MIDAS钢结构整体解决方案二

钢结构整体解决方案MIDASIT

杨建华目录1.钢结构概况2.钢结构分析要点3.钢结构难点解析钢结构概况01钢结构优势钢结构类型1.钢结构概况强度高施工周期短工程造价低自重轻工厂化制作节能环保钢结构优势造型美观，传力合理1.钢结构概况高层重型钢结构80年代至今已建成和在建高层钢结构达100多幢，总面积约800万平方米，钢材用量80多万吨。并且持续上涨。。。北京电视中心巨型框架－支撑钢结构体系地上42层，地下3层，总高228.35m的办公楼四角布置四个L形复核巨型柱巨型柱之间用巨型钢桁架梁相连1.钢结构概况大跨度空间钢结构民用建筑工业厂房机库候机楼体育馆展览中心大剧院博物馆。。。据中国钢结构协会空间结构分会统计：网架和网壳近年生产已处于趋平稳状态，每年1500座，约250万平方米，用钢约7万吨广东佛山体育馆膜结构网架网壳悬索结构1.钢结构概况轻钢结构门式刚架拱型波纹钢屋盖轻型工业厂房仓库交易市场展览厅活动房屋加层建筑用钢量一般30-40kg/m2左右（不含钢筋用量）全国每年新建轻钢房屋800万平方米、用钢量约20万吨钢-混凝土组合结构组合结构（SRC）充分发挥钢材和混凝土两种材料各自优点的合理组合全部采用组合结构的超高层建筑——深圳赛格广场大厦高291.6米，属世界最高的钢-混凝土组合结构。全国已建成组合结构高层建筑超过40幢之多1.钢结构概况工业钢结构轻质、高强、便于管道穿越、设备维修适用于大跨度结构，施工周期短1.钢结构概况钢结构住宅钢结构住宅优势：重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右使用面积提高4%我国平均每年房屋建筑建设约20亿平方米，其中钢结构约占2~3%，而发达国家已达50%以上，住宅钢结构的潜在发展空间非常大。武汉汉阳区建成了钢结构示范住宅项目——赛博园经济适用房小区，达到了世界钢协有关“国际民用建筑用钢项目”的技术要求。目前，我国钢结构业用钢仅占全国钢材总量的4%左右，与发达国家10%左右的比例存在较大差距。1.钢结构概况海外钢结构项目泰富重装集团-研究总院-储运所菲律宾马欣洛克电厂原煤输送系统钢结构项目美标四川电力咨询设计研究院黑山变电构架欧标杭箫钢构沙特阿拉伯项目美标PKPM、YJKmidasGen海外版主算分析设计探索者海外规范绘图理正工具箱单体构件设计工具箱midasDrawingShopmidasDesign+S/SAP2000钢结构分析要点02钢结构特点空间模型连接方式荷载模拟协同作用施工分析2.钢结构分析要点钢结构有什么特点？单层网壳稳定问题结构复杂构件异形树形柱特殊节点混合结构施工方案大跨、超长2.钢结构分析要点如何得到分析模型？犀牛三维CADBIM空间分析模型软件接口建模助手软件接口PKPMYJKTEKLAMST3D3SSTAADETABSSAP2000FEA2.钢结构分析要点如何考虑钢结构构件连接方式？《钢结构设计标准》GB50017-2017

5.1.3结构的计算模型和基本假定应与构件连接的实际性能相符合。5.1.4框架结构的梁柱连接宜采用刚接或铰接。梁柱采用半刚性连接时，应计入梁柱交角变化的影响，在内力分析时，应假定连接的弯矩-转角曲线，并在节点设计时，保证节点的构造与假定的弯矩-转角曲线符合。橡胶支座滑动球铰支座铰接支座摩擦摆隔震支座铅芯隔震支座支座连接橡胶支座滑动球铰支座铰接支座摩擦摆隔震支座2.钢结构分析要点如何考虑钢结构构件连接方式？刚接/铰接/半刚性连接实现方法：共节点

释放梁端约束滑动支座（单向、多向）实现方法：弹性连接

（一般）限值位移支座实现方法：弹性连接

（多折线）隔震支座实现方法：一般连接2.钢结构分析要点钢结构承载力及变形验算？《空间网格结构技术规程》J1072第条：

空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位移、内力计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算。地震作用支座沉降网架结构：8度区，周边支承中小跨竖向抗震；其他应进行竖向和水平抗震验算。网壳结构：7度区，矢跨比大于或等于1/5，应进行水平抗震验算；矢跨比小于1/5应进行竖向和水平抗震验算。8、9度区，各种网壳结构应进行竖向和水平抗震验算。2.钢结构兔分析要湿点钢结构雹承载力银及变形穷验算？风荷烛载封闭结加构-面风米压镂空结爆构-梁单元饺风压附属结识构-节点祝风压风洞胁试验-附加风各荷载钢结构狗承载力丑及变形尖验算？封闭烛结构-面风症压镂空结雅构-梁单蹲元风卧压附属胞结构-节点风俩压2.钢结筒构分典析要菠点钢结构削承载力兽及变形字验算？温度作绵用：分稠析空间蜻网格结伴构因温冤度变化导而产生未的内力浸，可将高温差引描起的杆苗件固端扣反力作下为等效泊荷载反棕向作用陡在杆件光两端节递点上，纳然后按陆有限元嗽法分析观。单元温亭度：局景部单元傅施加温元度荷载节点历温度储：局先部节呆点施妥加温富度荷袖载梁截面腿温度：超截面内暴部的温狱度分布夜为非均凭匀分布投时可以间利用梁顶截面泪温度填功能饶输入振温度裁荷载谈。2.钢结构攻分析要陵点如何冠考虑福上下甜部协杂同工翅作？《抗规》条文称说明为条普：考振虑上真下部令结构您的协泻同作沟用是调屋盖铁结构轧地震匆作用汗计算清的基味本原享则。句考虑蕉上下巨部结允构协务同工妈作的侵最合魄理方丑法是藏按整体美结构讯模型进行地纸震作用萝计算。冷特别是穷对于不吃规则的衔结构，葬抗震计阳算应采惭用整体排结构模求型。条文哀说明篮本条耳规定孟抗震现计算淹模型1.屋盖结洗构自身善的地震假效应是啊与下部忘结构协撞同工作拥的结果谊。由于夹下部渔结构面的竖哄向刚舒度一坏般较啦大，校以往乒在屋所盖结史构的拴竖向俗地震欣作用挨计算责时通互常习朱惯于惩仅单爸独以盲屋盖款结构军作为仗分析昂模型砍。但研货究表圣明，咐不考其虑屋悠盖结驶构与等下部喊结构洋协同杀工作仅，会喇对屋弃盖结丽构的桑地震苗作用口，特禾别是桥水平纲地震剃作用晒计算麦产生腐显著铅影响衔，甚滥至得召出错中误结熟果。单独模项型整体模阅型（a）金恭阊新摸城体赛育馆冬效果肤图（b）上庆部钢庭结构翼部分（c）下丧部混薄凝土所部分（d）整迟体模厌型参考文献《金阊新蜻城体育话馆大跨文度网架错屋盖设岔计》沈晓明墨、赵宝训利，《建筑穿结构》结论筋：考淹虑下掩部结哀构的惠真实从质量总和刚荐度后煤，在纪相同纽奉的地拖震作传用下直，屋奸盖结穴构的X向和Y向水平赵总反力行显著增横大，地箱震作用桌经过下奶部结构搞的传递抛有溜“放大效横应”。边界记效应——地震血作用卧响应2.钢结构档分析要泻点如何考恩虑上下欢部协同戏工作？2.钢结构角分析要注点如何考炊虑上下逝部协同挥工作？可利炭用表记格的烧方式绝合并为荷载尾及边肚界2.钢结构角分析要恒点如何考刮虑上下待部协同胡工作？《高层建闷筑混凝闪土结构先技术规恭程》J恋GJ扇3-独20为1011能.3己.5组合伏结构健在多纵遇地怀震作归用下穗的阻翻尼比茅可取鄙为0.0顽4。风荷许载作用惭下楼层糖位移验埋算和构胞件设计傻时，阻淋尼比可骗取为0.0洁2～0.羊04。《型钢混慈凝土组辛合结构糖技术规干程》JG垃J13锐8-2缎0014.2号.3当全部卫结构构铅件均采除用型钢适混凝土世结构，酸包括型有钢混凝晨土框圣架和窜钢筋混弓凝土筒曾体组成度的混合男结构，边其结构普阻尼比热宜取0.0膜4《建筑抗泥震设计昌规范》GB势500或11-娃201想010.晓2.8屋盖钢税结构和福下部支用承结构效协同分津析时，点阻尼比株应符合均下列规狐定：忠当下声部支承经结构为葱钢结构射或屋盖苹直接支远承在地厘面时，抄阻尼比年可取0.绍02。捏当下店部支宫承结优构为瓶混凝赶土结叼构时滚，阻艰尼比仪可取0.筐02傻5～0.敲03茎5。不同快材料题具有曾不同描阻尼检比，跟而不走同振派型下屯各构雨件参根与程吃度不纪同，旋因此甘各振提型的忙阻尼荷比也倦不同未！2.钢结构鼓分析要坏点施工直方案盈如何酿确定酷？吊装新问题对接填问题不利消体系荐阶段施工滑过程惜分析2.钢结构熟分析要苏点施工方请案如何计确定？2.钢结构梯分析要夹点施工北阶段温度分皆析局部帆稳定吊装格运输用量队优化钢结构几何非苍线性屈曲取分析强度验匙算舒适窄度分报析细部分联析连接处立理空间显建模钢结者构难帆点解吗析03钢结谨构稳疏定分会析钢结构结细部分贯析3.飘1.钢结构料稳定性强度茂与稳围定？强度是指恩结构惹或者面单个抓构件们在稳畜定平扫衡状毯态下惊由荷技载所惹引起惨的最底大应被力（飘或内传力）悦是否欺超过鼓建筑强材料驾的极杂限强灭度，旱因此做是一廉个应芬力问命题。稳定是找出榆外荷载务与结构间内部抵先抗力间邪不稳定龟的平衡洽状态，冒即变形这开始急扩剧增长赛而需设享法避免行进入的匙状态，议因此是悉一个变绣形问题兵。由于变椒形产生触的附加话弯矩，鲜从而柱宰子的破睬坏荷载徒可以远椅远低于续它的轴困压强度餐。构件惹局部弦稳定甩问题构件稳股定问题整体结堪构稳定径问题钢结构袄失稳原购因？5月4日，莆击田某在涨建3层钢概结构偶房屋事坍塌洪，导蠢致5人死棒亡，常疑底樱层钢叼柱失策稳导犁致！整体炮失稳扇主要管原因米：设计错困误：只仰验算基越本构件私的稳定笛，忽视整体悉结构押的稳定纺验算，计辅算简芳图及稀支座斧约束嘴与实绳际受汉力不参符。制作置缺陷匠：构月件的蜜初弯勉曲、乳初偏六心、乐热轧吵冷加隙工以杠及焊谢接产港生的残余变锤形等。支撑不鹊足：钢饶结构安银装过程尺中，尚炭未形成茶整体结趁构之前服，属几何欣可变杯体系，构揭件的紧稳定膜性很纵差。桐若临检时支沸撑设解置不缴合理织或者才数量榆不足妻，轻包则会疏使部动分构顽件丧菠失稳叙定，顷重则废造成南整个酱结构捎在施缠工过咱程中次倒塌娇和倾睁覆。荷载内变化刺、支还承情描况的合不同枪：在忠吊装棚中由攀于吊点位置眯的不抄同，屈桁架难或网墙架的筝杆件耀受力痰可能龙变化院，造盖成失克稳使用象不当叮：随葱意改恋变使张用功栗能；的改变胡构件欠的受朵力状榜态；帖增加剂设备咐引起较的超芽载；并基础次不均抗匀沉暂降和唤温度认应力用引起便的附陡加变刊形；旬意外喘冲击杏等局部失六稳主要线原因：设计错浊误：不浩进行局梦部稳定仆验算，属致使构雅件的各贪类板件菠宽厚比忘和高厚速比超过捕规范限访值构造右不当贞：构茅件局翅部受仅集中饲力较舱大的讲部位总，加揭劲肋窜数量净不足紧、构恐造不购当原始敞缺陷劳：局甘部鼓荐曲和雪波浪爷形变型形吊点位窝置不合性理：导瓶致构件浩在吊装你过程中释局部失衡稳3.避1.钢结宾构稳散定性三维么分析舰重要丑性3.1诊.钢结望构稳俩定性参考文献《主次铜门式浊钢架狗体系率在工恨业厂四房中筹应用络的相旅关问通题》苗劲险、吴赌宏，璃中船族九院《建筑结饿构》总长240岗m，跨度27狂m，柱哀距12m，4台20t桥式搞起重掏机高上度9m，减小复屋面檩临条跨度嫩，在主恳钢架之手间设置究不落地绝次钢架院。塌下来、菜鼓出去二维清分析呈与三商维分疯析相浊比，肃主次来钢架搭挠度裁，主双钢架略弯矩咱和剪膛力差弟别很蛇大。汤基于父空间羊传力晓的结幻玉构形孤式，捆建议荡优先美采用趁空间缓结构誉分析持，如润采用拆平面凭分析杏应对霞结构清进行鸦针对疮调整马。稳定线分析莲方法3.1明.钢结锐构稳包定性《钢结描构设睡计标亡准》G捉B50事017程-20术175.结构分欲析与稳赶定性设朱计稳定性倡分析三巧种方法酿：一阶丢弹性分与析、二遗阶弹性祝分析和律直接分烦析分析方羡法适用冠条件3.渔1.钢结狐构稳暖定性规则朵框架妨结构墙的二失阶效艳应系笨数：计算坛的最困大二前阶效亦应系待数≤0.1时，可车采用一霸阶弹性背分析；规当0.1抽<溜≤0仇.25时，宜星采用二醉阶弹性氏分析或继直接分拒析；当>0蛛.2逗5时，应袜增大结岛构侧移刚度惭或采富用直暂接分首析.一般结楚构的二库阶效应亦系数：式中率：——整体结添构最低拆阶弹性临锻界荷载与荷烧载设恢计值闪的比澡值屈曲忽分析稳定僚分析辈方法3.蜘1.钢结剥构稳尸定性一阶涉弹性食分析：针核对未变疫形的箱结构建立平无衡条件慨，不考黄虑变形胀对内力舱和位移辟的影响哄，也不恒考虑几忙何非线欢性和材沃料非线友性的影密响，按仓弹性阶循段分析浮得到结仅构的内锯力和位半移。P-△效应染、P-δ构件堂缺陷肠及材盾料的原塑性旷行为具对结布构的鸡影响机在构尿件设踏计阶铃段通聋过计算长开度法进行考宏虑。构件书稳定掩承载利力验败算：无侧移卧框架可余以采用易一阶弹邀性分析稳定分栽析方法3.1怎.钢结构尾稳定性二阶守弹性险分析：只考谣虑结构的钟二阶变森形对内力锁产生的木影响，眼根据变晃形后的硬结构建遥立平衡肚条件，食按弹性争阶段分尼析结构川内力和召位移。可以考魄虑P-△，分析括方法很基于伙大变并形、攻小应问力理继论的恶一种滑几何腔非线柳性方艺法，开全过胖程追忌踪结泉构受神力状尝态，讨直到矮第一工个塑撒性铰债出现谨为止唱。可以考防虑结构扔的几何使初始脚缺陷惜影响悄，结水构整位体初错始几芒何缺它陷模候式可物以按最低阶啊整体屈教曲模态采用，盘也可以肝用等效年水平民力进行替育代。对于料二阶效应较邮明显结抬构，如盼有侧婆移框芽架、阁侧移愤敏感吨型框俗架，无心法准仓确计飞算长揪度系造数，译应采用二摄阶弹性剑分析方谦法。注意：采用仅考痕虑P-振△效应的蛾二阶弹缝性分析灾与设计紫方法，猴只是考平虑了结廊构层面描上的二宜阶效应歇影响，产并未涉用及到构泛件的P-δ对内为力影丈响，桨这部并分的扯影响川应通低过稳钟定系殃数来壁考虑诉，此今时构猫件的清计算厌长度纷系数冰应取1.0。稳定稍分析浩方法3.1熄.钢结咳构稳糊定性直接分有析法：一险种全过程袍二阶弹假塑性分款析设计方背法，可渐以全面脱考虑结争构和构粗件的初始缺篇陷、几何宝非线独性、拣材料酬非线访性等对结关构和构尺件的内夜力的影桨响，其是分析设添计过程梦可用下忌式来表朽示。用找直接分价析设计摇法求得柜的构件晶内力可马以直接竖做为校拌核构件独的依据兵。直接积轧分法直粥接进行挺截面强象度验算叨，不进驳行面内肯稳定验贼算二阶霸弹性忙（P-△屋-δ）-常用宜特例不考虑引塑性隐（不步能出踢现塑袄性铰为，即乔不能疗屈服撒），滤不允译许内局力重祸分布稳定分壶析方法3.笑1.钢结构站稳定性屈曲如分析3.女1.钢结构映稳定性程序可膜以根据乖屈曲分吴析模态优结果，目按照用甲户要求魄考虑初纽奉始缺陷茄并自动兰更新模总型，减吩少大跨振结构非万线性稳耕定分析扭的模型酸准备工揪作结构失幸稳点稳定袄系数初始棍缺陷3.脸1.钢结构掏稳定性《钢结构灵设计标汤准》G祸B50艇017虑-20悟175.辨2.赞1结构整厉体初始胀几何缺俘陷模式罢可按最捕低阶整细体屈曲近模态采裹用。框掉架及支竞撑结构暖整体初照始几何检缺陷代盼表值的粘最大值辜可取为H/山25牢0，H为结寺构总违高度说。框架然及支终撑结娃构整株体初笔始几档何缺瞒陷代份表值捷也可填按式强确定凉；或冬可通体过在必每层之柱顶征施加导假想丘水平乖力等趟效考树虑。《空间网验格结构牧技术规捉程》阴JG忙J7惊-2财01爪04.贪3.的3进行毫网壳象全过响程分竭析时侧应考踢虑初贝始几生何缺丸陷的央影响鼠，初应始几件何缺俩陷分舱布可描采用葛结构搁的最牢低阶下屈曲眉模态虎，其州缺陷雨最大权值可讯按网壳此跨度锄的1/贺30剩0取值。5.尽1.惜7二阶弹霉性分析租和直接泄分析应抱合理考鹅虑初始蚂几何缺幼陷和残吗余应力性的影响夕。3.1麻.钢结构征稳定性稳定具系数结构牺失稳胃点安全系帅数进行网跃壳结构姨全过程颜分析求昼得的第一怪个临晃界点因处的荷载籍值，可症作为网元壳的稳肝定极限膝承载力纸。网听壳稳定雀容许承领载力（旱荷载取揪标准值心）应等脉于网壳么稳定极嫂限承载被力除以容安全系条数K。当按疤弹塑秆性全羊过程祥分析鸽时，胀安全渔系数K可取为2.抵0；当按字弹性例全过劲程分访析时皱、且卖为单载层球肆面网兵壳、累柱面致网壳斜和椭鞠圆抛牺物面圾网壳克时，挡安全填系数K可取暮为4.2《空间疲网格剪结构腾技术彼规程苗条斜柱/跃层茧柱计馆算长接度系葛数3.旨1.钢结构辞稳定性1.规范方文法（梁灾柱线刚挥度比）唐计算确剖定2.屈曲诵分析归法（暮欧拉贺公式连）确庙定计捷算长(1)确定拟杰计算构沈件及初岸始长度绢范围、坦约束;(2柔)确定各填约束的洞约束刚洁度(仅用优于独悟立模并型法号与局表部实斑体有滥限元某模型抹法,通常用旧单位力块法确定);(3)加载岭、屈虹曲分腊析,对整乎体模垃型法改通常愿采用能恒载勒加活树载的恭竖向胜加载润模式,对独立槽模型与磨有限元表模型法崖则采用攀轴向加执单位力哗法;(4)获得精屈曲贞系数,并乘以候相应分仙析工况山下杆件串内力，如;整体模耕型法对店应的恒忌载加活驶载下的冶杆件内识力(5)代入公要式计算节点卸分析3.2诞.细部分咱析楼梯、舰吊车梁触分析3.2胳.细部分赵析安全开性验枯算节点喘分析勇必要摊性3.2托.细部道分析《空间槽网格幻玉结构懒技术仇规程》J材GJ灰-2蔬01顺05.5后.5铸钢节司点设计懒时应采蚊用有限元胜法进行硬实际民荷载嚷工况私下的况计算腿分析傅，其讨极限脑承载苹力可看根据醒弹塑赌性有振限元责分析帅确定誓。当听铸钢活节点岁承受从多种略荷载截工况羊且不闸能明繁显判爽断其烫控制鸭工况饮时，眉应分缴别进轿行计迅算以绒确定颈其最丸小极填限承眼载力蛇。极缴限承顷载力书数值小不宜挡小于般最大锡内力滥设计寻值的3.疲0倍。《钢结迹构设叠计标策准》G赛B5捧00赔17首-2温01障712疗.4饿.2铸钢梦节点楚应满倚足承窗载力牲极限牺状态肚要求姻，节斩点应钢力应输符合已下式辜要求12醉.4腾.3铸钢节兵点可采宴用有限元换法确定其艳受力状键态，并图可根据懂实际情滴况对其梦承载力军进行试咐验验证绒。节点分吩析方法3.2外.细部分邪析细部模某型尺寸边界妥约束甚条件荷载取墨值模型历尺寸掌确定3.2厉.细部置分析圣维摘南原寄理(Sa奖int即Ve箭nan宪t‘s北Pr例inc霉ipl候e)是弹性阶力学的券基础性懂原