Ⅰ 钢结构设计经验
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。
Ⅱ 设计已螺旋输送机的驱动装置设计说明书
计算内容 计算结果
一, 设计任务书
设计题目:传送设备的传动装置
(一)方案设计要求:
具有过载保护性能(有带传动)
含有二级展开式圆柱齿轮减速器
传送带鼓轮方向与减速器输出轴方向平行
(二)工作机原始数据:
传送带鼓轮直径___ mm,传送带带速___m/s
传送带主动轴所需扭矩T为___N.m
使用年限___年,___班制
工作载荷(平稳,微振,冲击)
(三)数据:
鼓轮D 278mm,扭矩T 248N.m
带速V 0.98m/s,年限 9年
班制 2 ,载荷 微振
二.电机的选择计算
1. 选择电机的转速:
a. 计算传动滚筒的转速
nw= 60V/πd=60×0.98/3.14×0.278=67.326 r/min
b.计算工作机功率
pw= nw/9.55×10³=248×67.326/9.55×10³=1.748Kw
2. 工作机的有效功率
a. 传动装置的总效率
带传动的效率η1= 0.96
弹性联轴器的效率η2= 0.99
滚筒的转速
nw=67.326 r/min
工作机功率
pw=1.748Kw
计算内容 计算结果
滚动轴承的效率 η3=0.99
滚筒效率 η4=0.96
齿轮啮合效率 η5=0.97
总效率 η=η1×η2×η34×η4×η5²=
0.95×0.99×0.994×0.96×0.97²=0.816
c. 所需电动机输出功率Pr=Pw/η=1.748/0.816=2.142kw
3. 选择电动机的型号:
查参考文献[10] 表16-1-28得 表1.1
方案
号 电机
型号 电机
质量
(Kg) 额定
功率
(Kw) 同步
转速(r/min) 满载
转速
(r/min) 总传
动比
1 Y100L1-4 34 2.2 1500 1420 21.091
2 Y112M-6 45 2.2 1000 940 13.962
根据以上两种可行同步转速电机对比可见,方案2传动比小且质量价格也比较合理,所以选择Y112M-6型电动机。
三.运动和动力参数的计算
1. 分配传动比取i带=2.5
总传动比 i=13.962
i减=i/i带=13.962/2.5=5.585
减速器高速级传动比i1= =2.746
减速器低速级传动比i2= i减/ i1=2.034
2. 运动和动力参数计算:
总效率
η=0.816
电动机输出功率
Pr=2.142kw
选用三相异步电动机Y112M-6
p=2.2 kw
n=940r/min
中心高H=1112mm,外伸轴段D×E=28×60
i=13.962
i12=2.746
i23=2.034
P0=2.142Kw
计算内容 计算结果
0轴(电动机轴):
p0=pr=2.142Kw
n0=940r/min
T0=9.55103P0/n0=9.551032.119/940=21.762N.m
Ⅰ轴(减速器高速轴):
p1=p.η1=2.1420.95=2.035Kw
n1= n0/i01=940/2.5=376
T1=9.55103P1/n1=51.687 N.m
Ⅱ轴(减速器中间轴):
p2=p1η12=p1η5η3=2.0350.970.99
=1.954 Kw
n2= n1/i12=376/2.746=136.926 r/min
T2=9.55103 P2/n2=136.283N.m
Ⅲ轴(减速器低速轴):
p3=p2η23= p2η5η3=1.876 Kw
n3= n2/i23=67.319 r/min
T3=9.55103 P3/n3=266.133 N.m
Ⅳ轴(鼓轮轴):
p4=p3η34=1.839 Kw
n4= n3=67.319 r/min
T4=9.55103 P4/n4=260.884 N.m
四.传动零件的设计计算
(一)减速器以外的传动零件
1.普通V带的设计计算
(1) 工况系数取KA=1.2
确定dd1, dd2:设计功率pc=KAp=1.22.2=2.64Kw n0=940r/min
T0=21.762N.m
p1=2.035Kw
n1=376r/min
T1=51.687N.m
p2=1.954Kw
n2=136.926 r/min
T2=136.283 N.m
p3=1.876Kw
n3=67.319 r/min
T3=266.133N.m
p4=1.839 Kw
n4=67.319r/min
T4=260.884 N.m
小带轮转速n1= n0=940 r/min
选取A型V带 取dd1=118mm
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376) 118=295mm
取标准值dd2=315mm
实际传动i=dd1/ dd2=315/118=2.669
所以n2= n1/i=940/2.669=352.192r/min(误差为6.3%>5%)
重取 dd1=125mm,
dd2=(n1/n2)dd1=(940/376)125=312.5mm
取标准值dd2=315mm
实际传动比i= dd1/ dd2=315/125=2.52
n2= n1/i=940/2.52=373.016
(误差为8% 允许)
所选V带带速v=πdd1 n1/(601000)=3.14
125940/(601000)=6.152m/s
在5 ~25m/s之间 所选V带符合
(2)确定中心距
①初定a0 :0.7(dd1 +dd2)≤a0≤ 2(dd1 +dd2)
308≤a0≤880 取a0=550mm
②Lc=2 a0+(π/2)( dd1 +dd2)+( dd2 -dd1)²/4 a0
=2550+(3.14/2) (315+125)+(315-125)²/4550=1807.559
③取标准值:Ld=1800mm
④中心距:a=a0+ (LdLc)/2=550+(1800-1807.559)/2
计算内容 计算结果
=546.221mm
取a=547mm,a的调整范围为:
amax=a+0.03 Ld=601mm
amin=a-0.015Ld=520mm
(2)验算包角:
α≈180°-(dd2-dd1) 60° /a=180°-(315-125) 60°/547=159°>120°,符合要求。
(3)确定根数:z≥pc/p0’
p0’=Kα(p0+Δp1+Δp2)
Kα=1.25(1- )=0.948
对于A型带:c1=3.7810-4,c2=9.8110-3,
c3=9.610-15,c4=4.6510-5
L0=1700mm
ω1= = =98.437rad/s
p0= dd1ω1[c1- - c3 (dd1ω1)²- c4lg(dd1ω1)]
=12598.437[3.7810-4- -9.6
10-15 (12598.437)²- 4.6510-5
lg(12598.437)]=1.327
Δp1= c4dd1ω1 =0.148
Δp2=c4dd1ω1 =0.0142
p0’=0.948 (1.327+0.149+0.0142)=1.413 Kw
确定根数:z≥ ≤Zmax
z= = 取z=2
(4)确定初拉力F0
F0=500 =500×
=175.633KN
(5)带对轴的压力Q
Q=2 F0zsin =2 =690.768KN
(二)减速器以内的零件的设计计算
1.齿轮传动设计
(1)高速级用斜齿轮
① 选择材料
小齿轮选用40Cr钢,调质处理,齿面硬度250~280HBS大齿轮选用ZG340~ 640,正火处理,齿面硬度170 ~ 220HBS
应力循环次数N:
N1=60n1jLh=60×376×(9×300×16)=9.74×108
N2= N1/i1=9.74×108 ÷2.746=3.549×108
查文献[2]图5-17得:ZN1=1.02 Z N2=1.11(允许有一点蚀)
由文献[2]式(5-29)得:ZX1 = ZX2=1.0,取SHmin=1.0,Zw=1.0,ZLVR=0.92
按齿面硬度250HBS和170HBS由文献[2]图(5-16(b))得:σHlim1=690Mpa, σHlim2=450 Mpa
许用接触应力[σH]1 =(σHlim1/SHmin)ZN1 ZX1 Zw ZLVR=647.496 Mpa,[σH]2=(σHlim2/SHmin)ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=459.540 Mpa
因[σH]2〈[σH]1,所以计算中取[σH]= [σH]2 =459.540 Mpa
②按接触强度确定中心距
初定螺旋角β=12° Zβ= =0.989
初取KtZεt2=1.12 由文献[2]表5-5得ZE=188.9 ,减速传动u=i1 =2.746,取Φa=0.4
端面压力角αt=arctan(tanαn/cosβ)=arctan(tan20°/cos12°)=20.4103°
基圆螺旋角βb= arctan(tanβ×cosαt)= arctan(tan12°×cos20.4103°)=11.2665°
ZH= = =2.450
计算中心距a:
计算内容 计算结果
a≥
=
=111.178mm
取中心距 a=112mm
估算模数mn=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×=
0.784~2.24
取标准模数mn=2
小齿轮齿数
实际传动比: 传动比误差 在允许范围之内
修正螺旋角β=
10°50′39〃
与初选β=12°相近,Zβ,ZH可不修正。
齿轮分度圆直径
圆周速度
由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级
③验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动,载荷平稳,由文献[2]表5-3 取 KA=1.25
由文献[2]图5-4(b),按8级精度和
取KV=1.023
齿宽 ,取标准b=45mm
由文献[2]图5-7(a)按b/d1=45/61.091=0.737,取Kβ=1.051
由文献[2]表5-4,Kα=1.2
载荷系数K= KAKVKβKα=
计算重合度:
齿顶圆直径
端面压力角:
齿轮基圆直径: mm
mm
端面齿顶压力角:
高速级斜齿轮主要参数:
mn=2
z1=30, z2=80
β=
10°50′39〃
mt= mn/cosβ=2.036mm
d1=61.091mm
d2=162.909mm
da1=65.091mm
da2=166.909mm
df1= d1-2(ha*+ c*) mn=56.091mm
df2= d2-2(ha*+ c*) mn=157.909mm
中心距a=1/2(d1+d2)=112mm
齿宽b2=b=
45mm
b1= b2+(5~10)=50mm
计算内容 计算结果
齿面接触应力
安全
④验算齿根弯曲疲劳强度
由文献[2]图5-18(b)得:
由文献[2]图5-19得:
由文献[2]式5-23:
取
计算许用弯曲应力:
计算内容
计算结果
由文献[2]图5-14得:
由文献[2]图5-15得:
由文献[2]式5-47得计算
由式5-48: 计算齿根弯曲应力:
均安全。
⑵低速级直齿轮的设计
①选择材料
小齿轮材料选用40Cr钢,齿面硬度250—280HBS,大齿轮材料选用ZG310-570,正火处理,齿面硬度162—185HBS
计算应力循环次数N:同高速级斜齿轮的计算 N1=60 n1jL h=1.748×108
N2= N1/i1=0.858×108
计算内容
计算结果
查文献[2]图5-17得:ZN1=1.12 Z N2=1.14
按齿面硬度250HBS和162HBS由文献[2]图(5-16(b))得:σHlim1=690Mpa, σHlim2=440 Mpa
由文献[2]式5-28计算许用接触应力:
[σH]1 =(σHlim1/SHmin)ZN1 ZX1 Zw ZLVR=710.976 Mpa,[σH]2=(σHlim2/SHmin)ZN2 ZX2 Zw ZLVR
=461.472 Mpa
因[σH]2〈[σH]1,所以取[σH]= [σH]2 =461.472 Mpa
②按接触强度确定中心距
小轮转距T1=136.283N.m=136283N.m
初取KtZεt2=1.1 由文献[2]表5-5得ZE=188.9 ,减速传动u=i23=2.034,取Φa=0.35
计算中心距a: a≥
=145.294mm
取中心距 a=150mm估算模数m=(0.007~0.02)a=(0.007~0.02)×150=
1.05~3
取标准模数m=2
小齿轮齿数
齿轮分度圆直径
齿轮齿顶圆直径:
齿轮基圆直径: mm
mm
圆周速度
由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级
按电机驱动,载荷平稳,而工作机载荷微振,由文献[2]表5-3 取 KA=1.25
按8级精度和 取KV=1.02
齿宽 b= ,取标准b=53mm
由文献[2]图5-7(a)按b/d1=53/100=0.53,取Kβ=1.03
由文献[2]表5-4,Kα=1.1
载荷系数K= KAKVKβKα=
计算端面重合度:
安全。
③校核齿根弯曲疲劳强度
按z1=50, z2=100,由文献[2]图5-14得YFa1=2.36 ,YFa2=2.22
由文献[2]图5-15得YSa1= 1.71,YSa2=1.80。
Yε=0.25+0.75/ εα=0.25+0.75/1.804=0.666
由文献[2]图5-18(b),σFlim1=290Mp, σFlim2=152Mp
由文献[2]图5-19,YN1= YN2=1.0,因为m=4〈5mm,YX1= YX2=1.0。
取YST=2.0,SFmin=1.4。
计算许用弯曲应力:
[σF1]= σFlim1YST YN1 YX1/SFmin=414Mp
[σF2]= σFlim2YST YN2 YX2/SFmin=217Mp
计算齿根弯曲应力:
σF1=2KT1YFa1YSa1Yε/bd1m=2×1.445×136283×2.36×1.71×0.666/53×100×2=99.866Mp〈[σF1]
σF2=σF1 YFa2YSa2/ YFa1YSa1=98.866Mp〈[σF2]
均安全。
五.轴的结构设计和轴承的选择
a1=112mm, a2=150mm,
bh2=45mm, bh1= bh2+(5~10)=50mm
bl2=53mm, bl1= bl2+(5~10)=60mm
(h----高速轴,l----低速轴)
考虑相邻齿轮沿轴向不发生干涉,计入尺寸s=10mm,考虑齿轮与箱体内壁沿轴向不发生干涉,计入尺寸k=10mm,为保证滚动轴承放入箱体轴承座孔内,计入尺寸c=5mm,初取轴承宽度分别为n1=20mm,n2=22,n3=22mm,3根轴的支撑跨距分别为:
计算内容
低速级直齿轮主要参数:
m=2
z1=50, z1=50 z2=100
u=2.034
d1=100mm
d2=200mm
da1=104mm
da2=204mm
df1=
d1-2(ha*+ c*) m=95mm
df2=
d2-2(ha*+ c*) m=195mm
a=1/2(d2+ d1)=150mm
齿宽b2 =b=53mm
b1=b2+
(5~10)=60mm
计算结果
l1=2(c+k)+bh1+s+bl1+n1=2×(5+10)+50+10+60+20=170mm
l2=2(c+k)+bh1+s+bl1+n2=2×(5+10)+50+10+60+20=
172mm
l3=2(c+k)+bh1+s+bl1+n3=2×(5+10)+50+10+60+20=172mm
(2)高速轴的设计:
①选择轴的材料及热处理
由于高速轴小齿轮直径较小,所以采用齿轮轴,选用40r钢,
②轴的受力分析:
如图1轴的受力分析:
lAB=l1=170mm,
lAC=n1/2+c+k+bh1/2=20/2+5+10+50/2=50mm
lBC= lAB- lAC=170-50=120mm
(a) 计算齿轮啮合力:
Ft1=2000T1/d1=2000×51.687/61.091=162.131N
Fr1=Ft1tanαn/cosβ1692.13×tan20°/cos10.8441°=627.083N
Fa1= Ft1tanβ×tan10.8441°=324.141N
(b) 求水平面内支承反力,轴在水平面内和垂直面的受力简图如下图:
RAx= Ft1 lBC/ lAB=1692.131×120/170=1194.445N
RBx= Ft1-RAx=1692.131-1194.445=497.686N
RAy=(Fr1lBC+Fa1d1/2)/lAB=(627.083×120+324.141×
61.091/2)/170=500.888N
RBy= Fr1-RAy=627.083-500.888=126.195N
(c) 支承反力
弯矩MA= MB=0,MC1= RA lAC=64760.85N.mm
MC2= RB lBC=61612.32N.mm
转矩T= Ft1 d1/2=51686.987N.mm
计算内容
计算结果
d≥ ③轴的结构设计
按经验公式,减速器输入端轴径A0 由文献[2]表8-2,取A0=100
则d≥100 ,由于外伸端轴开一键槽,
d=17.557(1+5%)=18.435取d=20mm,由于da1<2d,用齿轮轴,根据轴上零件的布置、安装和定位的需要,初定轴段直径和长度,其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。
初定轴的结构尺寸如下图:
高速轴上轴承选择:选择轴承30205 GB/T297-94。
(2)中间轴(2轴)的设计:
①选择轴的材料及热处理
选用45号纲调质处理。
②轴的受力分析:
如下图轴的受力分析:
计算内容
计算结果
lAB=l2=172mm,
lAC=n2/2+c+k+bh1/2=22/2+5+10+50/2=51mm
lBC= lAB- lAC=172-51=121mm
lBD=n2/2+c+k+bl1/2=22/2+5+10+60/2=56mm
(a) 计算齿轮啮合力:
Ft2=2000T2/d2=2000×136.283/162.909=1673.118N
Fr2=Ft2tanαn/cosβ=1673.118×tan20°/cos10.8441°=620.037N
Fa2=Ft2tanβ=1673.118×tan10.8441°=320.499N
Ft3=2000T2/d3=2000×136.283/100=2725.660N
Fr3=Ft3tanα=2725.660×tan20°=992.059N
(b)求水平面内和垂直面内的支反力
RAx=(Ft2lBC+Ft3lBD )/lAB=(1673.118×121+2725.660×56)/172=2064.443N
RBx=Ft2+Ft3-RAX=1673.118+2725.660-2064.443=2334.35N
RAY=(Fa2d2/2-Fr2lBC+Fr3lBD)/lAB=(320.449×162.909/2-620.037×121+992.059×56)=190.336N
RBY=Fr3-Fr2-RAY=992.059-620.037-190.336=
计算内容
计算结果
181.656N
RA=2073.191N, RB=2341.392N
③轴的结构设计
按经验公式, d≥A0 由文献[2]表8-2,取A0=110
则d≥110 ,取开键槽处d=35mm
根据轴上零件的布置、安装和定位的需要,初定轴段直径和长度,其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。
初定轴的结构尺寸如下图:
中间轴上轴承选择:选择轴承6206 GB/T276-94。
(3)低速轴(3轴)的设计:
①选择轴的材料及热处理
选用45号纲调质处理。
②轴的受力分析:
如下图轴的受力分析:
计算内容
计算结果
初估轴径:
d≥A0 =110
联接联轴器的轴端有一键槽,dmin=33.5(1+3%)=34.351mm,取标准d=35mm
轴上危险截面轴径计算:d=(0.3~0.4)a=(0.3~0.4)×150=45~60mm 最小值dmin =45×(1+3%)=46.35mm,取标准
计算内容 计算结果
50mm
初选6207GB/T276-94轴承,其内径,外径,宽度为40×80×18
轴上各轴径及长度初步安排如下图:
③低速级轴及轴上轴承的强度校核
a、 低速级轴的强度校核
①按弯扭合成强度校核:
转矩按脉动循环变化,α≈0.6
Mca1= Mc=106962.324N.mm
Mca2=
Mca3=αT=159679.800N.mm
计算弯矩图如下图:
计算内容
计算结果
Ⅱ剖面直径最小,而计算弯矩较大,Ⅷ剖面计算弯矩最大,所以校核Ⅱ,Ⅷ剖面。
Ⅱ剖面:σca= Mca3/W=159679.8/0.1×35³=37.243Mp
Ⅷ剖面:σca= Mca2/W=192194.114/0.1×50³=15.376Mp
对于45号纲,σB=637Mp,查文献[2]表8-3得
[σb] -1=59
Mp,σca<[σb] -1,安全。
②精确校核低速轴的疲劳强度
a、 判断危险截面:
各个剖面均有可能有危险剖面。其中,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ剖面为过度圆角引起应力集中,只算Ⅱ剖面即可。Ⅰ剖面与Ⅱ剖面比较,只是应力集中影响不同,可取应力集中系数较大者进行验算。Ⅸ--Ⅹ面比较,它们直径均相同,Ⅸ与Ⅹ剖面计算弯矩值小,Ⅷ剖面虽然计算弯矩值最大,但应力集中影响较小(过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端),所以Ⅵ与Ⅶ剖面危险,Ⅵ与Ⅶ剖面的距离较接近(可取5mm左右),承载情况也很接近,可取应力集中系数较大值进行验算。
计算内容
计算结果
b.较核Ⅰ、Ⅱ剖面疲劳强度:Ⅰ剖面因键槽引
起的应力集中系数由文献[2]附表1-1查得:kσ=1.76, kτ=1.54
Ⅱ剖面配合按H7/K6,引起的应力集中系数由文献[2]附表1-1得:kσ=1.97, kτ=1.51。Ⅱ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查文献[2]附表1-2(用插入法): (过渡圆角半径根据D-d由文献[1]表4.2-13查取) kτ=1.419,故应按过渡圆角引起的应力集中系数验算Ⅱ剖面
Ⅱ剖面产生的扭应力、应力幅、平均应力为:
τmax =T/ WT=266.133/0.2×35³=31.036Mp,
τa=τm =τmax /2=15.52Mp
绝对尺寸影响系数查文献[2]附表1-4得:εσ =0.88,ετ =0.81,表面质量系数查文献[2]附表1-5:βσ =0.92,βτ =0.92
Ⅱ剖面安全系数为:
S=Sτ=
取[S]=1.5~1.8,S>[S] Ⅱ剖面安全。
b、 校核Ⅵ,Ⅶ剖面:
Ⅵ剖面按H7/K6配合,引起的应力集中系数查附表1-1,kσ=1.97, kτ=1.51
Ⅵ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查附表1-2, ,kσ=1.612,kτ=1.43
Ⅶ剖面因键槽引起的应力集中系数查文献[2]附表1-1得:kσ=1.82, kτ=1.62。故应按过渡圆角引起
计算内容
计算结果
的应力集中系数来验算Ⅵ剖面
MVⅠ=113 RA=922.089×113=104196.057N.mm, TVⅠ=266133N.mm
Ⅵ剖面产生的正应力及其应力幅、平均应力:
σmax= MVⅠ/W=104196.057/0.1×50³=8.336Mp
σa=σmax=8.366 σm=0
Ⅵ剖面产生的扭应力及其应力幅,平均应力为:
τmax =TⅥ/ WT=266133/0.2×50³
绝对尺寸影响系数由文献[2]附表1-4得:εσ =0.84,ετ
=0.78
表面质量系数由文献[2]附表1-5查得:βσ =0.92,βτ =0.92
Ⅵ剖面的安全系数:
Sσ =
Sτ=
S=
取[S]= 1.5~1.8,S>[S] Ⅵ剖面安全。
六.各个轴上键的选择及校核
1.高速轴上键的选择:
初选A型6×32 GB1095-79:b=6mm,L=32mm,l=26mm,查文献[2]表2-10,许用挤压应力[σp]=110Mp,σp= 满足要求;
计算内容
高速轴上
选A型6×32 GB1095-79:b=6mm,L=32mm,l=26mm
中间轴
选A型10×32 GB1095-79:b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,
计算结果
2.中间轴键的选择:
A处:初选A型10×32 GB1095-79:b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm, [σp]=110Mp
σp= 满足要求;
B处:初选A型10×45 GB1095-79:
b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,[σp]=110Mp
σp= 满足要求.
3. 低速轴上键的选择:
a.联轴器处选A型普通平键
初选A型10×50 GB1096-79:b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm,查文献[2]表2-10,许用挤压应力[σp]=110Mp
σp= 满足要求.
b. 齿轮处初选A型14×40 GB1096-79:b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm, [σp]=110Mp
σp= 满足要求.
七.联轴器的选择
根据设计题目的要求,减速器只有低速轴上放置一联轴器。
查表取工作情况系数K=1.25~1.5 取K=1.5
计算转矩 Tc=KT=1.5×266.133=399.200Mp
选用HL3型联轴器:J40×84GB5014-85,[T]=630N.m, Tc<[T],n<[n],所选联轴器合适。
低速轴
联轴器处选A型10×50GB1096-79:b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm
低速轴
齿轮处初选A型14×40GB1096-79:
b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm
选用HL3型联轴器:J40×84GB5014-85
参考资料:机械课程设计,理论力学
Ⅲ 机械设计 带传动的传动装置课程设计 说明书和图
QRS你好,整理的1000份机械课设毕设,你说的里面有的,直接用就行T
Ⅳ 钢结构课程设计例题 说明: 梯形钢屋架的设计和计算方法,
钢结构屋盖混凝土柱子的排架结构。
一共21榀普钢结构屋架,既然把长120m,屋架间距6m都说了,何必不说跨度。手算方法步骤:
1. 按题目要求画出梯形屋架上下弦杆、腹杆中心线交汇的简图(模型),注意上弦杆的节间距离应符合大型屋面板宽(1500);零星尺寸赶往两边安装嵌板或带檐板。
2. 按题示屋面各层材料计算永久荷载(KN/m²);查荷载规范积灰荷载标准值,查并算出雪荷载标准值、检修荷载、查并算出风荷载标准值;同时查出它们的准永久值系数备用,(若不计算挠度则不要准永久值系数)。
3.分别把屋面的永久荷载、可变荷载乘开间6m为沿屋架的线荷载,再化为上弦节点的集中荷载。这里面要估计屋架的自重化为永久荷载(节点集中荷载);
4. 只作承载能力计算时,以上荷载效应按基本组合,计算出支座反力(在柱顶);
5. 找寻零杆等可利用的边界条件,取节点脱离体用静力平衡∑X=0、∑Y=0计算各干的轴力;这一步也可找现成的标准图照抄,也可用图解法在CAD上解得。
6. 根据预先假设的杆件截面,拉杆,强度计算;压杆,强度计算及稳定计算。
Ⅳ 求楼顶钢结构造型设计计算书和设计总说明
你应该把你的尺寸、楼顶基础、想法、要求告诉设计师,设计出图纸来,会有说明的。
Ⅵ 简要说明这些钢结构的结构体系及设计特点。
埃菲尔铁塔:钢架镂空结构体系. 塔身为钢架镂空结构,高324米,重10000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可带给人心理震撼力的景象供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯,1711级阶梯,铁塔采用交错式结构,由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,内设四部水力升降机(现为电梯)。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件,总重7000吨,由250个工人花了17个月建成,造价为740万金法郎,每隔7年油漆一次,每次用漆52吨。 纽约帝国大厦:钢筋混凝土结构 大厦位于纽约繁华的第五号大街上。底部面积130*60平方米,向上逐渐收缩,85层之下为普通的使用建筑面积,85层以上收缩为直径10米高61米的尖塔。塔本身相当于17层,因此帝国大厦号称102层,塔顶距地面380米有效使用面积6万平方米。帝国大厦从动工到交付使用只用了19个月,平均每5天多建一层,施工速度极快。大楼主要是办公用房,共装67部电梯。据观测大厦在大风中最大摆幅为7.6厘米,对人的感觉和安全没有影响。 克莱斯勒大厦:框架支撑体系 克莱斯勒大厦按照当时流行的迪科艺术风格来加以设计,呈现几何状和流线型。这种建筑风格中最流行的图案之一是阳光四射形图案。该图案被用来布置大厦顶部的窗 户。由于楼顶用不锈钢来覆盖,在阳光的反射下闪闪发光,更增添了它的魅力,设计具有特色的基地,包括陈列室两倍的高度窗户及用玻璃包覆角落,创造大厦飘浮在空中的错觉 旧金山吊索金门大桥:吊索结构体系。 金门大桥包括从钢塔两端延伸出去的部分,全长达2000米,为此,又分别在两侧修建了两座辅助钢塔,使桥形更加壮观。大桥的桥面宽27.4米,有6条车行道和两条宽敞的人行道。钢塔耸立在大桥南北两侧,高342米,其中高出水面部分为227米,相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连,钢缆中点下垂,几乎接近桥身,钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米,为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米,又宽又高,所以即使涨潮时,大型船只也能畅通无阻。 中银大厦:混凝土——钢结构立体支撑体系 结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑,室内无一根柱子。仔细观察中银大厦,会发现许多贝氏作品惯用的设计,以平面为例,中银大厦是一个正方平面,对角划成4组三角形,每组三角形的高度不同,节节高升,使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端。采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系,来抵抗水平荷载,利用多片平面支撑的组合,形成一个立体支撑体系,使立体支撑在承担全部水平荷载的同时,还承担了高楼的几乎全部的重力,从而进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力。将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件,布置在建筑方形平面的四个角,从而在抵抗任何方向的水平力时,均具有最大的抗力矩的力偶臂。利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆,将各楼层重力荷载传递至角柱,加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂,从而提高了作为平衡重的有效性 金茂大厦:框筒结构体系。核心为现浇钢筋混凝土,外框为钢结构与混凝土结构复合成为钢结构与混泥土结构复合建造超高层建筑的典范 大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术,整幢大楼垂直偏差仅2厘米,楼顶部的晃动连半米都不到,这是世界高楼中最出色的,还可以保证12级大风不倒,同时能抗7级地震。大厦的外墙由大块的玻璃墙组成,反射出似银非银、深浅不一、变化无穷的色彩。大厅采用圆拱式的门框,给人高大宽敞明亮的感觉;墙面选用地中海有孔大理石,能起到良好隔音效果;地面大理石光而不亮,平而不滑。前厅内的八幅铜雕壁画集中体现了中国传统的书法艺术,它通过汉字,从甲骨文、钟鼎文,一直到篆、隶、楷、草的演变,反映了中国上下五千年的文明史。通往宴会厅的走廊,更是一条艺术长廊,体现出一种高雅的品位和豪华的气派。 上海环球金融中心 :钢筋混凝土结构(SRC结构)、钢结构(S结构)。 上海环球金融中心是以办公为主,集商贸、宾馆、观光、会议等设施于一体的综合型大厦。大楼在90楼(约395米)设置了两台风阻尼器,各重150公吨,使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度,及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向,减少大楼由于强风而引起的摇晃,而预计这两台阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。为了减少建筑的重量,主要就是减小核心筒内混凝土墙的厚度,因此就需要减小核心筒在侧向力作用下的厚度,结构优化的方向就是增加周边墙的刚度,相应的减薄核心筒内墙的厚度。 巨型结构的撑是采用钢管混凝土,这样可以增加构件的刚度和延性,还有阻尼。采用混凝土填充还是有一个好处是在结构的顶部一般钢管比较薄,混凝土填充可以增加钢管的抗屈.
Ⅶ 钢结构设计说明书要写哪些内容
钢结构设计说明书要写哪些内容
工程结构一般特征;
应用规范、规程;
选用材料标注:强度等级、焊条牌号;
尺寸标注备注;
涂装要求及做法;
需要特别关注的做法和使用的特殊工艺、施工中必须保证和难以实现的关键难点。
其它认为需要提醒的注意事项。