传统钢结构设计方法中存在的问题.docx

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1、传统钢结构设计方法中存在的问题从设计理念上，在传统的分析过程中，采用线弹性分析方向，忽略了二阶效应及初始缺陷等因素，而在获取杆件内力后，在构件承载能力校验上，补偿性地考虑二阶效应、初始跳陷及残余应力等的影响.而对于简单规则的结构设计而言,这样的设计方法能满足单根构件设计要求。但是，这种补偿机制，是否正确呢？传统钢结构设计存在明显的问题：不能反映构件真实的受力情况低估与其相连的构件以及节点上的设计弯矩设计流程C对于筒中和爆则的结构.这样的设计方法能满足中根构件设计要求.但这种补偿机制是否正确？A不能反映构件（实的受力情况低估与其相连的构件以及节点上的设计弯矩柱底弯矩为零；I对柱子截面:IU1尺寸

2、的设计I:是合理的.三三三*查表获得|,柱子设计Ii:强度问题？1.松子受力髭古正S1.1.2,我庇马把为雯I.如何设计柱脚？举例：一悬臂柱仅承受轴向压力P若采用传统线抑性分析方法，通过有效长度法对柱子设计强度进行折减，能获得合理的柱了被面设计。但是：柱了真实的受力分析是否正确？柱底弯矩为零,如何设计柱脚？:线弹性分析结果：;I轴力：P,柱底弯矩：OI二二K二二:I假设有效计算K度系数IJ=2.0（总臂构件）：依据二阶分析，真实的柱底弯矩应该包含二阶弯矩，如卜.图所示:一阶分析二阶分析有效长度法其它症结：真实结构中，有效长度系数K常难以确定斜撑等抗测组件对测向刚度的贡献难以计入假设所有构件同时

3、发生屈曲其实结构中，有效长度系数K常难以确定对于卜面更杂的空间网壳，如何明确每根构件的有效计算长度？有效长度=?有效长度=?斜撑等抗恻组件对侧向刚度的贡献难以计入依据规范所提供的公式，般忽略斜掾等组件对侧向刚度的贡献。假设所有构件同时发生屈曲（BUCkIing）对于下面的常规结构，不可能出现所有柱子同时发生屈曲:因此在实际应用上,传统线弹性分析方法有着许多局限性，对很多普通结构都碰到困难，更不用说更杂的结构体系了，对于张拉体系更是束手无策.钢结构设计中，设计人员必须合理选用钢材、连接材料、焊接材料。但是，当前一些设计人员缺乏发杂工程设计经验，在实际工作中存在盲目追求高标准的的问题，陵意增加安全

4、等级，结构构件不分主次，重要性系数的取值被不断加大，杆件应力比的取值过低：对下焊缝的等级不加以区分，一律使用一级全熔透饵健；对于钢材的等级也不根据使用条件、部位等进行区分，一律取C级或是d级：不分情况，一味选取高强度420、490MPa的钢材：对于“焊接残余应力”分布规律不够了解，错误提出消除“焊接残余应力”，最终导致设计方案不合理。稳定性设计问题稳定性是现代建筑工程设计和施工的基本诉求。设计人员工作经验不足，导致其不注重构件结构的稳定性控制，以致于钢结构的设计过程中产生.失稳的问题，直接影响到建筑整体性能。目前，不少新型的建筑材料应用于钢结构设计，以致于建筑钢结构设计的难度大大增加，稔定性控

5、制也相对较难，以致于建筑结构设计与工程后期出现各种问题。节点设计何巡钢结构设计中节点设计时个重要内容,要求设计人员结合钢结构实际情况，综合分析节点形式，进而时整体结构加以分析.在钢结构设计时，普遍存在结构分析模型与设计节点不匹龙的现缴。设计人员要应用钱链和刚接形式进行节点设计，以提升其整体质量。不少设计单位，钢结构设计水平较低，设计人员缺乏实践经验，盲目照搬规范，套程序，对所设计成果心中没底，仅仅绐出,构件布置图”就算完成任务，且有些布置图仅仅是一个简单的单线条图，对关键的“节点设计”不分怙况，一律采用“全焊接节点“广全铸钢节点”，至于节点是否安全、构造是否合理、是否能做出来心中一概无底，存在

6、严重质量隐患。防火防腐设计问题钢结构白身并没有非常好的抗腐蚀性，当其处r有侵蚀性的环境里，会在很短的时间内发生锈蚀，构件和结构承我力受到影响，甚至是引发倒塌事故，因此必须宙视钢结构防火防腐设计。钢构件在使用涂料进行防腐涂装时，主要分为机械除锈与手工除锈两种方式，处理过的钢材的表面应不存在焊疤、焊渣、油污、水、毛刺、灰尘等：镀锌构件，采取酸洗除锈的方法，耍求钢材表面露出金属的色泽，不存在污渍与酸液残留。同时，设计中应根据规范要求注明防火涂料种类、涂装层数和涂层厚度等。K-，一上jr-k.kIv-*-i-t-.d1.rr-Fr*rrr?*r*-rr-rIii1.i1.1.1.1.1.1.ii1.1

7、.1.1.iin.I、门式刚架问答一看弯矩图时，可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系？答：受弯构件受弯承载力Mx(yx*Wx)+My(Yy*Wy)f其中W为截面抵抗矩根据械面抵抗矩可手工算大致截面.2、就是H型钢平接是怎样规定的？答：想怎么接就怎么接.呵呵.主要考虑的是弯矩和/或剪刀的传递.另外.在动力荷载多得地方，设计焊接节点要尤其小心平接：3、“刨平顶祭”，刨平顶紧后就不用再焊接J吗？答：磨光顶紧是一种传力的方式，多用于承受动载荷的位置。为避免焊的疲劳裂蚊而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的，也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5,用塞尺检查接触面积。刨平

8、顶紧目的是增加接触面的接触面积，一般用在有一定水平位移简支的节点，而且这种节点都应该有其它的连接方式(比如翼缘顶紧，腹板就有可能用栓接)。一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接，要焊接的话，刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入，焊缝膜量会很差，焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的，所以上面说顶紧部位再焊接部不准确，不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接，就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度，这种焊缝是一种安装焊缝，也不可能满焊，更不可能用做主要受力焊缝。4.钢结构设计时，挠度超出限值，会后什么后果？答：

9、影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）：影响正常使用的振动：影响正常使用的其它特定状态。5、挤塑板的作用是什么？答：挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板，以聚苯乙烯树脂为主要原料，经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材，具有独特完美的闭孔蜂禽结构，有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储敏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域奘饰行业物美价廉的防潮材料.挤塑板具有卓越持久的特性:挤塑板的性能稳定、不易老化.可用3O-5O年,极其优异的抗湿性能，在高水蒸气压力的环境卜，仍

10、然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能：挤型板因具有闭孔性能结构.且其闭孔率达99%,所以它的保温性能好.虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构，但其闭孔率小于挤则板，仅为80%左右。挤里板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料，故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到150-5（）0千帕以上，而其他材料的抗压强度仅为150-300T帕以上，可以明显看出其他材料的抗压强度，远远低于挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之卜.，有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰甯

11、影响的泥土结冻等情况的出现，控制地而冻胀的情况，仃效阳隔地气免于湿气破坏等。6、什么是长细比？回转半径：根号下（惯性矩/面积）长细比=计算长度/回转半径答：结构的长细比,=ui,i为回转半径长细比。概念可以简雌的从计算公式可以看出来：长细比即构件计算长度与其相应回转半任的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑/构件的端部约束情况，构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的，因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式，里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求，这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚

12、度.对稳定要求越高的构件，规范给的稔定限值越小。7,受弯工字梁的受压翼缘的屈曲，是沿着工字梁的弱轴方向屈曲，还是强轴方向屈曲？答：当荷载不大时，梁基本上在其最大刚度平面内弯曲，但当荷载大到一定数值后，梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形，最后很快的丧失维续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。解决方法大致有三种：K增加梁的侧向支拄点或缩小侧向支拽点的间距。2、调整梁的截面，增加梁例向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度（如吊车梁上翼绿）-3、梁端支座对截面的约束，支座如能提供转动约束，梁的整体稳定性能将大大提高.8、钢结构设计规范中为什么没有钢梁的受扭计兑？答：通常情况3钢梁均为开口截面

13、（箱形威面除外），其抗扭截面模量约比抗弯截而模员小个数星级，也就是说其受扭能力约是受弯的1/10,这样如果利用钢梁来承受扭矩很不经济“于是，通常用构造保证其不受扭，故钢结构设计规范中没有钢梁的受扣计算。9、无吊车采用砌体塔时的柱顶位移限值是h/100还是h/240?答：轻钢规程确实已经勘误过此限值，主要是1/100的柱顶位移不能保证堵体不被拉裂。同时若墙体砌在刚架内部（如内隔墙），我们计算柱顶位移时是没有考虑墙体对刚架的嵌固作用的（夸张一点比喻为框剪结构）。IOx什么叫做最大刚度平面？答：最大的刚度平面就是绕强轴转动平面，般截面有两条轴，其中绕其中一条的转动惯性矩大，称为强轴，另一条就为弱轴.

14、IK采用直缝钢管代替无缝管，不知能不能用？答：结构用钢管中理论上应该是一样，区别不是很大，直缝焊管不如无缝管规则，焊管的形心有可能不在中心，所以用作受压构件时尤其要注意,焊管焊缝存在缺陷的机率相对较高，重要部位不可代替无缝管，无缝管受加工工艺的限制管壁厚不可能做的很薄（相同管径的无健管平均壁厚要比焊管厚），很多情况下无缝管材料使用效率不如焊管，尤其是大直径管。无缱管与焊管最大的区别是用在压力气体或液体传输上（DN）e12、剪切滞后和剪力滞后有什么区别吗？它们各自的侧重点是什么？答:剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现缴，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪刀滞后现象，剪刀滞后，

15、有时也叫剪切沛后，从力学本质上说，是圣维南原理，具体表现是在某局部范闹内，剪力所能起的作用有限，所以正应力分布不均匀，把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪刀滞后现象。13、地脚螺栓锚固长度加长会对柱子的受力产生什么影响？答：锚栓中的轴向拉应力分布是不均匀的，成倒三角型分布，上部轴向拉应力最大，下部轴向拉应力为0。随若锚固深度的蝌加，应力逐渐减小，最后达到2530倍直径的时候减小为0。因此锚固长度再增加是没有什么用的。只要锚固长度满足上述要求，I1.端部设有弯钩或锚板，基础混凝土一般是不会被拉坏的。14、应力幅准则和应力比准则的异同及其各自特点？答：长期以来钢结构的疲劳设计一直按应力比准则来进行的.对于一定的荷载循环次数,构件的疲劳强度。max和以应力比R为代表的应力循环特征密切相关.对。max引进安全系数.即可得到设计用的疲劳应力容许值（cmax：=f（R）把应力限制在（umax）以内,这就是应力比准则.臼从焊接结构用于承受疲劳荷载以来,工程界从实践中逐渐认识到和这类结构疲劳强度密切相关的不是应力比R.而是应力幅A。.应力幅准则的计