⑴ 两个工字钢组成的格构柱如何计算
格构柱肢体采用双肢柱,格构柱的计算长度lox= 1.00 m,loy= 1.00 m。
(1)y轴的整体稳定验算。
轴心受压构件的稳定性按下式验算:公式(略)。
型钢采用双肢 5号槽钢,A=13.86 cm2, iy=1.10 cm;
λy=loy / iy=1.00×102 / 1.10=90.909 ;
λy≤[λ]=150,长细比设置满足要求;
查得φy= 0.615;
σ=50.00×103/(0.615×13.86 ×102)= 58.693 N/mm ;
格构柱y轴稳定性验算σ= 58.693 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求;
(2)x轴的整体稳定验算。
x轴为虚轴,对于虚轴,长细比取换算长细比。换算长细比λox按下式计算:公式(略)。
单个槽钢的截面数据:
zo=1.35 cm,I1 = 26 cm4,Ao=6.93 cm2;
整个截面对x轴的数据:
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,长细比设置满足要求;
查得φx= 0.824;
σ=50×103/(0.824×13.860 ×102)= 43.754 N/mm ;
格构柱x轴稳定性验算σ= 43.754 N/mm≤钢材抗压强度设计值 215 N/mm,满足要求。
⑵ 【钢结构基础】4.3实腹式柱和格构式柱的截面选择计算
深入解析钢结构基础:实腹式柱与格构式柱的截面选择与计算
4.3.1 实腹式柱的设计智慧
实腹式柱的计算流程犹如精细的艺术,首先设定长细比,划分截面类型并确定稳定系数。接着,按照整体稳定和加工要求,精确计算截面面积和尺寸,必要时进行稳定性验证。削弱截面的强度也要逐一过目,对于细长压杆,还要确保容许长细比以维持必要的刚度。
4.3.2 格构式柱的截面设计策略
缀材的选择至关重要,包括缀条(图4-24a/b,常用单角钢)和缀板(图4-24c),它们与肢件的结合方式,如角钢或组合结构,共同决定了整体的稳定性和承载力。在格构式设计中,实轴/虚轴的概念至关重要,如图4-23(d/e)的虚轴剪切变形影响着整体的稳定性,而换算长细比ox则用于综合考虑剪切效应,需参照GB 50017标准进行。
在杆件截面选择时,肢件尺寸由实轴稳定性决定,遵循等稳条件ox=y。不同类型的压杆有不同的长细比限制,如缀条式压杆要求单肢长细比不超过较大值的0.7倍,而缀板式压杆则需控制在40k或0.5倍的最大长细比(最大值为50)。
设计时,格构式压杆的挠度计算需考虑剪力影响,通常假定剪力均匀分布,如图4-25(c)所示。缀条柱和缀板柱的计算方法各异,前者如平行弦桁架腹杆,后者则基于多层刚架模型,确保结构的刚度和强度。
无论实腹式还是格构式,细节的把握是关键。横隔的设置,如图4-28所示,其间距需小于较大截面9倍或8米,两端需设有加固,以增强整体结构的稳定性。横隔材料可选用钢板或角钢,以确保结构的完整性。
总的来说,实腹式柱与格构式柱的截面选择,是一个科学与艺术相结合的过程,既要满足结构力学的要求,又要兼顾经济性和美观性,这是钢结构设计者不可或缺的技能。
⑶ 建筑结构设计的时候柱子重如何计算
公式:Ac>=Nc/(a*fc) 其中:a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05) fc---砼轴心抗压强度设计值 Nc---估算柱轴力设计值。
一切的配置都是为了柱子延性,所以柱的最小配筋率必须满足《建筑抗震设计规范》的要求。纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;
二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度。
框架柱对抗震的构造是有要求的。
框架柱对抗震的构造目的就是为了保障住房用户的安全性。在唐山大地震之后,有3幢有钢筋混凝土框架柱且与圈梁组成封闭边框的多层砌体房屋,地震后只是墙体裂开,并没有坍塌。千万不能忽视钢筋混凝土框架柱在多层砌体房屋的抗震中起到的作用。
发生地震时,由于地震振动时不时来袭,首先碎落的往往是柱端钢筋保护层。所以,钢筋必须要有足够的箍筋约束。箍筋对框架柱的核心混凝土有着很重要的约束作用,提高箍筋的配箍率可以使受压的混凝土的极限压应变显著提高,从而有效增加柱的延性。
⑷ 钢结构怎么算量
钢结构是未来发展的方向,钢结构一直以来是与土建分开的,后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中,都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼。
一、识图问路
把握好看图不难的原则,其实很简单,比建筑的施工简单多了,因为每个部分都有详图,哪里不明白了,就看此图有没有什么详图符号,有就找,其实看明白的地方不是详图的地方,拿出来与原图一对就明白了,是什么柱,是什么梁就明白了许多。
二、钢结构
1.钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。
2.钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成,设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求;钢结构施工详图(即加工制作图)一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成,也可由具有该项资质的其他单位完成。
注:若设计合同未指明要求设计钢结构施工详图,则钢结构设计内容仅为钢结构设计图。
3.钢结构设计图
1)设计说明:设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级(必要时提出物理、力学性能和化学成份要求)及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施;
2)基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图;
3)结构平面(包括各层楼面、屋面)布置图应注明定位关系、标高、构件(可布置单线绘制)的位置及编号、节点详图索引号等;必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图;空间网架应绘制上、下弦杆和关键剖面图;
4)构件与节点详图
a)简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示,注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法,连接节点详图,施工、安装要求。
b)格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面(必要时加立面)、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明单构件型号、规格,组装节点和其他构件连接详图。
4. 钢结构施工详图
根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图,标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流程要求、焊缝质量等级等,宜对零件进行编号;并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。
三、常用用术语
钢结构: 是由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构。
钢结构的特点: 轻质高强;塑性、韧性好;各向同性,性能稳定;可焊性;不易渗漏;耐热但不耐火;耐腐蚀性差;制造简便,施工周期短。
塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。塑性好,会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂,给人以安全保障。
结构设计的目的:是保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程中能满足各种预定功能要求并具有适当的可靠性。
钢结构通常有框架、平面桁架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。其理论与技术大都成熟,亦有部分难题没有解决或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中,当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度外不需考虑雪载),如水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳,总雪载和坡屋面相比释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者,对抗震不利。
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。 柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风、震)的作用线。否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子,构件设计首先是材料的选择, 比较常用的是Q235和Q345. 当强度起控制作用时,可选择Q345;稳定控制时,宜使用Q235.通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。经济考虑,也可以选择不同强度钢材的焊接组合截面(翼缘Q345,腹板Q235)。另外,焊接结构宜选择Q235B或Q345B。
四、节点设计
1.焊接:对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守。焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应Q235,E50对应Q345。Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50。
焊接设计中不得任意加大焊缝。 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。
2.栓接:
铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用。高强螺栓,使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型,两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12,常用M16~M30。 超大规格的螺栓性能不稳定,应慎重使用。
自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接,在低层墙板式住宅中也常用于主结构的连接,难以解决的是自攻过程中防腐层的破坏问题。
3.连接板: 需验算栓孔削弱处的净截面抗剪等, 连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加4mm,则除短梁或有较大集中荷载的梁外,常不需验算抗剪。
4.梁腹板:应验算栓孔处腹板的净截面抗剪,承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。
5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平,比如钢管连接节点的相贯线的切口可能需要数控机床等设备才能完成。
五、 图纸编制
钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段,设计图由设计单位提供,施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制,有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾,有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。
1.设计图:是提供制造厂编制施工详图的依据,深度及内容应完整但不冗余。在设计图中,对于设计依据、荷载资料(包括地震作用)、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求(包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等)、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚,以利于施工详图的顺利编制,并能正确体现设计的意图,主要材料应列表表示。
2.施工详图:又称加工图或放样图等,深度须能满足车间直接制造加工.不完全相同的另构件单元须单独绘制表达,并应附有详尽的材料表。
⑸ 460角钢格构柱每米重量多少吨
角钢理论重量的计算公式为: 每米重量 = 0.00785 * (边宽 边宽-边厚) * 边厚。当然,这只是理论上的,实际的重量取决于物理对象。国家标准角钢理论重量表的一些数据: 产品名称、规格、物理重量 kg/m 规格、角钢25 * 31.12480 * 89.658角钢25 * 41.45980 * 1011.874角钢30 * 31.37390 * 810.946角钢30 * 41.78690 * 1013.476角钢40 * 31.85290 * 1215.94
⑹ 钢结构的工程量怎么算
金属结构工程
一、钢屋架、钢网架
1、按设计图示尺寸以钢材重量计算,不扣除孔眼、切边、切肢的重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。
2、不规则或多边形钢板,以其外接规则矩形面积计算。
3、钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。
4、计量单位为t。
二、钢托架,钢桁架
1、按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量,焊条、铆 钉、螺栓等重量不另增加。
2、不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。
3、计量单位为t。
三、钢柱、钢梁
1、按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量,焊条、铆 钉、螺栓等重量不另增加。不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。具体包括实腹柱、空腹柱、钢管柱、钢梁及钢吊车梁等。计量单位为t。
2、依附在钢柱上的牛腿等并入钢柱工程量内。
3、钢管柱上的节点板、加强环、内衬管、牛腿等并入钢管柱工程量内。
4、设计规定设置钢制动梁、钢制动桁架、车挡时,其工程量应并入钢吊车梁内。
四、压型钢板楼板,墙板
压型钢板楼板:按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算,柱、垛以及0.3m2以内孔洞面积不扣除。计量单位为m2。
压型钢板墙板:按设计图示尺寸以铺挂面积计算。0.3m2以内孔洞面积不扣除,包角、包边、窗台泛水等面积不另计算。计量单位为m2。压型钢板楼板浇筑钢筋混凝土,混凝土和钢筋按混凝土及钢筋混凝土中的有关规定计算。
五、钢构件
1、按设计图示尺寸以钢材重量计算。如钢支撑、钢檩条、钢天窗架、钢墙架(包括柱、梁和连接杆件)、钢平台、钢走道、钢栏杆、钢漏斗、钢支架、零星钢构件等。不扣除孔眼、切边、切肢的重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。
2、不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。计量单位为t。
六、金属网
按设计图示尺寸以面积计算,包括制作、运输、安装。