《钢结构设计》课程设计
学生姓名: 宋丹指导教师：李长凤学生班级：土木08-4 学生学号：15
任务参数：序号一 C 序号二 3
设计时间：2011 年 5 月 4 日
至2011 年 5 月20 日
钢结构课程设计任务书
一、课程设计性质及目的
《钢结构设计》是土木工程专业的一门主要专业课程，课程设计的目的是使学生综合运用本课程所学知识进行整体结构设计，提高学生思考和解决问题能力。通过课程设计使学生学会钢屋架结构的设计及其施工图的绘制，为今后进行复杂钢结构的设计和研究等工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务、内容及要求
钢结构课程设计的任务就是为总则中的建筑设计钢屋盖，形式为平面桁架（亦可做网架），内容包括屋架形式的确定、屋盖支撑设置及截面选择、屋架结构所受各种荷载的计算、屋架杆件截面选择、屋架节点设计、钢屋架施工图的绘制等。
课程设计包括如下要求：
1、熟悉工程中常用屋盖钢结构的结构形式，了解每种屋盖形式的特点及适用范围；
2、了解复杂钢结构建筑的设计思路，掌握简单屋盖钢结构的设计方法，为毕业设计和将来的工作打下基础。
3、巩固所学钢结构基本设计理论，进一步理解结构布置、荷载传递、构件的计算在工程中的应用。
4、掌握钢桁架施工图的画法，学会编写计算书。
三、设计资料及要求
某屋盖结构拟采用钢结构，拟建建筑顶层平面如附图。根据甲方要求初步确定采用平面钢桁架。屋面材料可采用预应力钢筋混凝土大型屋面板，亦可以采用彩色夹心板；屋架支承在钢筋混凝土柱或圈梁上，混凝土强度等级C20。屋架下弦无悬挂荷载，风荷载、雪荷载按哈尔滨地区采用，可不考虑积灰荷载及地震作用。
对设计文件的要求如下：
1、课程设计的计算说明书必须采用A4纸打印输出（或仿宋体书写），公式录入必须利用公式编辑器进行。禁止手工书写和打印输出混合使用；计算书封面见附页。
2、课程设计说明书严格按封面、任务书、目录、正文、参考文献的顺序左侧装订，图纸折叠附在最后。
3、计算书排版格式要求：一级、二级、三级标题分别为黑体小三、四号、小四号，章节序号采用数字，如第一章第二节第三个问题是计算内力，则表示为：1.2.3 计算内力，并居中处理；正文为五号宋体；上下左右页边距均为 2.5。仿宋体书写应严格控制行数及每行字数，以页面清晰整洁为准。
每名同学课程设计的设计题目及相应参数按附表一、附表二确定。
四、课程设计应完成成果
课程设计应完成以下成果：
1、钢屋架计算书一份，具体包括屋架荷载计算、内力计算、杆件的选择、各种连接的计算等。计算书以封面、任务书、目录、正文、参考文献的顺序左侧装订，图纸折
叠装订在最后。A4纸手工书写或计算机输出，计算书封面、排版格式及要求见课程设计总则。
2、屋架施工图一份，具体包括屋架尺寸图、屋架内力图、屋盖支撑布置图、屋架的重要节点详图、屋架的详细施工图。
3、图纸尺寸为2号（或2号加长），可手工出图也可微机出图，要求严格按屋架施工图标准绘制，保证图幅清洗、表答清楚。
4、编制规范的材料表。
五、考核方法及成绩评定
课程设计属于考查课，成绩分优、良、中、及格、不及格五档。成绩采取综合评定的方式给出，即：
总成绩=出勤（10%）+计算书（40%）+图纸（40%）+答辩（10%） 出勤采取指导教师和组长联合考核的方式。计算书及图纸由指导教师审阅，对于计算书主要考核选用理论是否正确、计算结果是否准确、表述是否清晰、书写或排版是否符合要求等等；对于图纸主要考核图幅布置是否合理、层次是否清晰、表答是否清楚等等。答辩的主要目的是预防、避免抄袭现象的发生，由指导组全体教师共同完成，可根据实际情况采取个别、部分或全部学生参与答辩。
对于课程设计不及格的同学，在下一届学生课程设计期间重新进行设计。
附表一 学生设计任务确定表 附表二 结构尺寸及桁架形式确定表
序号一 L/mm 序号二 S/mm 桁架形式
A 9000 1 7500 梯形，弦、腹杆均为普通角钢
B 8700 2 7200 梯形，弦杆T 型钢，腹杆普通角钢
C 8400 3 6900 梯形，弦、腹杆均为T 型钢
D 8100 4 6600 平行弦，弦、腹杆均为普通角钢
E 7800 5 6300 平行弦，弦杆T 型钢，腹杆普通角钢 F
7500
6
6000
平行弦，弦、腹杆均为T 型钢
A
B C D E F 1 1 2 3 4 5 6 2 7 8 9 10 11 12 3 13 14 15 16 17 18 4 19 20 21 22 23 24 5 25 26 27 28 29 30 6
31
32
33
34
35
36
附图
目录
1 设计资料-------------------------------------（6）
2 屋架形式及几何尺寸-------------------------------------（6）
3 支撑布置-------------------------------------（7）
4 荷载-------------------------------------（8）
4.1 荷载值-------------------------------------（8）
4.2荷载计算-------------------------------------（9）
4.3 荷载组合-------------------------------------(10)
5 内力计算及内力组合-------------------------------------(11)
6 杆件截面选择-------------------------------------(12)
6.1 上弦杆-------------------------------------(12)
6.2 下弦杆-------------------------------------(13)
6.3腹杆-------------------------------------(13)
6.3.1竖腹杆-------------------------------------(14)
6.3.2斜腹杆-------------------------------------(15)
7 节点设计-------------------------------------(18)
7.1上弦一般节点-------------------------------------(18) 7.2下弦一般节点-------------------------------------(19)
7.3屋脊节点-------------------------------------(20)
7.4支座节点-------------------------------------(21)
8 参考文献-------------------------------------(22)
1 设计资料
某屋盖结构拟采用钢结构，拟建建筑顶层平面如附图。屋架跨度33.6m ，长48.3m 。根据甲方要求确定采用平面钢桁架，屋面材料采用彩色夹芯板，工字型檩条，檩距 2.4m （水平投影距离）。屋架形式采用梯形屋架，屋面坡度为10/1=i ，屋架间距为6.9m ，屋架与钢筋混凝土柱顶铰接。
风荷载、雪荷载均按哈尔滨地区采用，即基本风压2
0kN/m 55.0=w ，基本雪压
20kN/m 45.0=s ，且不考虑积灰荷载及地震作用。
地面粗糙度类别为B 类，二级建筑，基本雪压2
0kN/m 45.0=s ，。屋架钢材采用Q235B ，焊条
采用E43型，焊接工艺采用手工焊。
2 屋架形式及几何尺寸
梯形钢屋架屋架跨度为33.6m ，根据檩距2.4m （水平投影距离），为尽量使屋架节点受荷，将上弦划分为7个节间。屋架端部高度
=2000mm ，中间竖杆高度H=3680mm ，满足刚度以及经济性对跨
中高度的要求。
梯形钢屋架屋架结构布置图及剖面图如图2—1.檩条支撑于屋架上弦节点。均为节点荷载。经计算可知，屋架坡角（上弦与水平面之间的夹角）为8324510
1
arctan '''==οα，檩距为2.412m 。水平投影间距为2.4m 。
图2-1 屋架形式及几何尺寸图
图2-2屋架内力图
3 支撑布置
依据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001，支撑布置见图3-1，上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平系杆，上弦横向水平支撑在节点处设通常系杆。故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于横向水平支撑的节距；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。
图3-1 屋架上弦支撑图
4 荷 载
4.1荷载值
（1）永久荷载：（恒荷载）：（对水平面投影）
彩 色 夹 芯 板 151.010
101
15.0=?
kN/m 2 檩 条 自 重 0.10 kN/m
2
屋 架 及 支 撑 0.336 kN/m 2
合 计 0.587 KN/m 2
（2）可变荷载（活荷载）：（对水平面投影）
1）屋面均布活荷载 0.30KN/m 2 2）雪荷载 基本荷载：2
045.0m KN
s = 。据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001），由于
0.1,2583245='''=r μαοοπ 。雪荷载标准值2
045.0m KN
s s r k ==μ，雪荷载不与屋面活荷载
同时考虑，仅考虑两者中较大者的作用。另据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）可知，不考虑全跨积雪不均匀分布情况。
3）风荷载
哈尔滨基本风压为0.55 kN/m 2
（3）弦的集中荷载及节点荷载
由檩条传给屋架上弦节点恒荷载见图4-1
图4-1屋架恒荷载图
由檩条传给屋架上弦节点活荷载见图4-2
图4-2屋架活荷载图
4.2 荷载计算
（1）全跨屋面恒荷载
上弦集中恒荷载标准值 KN P 9.99.64.26.01
=??=
（2）全跨屋面活荷载
上弦集中活荷载标准值
KN P
5.79.64.245.02
=??=
若由可变荷载组合控制，上弦节点荷载设计值： KN 38.225.74.19.92.1=?+? 若由永久荷载组合控制，上弦节点荷载设计值：KN 72.205.77.04.19.935.1=??+? 综上可知，本工程屋面荷载由可变荷载组合控制。 （3）风荷载标准值 被风面：21
28.055.00.1)5.0(0.1m KN -=??-?=ω 迎风面：
2
2
33.055.00.1)6.0(0.1m KN
-=??-?=ω
由檩条传给屋架的上弦节点风荷载标准值 KN W 64.49.64.228.01
-=??-= KN W
46.59.64.233.02
-=??-=
由檩条传给屋架的上弦节点风荷载见图4-3
图4-3屋架的上弦节点风荷载
4.3 荷载组合
按上所述，此结构考虑风荷载，荷载规范规定屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，而取用其中较大者，由于在上述荷载取用过程中雪荷载大于活荷载，因此，在荷载最不利组合过程中仅考虑以下三种种情况：
1、恒荷载+雪（或活）荷载
2、恒荷载+半跨雪荷载
3、恒荷载+风荷载
5内力计算及内力组合
对各杆件进行编号，编号见表5-1
图5-1杆件编号图
由于实际情况存在风荷载，考虑这种效应可能是拉杆变为压杆，我们通过控制所有拉杆的长细比不超过250。具体计算结果及组合结果见表5—2：(受拉符号为正，受压符号为负）
杆件全跨荷载半
跨
荷
载
风荷载内力组合
最
不
利
内
力
最
大
内
力
杆件名称杆件
编号
恒荷载活荷载
半跨
雪荷
载
左风
荷载
右风
荷载
1.2恒
+1.4全
跨活
1.2恒
+1.4半
跨活
1.0恒
-1.4左
风
1.0恒
-1.4右
风
上弦杆10 0 0 0 0 0.3 0 0 0 -0.42 -0.42
-376.6
11 -115.5 -87.5 -3.7 16.2 45.5 -261.1 -143.78 -138.18 -179.2 -261.1
12 -115.5 -87.5 -3.7 16.2 45.5 -261.1 -143.78 -138.18 -179.2 -261.1
13 -161.3 -122.2 -4.8 27.2 58.6 -364.64 -200.28 -199.38 -243.34 -364.64
14 -161.3 -122.2 -4.8 27.2 58.6 -364.64 -200.28 -199.38 -243.34 -364.64
15 -166.6 -126.2 -4.3 35.1 52.9 -376.6 -205.94 -215.74 -240.66 -376.6
16 -166.6 -126.2 -4.3 35.1 52.9 -376.6 -205.94 -215.74 -240.66 -376.6
下弦杆5 158.2 119.8 3.6 -38.1 -41.1 357.56 194.88 211.54 215.74 357.56
377.76
6 167.1 126.6 4.
7 -31.3 -54.3 377.76 207.1 210.92 243.12 377.76
7 144.1 109.2 4.5 -22.1 -52.9 325.8 179.22 175.04 218.16 325.8
8 68.9 52.2 2.3 -8.9 -27.3 155.76 85.9 81.36 107.12 155.76
斜腹杆36 13.9 10.5 1.2 5.8 -14.8 31.38 18.36 5.78 34.62 34.62
-213.12
38 -2.2 -1.6 -0.7 -6.1 8.6 -4.88 -3.62 6.34 -14.24 -14.24
39 -10.9 -8.2 0.2 7.1 -2.6 -24.56 -12.8 -20.84 -7.26 -24.56
41 27.8 18.8 0.4 -7.5 -4.5 59.68 33.92 38.3 34.1 59.68
42 -44.1 -33.4 -1.2 9 13.5 -99.68 -54.6 -56.7 -63 -99.68
44 63 47.7 1.9 -9.9 -22.8 142.38 78.26 76.86 94.92 142.38
45 -94.3 -71.4 -3.1 12.2 37.3 -213.12 -117.5 -111.38 -146.52 -213.12
竖腹杆
9 -5 -3.7 -0.2 0 2.7 -11.18 -6.28 -5 -8.78 -11.18
-22.38 35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37 -9.9 -7.5 -0.5 0 5.5 -22.38 -12.58 -9.9 -17.6 -22.38
40 -9.9 -7.5 -0.5 0 5.5 -22.38 -12.58 -9.9 -17.6 -22.38
43 -9.9 -7.5 -0.5 0 5.5 -22.38 -12.58 -9.9 -17.6 -22.38
表5—2 荷载组合表
6 杆件截面选择
6.1上弦杆
考虑到施工及经济的要求，上弦杆只采用一种截面，因此在上弦杆设计中，需要找到控制杆件。有上述组合结果可得到最大轴力值为
kN N N 6.3761615-== ， cm l cm l y ox 4.482,2.2410==
选用149250170???TM 截面面积： 2
76.50cm A =
回转半径： cm i x 48.4= cm i y 00.6= 重心： cm z 09.30= 长细比： []15084.5348
.42.241====
λλπx ox x i l []1504.8300
.64
.482===
=
λλπy
oy y i l ()()
2
1
2222
222
2
21421???
????
???? ??-?-++
+=z y o o z
y
z y yz i e λλλ
λ
λλλ
其中：
()()[]
66.304.1259.04.117315.1378.61648.471.571.57.009.324
332132
2222222
22
22
==?+?-?===++=++==-=??? ?
?-=∑=w i i i t y x o o o o I cm t b k I cm i i e i cm t z e
6.2628
7.2566.3076
.5078.617.25222=??
?
???=?
?? ?
?+=
w w t o z
l I I A
i λ
()(
)
2
1
2
2
2
2
6.26284.8078.6171.5146.26284.806.26284.8021??
?
????
?????? ??-?-++
+=yz λ
7.82=
由yz λ查6701.0=?
2223
21572.11010
76.506701.0106.376mm N f mm N A N ==???==π?σ 上弦截面符合要求，且经济性较好。
6.2下弦杆
考虑到施工及经济的要求，下弦杆也不改变截面。下弦杆主要承担拉力因此，只验算刚度和强度即可。
下弦杆最大内力cm l cm l kN N oy ox 960,480,76.377max === 实际所需截面积和特性：
[][]cm
l i cm l i mm f N A oy y ox x 84.325096092.125048002.175********
76.3772==≥==≥=?==
λλ
选用： 128200100???TW cm i cm i cm A y x 99.4,4.2,14.322
===
[][]25038.19299
.4960
250
2004
.2480
/21554.11732143777602===
=
========
λλλλσπππy
oy y x ox x i l i l mm N f A N 下弦杆符合要求，且经济性较好。
6.3腹杆
梯形腹杆分为竖腹杆和斜腹杆，且斜腹杆杆件长度不等，因此将一一选取截面，对于竖腹杆则分为端竖杆与其它竖杆。
6.3.1竖腹杆
（1） 对与9杆,杆最大轴力为：-11.18KN,截面采用T 型钢，型号为：
85905.87???TN m l cm l oy ox 200,1602008.0==?=
截面积： 2
60.11cm A =
回转半径： cm i x 47.2= cm i y 05.2= 重心： cm z 92.10= 长细比:[]15078.6447
.2160====
λλπx ox x i l []15056.9705
.2200
===
=
λλπy
oy y i l ()()
2
1
2222
222
2
21421???
????
???? ??-?-++
+=z y o o z
y
z y yz i e λλλ
λ
λλλ
其中：
()()[]
()()
90
51.174856.9761.1231.21451.174856
.9751.174856.972151
.17487.2515.260
.1161.127.250
15.28.095.08.075.8315.1361.1205.247.231.231.24.092.122
12
2
2
2
2224
332132
2222222
22
22
=???
????
?????? ??-?-++
+==??
?
???=?
?? ?
?+=
==?+?-?===++=++==-=??? ?
?-=∑=yz w w t o z
w i i i t y x o o o o l I
I A
i I cm t b k I cm i i e i cm t z e λλ由yz λ查表得621.0=?
2223
21552.1510
60.11621.01018.11mm N f mm N A N x ==???==π?σ 此截面符合要求。
（2） 对35、37、40、43杆最大轴力为：-22.38KN 截面采用T 型钢，型号为9615097???TM ，
cm l cm l oy ox 344,2.2753448.0==?=
截面积： 2
88.19cm A =
回转半径： cm i x 50.2= cm i y 57.3= 重心： cm z 78.10= 长细比： []15008.1105
.22.275====
λλπx ox x i l []15036.9657
.3344
===
=
λλπy
oy y i l ()()
2
1
2222
222
2
21421???
??
?????? ??-?-++
+=z y o o z
y
z y yz i e λλλ
λ
λλλ
其中：
()()[]
()(
)
2
1
2
2
2
2
2224
332132
2222222
2
2
2282.215536.9676.2077.11482.215536.9682.215536.962182
.21557.2592.488
.1976.207.250
92.49.0156.09.07.9315.1376.2057.35.277.177.145.078.12??
?
??
???????? ??-?-++
+==??
?
???=?
?? ?
?+=
==?+?-?===++=++==-=??? ?
?-=∑=yz w w t o z
w i i i t y x o o o o
l I
I A
i I cm t b k I cm i i e i cm t z e λλ08.11057.97=≤=x λ
由x λ查493.0=x ?
222
2158.2210
88.19493.022380mm N f mm N A N x ==??==
π?σ 此截面符合要求。
6.3.2斜腹杆
对于斜腹杆，对其轴力最不利得杆件进行截面选择，则其它杆件均满足。
(1) 轴力最大的杆件为45杆，轴力为-213.12KN ，截面采用T 型钢，型号为117175122???TM
截面积： 2
12.28cm A =
回转半径： cm i x 2.3= cm i y 18.4= 重心： cm z 27.20= 长细比： []150075.822
.364
.262====
λλπx ox x i l []15054.7818
.43
.328===
=
λλπy
oy y i l ()()
2
1
2222
222
2
21421???
????
???? ??-?-++
+=z y o o z
y
z y yz i e λλλ
λ
λλλ
其中：
()()[]
()(
)
2
1
2
2
2
2
2224
332132
2222222
2
2
2217.213354.7867.3096.21417.213354.7817.213354.782117
.21337.2539.1012
.2867.307.250
39.101.15.177.01.12.12315.1367.3018.42.392.292.255.027.22??
?
??
???????? ??-?-++
+==??
?
???=?
?? ?
?+=
==?+?-?===++=++==-=??? ?
?-=∑=yz w w t o z
w i i i t y x o o o o
l I
I A
i I cm t b k I cm i i e i cm t z e λλ075.8240.80=≤=x λ
由yz λ查6743.0=?
2223
2154.11210
12.286743.01012.213mm N f mm N A N ==???==π?σ 此截面符合要求，且经济性较好。
屋架杆件截面选用表：
7 节点设计
在焊接普通钢屋架中，一般采用节点板汇交的各杆件连接在一起，个杆件的内力通过与节点板的焊接取得相互平衡。节点设计应做到传力可靠，构造简单。
为了避免杆件偏心受力，布置桁架杆件原则上应使杆件形心线与桁架几何轴线重合。但焊接钢屋架可取T 型钢背至轴线（靠近中心线）的距离取5mm 的倍数。
节点板边缘与杆件轴线的夹角不应小于
单斜杆与线杆的连接截面尺寸和腹板杆端焊缝长度
画大祥图来确定，但考虑施工误差，宜将此平面尺寸适当放大。
7.1 上弦一般节点选取13节点进行设计
上弦一般节点13
取节点13进行设计先计算腹杆41与节点板的的连接焊缝，41杆肢背的焊缝取mm h f 8=，指尖焊缝取mm h f 6=，所需焊缝长度
肢背mm f h N l w
f
f w 37.61616087.021068.595.607.0265.03
1
=+?????=?=，取40mm 肢尖mm f h N l w
f f w 27.51216067.021059.6835.07.0235.03
=+?????=?=，取30mm
再计算腹杆42与节点板的连接焊缝，42杆肢背的焊缝取
mm h f 8=，指尖焊缝取
mm h f 6=，
肢背mm f h N l w
f f w 52.161616087.021068.995.607.0265.03
1
=+?????=?=，取60mm
肢尖mm f h N l w
f f w 3812160
67.021099.6835.07.0235.03
=+?????=?=，取40mm 上弦杆mm f h N l w
f f w 73.81616087.021054.1037.0231=+????=?=，取80mm
7.2下弦一般节点取 8节点进行设计
下弦一般节点8
先根据腹杆的内力计算腹杆与节点连接焊缝的尺寸，即f h 和w l 。然后根据w l 的大小比例绘出节点板的形状和大小，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。
选用E43焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值w
f f ＝1602
mm N
，实际所需的焊脚尺
寸可由构造确定。
(1)计算腹杆42与节点板的的连接焊缝，42杆肢背的焊缝取mm h f 8=，指尖焊缝取mm h f 6=，所需焊缝长度
肢背mm f h N l w
f
f w 9.541616087.021068.997.07.027.03
1
=+?????=?=，取60mm 肢尖mm f h N l w
f
f w 3.341216067.021099.683.07.023.03
=+?????=?=，取40mm
(2)计算腹杆44与节点板的的连接焊缝，,44杆肢背的焊缝取mm h f 8=，指尖焊缝取
mm h f 6=，所需焊缝长度
肢背mm f h N l w
f
f w 6.711616087.0210142.387.07.027.03
1
=+?????=?=，取80mm 肢尖mm f h N l w
f
f w 43.81216067.021042.3813.07.023.03
=+?????=?=，取50mm （3）其中竖杆43的内力设计值较小，焊接按构造要求采用，取mm h f 6=， mm l 120w =。 下弦杆与节点板的连接焊缝按做作用的荷载与相邻节间弦杆内力差的合力进行计算ΔN ＝325.8－
155.76＝170.04KN 量得焊接板的长度是500mm ，对接焊缝长为500mm （加引弧版施焊）厚度与下弦杆腹板厚度一样为8mm 此对接焊缝受剪力为
V=170.04KN M=170.04×10.5=1785.42mm N ?
剪切应力：τf ＝8
5001070.041.513???＝63.77N/mm 2＜125N/mm 2
焊缝强度满足要求。
弯曲应力：＝85006
1101785.422
4???＝53.562mm N N/mm 2＜125
2mm N
7.3屋脊节点17
屋脊节点17
弦杆的拼接采用水平盖板和竖向拼接板连接，水平盖板（宽240，厚14mm ）和竖向拼接板（宽120mm ，厚8mm ）与T 字刚弦杆的翼缘何腹板等强度连接，计算如下：
钢结构设计说明 一、工程概况 (1结构体系:下部为混凝土框架结构体系,上部固定屋面为钢结构悬挑桁架结构体系。 (2支撑形式:悬梁桁架结构支撑于下部混凝土结构柱和外圈落地钢结构内外柱上。 二、结构设计依据 (一结构设计施工遵循的规范,规程及规定 (1建筑结构可靠设计统一标准GB50068-2001 (2 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版 (3抗震设防分类标准GB50223-2008 (4建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版 (5钢结构设计规范GB50107-2003 (6建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 (7混凝土结构设计规范GB50010-2002 (8冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 (9高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98 (10建筑地基基础设计规范JGJ5007-2002 JGJ61-2003 网壳结构技术规程(11． (12网架结构设计与施工规程JGJ7-91 (13钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程JGJ82-2002 (14建筑钢结构防火设计规范CECS200:2006 (15建筑桩基技术规范JGJ94-2008 (16建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 (17建筑基坑支护技术规程JGJ120-99 (18建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003,J256-2003 (19钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 (20优质碳素钢结构GB/T699-1999 (21碳素钢结构GB/T700-88 (22低合金高强度结构钢GB/T1591-94 (23碳钢焊条GB/T5117-95 (24低合金高强度结构钢GB/T5118-95 (25埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999 (26低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12740 (27熔化焊用焊丝GB/T14957-94 (28气体保护电弧焊用碳钢,低合金钢焊丝GB/T8110-95 (29六角头螺栓GB/T5782 GB/T5782 级-C六角头螺栓(30． (31钢结构用高强度大六角螺栓螺母垫圈技术要求GB/T1228-1231 (32涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装GB8932 (33钢结构防火涂料应用技术规程CECS:24-90
钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》（CBJ68-84））制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－ 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时，对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。
钢结构设计总说明 1.工程概况： 1.1项目名称：浙江环球房地产集团有限公司迪荡新城B2地块。 1.2工程地址：浙江省绍兴市；使用功能：空中连廊。 1.3设计范围：钢结构空中连廊。 2.本工程的主要设计依据： 本工程钢结构的设计、制作、安装须依照以下《规范》和《规程》进行。 2.1《建筑结构可靠度设计统一标准》 2.2《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)(GB50068-2001) 2.3《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版) 2.4《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 2.5《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98) 2.6《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002) 2.7《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》(JGJ82-91) 2.8《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88) 2.9《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 2.10《钢结构防火涂料应用技术规范》(CECS24) 2.11 2.12《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 2.13《圆柱头焊钉》(GB10433-89) 以上各规程、规范、标准、在以下条款中简称《规范》和《规程》。 2.14委托方提供的其它设计资料。 2.15设计荷载标准值： (1)基本风压：0.45kN/m (2)基本雪压：0.45kN/m (3)屋面恒载：8.00kN/m (4)屋面活载：1.00kN/m (5)楼面恒载：5.00kN/m (6)楼面活载：3.50kN/m 2.16 设计标高、尺寸 (1)本工程室内标高%%p0.000相当于地戡报告指定标高现场定，室内外高差为0.450米。 (2)本工程的所注尺寸单位为毫米，建筑标高尺寸单位为米。 3.设计总的要求: 3.1本工程所用材料（包括钢材、焊接材料、高强度螺栓等），应完全符合现行规范、规程及标准的要求。 3.2钢材： (1)本工程使用的钢材要求如下： 所有主钢梁及构件材质均采用Q345GJ-D级钢，支撑等次构件采用Q345GJ-D级钢。其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700的规定。
钢结构设计步骤和设计思路 摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。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 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 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措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概
念清晰、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。[２０] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 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，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,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度内需考虑雪载）,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
两章，“构造要求（原第 8 章）” 中与柱设计相关的内容移入 钢结构设计规范》 2017 最新版— —对抗震更高要求 导读】 目前市面上通用最基础的钢结构设计规范是 GB50017-2003 ， 随着科技的进步，各种计算软件的更新及近年来频发的自然 灾害，尤其是自汶川地震以来，对建筑防灾减灾，尤其是抗 震有更高的要求，基于重重原因，新版《钢结构设计规范》 的修订出台是设计师一直很期待的。 12017 最新版《钢结构 设计规范》主要修订内容如下： 01 术语和符号（第 2 章） 删除了原规范中关于强度的术语 ,增加了本次规范新增内容 的术语。 02 基本设计规定（第 3 章）增加了“结构体系”和“截面板件 宽厚比等级”；“材料选用”及“设计指标”内容移入新章节“材料 第 4 章）”；关于结构计算内容移入新章节“结构分析及稳 定性设计（第 5 章）”；“构造要求（原第8 章）” 输及安装的原则性规定并入本章。 03 受弯构件的计算 （原第 4 章）改为“受弯构件（第 6 章）” 移入本章。 04 轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算（原第 5 章）改 为“轴心受力构件（第 7 章）”及“拉弯、压弯构件（第 8 章）” 中制作、运 增加了腹板开孔的内容，“构造要求” 中与梁设计相关的内容
第7 章。 05 疲劳计算（原第6 章）改为“疲劳计算及防脆断设计（第 16 章）”增加了简便快速验算疲劳强度的方法，“构造要求（原第8 章）”中“提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求”移入本章，并增加了抗脆断设计的补充规定。 06 连接计算（原第7章）改为“连接（第11章）”及“节（点第
钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 （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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住 宅和临时建筑等。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 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 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措施。运用概念设计可以在早期迅速、有 效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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。（无论结构软件 如何强大，扎实的结构概念和力学分析，及可靠的手算能力，才是过 硬的素质。）钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 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，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大 悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪
压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），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。（把受力单元尽可能的向结构外围布置，是充分利用材 料性能的关键，就像中空的竹子一样，所以外强内弱很重要。） 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。
最近审查的钢结构图纸较多，发现施工图钢结构设计说明和计算书中依据的许多规范已废止，原因大概有二种，一是采用的计算软件版本过低，软件本身采用旧规范，二是钢结构说明直接套用别人的旧说明，设计人员未及时更新。现把常用的一些与设计有关的规范列于下面，给出的均为国家已经颁布的最新版本（更新至2013年6月）。对目前尚在编制阶段的相关规范，待正式颁布后，再及时更新。 1.钢结构设计依据标准 【通用标准】 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 【高层高耸钢结构标准】 《高层民用建筑钢结构技术规程》JCJ99-1998 《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》CECS 230-2008《高耸结构设计规范》GBJ135-1990
《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010 注：代替《网壳结构技术规程》JGJ61-2003和《网架结构设计与施工规程》JGJ7-1991 《膜结构技术规程》CECS 158-2004 【轻型钢结构标准】 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102-2002 《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144-2002 《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ 209-2010 《拱形波纹钢盖结构技术规程》CECS167-2004 【组合结构标准】 1.《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28-1990) 2.《矩形钢管混凝土结构设计规程》(CECS 159-2004) 3.《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001) 4.《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》(CECS188-2005) 5.《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-2006) 6.《组合楼板设计与施工规范》(CECS273-2010) 7.《空心钢管混凝土结构技术规程》(CECS254-2009)
个人简历 姓名：XXX 性另V：女 出生年月：1976-08-24 联系电话：0 学历：本科第一外语：英语 住址：请换成自己的真实地址！ 电子信箱：resume@f换成自己的真实信箱！ 求职意向： 目标职位：项目工程师，结构/ 土木/土建工程师，室内外装潢设计 目标行业：建筑与工程，房地产开发，其他行业 期望薪资：面议 期望地区：上海市 到岗时间：新岗位能够多长时间内到任 工作经历： 2006/07 —现在xx公司 所属行业：建筑与工程 钢结构设计部钢结构设计工程师 主要职责： 接受部门领导指定的具体项目的售前结构报价，合同后项目的结构设计和现 场技术指导等，完成与设计院及业主和相关总包，审图方面的协调，沟通。 汇报对象：设计经理 下属人数： 工作业绩： 1主持设计上汽临港三期厂房的钢结构设计和次结构设计。 2参与**钢丝厂房的部分主结构和吊车结构的设计与计算。 3独自完成**项目系列的厂房和雨篷的钢结构设计等。 2003/02 —2006/07 ** 有限公司 所属行业：建筑与工程 幕墙部幕墙设计工程师 主要职责：
作为幕墙工程师，工程项目合同签订以后，负责与业主及设计院的相关人员 沟通了解该工程的结构情况及建筑的具体要求，进一步从外观到内部的具体 节点连结进行详细的设计，提交施工图给业主确认后向工厂提供各种材料订 单及型材的加工图，在工程后期负责指导现场的施工，解决现场岀现的问题 直到最终该工程竣工。 汇报对象：设计部经理下属人数： **公司新加坡分公司 所属行业：建筑与工程 设计工程部幕墙设计师 主要职责： 以英语为工作语言，负责设计新加坡政府组屋 HDB 中所有的门窗和幕墙的节 点连结，立面分隔及现场指导。 汇报对象：部门经理 下属人数： 工作业绩：在设计经理的指导下独自负责新加坡的 HDB 门窗领域，为公司获 取最大的利益。 **华兴公司项目部 所属行业：建筑与工程 钢结构设计部钢结构设计工程师 主要职责： **站三期是中国与加拿大合作的项目， 其钢结构占了很大的比重， 我负责将加拿大的钢结构初步框架图进行二次设计，从具体的钢结构施工图 设计到绘制构件加工图，并且对每一个梁柱进行编程计算检验强度刚度和稳 定性。 工作业绩：用 MATHCA 语言编写程序计算钢结构，为公司节省了聘请外籍设 计工程师的大笔费用；掌握钢结构设计中的力学分析，为专业的深入打下扎 实的基础；去现场指导增强现场管理能力 . 2001/12 — 2003/02 1998/07 — 2001/12 教育培训: 2006/09 —至今 **大学 工业与民用建筑 硕士
钢结构建筑设计规范 《钢结构设计规范》基本参考依据： 《钢结构设计规范》（GB50017-2003中华人民共和国国家标准）》本规范内容包括：术语和符号、基本设计规定、受弯构件的计算、疲劳计算、构造要求、塑性设计、钢管结构、钢与混凝土组合梁等11部分。钢结构建筑设计规范参考资料信息： 在钢结构工程在设计中，要做到技术先进、经济合理、安全适用并确保质量，必须正确地选用并遵守下列相应的技术规范、规程与标准。 1.GBJ68-84《建筑结构设计统一标准》规定了各种建筑结构设计应采用的理论及设计原则，是制订各类建筑设计规范所遵循的基本依据。 2.GBJ9-87《建筑结构荷载规范》规定了各类常用荷载的取值标准与方法，但对特殊用途的建筑物及构筑物尚应参考相应的专门行业标准取值。 3.GB11-89《建筑抗震设计规范》为设计地震区建筑物时应遵循的规范，由于该规范对钢结构建筑设计的规定尚不足，设计时尚应参考其他专业抗震设计规程(如冶金建筑抗震设计规程等)进行。 4.GBJ17-88《钢结构设计规范》为进行型钢、钢板等常用截面钢构件设计时应遵循的基本规范。 5.GBJ18-87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》与YBJ216-88《压型金属板设计施工规程》分别为设计薄板冷弯成型的冷弯薄壁型钢及压型金属板时，应遵循的专门规范和规程。
6.钢结构构件间的连接设计与施工尚应遵循JGJ81-91《建筑钢结构焊接与验收规程》及JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》的规定。 7.当设计钢管混凝土结构或钢一混凝土组合楼盖时，尚应遵循CECS8:90《钢管混凝土结构设计与施工规程》及YB9238-92《钢一混凝土组合楼盖设计与施工规程》的专门规定。 8.钢结构工程设计时，尚应了解有关钢结构施工验收的相应要求，即GB50205-95《钢结构工程施工与验收规范》及GB50221 -95《钢结构工程质量检验评定标准》中有关质量检验、尺寸公差标准要求。 9.钢结构工程设计时，在符号、基本术语等方面应遵循GBJ132-90《工程结构设计基本术语和通用符号》的规定。
轻型房屋钢结构工程设计专项资质标准 一、总则 （一）本标准所指轻型房屋钢结构工程，包括网架、网壳、单层刚架、排架、多层框架、索膜结构、压型拱板等钢结构工程。 （二）轻型房屋钢结构工程设计专项资质等级分为甲、乙两个级别。 二、标准 （一）甲级 1、资历和信誉 （1）具有独立企业法人资格； （2）企业有良好的社会信誉并有相应的经济实力，企业注册资本金不少于100万元人民币； （3）近五年内完成“轻型房屋钢结构工程规模划分表”中1级工程设计不少于3项。 2、技术条件 （1）企业主要技术负责人或总工程师，应具有大学本科及以上学历，不少于6年从事钢结构工程设计经历，并主持过1级轻型房屋钢结构工程设计3项，具备注册工程师执业资格或高级专业技术职称； （2）专业配备齐全、合理。主要专业技术人员不少于“主要专业技术人员配备表”中的规定。其中，非注册人员应参加过1级轻型房屋钢结构工程设计不少于1项，或2级轻型房屋钢结构工程设计不少于2项，具备中级及以上专业技术职称。 3、技术装备及管理水平 （1）具有完善的工程计算机辅助设计系统，固定的工作场所； （2）企业管理组织机构健全，具有完善的标准体系、质量体系、安全保障及环保措施。 （二）乙级 1、资历和信誉 （1）具有独立企业法人资格； （2）企业有较好的社会信誉并有一定的经济实力，企业注册资本金不少于50万元人民币。 2、技术条件 （1）企业主要技术负责人或总工程师，应具有大学本科及以上学历，不少于6年从事钢结构工程设计经历，并主持过2级轻型房屋钢结构工程设计不少于3项，具备注册工程师执业资格或中级及以上专业技术职称； （2）专业配备齐全、合理。主要专业技术人员不少于“主要专业技术人员配备表”中的规定。其中，非注册人员应参加过2级轻型房屋钢结构工程设计不少于2项，具备中级及以上专业技术职称。 3、技术装备及管理水平 （1）具备必要的工程计算机辅助设计系统和固定的工作场所； （2）有完善的质量保证管理体系和技术、经营、人事、财务、档案等管理制度。
1-1在高层钢结构设计中，为什么说水平荷载成为决定因素，结构侧移成为控制指标? 一方面结构自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房髙度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比；另一方面，对某一高度的楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化，从而使合理确定水平荷载比确定竖向荷载困难。 1)结构顶点的侧移△与结构高度H的四次方成正比;2)结构的侧移与结构的使用功能和安全有着密切的关系; 过大侧移会使人产生不安全感；使填充墙和主体结构出现裂缝或损坏，影响正常使用；因P-△效应而使结构产生附加内力，使结构安全受威胁。 1-2在高层钢结构设计中，为什么需要考虑柱的轴向变形和梁柱节点域的剪切变形？ 在高层钢结构中，由于柱中轴力大（特别是底层柱），因而轴向变形大，同时各柱轴向变形差异随房屋高度的增加而加大。当房屋很高时，中柱和边柱的轴向压缩差异将会达到较大数值，其后果相当于连续梁的中间支座产生沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。因此，若忽略柱中轴向变形，将会使结构内力和位移的分析结果产生一定的误差。另一方面，在高层建筑中，特别是在超高层建筑中，柱的负载很大，其总高度又很大，整根柱在重力荷载下的轴向变形有时可能达到数百毫米，对建筑物的楼面标高产生不可忽视的影响。因此，在构件下料时，应根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整。 在结构设计中，钢框架的梁、柱大都采用工字形或箱形截面，若假设梁、柱端弯矩完全由梁、柱翼缘板承担，并忽略轴力对节点域变形的影响，则节点域可视为处于纯剪切状态工作，加之节点域板件一般较薄，剪切变形较大，因此，对结构内力和侧移的影响不能忽视。 1-3试述线性构件、平面构件和空间构件的特点与区别。 (1)线形构件具有较大长细比的细长构件，称为线形构件或线构件。当它作为框架中的柱或梁使用时，主要承受弯矩、剪力和压力，其变形中的最主要成分是垂直于杆轴方向的弯曲变形。当它作为桁架或支撑中的弦杆和腹杆使用时，主要是承受轴向压力或拉力，轴向压缩或轴向拉伸是其变形的主要成分。 线构件是组成框架-支撑体系、框架-剪力墙体系的基本构件。 (2)平面构件具有较大横截曲宽厚比的片状构件，称为平面构件或面构件。它作为楼板使用时，承受平面外弯矩，垂直于其平面的挠度是其变形的特点。它作为墙体使用时，承受着沿其平面作用的水平剪力和弯矩，也承担一定的竖向压力；弯曲变形和剪切变形是墙体侧移的主要成分。面构件出平面方向的刚度和承载力很小，结构分析中常略去不计。 面构件是组成框架-剪力墙体系、框架-核心筒体系的基本构件。 (3)空间构件由线构件和（或）面构件组成的具有较大横截面尺寸和较小壁厚的组合构件，称为空间构件或立体构件。框筒就是由梁和柱等线构件组成的空间构件；框架-核心筒体系中的核心筒常由面构件组成空间构件；巨型结构体系中的巨型柱常由线构件或线构件与面构件组合成空间构件，其巨型梁通常由线构件组成。在高层建筑结构中，空间构件作为竖向筒体或巨型柱使用时，主要承受倾覆力矩、水平剪力和扭转力矩。与线构件和面构件相比，它具有较大的抗扭刚度和极大的抗推刚度，在水平荷载下的侧移较小，因而在高层或超高层建筑中，宜尽量选用空间构件。 空间构件是框筒体系、筒中筒体系、束筒体系、支撑框筒体系、大型支撑筒体系及巨型结构体系中的基本构件。2-1试述高层建筑结构类型及其主要特征。 根据主要结构所用材料或不同材料的组合可将高层建筑结构分为：钢筋混凝土结构、纯钢结构、钢-混凝土混合结构和钢-混凝土组合结构四种结构类型。后三种可归属于高层建筑钢结构范围，统称髙层建筑钢结构。这三种结构类型的主要特征分别为： 1.纯钢结构 这种结构类型的梁、柱及支撑（含等效支撑，如钢板剪力墙、嵌入式内藏钢板支撑剪力墙和带竖缝的混凝土剪力墙）等主要构件均采用钢材。 该类型主要用于纯框架体系或框架-支撑（等效支撑）体系。 2.钢-混凝土混合结构 这种结构类型的梁、柱构件采用钢材，而主要抗侧力构件采用钢筋混凝土内筒或钢筋混凝土剪力墙。 该类型主要用于框架-内筒体系或框架-剪力墙体系。 3.钢-混凝土组合结构 这种结构类型包括钢骨（型钢）混凝土结构、钢管混凝土结构。该类结构的柱和主要抗侧力构件（筒体、剪力墙等竖向构件）常采用钢骨混凝土或钢管混凝土，而梁等横向构件仍采用钢材。 2-2试述高层建筑钢结构体系的分类方法及其适用范围。 根据抗侧力结构的力学模型及其受力特性，可将常见的高层建筑钢结构分成如下四大体系：框架结构体系、双重抗侧力结构体系、筒体结构体系和巨型结构体系。框架体系由于结构自身力学特性的局限，对于30层以上的楼房经济性欠佳。双重抗侧力体系是在框架体系中增设支撑或剪力墙或核心筒等抗侧力构件，其水平荷载主要由抗侧力构件承担，可用于30层以上的楼房。当房屋层数更多时，由于支撑等抗侧力构件的高宽比值超过一定限度，水平荷载产生的倾覆力矩引起的支撑等抗侧力构件中的轴压应力很大，结构侧移也较大，宜采用加劲框架-支撑体系，利用外柱来提高结构体系的抗倾覆能力。随着房屋高度的增大，水平荷载引起的倾覆力矩，按照房屋高度二次方的关系急剧增大。因此当房屋层数很多时，倾覆力矩很大，此时宜采用以立体构件为主的结构体系，即简体体系或巨型结构体系。这种结构体系能够较好地满足很高楼房抗倾覆能力的要求。
钢结构设计全流程详细内容 前言 随着钢结构应用的急剧增长，结构形式日益丰富，不同的结构体系和截面特性的钢结构，其结构延性差异较大，为贯彻国家提出的“鼓励用钢、合理用钢”的经济政策，根据现行《建筑抗震设计规范》GB50011（简称“抗规”）及《构筑物抗震设计规范》GB50191规定的抗震设计原则，针对钢结构特点，《钢结构设计标准》GB50017-2017（简称“新钢标”）增加了钢结构的抗震性能设计内容。根据性能设计的钢结构，其抗震设计准则为：验算本地区抗震设防烈度的多遇地震作用的构件承载力和结构弹性变形（小震不坏）、根据其延性验算设防地震作用下的承载力（中震可修）、验算罕遇地震作用的弹塑性变形（大震不倒）。 对于很多结构，地震作用并不是结构设计的主要控制因素，其构件实际具有的受震承载力很高，因此，抗震构造可适当的降低，从而降低能耗，节省造价。 抗震设计的本质是控制地震施加给建筑物的能量，弹性变形与塑性变形（延性）均可消耗能量。在能量输入相同的条件下，结构延性越好，弹性承载力要求越低，反之，结构延性差，则弹性承载力要求高，在新钢标中简称为“高延性-低承载力”和“低延性-高承载力”两种抗震设计思路，均可达成大致相同的设防目标。结构根据预先设定的延性等级确定对应的地震作用设计方法，称为“性能化设计方法”。 结构遵循现有的抗震规范规定，采用的也是某种性能化设计的手段，不同点仅在于地震作用按小震设计意味着延性仅有一种选择，由于设计条件及要求的多样化，实际工程按照某类特定延性的要求实施，有时将导致设计不合理，甚至难以实现。大部分钢结构由薄壁板件构成，针对结构体系的多样性及其不同的设防要求，采用合理的抗震设计思路才能在保证抗震设防目标的前提下减少结构的用钢量。虽然大部分多高层结构适合采用高延性-低承载力的设计思路，但是对于多层钢框架结构，在低烈度区，采用低延性-高承载力的抗震思路可能更合理，单层工业厂房也更适合采用低延性-高承载力的抗震设计思路。对于高烈度区的结构及较高的钢框架结构，设计中不应采用低延性结构，建议采用高延性-低承载力的抗震设计思路。
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一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3基本设计规定 3.1设计原则 3.2荷载和荷载效应计算 3.3材料选用 3.4设计指标 3.5结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1强度 4.2整体稳定 4.3局部稳定 4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1轴心受力构件 5.2拉弯构件和压弯构件 5.3构件的计算长度和容许长细比 5.4受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1一般规定 6.2疲劳计算 7连接计算 7.1焊缝连接 7.2紧固件（螺栓、铆钉等）连接 7.3组合工字梁翼缘连接 7.4梁与柱的刚性连接 7.5连接节点处板件的计算 7.6支座
8构造要求 8.1一般规定 8.2焊缝连接 8.3螺栓连接和铆钉连接 8.4结构构件 8.5对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求 8.6大跨度屋盖结构 8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8制作、运输和安装 8.9防护和隔热 9塑性设计 9.1一般规定 9.2构件的计算 9.3容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1一般规定 10.2构造要求 10.3杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1一般规定 11.2组合梁设计 11.3抗剪连接件的计算 11.4挠度计算 11.5构造要求 附录 A 结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附：本规范用词说明 附：修改条文说明 其中下面打—的节为新增，下面打~~的节为有较多修改。
钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者：佚名 时间：2008-7-30 浏览量： 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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
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措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
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,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,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,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。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。[19] 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
钢结构设计说明 一、工程概况: 1. 本工程为重庆市葛松农业开发有限公司钢结构工程。长度100.0mm，跨度10.0m，柱高: 3-6m，柱距:6.0m，建筑面积:1000.0平方米/栋，总钢结构建筑面积8万平方米。 2. 本图中所注尺寸除标高以米为单位外，其余均为毫米为单位，?0.000标高是以室内地 面标高为绝对标高。 3. 本工程结构形式:主体采用轻钢结构。柱为焊接钢管柱，屋架为钢管圆钢组焊三肢格构 式弧形钢屋架。 4. ，屋面:屋面为0.426mm厚Yx25-210-840型单层彩色钢板。檩条采用冷弯薄壁 C100X40X2.0型钢檩条，材质:Q345B。 5. 屋面排水方式，:屋面排水为散排。 6. 结构合理使用年限15年。 7. 该厂房生产物品为非燃烧品，火灾危险性为戊类，建筑安全等级二级。 8. 图中未尽事宜，，由建设方、设计方协商解决。 二、结构设计说明: 设计依据的技术规范与规程; 1、《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012) 2、《钢结构设计规范》 (GBJ50017-2003) 3、《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)
(GBJ18-2002) 4、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 5、《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001) 6、《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011) 7、《建筑设计防火规范》 (GB50016-2012) 8、《工业企业采光设计标准》 (GB50033-91) 9、《碳钢焊条》 (GB/T5117-95) 10、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (GB8923.1-2011) 11、《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》 (GB50212-2002) 三、结构材料 1、本钢结构工程钢管钢筋组焊三肢格构式弧形钢屋架及其连接板均采用Q235- B.F钢，其化学成分和力学性能应符合《碳素结构钢技术条件》(GB700-88)标准中的有关规定。 2、檩条及其次要构件均采用Q235钢，其材料性能应符合《碳素结构钢技术条件》(GB700-88)标准中的有关规定。 3、除注明者外，所有结构用加劲板、连接板一律为6mm。 4、焊接连接，:所有焊缝均为三级焊缝，焊缝厚度除注明外，焊缝厚度hf?1.2倍最薄焊件厚度。焊条选用E43XX型焊条。 四、钢结构的制作: 1、钢管组焊三肢格式弧形钢屋架制作时，应按图放样制作。采用工装夹具控制屋架几何尺寸，减少焊接变形。 2. 钢管组焊三肢格式弧形钢屋架上、下弦五，对接接头，应在接口打坡口<或处预留2mm宽缝隙>，以增强其焊接强度，以保证接头强度足够。在实际制作时，应使你上下弦杆及斜腹对接接头不在同一截面上，并相互错位在200mm以上，以避免削弱屋架强度。 3、C型钢檩条与檩托的连接，采用12C级螺栓连接。
一、设计资料 1.设计一房屋跨度为24m的钢屋架，房屋平面尺寸为24m?54 m，地区雪压0.7KN/m2，基本风压为0.45 KN/m2，分项系数为1.4，冬季室外计算温度为-20，不考虑地震设防。 2.钢材选用Q235-B?F，焊条采用E43型，手工焊；上弦坡度i=1/10，端部高度H0=2m,每端支座缩进0.15m,下弦起拱50mm. 3.荷载 恒荷载标准值： SBS沥青改性卷材 0.35 KN/m2 20 mm厚水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 150 mm厚加气混凝土保温层 0.4 KN/m2 1.2?6m大型屋面板和灌缝 1.6 KN/m2 吊顶 0.4 KN/m2 屋架支撑自重为0.12 ?0.011L0 0.384KN/m2 活荷载标准值： 屋面活荷载（雪载） 0.7 KN/m2 二、设计步骤及设计内容 1.画出该建筑物的平面图； 2.确定屋架的形式和几何尺寸，确定节点尺寸以及计算各杆件长度；绘制屋架的几何尺寸图； 3.屋架杆件的内力组合；荷载组合，计算在单位力作用左半跨的
杆件内力系数；并绘制内力系数图； 4.杆件截面选择，按轴心受力构件（拉杆或压杆）进行设计； 5.焊缝计算，焊缝在轴心力作用下的强度计算； 6.节点设计，根据节点板的几何尺寸，计算焊缝的实际长度，根据计算焊缝的实际长度绘制节点图； 7.绘制屋架施工图。 三、设计内容 1.杆件尺寸 桁架计算跨度: m 7.2315.02240=?-=l 跨中及端部高度： 桁架的中间高度： 0123.72.005 3.19m 2 102 l h h i =+=+ ?= 在23.7m 的两端高度： m 00.2=h 在24m 轴线处端部高度： 1.990m h = 桁架跨中起拱50mm 。 2.结构形式与布置 桁架形式与几何尺寸如图3.1所示。
GB50017-2017《钢结构设计规范》一、章节目录 1总则 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3基本设计规定 3.1设计原则 3.2荷载和荷载效应计算 3.3材料选用 3.4设计指标 3.5结构或构件变形的规定 4受弯构件的计算 4.1强度 4.2整体稳定 4.3局部稳定 4.4组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 5轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算 5.1轴心受力构件 5.2拉弯构件和压弯构件 5.3构件的计算长度和容许长细比 5.4受压构件的局部稳定 6疲劳计算 6.1一般规定 6.2疲劳计算 7连接计算 7.1焊缝连接 7.2紧固件（螺栓、铆钉等）连接 7.3组合工字梁翼缘连接 7.4梁与柱的刚性连接 7.5连接节点处板件的计算 7.6支座
8构造要求 8.1一般规定 8.2焊缝连接 8.3螺栓连接和铆钉连接 8.4结构构件 8.5对吊车梁和吊车桁架（或类似结构）的要求 8.6大跨度屋盖结构 8.7提高寒冷地区结构抗脆断能力的要求 8.8制作、运输和安装 8.9防护和隔热 9塑性设计 9.1一般规定 9.2构件的计算 9.3容许长细比和构造要求 10钢管结构 10.1一般规定 10.2构造要求 10.3杆件和节点承载力 11钢与混凝土组合梁 11.1一般规定 11.2组合梁设计 11.3抗剪连接件的计算 11.4挠度计算 11.5构造要求 附录 A 结构或构件的变形容许值 附录 B 附录 C 附录 D 附录 E 附录 F 梁的整体稳定系数 轴心受压构件的稳定系数 柱的计算长度系数 疲劳计算的构件和连接分类 桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定计算 附：本规范用词说明 附：修改条文说明 其中下面打—的节为新增，下面打~~的节为有较多修改。
[ 「上海环球金融中心钢结构设计与施工」 2009.9.25 杭州 日本构造计画研究所上海代表处 首席代表郭献群 讲义纲要 1．项目简介 2．结构设计简介 1)结构体系 2)设计参数 3)抗风抗震设计 4)结构实验 3．确保钢结构施工质量及精度的设计考量及施工措施 1）钢材选用及特殊规格要求，材料试验 2）焊工考核及工艺施工试验 3）高强螺栓的选用及施工试验 4）关键结构节点的设计及施工 5）特大型铸钢件的设计及施工 6）顶部结构的设计与施工 4．阻尼器在本项目中的应用 1）阻尼器的种类，原理及用途 2）本项目阻尼器的设计及效果
上海环球金融中心的结构设计与施工 １．项目概要 上海环球金融中心位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易中心区、是上海的世界金融中心建设的标志性项目。上海环球金融中心在外观造型新颖的建筑物中提供最顶尖的办公环境同时有机地配置了酒店、观光设施、会议设施、商铺等的多业种商业设施。建筑物的规模为：总建筑面积：381，600㎡、地上101层、地下3层、高度达492m。 ２．结构设计概要 2.1结构体系 以下结构要素的有机结合形成一个抗侧力的效率高且却结构安全储备的冗余度高的结构体系。 ① 巨型柱（M egacolumn ）(内置钢 结构的巨型RC 柱)、巨型斜支撑(M egadiagonal )（巨型混凝土填充钢架斜支撑）、带状桁架(钢架桁架)组成外围巨型结构(图2-1-1) ② 内置钢架的钢筋混凝土设施核心(图2-1-2) ③ 在核心筒墙和外围巨型结构的巨型柱之间产生相互联结作用的3层高钢架外伸桁架(图2-1-1、 图2-1-3) ④ 把每12层的垂直荷载转移到巨型柱和核心筒墙上的转换桁架（图2.1-4）和外围的带状桁架(图 2-1-3) 同时，为了确实实现及提供与本建筑顶尖性能相称的居住性能，如图2.1-5所示，在酒店层上部第90层设置了2台可动质量为150t 高效的主动控制阻尼器（主动控制多段钟摆型）。