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浙江大学钢结构研究室 钢结构设计 浙江大学建筑工程学院 钢结构研究室 钢结构的设计一般过程 1. 结构选型与结构布置 2. 确定选用的钢材牌号 3. 建立结构的计算简图，确定荷载 4. 进行结构内力分析与组合 5. 进行各构件的截面设计 6. 进行构件相互间的连接设计 7. 绘制施工详图，编制材料表 结构选型与布置 钢结构体系选择：根据结构的受力情况，使用功能等方面 选择最有效率，适合现有制造水平的， 安全性好，造价低的。 结构布置：平面布置，竖向布置，支撑布置，维护结构布置等等 返回 下一页 钢结构体系与组成构件 结构荷载：竖向荷载，水平荷载 结构传力体系： 竖向荷载传递体系 水平荷载传递体系 结构体系就是两种体系的结合 确定选用的钢材牌号 选用依据： 1，应根据结构的重要性（损坏带来后果的严重性） 2，荷载特征（静力荷载、动力荷载等） 3，连接方法（焊接或非焊接） 4，工作环境（低温等） 结构形式、应力状态（拉应力或压应力） 板件厚度 Q235，Q345，Q390，Q420 返回 建立结构的计算简图，确定其所受的各类荷载 结构计算简图：符合实际情况，尽量简化。 依据简图导算荷载 竖向荷载： 永久荷载 D 可变荷载 L 雪荷载 其他竖向荷载（积灰荷载） 水平荷载 风荷载 W 地震荷载 E 其他水平荷载（吊车制动荷载） 返回 按不同荷载分别进行结构内力分析，进行内力组合, 按不同荷载分别进行结构内力分析，进行内力组合，确定各构件在最不利组合下产生的最大内力。 一般组合： 1.35D+0.7x(1.4L) 恒荷载控制 1.2D+1.4L 1.2D+1.4L+0.6x1.4W 活荷载为主的有风组合 1.2D+1.4x0.7(或0.9)L+1.4W 风荷载为主的组合 0.9(1.0)D+1.4W 风荷载为主倾覆验算 1.2(D+0.5L)+1.3E 地震工况 D+0.5L+1.3E 地震工况倾覆验算 注意： 当刚架内力采用二阶弹性分析时和采用塑性设计时,均应先进行荷载组合而后按各荷载组合进行内力分析。 返回 三角形屋架 内力组合通常只考虑一种情况: “永久荷载＋雪荷载和屋面均布可变荷载中的较大者”，考虑全跨满载。 对芬克式和扇式三角形屋架，这里需说明3点： 1.不论弦杆和腹杆，都是全跨满载时使杆件内力为最不利，因而不需考虑雪荷载等在半跨上作用的情况； 2.屋架的屋面坡度通常都小于30o，此时屋面的风荷载一般为吸力，因此风荷载不参与内力组合； 3.当屋面荷载特轻而风荷载特大时，还应考虑“永久荷载＋风荷载”的组合，以考察在风的吸力作用下使屋架下弦杆等拉杆变成压杆和支座反力变向的可能性。在计算此荷载组合时，永久荷载的分项系数应取1.0。 梯形屋架 内力组合时通常都需考虑以下几种基本组合： 1、“永久荷载＋雪荷载和屋面均布可变荷载中的较大值”，考虑满跨荷载； 2、“永久荷载＋半跨雪荷载和半跨屋面均布可变荷载中的较大值”，要考虑左半跨和右半跨两种受荷情况。 当采用钢筋混凝土大型屋面板等重屋面时，还要考虑屋架在安装时的半边受荷情况，即半跨的屋面板已吊装、另半跨屋面板未吊装时： 3、“满跨屋架自重＋半跨（左半或右半两者）屋面板和施工荷载”，用以考察腹杆中是否有内力变号的可能性。 进行各构件的截面设计 初估截面 截面验算 构造要求 返回 进行构件相互间的连接设计 各种连接的构造 传力路线 计算内容 返回 绘制施工详图，编制材料表 施工图包括： 结构设计总说明 布置图(构件布置与编号) 构件和节点详图 必要说明 材料表 钢结构设计所用的规范 建筑结构荷载规范（GB50009-2001） 钢结构设计规范（GB50017-2003） 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50017-2003） 钢结构工程施工质量验收规范（ GB50205-2001） 高层民用建筑钢结构技术规