建材秒知道
登录
建材号 > 钢管 > 正文

手动套丝怎样固定钢管

坚强的花瓣
勤恳的魔镜
2023-03-25 19:14:54

手动套丝怎样固定钢管

最佳答案
淡然的灯泡
听话的棉花糖
2026-04-13 10:55:21

1、使用专用的工具,将钢管固定在压力钳台上,使用球型板牙就可以套丝。

2、套丝机工作时,先把要加工螺纹的管子放进管子卡盘,撞击卡紧,按下启动开关,管子就随卡盘转动起来,调节好板牙头上的板牙开口大小,设定好丝口长短.然后顺时针扳动进刀手轮,使板牙头上的板牙刀以恒力贴紧转动的管子的端部,板牙刀就自动切削套丝,同时冷却系统自动为板牙刀喷油冷却,等丝口加工到预先设定的长度时,板牙刀就会自动张开,丝口加工结束.关闭电源,撞开卡盘,取出管子。

3、套丝机还具有管子切断功能:把管子放入管子卡盘,撞击卡紧,启动开关,放下进刀装置上的割刀架,扳动进刀手轮,使割刀架上的刀片移动至想要割断的长度点,渐渐旋转割刀上的手柄,使刀片挤压转动的管子,管子转动4圈5圈后被刀片挤压切断。

最新回答
自信的歌曲
健忘的热狗
2026-04-13 10:55:21

拉丝。原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯,其间进行一次或多次的拔拉,改变其分子机构,使其达到目标直径的一种工艺手段。原材料有0.14~10.00mm的黑色金属和直径为0.01~16.00mm的有色金属。酸洗:用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程,在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳,主要把高线的氧化物剥离,以免铁锈等杂质影响开坯,损坏拉丝模具。磷化:通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。开坯:通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔,圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。冷拔丝:普通的圆钢,让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过,则圆钢直径就会变小,长度会伸长,不断重复这样的加工过程,则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加,塑性会基本消失。不要求塑性,只要求强度的场合,可以使用这样的钢材。回火:因为钢丝的分子结构已经破坏,只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝,这样不易断裂,而且能拉到我们想要的强度。

2.捻股。捻股的类型、结构和用途 钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径 0.1~6.0mm 圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时,采用 Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分:有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多,结构日益复杂,除采用各种涂层钢丝外,还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等,其中强度最为重要。钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模,绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。

3.合绳。在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后,应认真选配合绳用股,股的规格、结构、捻向(见钢丝绳捻法)、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后,将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比,仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同,区别仅在于在单捻钢丝绳中,围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的,捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳,捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似,其不同点在于,捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。

香蕉奇迹
寒冷的雨
2026-04-13 10:55:21

钢结构构件在起吊作业过程中

主要存在危险因素

01 吊机在起吊钢柱或钢梁并进行就位临时固定时,因起吊角度过大或构件起吊点设置不合理引起吊机倾覆。

02 起吊钢丝绳安全系数过低、钢丝绳本身质量问题以及钢丝绳缺乏保养而导至钢丝绳磨损、锈蚀、变形、疲劳、断丝、绳芯暴露,在起吊过程中断裂导致构件坠落伤人。

03 进入施工现场的吊机来路不正规,甚至有的机主是自然人个体机主,吊机未经检验合格或未报监理、总包单位审查,作业时引发事故。

04 无专职的起重驾驶人员、司索、指挥、及现场安全监督人员,违章冒险作业,特别是司索、指挥人员由无证人员代替的现象比较多。

05 吊装时未设置警戒区域和有效的警戒维护,有人员在吊装区活动或穿越时被构件砸伤或碰伤。

06 大风和极端天气(如6级及以上大风、极冷、酷热天气)为赶进度而冒险作业导致事故发生。

钢结构起吊作业的安全防控措施

01 钢结构吊装需编制专项安全施工方案,方案应包括根据最重的钢构件的重量、长度等参数选择起吊及捆绑钢丝绳的规格根据钢构重心合理设置吊点吊机的选择,吊机选择应考虑起吊角度,吊臂外伸长度吊机行走路线图吊装施工作业先后步骤以及作业环境的安全保障措施等。专项安全施工方案必须完成编、审、批程序。

02 所有进入施工现场的吊机的机主应该有相应的资质和安全许可,吊机应是经特种设备检验机构检验合格的设备,进场后应报监理和总包单位审核吊机资料。

03 参与吊装作业的起重驾驶人员、司索、指挥属特种作业人员,都必须持有特种作业证上岗,并在作业前将名单和相应的特种作业证上岗证报监理和总包单位审核。

04 吊装作业时在吊装作业区应设置醒目的警戒线,封闭多余的通道,并有专职的安全监督人员现场监督。

05 在梁柱起吊时要确定合适的吊点。无论构件大小都要试吊一次,使构件离地二米左右,检查各部位有无问题,在确保安全可靠的情况下正式吊装。

06 大风和极端天气(如6级及以上大风、极冷、酷热天气)应该停止高空作业。

07 吊装作业人员都必须有熟练的钢结构安装经验,起重司机应熟悉起重机的性能、使用范围,操作步骤,同时应了解钢结构安装程序、安装方法,起重司机、信号指挥和司索必须熟知本工程的安全操作规程,起重司机与信号指挥人员和司索人员在吊装前应相互熟悉指挥信号,包括手势、旗语、哨声等。

钢结构构件安装阶段的安全防控措施

01 钢柱就位未进行校正正式固定前,必须采用用螺栓、焊接或木塞对钢柱底部采取可靠的临时固定措施,上部用缆风绳固定。构件在校正、焊接、安装牢固之前,不准脱钩。

02 为保证施工人员上下通行安全,在钢梁或钢柱上悬挂爬梯,爬梯上下两端必须固定牢固为保障施工人员上下攀爬的安全,在爬梯外侧架设安全绳一道,施工人员佩戴带自锁装置的安全带。

03 钢柱、钢梁安装、檩条焊接、对接、螺栓紧固时为保证工人安全操作,可以视情况设置操作平台或设置作业专用的挂篮。挂篮挂于设在钢柱或主梁上翼板的构件上。操作人员将安全带挂在钢梁或安全绳上,挂篮挂拆方便、安全可靠,给钢柱梁对接安装、校正、焊接 、超声波探伤等提供了安全保障。挂篮大小外形应利于安装施挂,并用圆钢制作严禁用螺纹钢制作,并能保证操作人员有足够活动操作空间。

04 纵横向钢梁上都应悬挂安全钢丝绳,又叫生命线,悬挂高度1.2米,每隔3米架设1.2米钢管或角铁用于支撑安全绳,或采取花篮螺栓拉紧方式,防止因安全绳过长引起的安全失效。工人在钢梁上行走时,安全带必须悬挂在安全绳上。

钢结构压型钢板安装(铺设)阶段

安全防控措施

01 已吊装的压型钢板进行铺设作业前应进行可靠的固定,确保钢结构稳定。散板、调整人员应系好安全带或防坠器,铆固人员应及时将调整好的`压型钢板铆固好,要铺板与铆固同步,不得漏铆或跳板铆固,防止因漏铆而发生溜板现象。在铺设压型钢板时,禁止无关人员进入施工部位作业区下方应设置禁戒区,禁止人员穿行。

02 压型彩钢板应均匀、分散堆放在屋面上,严禁超载堆放。

钢结构焊接、拼装、现场临时用电、消防管道、消防涂料作业、交叉作业的危险源分析及安全防控措施

01 氧气、乙炔瓶安全距离不够,离明火距离过近。

02 施工现场临时用电不符合规范要求,用电设备漏电保护、接地、接零措施不到位。所用电缆线破损,接头处理不规范,容易引发触电事故。

03 电焊机无二次空载保护。

04 消防管道、涂料作业所搭设的移动式作业平台无方案,搭设不规范,易发生倒塌事故。笔者所在地区曾经发生过用门式脚手架组装的简易操作平台倒塌事事故,造成人员伤亡。

05 钢构件在地面拼装时由于信号不规范,造成挤压、碰撞伤害,立放较大的钢构件时无稳定措施而倒伏伤人。

安全管理对策

01 氧气、乙炔瓶因合理放置有足够的安全距离,离明火距离十米以上。 氧气与乙炔瓶要保持五米以上安全距离,乙炔瓶必须有防回火装置,严格执行电气焊工安全操作规程。

02 现场临时用电执行一机、一箱、一闸、一漏电保护的“三级配电两级保护措施”。用电设备必须有可靠的接地或接零措施。电焊机二次侧安装空载降压保护装置。

03 移动式作业平台应有专项搭设方案,并附有计算书,搭设完毕应组织验收,验收合格后方可使用。

04 消防管道、涂料作业所搭设的移动式作业平台应有方案,规范搭设,一般不得载人移动。

05 钢构件在地面拼装时信号规范、统一,立放较大的钢构件时应采取双面顶撑等稳定措施。

钢结构施工虽然是危险性较大的施工作业,但是只要事先对所有作业人员进行必要的安全教育和安全技术交底,制定科学的专项方案并且严格按照专项方案和相关标准规范作业,安全防控措施扎实有效,监管到位,就能减少安全事故发生。

要减肥的超短裙
腼腆的万宝路
2026-04-13 10:55:21

钢丝网在我们平时生活中还是经常可以见到的,例如建筑外墙、现浇混凝土、高层住宅等都是可以看到钢丝网的。钢丝网主要是以低碳钢丝,中碳钢丝,高碳钢丝,不锈钢低碳钢丝,中碳钢丝,高碳钢丝,不锈钢丝等为原料制作而成的,钢丝网种类也比较多的,例如常见的有普通编织型钢丝网、压花编织型钢丝网和点焊型钢丝网。但是还有很多朋友对钢丝网不是很熟悉,那么接下来我们就给大家说说。

钢丝网价格

钢丝网是用低碳钢丝,中碳钢丝,高碳钢丝,不锈钢丝等材料编织或者焊接成网状材料的总称。生产工艺有:普通编织型、压花编织型和点焊型。主要是以钢丝为原料,经过专业设备加工成网状,故称钢丝网。

誉海大量钢丝网铁丝网:¥48/平方米(价格来源网络,仅供参考)

卡度尔钢丝网优质钢丝网:¥50/平方米(价格来源网络,仅供参考)

朗华石油振动筛石油过滤筛网 钢丝网:¥60/平方米(价格来源网络,仅供参考)

不锈钢电焊网钢丝网排焊网:¥50/平方米(价格来源网络,仅供参考)

华哲钢丝网铁丝网铁丝网厂家:¥13/平方米(价格来源网络,仅供参考)

钢丝网生产厂家

1、河北卡度尔金属丝网制品有限公司位于亚洲最大的丝网生产基地,拥有“中国丝网之乡”美誉的河北省安平县境内,地处交通要道,西邻京广铁路和京深高速公路,东邻京九铁路和京沪高速公路,南有石黄高速与其相连,是集生产、内销、外贸、进出口为一体的一家综合性企业。

2、安平县源硕丝网有限公司1995年建厂,于2012年正式成立公司,位于安平县工业园区,是一家专业生产电焊网系列产品的厂家。拥有完整.科学的质量管理体系和最先进的机械设备及精湛的电焊网技术开发人员团队,对生产电焊网系列产品有着雄厚的技术力量。

公司生产的产品有镀锌电焊网.浸塑电焊网,热镀锌电焊网,电焊网片,地暖网,荷兰网,护栏网,外墙保温网,抹墙网,钢丝网,圈玉米网,养殖网等系列产品。

钢丝网在现在建筑行业是非常受重要的,它是建筑防裂、墙体保温必备的建材。钢丝网具有非常好的防腐性能优异,耐久性能好。目前最受大家欢迎的,使用最多的就是热镀锌钢丝网。热镀锌钢丝网它具有聚苯板块大、质量非常轻,而且非常容易于施工,它的外饰面可用于面砖,在操作方面也是非常简单,尤其是冬季的时候,它也不影响进行施工。可想而知钢丝网在建筑行业地位是多么重要。

默默的可乐
威武的秀发
2026-04-13 10:55:21

随着国家经济水平的不断提高,钢结构房屋越来越多,广泛应用于工业和民用建筑中。下面是我整理钢结构设计经验的范文,欢迎阅读!

钢结构设计经验篇一

1.设计时钢材、焊缝质量等级的正确选用

在钢结构设计文件中,应当注明所用钢材的质量等级(包括相适应的焊接材料型号),并对焊缝质量提出质量等级要求。钢结构房屋所使用的钢材应当具有抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验和硫、磷含量的合格保证对于焊接钢结构,尚应具有含碳量的合格保证。在地震区,钢结构所使用的钢材,除了具有上述合格保证外,《建筑抗震设计规范》(gb5001l-2001)还要求它们具有冲击韧性的合格保证。为保证结构有必要的安全储备和足够的塑性变形能力,《建筑抗震设计规范》(gb5001l-2001)还对钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值、伸长率的限值和良好的可焊性等物理力学指标做出了明确的规定,并要求写入设计文件中。通常,钢结构的主要受力构件宜采用q235b 及以上等级的碳素结构钢和q345b 及以上等级的低合金高强度结构钢。不建议使用质量等级为a 级的钢材,原因是这种类型的钢材不保证冲击韧性和延性性能,q235a级钢材还不保证焊接要求的含碳量限值。在钢结构中,焊接连接已成为钢结构连接的最基本方法,焊缝质量的好坏直接影响到结构安全,所以应当根据结构或构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况,确定焊缝的质量等级。一般来说,板材的对接焊缝,承受动力荷载构件(如吊车梁)的较重要的焊缝,需作疲劳验算的焊缝,以及须与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝(如框架梁、柱及其连接节点的对接焊缝,工字形截面与其端板的对接焊缝),其焊缝应采用坡口全熔透对接焊缝,其焊缝质量等级不得低于二级。其他部位的焊缝,一般均可采用角焊缝。角焊缝由于应力集中现象严重,内部探伤亦很困难.其焊缝质量等级一般只能是三级,其中某些重要角焊缝可允许要求其外观缺陷符合二级的要求。

2.门式钢架房屋的温度区段内应按规范设置独立的空间稳定支撑体系

(1)应将屋面横向水平支撑和柱间支撑布置在同一跨间内,形成独立的空间支撑体系,既利于抗震,又给施工安装带来方便。

(2)将屋面横向水平支撑设在端部第二个开间的同时,应在端跨相应位置设置刚性纵向系杆,使山墙的风荷载等水平力能可靠传递。

(3)屋面支撑的布置应与山墙抗风柱的位置相协调,使抗风柱的柱顶反力能直接传到屋面横向支撑的节点上,使山墙处屋面系统受力简单化,从而保证结构的安全。

(4)屋面横向水平支撑的直腹杆(包括屋脊处和柱顶处)应按刚性系杆考虑。采用檩条兼做时,应对檩条的刚度和承载力进行验算。否则,檩条很难起到刚性系杆作用,因为常用的z 形或c 形冷弯薄擘型钢檩条侧向刚度很差,直接影响到房屋的纵向受力和传力性能。当檩条无法起到刚性直腹杆的作用时,通常应在屋脊处、柱顶处以及屋面设置横向水平支撑直腹杆,在刚架斜梁间设置钢管、h 型钢或其它截面形式的刚性杆件,以保证房屋纵向结构安全可靠地工作。在刚架转角处(边柱柱顶和屋脊,以及多跨房屋相应位置的中间柱柱顶)的刚性系杆应沿房屋全长设置。

(5)屋面支撑和柱间支撑当采用柔性圆钢拉条时,宜设张紧装置(如花兰螺栓),当荷载较大时,柔性圆钢拉条宜改为型钢。

3.实腹式门式刚架应按规范设置隅撑

在檩条或墙梁与刚架的连接处,在斜梁下翼缘的受压区或刚架柱内侧翼缘的受压区,至少每隔一根檩条或墙梁应设置按受压构件设计的隅撑,将檩条或墙梁与翼缘受压区直接连接起来。采用双层屋面板时亦应设置隅撑。值得设计人员注意的是,隅撑虽小,但作用很大,它是用来保证斜梁下翼缘或刚架柱内侧翼缘受压稳定的重要措施。如果工程未按规范要求设置隅撑,或者设置得很少,或者设置得不当.这都将影响刚架的整体稳定性,危及结构的安全。

4.压型钢板轻型屋面拉条的合理设置

对于有檩体系的压型钢板轻型屋面,为了减少檩条在使用阶段和施工过程中的侧向变形和扭转,通常在檩条间要设置拉条和撑杆作为檩条的侧向支点,以保证檩条的侧向稳定。拉条按拉杆设计,撑杆按压杆设计。拉条和撑杆不大,但作用不小,设计人员必须十分重视。

5.楼面结构设计

(1)钢结构房屋和混凝土结构房屋由于材料性质不同。温度伸缩缝区段长度差别很大。例如现浇混凝土框架结构房屋。温度伸缩缝区段长度最大为55m,钢框架结构房屋。温度伸缩缝区段长度约为120mm。为了防止或减轻混凝土楼板开裂.钢框架结构房屋采用现浇混凝土楼板时,原则上仍应按混凝土结构的要求留设温度伸缩缝。只有当采用设置施工后浇带和其它减小混凝土温度变化或收缩的可靠措施时,才可以适当增大温度伸缩缝区段长度。

(2)压型钢板组合混凝土楼板,除了按计算(并满足构造要求)在钢梁上焊接栓钉外,为了保证混凝土和压型钢板共同工作,它们之间应有连接措施。其连接措施可以依靠压型钢板的纵向波槽或依靠压型钢板上的压痕、开的小洞或冲成的不闭合孔眼,也可以依靠压型钢板上焊接的横向钢筋。由于产品规格的限制,目前国内带纵向波槽的压型钢板和带压痕或开小洞的压型钢板不多。所以,当无法采用上述这两种板型时,要实现压型钢板和混凝土的连接,可在压型钢板上焊接横向钢筋。

钢结构设计经验篇二

一、轻型厂房: 这里主要指门式钢架,通常我们能做到的跨度大概就是15-36米的样子,其实做到36米的时候用钢量已经不小,基础也比较大(钢架比较小(如24米以内)的时候柱底铰接,比较大的时候用刚接)。当然,即使9米跨度,也可以做成钢架,而且这种情况还不少,主要用于不能打支撑又需要承受水平力的情况。其实门刚很简单,可以说是最简单的钢结构,因为有标准图集。这里我简单说一下门刚的组成--门刚(骨架),檩条,系杆,支撑,墙檩,抗风柱。基本上就这几样,下面一一说明。门刚,可用pkpm或者其它软件建模计算,导入荷载即可,恒载就是自重(檩条,支撑,屋面压型钢板及保温层等),活荷载按荷载及门刚规范取即可(地震荷载通常不起控制作用)。这里要注意一点,门刚要注意尽量用较薄的杆件,这里是采用屈曲后的强度,在需要的时候设置构造加劲肋。其实这些书上都有的。通常屋面非轻钢专业户设计的这种门刚,30米跨以内的,应该控制用钢量在30kg左右。檩条,门刚图集上都有,根据荷载选取即可。檩条之间构造连接教科书或者图集上均有,通常选用C型或者Z型檩条(Z型檩条有个好处是可方便连接,并将檩条做成连续跨)。然后是系杆,系杆这个东西很重要,就是保证整体稳定的,保证整体稳定其实非常简单,就是每隔一段距离,我们要做一个稳定的结构,其它跨通过系杆与这一跨稳定的东东连接在一起就可以了,所以这一跨稳定的结构,我们要设置柱间支撑,同时要设置屋面支撑(还有一种轻钢就是采用桁架式,这个时候需要设置上下弦支撑),以保证这一跨的静定结构。下面说支撑,其实上一条已经说明,就是那几招。墙檩:基本上同屋面檩条,由风荷载控制,抗风柱,按下端固结,上端铰接计算,其实是类似于梁来考虑的(pkpm中有专门计算抗风柱的一个工具),这里注意一点即可,如果选用桁架式图集,这个时候抗风柱一定要同时跟上下弦连接,并在布置的时候考虑对齐(与桁架节点对齐)。

二,多层钢结构(包括钢平台) 这种东西其实也比较简单,就是一个梁柱的连接过程,无非就是考虑一下梁柱的大小,其实主要是梁,通常情况,对于H或者工字钢,对于9米以内的梁,一般荷载(活荷载4以内),梁高可以取到跨度的1/30,对于槽钢,可以1/25,对于柱子,通常情况用长细比控制,保证弱轴方向在100以内一般验算均可满足。对于国内普通厂房,通常采用设置支撑的方式来进行设计,因为这样一来简单,而来经济(梁柱其实可以采用刚性节点,但不光是节点费力费钱,整体计算的时候也要复杂-费材料一些),当然,很多情况还是需要做成刚节点。但,通常如果设置了支撑以后,结构可按无侧移计算,(国内采用pkpm稍微麻烦一点,因为pkpm不能单侧选择无侧移或者有侧移,只能整体)相对来说很多指标均很好控制。另外,钢结构楼面一般选用花纹钢板或者格栅板,从刚度上来说,格栅板有优势,但格栅板上面走动肯定会掉灰下来。 其实钢结构设计,说到底长细比是一个很重要的概念,拉杆,压杆,都不一样。通过长细比的概率,再计算应力及稳定,重点其实是稳定。然后就ok了 总结:钢结构最重要的是支持体系,即保证稳定,所以,我们通常做成超静定体系,这样发生问题以后不至于倒塌。特别说明,钢结构虽然也可以悬挑,但通常我们都要增加支撑,特别是高层,主要是保证其为超静定体系。

钢结构设计经验篇三

(一) 判断结构是否适合用钢结构

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。

(二) 结构选型与结构布置

结构选型及布置是对结构的定性,由于其涉及广泛,应该在经验丰富的工程师指导下进行。此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。 在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择,所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。

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 ),如亚东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.

(三) 预估截面

结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。

钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。

柱截面按长细比预估. 通常50<λ<150, 简单选择值在80附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.

对应不同的结构,规范对截面的构造要求有很大的不同,如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题,在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。

除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,合理的选择安全经济美观的截面。

(四) 结构分析

目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ.

新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件:

典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形.

简单结构通过手算进行分析.

复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析.

(五) 工程判定

要正确使用结构软件,还应对其输出结果的做"工程判定"。比如,评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果.

不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容.

工程师们过分信任与依赖结构软件有可能带来结构灾难,注重概念设计、工程判定和构造措施有助于避免这种灾难.

(六) 构件设计

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。

当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。部分软件可以将不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级自动重新验算,直至通过,如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一,它减少了很多工作量。 但是,我们至少应注意两点:

1.软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定.目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件,我们应该逐个检查.

2.当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。

(1) 强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪不满足加大腹板厚度。

(2) 变形超限,通常不应加大板件厚度而应考虑加大截面的高度,否则会很不经济。 使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际上,除常用于网架设计外,其他结构形式常常并不合适。

(七) 节点设计

连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一.在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定.有时出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,如果你不能确信这种不一致带来的偏差差在工程许可范围内(5%),就必须避免。 按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接. 初学者宜选择可以简单定量分析的前两者.常用的参考书有丰富的推荐的节点做法及计算公式.

连接的不同对结构影响甚大.比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动, 不符合结构分析中的假定. 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果.

连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法, 初学者可偏安全选用前者.设计手册[2]中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.

具体设计主要包括以下内容:

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.

(八) 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.

设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的控制,目前比较混乱,各个设计单位

之间及其与钢结构公司之间不尽相同。 初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书,并依据规范规定编制。

概念设计的一个方面:

当你在设计中,能够把结构看作构件,把构件看作结构,你就已经走近概念设计了。

把结构当作构件,比如,一栋大厦的结构就是一根悬臂梁, 一座桁架大铁桥就是一根连续梁。

把构件看作结构,比如,一个H型钢构件是由3块板组成的结构,一个钢管相贯的节点就是一个空间结构。

对构件特性的把握:

比如,钢管适合做二力(压)杆,不适合做抗弯构件。它做两端铰接柱或支撑很出色,但是很少用作梁。 当一个受弯构件被选成钢管截面,且程序计算不通过时,你不应通过加大截面来满足,而是应该改用有强弱轴的截面。

如此等等,是基本的概念。

概念设计能力,不单生成于丰富的经历与经验,更是来源于对基本的力学、材料等概念掌握。同时要求结构师有开阔的视野。