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钢结构学习.doc全文-建筑设计规划-在线文档 25页
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课程内容与学习要求
考试（考核）
需说明的问题
任课教师联系方法
[习题答案1]
[习题答案2]
[习题答案3]
附件1：《钢结构设计的简单步骤和设计思路》
附件2:《钢结构建筑：引发第四次住宅革命》
《建筑钢结构设计?《建筑钢结构设计》是土木工程专业一门主干必修课。本课程的目的是：在掌握钢结构设计的基本原理基础上，学习民用和工业建筑中常用钢结构房屋的特点，基本设计方法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。?修课程材料力学，结构力学，钢结构基本原理等。
2）《建筑钢结构设计》王肈民等编，同济大学出版社
参考资料：1）《钢结构设计手册》（第三版）（上、下册）汪一骏等编 ，中国建筑工业出版社
2）《轻钢结构设计手册》汪一骏等编,中国建筑工业出版社
参考规范: 1）《钢结构设计规范》（GB）
2）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB）
3）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2001
4）《网架结构设计与施工》（JBJ7-91）
2.课程要求 ??课程内容主要包括单钢结构，大跨钢结构和多高层钢结构。2.1.1主要内容：
本章对平台钢结构的应用范围、组成形式及分类作了简要的说明；进而叙述了平台钢结构的布置原则及类型；着重强调了平台钢结构承受荷载的种类；重点介绍平台钢结构的主要计算内容、平台钢结构组成构件及连接的形式及计算方法。2.1.2学习要求：概念及原理：
1）了解平台钢结构的组成形式
2）了解平台钢结构的布置原则及类型
3）掌握平台钢结构承受荷载的种类及计算方法
4）重点掌握平台钢结构组成构件的形式及计算方法。
简单应用：
1）会对板、梁、柱等构件进行设计、检算或校核
2）会对次梁与主梁的连接节点进行设计、检算或校核
3）会对梁与柱的铰接节点进行设计、检算或校核
4）掌握铰接柱脚的设计
5）掌握柱间支撑的设计
2.1.3思考题和作业
1）平台钢结构通常由哪几部分组成？主要承受哪些荷载？
2）简述平台钢结构梁与柱的受力性质及计算内容。
3）教材P143习题5-5
4）教材P143习题5-6
2.2 单层厂房钢结构?本章介绍了厂房结构的形式和布置厂房结构的组成设计步骤柱网的温度伸缩缝的布置厂房结构的框架形式横向框架主要尺寸和计算简图横向框架的荷载和内力框架的类型纵向框架的柱间支撑厂房结构厂房结构形式支撑简支屋架设计刚接屋架(框架横梁)设计特点屋盖结构轻型门式刚架结构结构形式和布置作用效应计算构件设计特点连接和节点设计吊车梁吊车梁系统结构的组成吊车梁的荷载吊车梁的内力计算吊车梁的截面验算吊车梁与柱的连接2.2.2学习要求：??1）掌握厂房结构的总体布置和结构形式的选取掌握桁架式钢屋盖的设计计算了解厂房结构柱的设计特点掌握轻型钢结构厂房的设计要点掌握 2.2.3思考题和作业
1）单层厂房钢结构主要由哪些体系组成？
2）为什么单层厂房钢结构的下柱柱间支撑应布置在温度区段的中间？
3）某带吊车的单层厂房钢结构由工字型钢柱和三角形钢屋架组成，试画出其计算简图。
4）单层厂房钢结构的柱间支撑有何作用？
5）屋盖结构的支撑通常分哪几类？
6）简述支撑构件的设计方法及截面方式？
7）厂房柱的计算长度如何取值？
8）等截面门式刚架房屋钢结构主要计算哪些方面的内容？
9）吊车梁对刚架（或排架）作用的荷载是如何计算的？
10）教材P166例题6-3
11）教材P167习题6-1
2.3 大跨度钢结构平面承重的大跨屋盖结构梁式大跨结构框架式结构拱式结构拓宽在建筑工程领域的知识面进一步熟练掌握和运用房屋建筑结构的基本理论、基本概念和基本构造空间网架屋盖结构的特性平板式空间网架的形式网架结构的设计特点　　1平面结构掌握梁式、框架式和拱式结构的形式、特点和应用范围，了解预应力钢结构的基本概念及其在大跨度结构中的应用。　　2网架结构了解平板网架的各种结构形式和特点，矩阵位移法和差分法，会用查表法，熟悉网架结构的设计原则以及构造和施工要点。　　3悬索结构了解悬索结构的主要结构形式和工作特点掌握单索计算理论和双索计算理论，了解鞍形索网的计算方法，分析各种因素对悬索体系工作的影响。熟悉悬索屋盖的设计和施工要点。
大跨度结构多高层房屋钢结构多、高层钢结构的特点高层建筑钢结构的结构体系高层钢结构的计算特点压型钢板组合楼(屋)盖结构组合楼板的设计组合梁的设计要求构件及连接的设计特点梁的设计柱的设计抗侧力结构的设计连接节点的设计2.4.2学习
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学习网架和钢结构设计需要什么软件
导读:在国内的多高层钢设计软件中，尽管在上面各项PK中STS并不占绝对优势，但PKPM－STS占据最大的用户，得益于PKPM系列软件开发时间比较早，以及开发单位建研院的名气；随着其他软件的升级发展，相信会跟上PKPM－STS并赶超PKPM－STS。
纵观国内钢结构类设计软件，常用的大致有以下几种： 1，建研院PKPM系列软件（STS、STXT、STPJ）以及MSGS空间网格软件，PKPM最新版本2007年04月，官方网站2，同济大学3D3S系列空间钢结构软件，最新版本9.0，官方网站3，同济大学MTS系列钢结构软件（MTS、MTSTool），MTS最新版5.6，MTSTool最新版本1.9，官方网站4，同济大学STRAT系列有限元建筑通用设计软件，最新版本3.2，官方网站5，中国冶建总院SS2000、PS2000系列钢结构软件，PS2000最新版本R6.70，官方网站6，北京云光设计咨询中心SFCAD，无官方网站 7，浙江大学空间结构研究中心MST2006，最新版本2006，官方网站8，上海交通大学结构工程研究所TWCAD、STCAD、SMCAD系列钢结构软件，官方网站9，阿依艾工程软件大连有限公司STAADCHINA系列软件，最新版本2006，官方网站点击进入&&【】&&目前国内用户最多当属建研院的PKPM系列软件以及同济大学3D3S系列空间钢结构软件； 1，PKPM系列软件（STS、STXT、STPJ）钢结构方面的功能： && 1）门式刚架结构 && 2）平面屋架、桁架结构 && 3）钢支架结构 && 4）空间钢框架、框－支撑结构 && PKPM－STS系列作为建研院开发多年的钢结构软件，在国内各地设计院拥有相当大的用户，其优点是紧扣规范，参数详尽，规则结构上设计效率比较高，后处理节点设计类型比较全面，带支撑柱脚节点设计混乱是STS的一个缺憾；最近推出的重钢设计软件STPJ填补了国内重钢设计以及后处理这方面的空白；缺点是不规则结构建模不便，计算误差大，后处理出图还有所欠缺，尽管一直在改善；钢屋架设计中风荷载添加麻烦，不准确，但钢屋架后处理出图是目前所有同类软件中最好的； &&&& 小编建议：不带夹层门式刚架以及规则三维空间框架结构，PKPM－STS系列能让你满意。 2，3D3S系列钢结构方面的功能： &&&& 1）门式刚架 &&&& 2）钢屋架、平面、空间桁架 &&&& 3）多高层钢框架 &&&& 4）网架、网壳 &&&& 5）幕墙 &&&& 6）索膜结构 &&&& 7）空间任意结构 &&&& 8）施工过程跟踪分析 &&&& 3D3S系列作为建立在CAD平台上的钢结构设计软件，已有10多年的开发历史，在国内各地钢结构公司以及设计院有相当多的用户，这是一套相当全面的钢结构设计软件，几乎涵盖了钢结构的各种形式，其优点是CAD平台上的建模方式，相当灵活，程序具备完善的导荷载功能，可以完成任意结构的分析，在后处理上门式刚架、框架结构具备加工图的能力，桁架结构具备相贯线展开、输出相贯线切割数控数据的能力，网架、网壳结构具备加工图能力，膜结构具备膜裁剪能力；其缺点是由于建立在CADI平台上，受CAD的影响有时候稳定性不足，不过随着9.0才CAD2004以上版本的应用，稳定性问题已基本解决；前处理中部分设计参数不够完善，尤其多高层框架结构中，不过随着高层模块的推出，这个问题基本上可以解决了；后处理中，门式刚架节点类型不够完善，节点设计灵活性不够；多高层框架节点设计中，柱子变截面处梁柱节点设计的板件设计尺寸有误。 && 小编建议：任意结构分析设计首选3D3S；带夹层门式刚架优先考虑3D3S，其夹层节点设计是能满足要求的；有特殊要求（考虑地震效应、预应力分析、稳定分析）的网架、网壳结构优先考虑3D3S　　教育联展网编辑推荐学习班级　　班级名称：（送教材）【】　　包含：钢结构培训是以战代练。深入细致的分析了现阶段的钢构行业设计人员的主要就业类型和工作性质之后，对课程进行了有针对性的解析。　　学期安排：每期三个月。120学时。　　免费赠送：价值2000元的，连续六天的设计软件集训课　　报名咨询：010- 　　更多面授课程&&&
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钢结构(非常好的学习资料图文并茂)要点.doc 51页
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门式刚架体系
1-1-1、基本构件图
1-1-2、说明
门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆
刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。柔性支撑为圆钢。系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁
一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1-1-3、门式刚架的基本形式
a.典型门式刚架
b.带吊车的门式刚架
c.带局部二层的门式刚架
1-1-4、基本节点
a.柱脚节点
刚接柱脚一
刚接柱脚二
b.梁、柱节点
柱头节点一
柱头节点二
梁间连接节点
吊车梁牛腿节点
抗风柱连接节点
■局部二层节点参照多层框架体系。
1-1-5、刚架衍生形式
a.单坡单跨
b.山墙刚架
c.连跨多屋脊
d.连跨单屋脊
e.单坡连跨
■ 吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
多层框架体系
1-2-1、框架图示
1-2-2、说明
纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。
支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。
框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁一般采用H型截面。楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
1-2-3、基本节点
a.柱脚节点
■柱脚节点同门式刚架体系。
b.柱、梁节点
梁柱双向刚接节点一
梁柱双向刚接节点二
梁柱单向刚接节点
梁柱双向铰接节点
通梁方式柱顶节点
主次梁连接节点
钢结构算量用表格算量，业界好用的免费钢结构软件。支持钢结构国标数据，也标准钢结构。：http
软件下载地址 /s/1bncqyCJ
学习视频下载地址：/s/1qWLUngg
柱间柔性支撑
柱间刚性支撑
■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种。柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构。刚性支撑由型钢制作，用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中。
■系杆和支撑联合作用，形成封闭的受力体系。在支撑端头有刚性构件和传递压力的情况下，不需设置系杆。
■屋面水平支撑做法同柱间支撑。
■根据需要，支撑还有人字形、八字形、K形、V型、门形、L形、Y形、单斜杆等形式。
■隅撑的设置在于梁或柱受压翼缘的平面外计算长度。隅撑可用角钢制作或扁钢压制成型。
■在多层框架体系中，梁柱刚接的位置常设置水平隅撑。
吊车梁布置图示
吊车梁边跨构造
吊车梁中间跨构造
标准吊车梁图
■吊车梁为吊车荷载的承载构件，由钢板焊接成型。
■变形缝位置处理参照边跨构造。
■吊车吨位大时设置制动桁架或制动梁来抵抗横向水平荷载。
■雨蓬用压型钢板采用HV-197TD-788板和HV-205TD-820板。
檩条、墙梁
C型冷弯薄壁型钢
型钢截面特性
安装节点图
檩条安装节点图
墙梁安装节点图
Z型冷弯薄壁型钢
型钢截面特性
安装节点图
屋面、墙面压型钢板
HV-203KL-406板
7-1-1、板型图
7-1-2、连接节点图
边波扣合节点
中波扣合节点
HV-380SF-760
7-2-1、板型图
7-2-2、连接节点图
边波锁缝节点
中波扣合节点
HV-475SF-475板
7-3-1、板型图
7-3-2、连接节点图
7-4、 HV-197TD-788板
7-4-1、板型图
7-4-2、连接节点
■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水。
■该板型可用于屋面板和墙面板，采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接。
■用作屋面板时，螺钉穿过波峰与屋面檩条固定；用作墙
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