1、 轻型钢结构体系是指结构构件采用较薄板件,设计时考虑板件局部失稳后的后继强度的钢结构体系。
2、 板材下料切割的方法有:机械切割法、气割法、等离子切割法等。
3、 焊接H型钢的生产流水线:板材切割—矫正、整平—H型组立—H型焊接(埋弧焊)【尺寸、焊缝检查】——H型矫正——钻孔、锁口【尺寸、外观检查】——抛丸、涂装【涂装检查 成品检查】——编号打包发运。
4、 常温下(100摄氏度以下)钢材腐蚀机理:常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。高温下(100摄氏度)钢材的腐蚀机理:高温下钢铁的腐蚀是化学腐蚀。
5、 采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法,常用的保护层有以下几种:金属保护层、化学保护层、非金属保护层。
6、 钢结构表面处理方法:手工工具除锈、滚动钢丝轮除锈、酸洗除锈、喷砂(丸)除锈、化学转化膜、热浸镀、电镀、表面合金以及射流控制真空除锈、激光除锈等。
7、 防腐油漆(涂料)的选择:要考虑结构所处的使用条件及选用涂料的范围的一致性,根据腐蚀介质的情况(种类、温度和浓度)气相或液相,湿热地区或干燥地区等条件进行选用;要考虑施工条件的可能性;要考虑涂料的正确配套;要考虑结构的主次关系。
8、 钢结构的防火包括结构的防火设计和结构的防火保护措施。
9、 钢结构设计的实质是:选定保护材料及所需厚度,从而使结构在火灾中的升温不超过其临界温度而确保耐火稳定性。防火目的就是使结构构件的实际耐火时间大于或等于
规定的耐火极限。
10、 常见的钢结构防火涂料:厚型钢结构防火涂料—涂层厚度在8—50mm的涂料,这种钢结构防火涂料的耐火极限可达0.5—3小时;薄型钢结构防火涂料—涂层使用厚度在3—7mm的钢结构防火涂料称为薄型钢结构防火涂料,以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢材的温升,保护钢构件;超薄型钢结构防火涂料—涂层的厚度不超过3毫米的钢结构防火涂料,这类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡,形成致密的防火隔热层。
11、 轻型门式刚架的结构体系包括:主结构(横向刚架:中、端刚架、楼面梁、托梁、支撑体系等)、次结构(屋面檩条和墙面檩条等)、围护结构(屋面板和墙板)、辅助结构(楼梯、平台、护栏)、基础。
12、 平面门式刚架和支撑体系再加上托梁、楼面梁等组成了轻型钢结构的主要骨架,即主结构体系。屋面檩条和墙面檩条既是围护结构的支承结构又为主结构梁柱提供;了部分侧向支撑作用,构成了轻型钢建筑的次结构。屋面板和墙面板起整个结构的围护和封闭作用。由于蒙皮效应事实上也增加了轻型钢建筑的整体刚度。
外部荷载直接作用在围护结构上。其中,竖向和横向荷载通过次结构传递到主结构的横向门式刚架上,依靠门式刚架的自身刚度抵抗外部作用,纵向风荷载通过屋面和墙面支撑传递到基础上。
13、 支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段能够成稳定的空间结构骨架。
14、 布置的主要原则:(1)柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内形成抵抗纵
向荷载的支撑桁架。(2)支撑的间距一般为30m—40m,不应大于60m;(3)支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间,当布置在第二个开间时,第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。(4)45°的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载,当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时应考虑设置双层柱间支撑。(5)刚架柱顶、屋脊等转折应设置刚性系杆。(6)轻钢结构的刚性系杆可由相应位置处的檩条兼作,刚度或承载力不足时设置附加系杆。
15、 轻型钢结构设计中钢材的选择应考虑以下方面:结构类型及其重要性、荷载性质、工作温度等。
16、 实际轻钢结构提取计算模型的过程
17、 蒙皮效应指的是蒙皮板由于其抗剪切刚度对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。
18、 蒙皮单元由两榀钢架之间的蒙皮板、边缘构件和连接件及中间构件组成。
19、 结构稳定问题可分为五类:第一类稳定问题:理想结构的欧拉屈曲;第二类稳定问题:实际结构的极限承载力;第三类稳定问题:屈曲后极限承载力;第四类稳定问题:缺陷敏感型结构的稳定;第五类稳定问题:跳跃型稳定。 轻型钢结构的计算模型是平面刚架。平面刚架的整体稳定设计可分为平面内整体稳定设计和平面外整体稳定设计两个部分,刚架平面内的整体稳定属于上述第二类稳定问题,平面外整体稳定属于第一类稳定问题。轻型钢结构构件的板件局部稳定问题属于第三类稳定问题。
20、 轻型钢结构刚架的稳定设计包括平面内稳定设计和平面外稳定验算,主钢架平面内的稳定是由刚架平面内的刚度和构件截面刚度提供的;主刚架平面外的稳定是由结构纵
向支撑和构件截面刚度保障的。
21、 主刚度整体稳定的近似设计方法是将结构的稳定问题分解和等效为梁和柱构件的稳定问题。采用弯矩不均匀系数考虑构件内实际弯矩分布、采用计算长度概念等效考虑梁和柱构件在刚架中的边界约束条件。
22、 与板件有效宽度概念相对应的是截面的有效面积。
23、 结构优化指的是结构综合,其过程大致可归纳为:假定—分析—搜索—最有设计。
24、 满应力设计是结构优化的各种算法中最简单、最易为工程技术人员接受的一种算法。其基本涵义是:结构每一构件的应力,至少在某一工况下达到材料的允许应力。
25、 主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件。柱和梁在横向平面内具有较大的刚度,一般采用焊接工字型截面。中柱以承受轴压力为主,通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形杠杆钢管或圆管截面。
26、 山墙构架由端斜梁、支撑端斜梁的构架柱及墙架檩条组成,构架柱的上下端部铰接,并且与端斜梁平接,墙架檩条也和构架住平接,这样提高柱子的侧向稳定性,同时也给建筑提供简洁的外观。山墙构架可以由冷弯薄壁C型钢组成。
27、 刚框架端墙的抗风柱计算的标准模型,柱脚铰接,柱顶由支撑系统提供水平向约束。抗风柱承受山墙的所有纵向风荷载和山墙的竖向荷载,屋面荷载则通过端刚架传递给基础。抗风柱设计一般按照受弯构件考虑,由山墙檩条提供出平面支承以提高受弯构件的
稳定性能。在抗风柱跨中弯矩最大处需要设置墙檩隅撑以保证受压情况下内翼缘的稳定。当山墙高度较高,风荷载较大时,设计得到的实腹式柱会具有较高的截面,这时可以使用抗风桁架代替抗风柱,桁架的自重轻并且很好的抗弯性能,较抗风柱有更好的力学性能。
28、 托梁是一种仅承受竖向荷载的结构构件,一般按照简支梁模型设计,按照位置分边跨托梁和跨中托梁。
29、 轻型钢结构建筑物沿宽度方向的横向稳定性,是通过设计适当刚度的框架来抵抗所承受到的横向荷载而保证的。由于建筑物在长度方向的纵向架构刚度较弱,于是需要沿建筑物的纵向设置支撑以保证其纵向稳定性。支撑系统的主要目的是把施加在建筑物纵向上的风,起重机,地震等荷载从其作用点传到柱基础最后传到地基,轻型钢结构的标准支撑系统有斜交叉支撑,门架支撑和柱脚绕弱轴抗弯固接的刚接柱支撑。
30、 交叉支撑需要克服杆件本身的自重和外力引起的轴力,预张力圆钢通过预张力克服自重,其他两种杆件中则通过截面本身的抗弯性能来平衡自重产生的弯矩。
31、 支撑的设计具体包括支撑形式选择、支撑布置、支撑杆及支撑连接设计三方面。
32、 檩条、墙檩和檐口檩条构成轻型钢结构建筑的次结构系统。一方面,它们可以支承屋面板和墙面板,将外部荷载传递给主结构;另一方面,它们可以抵抗作用在结构上的部分纵向荷载,比如纵向的风荷载,地震作用等;此外,它们也作为主结构的受压翼缘支撑而成为结构纵向支撑体系的一部分。檩条是构成屋面水平支撑系统的主要部分;墙檩则是墙面支撑系统中的重要构件;檐口檩条位于侧向和屋面的接口处,对屋面和墙面都起到支撑作用。
33、 檩条的设计首先应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、及檩条供货规格的影响,以确定檩条的间距,并根据主钢架的间距确定檩条的跨度。
34、 墙檩与主刚架柱的相对位置一般有两种:穿越式和平齐式。
35、 楼梯一般由楼梯梁、踏板、平台梁和平台板等几个部分组成。
36、 钢楼梯的做法较多,但其受力特点基本相同,其计算特点是梯梁按斜放的简支梁计算,设计荷载按均布荷载进行考虑,计算跨度取平台梁间的斜放净距;平台梁按两端固接梁计算,设计荷载为梯梁传来集中力和休息平台上的设计荷载,计算跨度取柱轴线间距离;踏步板计算可按两端固接或两端铰接计算。
37、 梯段荷载——踏板——梯梁——平台梁——框架梁柱
平台板
38、 平台结构通常由梁、柱、柱间支撑以及梯子和栏杆等辅助结构组成。根据使用要求可分为室内和室外平台;承受动力荷载和承受静力荷载的平台;生产辅助用的通行、检修平台和中、重型设备操作平台等。轻型钢结构的检修平台一般只承受静力荷载,且承受的荷载一般也较小,根据承受荷载的不同,可将其分为:通行平台和操作平台。 39、 平台铺板的跨度L(净跨)不宜大于(120~150)t(t为板件的厚度);般的最大挠度不宜大于L/150。
40、 平台铺板下一般应按一定间距设置加劲肋,加劲肋的作用为:(1)保证铺板有
一定的刚度,间距一般为板厚的100~150倍;(2)作为较小集中荷载(梯子、支架等)作用处的加强措施;(3)作为洞口的相关板件(4)必要时平台铺板的边界支承小梁,起承载作用。
41、 按板型构造分类,金属屋面板可分为低波纹屋面板和高波纹屋面板。这两者的区别是肋高不同,从而排水效果不同。高波纹屋面板由于屋面板板肋较高排水比较通畅,一般适用于屋面板坡度比较平缓的屋面,通常屋面坡度为1:20左右,最小坡度可以做到1:40。而低波纹屋面板一般用于屋面坡度较陡的屋面,常见的屋面坡度在1:10左右。
42、 屋面压型钢板有关构造(1)压型钢板选择应考虑到屋面坡度,当坡度较小时,由于屋面排水并不通畅,应尽量采用高波纹屋面板。(2)压型钢板腹板与翼缘水平面之间夹角θ不宜小于45°。(3)压型钢板宜采用长尺板材,以减少板横向搭接数量,有利于屋面防水。(4)压型钢板横向搭接应与檩条有可靠连接,搭接长度须满足规范要求,波高大于70mm的高波纹压型钢板,搭接长度不宜小于350mm,波高小于70mm的波纹压型钢板,搭接长度不宜小于250mm,且在搭接处须涂密封胶带。(5)压型钢板侧向连接不同方式,为防止屋面漏水,有条件尽量采用暗扣式连接。屋面板侧向搭接时搭接宽度应视压型钢板形状、规格而定,一般不小于半波,搭接方向应与主导方向一致。对于波高小于70mm低波纹压型钢板,可不设固定支架,而对于波高大于70mm高波纹压型钢板,须设固定支架。(6)压型钢板横向和侧向连接时均须有可靠连接,以防止屋面板发生错动和滑动现象。(7)考虑国产密封材料性能差,易于老化开裂,施工时连接件尽量设置在波峰处,以便防水。
43、 锚栓用于上部钢结构与下部基础的连接,承受柱弯矩在柱脚底板与基础间产生的拉力,剪力由柱底板与基础面之间的摩擦力抵抗,若摩擦力不足以抵抗剪力,则需在柱底板上焊接抗剪键以增大抗剪能力。
44、 为了增加握裹力,对于φ39以下锚栓,需将其下端弯成L型,弯钩的长度为4D;对于φ39以上锚栓,因其直径过大不便于折弯,则在其下端焊接锚固板。
45、 混凝土结构基础主要发生冲切、剪切破坏;轻钢结构:基础除发生冲切、剪切破坏外,由于存在较大的水平力,对于固接柱脚,还存在较大的弯矩作用,从而导致基础产生倾覆和滑移破坏,由于风荷载产生上拔破坏。
46、 基础设计一般包括基础底面积、基础高度确定和配筋计算,还应符合有关构造措施。
47、 刚接或铰接柱脚关键取决于锚栓布置,铰接柱脚一般采用两个锚栓,以保证其充分转动,但有时锚栓质量问题,可布置四个锚栓但尽量接近,保证柱脚转动。刚接柱脚一般采用四个或四个以上锚栓链接。
48、 锚栓的基本作用(1)作为安装时临时支撑,保证钢柱定位和安装稳定性。(2)将柱脚底板内力传给基础。
49、 锚栓采用Q235或Q345钢制作,分为弯钩式和锚板式两种。
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