照GB 50017標准進行。
在桿件截面選擇時,肢件尺寸由實軸穩定性決定,遵循等穩條件ox=y。不同類型的壓桿有不同的長細比限制,如綴條式壓桿要求單肢長細比不超過較大值的0.7倍,而綴板式壓桿則需控制在40k或0.5倍的最大長細比(最大值為50)。
設計時,格構式壓桿的撓度計算需考慮剪力影響,通常假定剪力均勻分布,如圖4-25(c)所示。綴條柱和綴板柱的計算方法各異,前者如平行弦桁架腹桿,後者則基於多層剛架模型,確保結構的剛度和強度。
無論實腹式還是格構式,細節的把握是關鍵。橫隔的設置,如圖4-28所示,其間距需小於較大截面9倍或8米,兩端需設有加固,以增強整體結構的穩定性。橫隔材料可選用鋼板或角鋼,以確保結構的完整性。
總的來說,實腹式柱與格構式柱的截面選擇,是一個科學與藝術相結合的過程,既要滿足結構力學的要求,又要兼顧經濟性和美觀性,這是鋼結構設計者不可或缺的技能。
⑶ 建築結構設計的時候柱子重如何計算
公式:Ac>=Nc/(a*fc) 其中:a----軸壓比(一級0.7、二級0.8、三級0.9,短柱減0.05) fc---砼軸心抗壓強度設計值 Nc---估算柱軸力設計值。
一切的配置都是為了柱子延性,所以柱的最小配筋率必須滿足《建築抗震設計規范》的要求。縱向鋼筋的接頭,一級框架應採用焊接接頭;
二級宜採用焊接接頭,而底層柱根應焊接;三級可採用搭接,而底層柱根宜焊接;直徑大於32mm的鋼筋必須採用焊接。在縱向鋼筋連接區段內宜加密箍筋,防止縱向鋼筋的壓曲,增加粘結強度。
框架柱對抗震的構造是有要求的。
框架柱對抗震的構造目的就是為了保障住房用戶的安全性。在唐山大地震之後,有3幢有鋼筋混凝土框架柱且與圈樑組成封閉邊框的多層砌體房屋,地震後只是牆體裂開,並沒有坍塌。千萬不能忽視鋼筋混凝土框架柱在多層砌體房屋的抗震中起到的作用。
發生地震時,由於地震振動時不時來襲,首先碎落的往往是柱端鋼筋保護層。所以,鋼筋必須要有足夠的箍筋約束。箍筋對框架柱的核心混凝土有著很重要的約束作用,提高箍筋的配箍率可以使受壓的混凝土的極限壓應變顯著提高,從而有效增加柱的延性。
⑷ 鋼結構怎麼算量
鋼結構是未來發展的方向,鋼結構一直以來是與土建分開的,後來的勁鋼結構及鋼組合結構在施工的過程中,都是先有鋼結構公司安裝再有總包施工砼。
一、識圖問路
把握好看圖不難的原則,其實很簡單,比建築的施工簡單多了,因為每個部分都有詳圖,哪裡不明白了,就看此圖有沒有什麼詳圖符號,有就找,其實看明白的地方不是詳圖的地方,拿出來與原圖一對就明白了,是什麼柱,是什麼梁就明白了許多。
二、鋼結構
1.鋼結構設計制圖分為鋼結構設計圖和鋼結構施工詳圖兩階段。
2.鋼結構設計圖應由具有設計資質的設計單位完成,設計圖的內容和深度應滿足編制鋼結構施工詳圖的要求;鋼結構施工詳圖(即加工製作圖)一般應由具有鋼結構專項設計資質的加工製作單位完成,也可由具有該項資質的其他單位完成。
註:若設計合同未指明要求設計鋼結構施工詳圖,則鋼結構設計內容僅為鋼結構設計圖。
3.鋼結構設計圖
1)設計說明:設計依據、荷載資料、項目類別、工程概況、所用鋼材牌號和質量等級(必要時提出物理、力學性能和化學成份要求)及連接件的型號、規格、焊縫質量等級、防腐及防火措施;
2)基礎平面及詳圖應表達鋼柱與下部混凝土構件的連結構造詳圖;
3)結構平面(包括各層樓面、屋面)布置圖應註明定位關系、標高、構件(可布置單線繪制)的位置及編號、節點詳圖索引號等;必要時應繪制檁條、牆梁布置圖和關鍵剖面圖;空間網架應繪制上、下弦桿和關鍵剖面圖;
4)構件與節點詳圖
a)簡單的鋼梁、柱可用統一詳圖和列表法表示,註明構年鋼材牌號、尺寸、規格、加勁肋做法,連接節點詳圖,施工、安裝要求。
b)格構式梁、柱、支撐應繪出平、剖面(必要時加立面)、與定位尺寸、總尺寸、分尺寸、分尺寸、註明單構件型號、規格,組裝節點和其他構件連接詳圖。
4. 鋼結構施工詳圖
根據鋼結構設計圖編制組成結構構件的每個零件的放大圖,標准細部尺寸、材質要求、加工精度、工藝流程要求、焊縫質量等級等,宜對零件進行編號;並考慮運輸和安裝能力確定構件的分段和拼裝節點。
三、常用用術語
鋼結構: 是由鋼板、型鋼、冷彎薄壁型鋼等通過焊接或螺栓連接所組成的結構。
鋼結構的特點: 輕質高強;塑性、韌性好;各向同性,性能穩定;可焊性;不易滲漏;耐熱但不耐火;耐腐蝕性差;製造簡便,施工周期短。
塑性:承受靜力荷載時,材料吸收變形能的能力。塑性好,會使結構一般情況下不會由於偶然超載而突然斷裂,給人以安全保障。
結構設計的目的:是保證所設計的結構和結構構件在施工和工作過程中能滿足各種預定功能要求並具有適當的可靠性。
鋼結構通常有框架、平面桁架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式。其理論與技術大都成熟,亦有部分難題沒有解決或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。
結構選型時,應考慮不同結構形式的特點。在工業廠房中,當有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載,就可考慮放棄門式剛架而採用網架。基本雪壓大的地區,屋面曲線應有利於積雪滑落(切線50度外不需考慮雪載),如水泥廠石灰石倉棚採用三心圓網殼,總雪載和坡屋面相比釋放近一半。降雨量大的地區相似考慮。建築允許時,在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架有更好的經濟性。而屋面覆蓋跨度較大的建築中,可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。高層鋼結構設計中,常採用鋼混凝土組合結構,在地震烈度高或很不規則的高層中,不應單純為了經濟去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結構體系。我國半數以上的此類高層為前者,對抗震不利。
結構的布置要根據體系特徵,荷載分布情況及性質等綜合考慮.一般的說要剛度均勻。力學模型清晰。盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎。 柱間抗側支撐的分布應均勻。其形心要盡量靠近側向力(風、震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉. 結構的抗側應有多道防線。比如有支撐框架結構,柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力。
框架結構的樓層平面次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主樑上可以犧牲次梁保住主梁和柱子,構件設計首先是材料的選擇, 比較常用的是Q235和Q345. 當強度起控製作用時,可選擇Q345;穩定控制時,宜使用Q235.通常主結構使用單一鋼種以便於工程管理。經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的焊接組合截面(翼緣Q345,腹板Q235)。另外,焊接結構宜選擇Q235B或Q345B。
四、節點設計
1.焊接:對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守。焊條的選用應和被連接金屬材質適應。E43對應Q235,E50對應Q345。Q235與Q345連接時,應該選擇低強度的E43,而不是E50。
焊接設計中不得任意加大焊縫。 焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規范關於焊縫構造方面的規定。
2.栓接:
鉚接形式,在建築工程中,現已很少採用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結構部位使用。高強螺栓,使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級。根據受力特點分承壓型和摩擦型,兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格M12,常用M16~M30。 超大規格的螺栓性能不穩定,應慎重使用。
自攻螺絲用於板材與薄壁型鋼間的次要連接,在低層牆板式住宅中也常用於主結構的連接,難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題。
3.連接板: 需驗算栓孔削弱處的凈截面抗剪等, 連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm,則除短梁或有較大集中荷載的梁外,常不需驗算抗剪。
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.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。
6.節點設計還應考慮製造廠的工藝水平,比如鋼管連接節點的相貫線的切口可能需要數控機床等設備才能完成。
五、 圖紙編制
鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段,設計圖由設計單位提供,施工詳圖通常由鋼結構製造公司根據設計圖編制,有時也會由設計單位代為編制。由於近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾,有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
1.設計圖:是提供製造廠編制施工詳圖的依據,深度及內容應完整但不冗餘。在設計圖中,對於設計依據、荷載資料(包括地震作用)、技術數據、材料選用及材質要求、設計要求(包括製造和安裝、焊縫質量檢驗的等級、塗裝及運輸等)、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點構造等均應表示清楚,以利於施工詳圖的順利編制,並能正確體現設計的意圖,主要材料應列表表示。
2.施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等,深度須能滿足車間直接製造加工.不完全相同的另構件單元須單獨繪製表達,並應附有詳盡的材料表。
⑸ 460角鋼格構柱每米重量多少噸
角鋼理論重量的計算公式為: 每米重量 = 0.00785 * (邊寬 邊寬-邊厚) * 邊厚。當然,這只是理論上的,實際的重量取決於物理對象。國家標准角鋼理論重量表的一些數據: 產品名稱、規格、物理重量 kg/m 規格、角鋼25 * 31.12480 * 89.658角鋼25 * 41.45980 * 1011.874角鋼30 * 31.37390 * 810.946角鋼30 * 41.78690 * 1013.476角鋼40 * 31.85290 * 1215.94
⑹ 鋼結構的工程量怎麼算
金屬結構工程
一、鋼屋架、鋼網架
1、按設計圖示尺寸以鋼材重量計算,不扣除孔眼、切邊、切肢的重量,焊條、鉚釘、螺栓等重量不另增加。
2、不規則或多邊形鋼板,以其外接規則矩形面積計算。
3、鋼網架應區分球形結點、鋼板結點等連接形式。
4、計量單位為t。
二、鋼托架,鋼桁架
1、按設計圖示尺寸以鋼材重量計算。不扣除孔眼、切邊、切肢的重量,焊條、鉚 釘、螺栓等重量不另增加。
2、不規則或多邊形鋼板,以其外接矩形面積計算。
3、計量單位為t。
三、鋼柱、鋼梁
1、按設計圖示尺寸以鋼材重量計算。不扣除孔眼、切邊、切肢的重量,焊條、鉚 釘、螺栓等重量不另增加。不規則或多邊形鋼板,以其外接矩形面積計算。具體包括實腹柱、空腹柱、鋼管柱、鋼梁及鋼吊車梁等。計量單位為t。
2、依附在鋼柱上的牛腿等並入鋼柱工程量內。
3、鋼管柱上的節點板、加強環、內襯管、牛腿等並入鋼管柱工程量內。
4、設計規定設置鋼制動梁、鋼制動桁架、車擋時,其工程量應並入鋼吊車梁內。
四、壓型鋼板樓板,牆板
壓型鋼板樓板:按設計圖示尺寸以鋪設水平投影面積計算,柱、垛以及0.3m2以內孔洞面積不扣除。計量單位為m2。
壓型鋼板牆板:按設計圖示尺寸以鋪掛面積計算。0.3m2以內孔洞面積不扣除,包角、包邊、窗檯泛水等面積不另計算。計量單位為m2。壓型鋼板樓板澆築鋼筋混凝土,混凝土和鋼筋按混凝土及鋼筋混凝土中的有關規定計算。
五、鋼構件
1、按設計圖示尺寸以鋼材重量計算。如鋼支撐、鋼檁條、鋼天窗架、鋼牆架(包括柱、梁和連接桿件)、鋼平台、鋼走道、鋼欄桿、鋼漏斗、鋼支架、零星鋼構件等。不扣除孔眼、切邊、切肢的重量,焊條、鉚釘、螺栓等重量不另增加。
2、不規則或多邊形鋼板,以其外接矩形面積計算。計量單位為t。
六、金屬網
按設計圖示尺寸以面積計算,包括製作、運輸、安裝。