钢结构设计禁忌手册

前言

1基本设计规定

禁忌1在钢结构设计文件中，没有对所采用的钢材和连接材料的质量、性能提出明确的要求

禁忌2承重结构没有按规定的承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

禁忌3设计钢结构时，没有根据结构破坏可能产生的后果，采用不同的安全等级

禁忌4按承载能力极限状态设计钢结构时，没有考虑荷载效应的基本组合、偶然组合和标准组合

禁忌5计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时没有采用荷载设计值

禁忌6对于直接承受动力荷载的结构，没有按规定计算

禁忌7计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时，吊车梁荷载没有按作用在跨间内荷载效应最大的一台起重机确定

禁忌8设计钢结构时，荷载与结构的重要性系数没有按现行国家标准的规定采用

禁忌9计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时，没有考虑由于起重机摆动引起的横向水平力

禁忌10梁与柱连接不符合相关规定

禁忌11钢材、铸钢件的强度设计值未按规定采用

禁忌12连接的强度设计值未按规定采用

禁忌13对于一些工作处于不利条件的结构构件和连接，强度设计值没有乘以相应的折减系数

禁忌14设计时未对结构或构件的变形规定相应的限值

2材料

禁忌1没有选用合适的钢材牌号和性能，导致出现脆性破坏

禁忌2承重结构和构件采用Q235沸腾钢的情况不符合相关规定

禁忌3承重结构采用的钢材不合格

禁忌4对于需要验算疲劳的结构钢材，未具有常温冲击韧度的合格保证

禁忌5铸钢件采用的铸钢材质不符合相关规定

禁忌6当焊接承重结构采用Z向钢时，其材质不符合相关规定

禁忌7焊条电弧焊焊接采用的焊条，不符合相关规定

禁忌8采用的焊丝和焊剂不符合相关规定

禁忌9采用的普通螺栓不符合相关规定

禁忌10采用的高强度螺栓不符合相关规定

3结构构件设计

禁忌1梁的抗弯强度计算不符合相关规定

禁忌2梁的其他强度计算不符合相关规定

禁忌3钢梁整体失去稳定性

禁忌4钢梁局部失去稳定性

禁忌5轴心受力构件强度计算不符合相关规定

禁忌6轴心受力构件刚度不符合要求

禁忌7实腹式轴心受压构件不符合整体稳定性设计要求

禁忌8实腹式轴心受压构件不符合局部稳定性设计要求

禁忌9格构式轴心受压构件不符合设计要求

禁忌10拉弯和压弯构件强度计算不符合相关规定

禁忌11拉弯和压弯构件刚度不符合要求

禁忌12实腹式压弯构件不符合整体稳定性设计要求

禁忌13格构式压弯构件不符合整体稳定性设计要求

4连接计算

禁忌1焊缝质量等级选用不合理

禁忌2对接焊缝强度设计不符合相关规定

禁忌3直角角焊缝的强度计算不符合相关规定

禁忌4设计过程中，忽略了斜角焊缝带来的影响

禁忌5没有考虑正面角焊缝的受压强度

禁忌6普通螺栓受剪连接产生破坏形式

禁忌7普通螺栓的受拉连接不符合相关规定

禁忌8兼受剪力和拉力的普通螺栓，没有考虑破坏形式

禁忌9高强度螺栓摩擦型连接设计不符合相关规定

禁忌10高强度螺栓承压型连接设计不符合相关规定

禁忌11螺栓或铆钉产生破坏

禁忌12没有根据具体情况增加螺栓或铆钉的数目

禁忌13梁与柱刚性连接时，设置柱腹板的横向加劲肋不符合规定

禁忌14连接节点处板件的计算不符合规定

5构造要求

禁忌1焊接结构采用焊前预热或焊后热处理不合理

禁忌2结构的支撑系统设置不合理

禁忌3焊缝金属未与主体金属相适应

禁忌4在设计中任意加大焊缝

禁忌5焊件厚度大于20mm的角接接头焊缝，没有采用收缩时不易引起层状撕裂的构造

禁忌6不等厚(宽)焊件对焊连接时，未将板宽或板厚切成斜面

禁忌7角焊缝的最小厚度不合理

禁忌8角焊缝的焊脚尺寸过大

禁忌9侧面焊缝的焊脚尺寸大而长度过小

禁忌10在搭接连接中，搭接长度不合理

禁忌11螺栓或铆钉的距离不符合相关要求

禁忌12对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接没有采用防止螺母松动的有效措施

禁忌13横隔的间距设置不合理

禁忌14节点处相邻焊缝之间的最小净距不合理

禁忌15焊接梁翼缘板设置不合理

禁忌16焊接吊车桁架不符合要求

禁忌17焊接梁的工地拼接采用的连接方式不合理

禁忌18起重机钢轨的接头构造不能保证车轮平稳通过

禁忌19钢结构防锈和防腐蚀措施不得当

禁忌20设计使用年限不小于25年的建筑物，对使用期间不能重新涂装的结构部位未采取特殊的防锈措施

禁忌21柱脚在地面以下的部分采用了高强度等级的混凝土包裹

禁忌22受高温作用的结构没有根据其情况采取相应的防护措施

6塑性设计

禁忌1塑性设计时，钢材的力学性能未满足相关要求

禁忌2塑性设计截面板件的宽厚比不符合要求

禁忌3受弯构件的抗弯强度不符合要求

禁忌4受弯构件的抗剪强度不符合要求

禁忌5压弯构件的强度不符合要求

禁忌6压弯构件的稳定性不符合要求

禁忌7在构件出现塑性铰的截面处，未设置侧向支承

禁忌8所有连接未具有足够的刚度

禁忌9当板件采用手工气割或剪切机切割吋，未将出现塑性铰部位的边缘刨平

禁忌10在塑性铰区域制作孔洞时，未采用钻孔和先冲后钻孔

7钢管结构

禁忌1钢管的径厚比或宽厚比过大

禁忌2热加工管材和冷成形管材采用钢材不合格

禁忌3随意忽略节点偏心矩产生的影响

禁忌4钢管节点构造不符合要求

禁忌5搭接支管不符合要求

禁忌6支管与主管的连接焊缝不符合要求

禁忌7主管和支管均为圆管的直接焊接节点承载力不符合规定

禁忌8矩形管直接焊接节点的承载力不符合规定

8钢与混凝土组合梁的设计

禁忌1混凝土翼板的有效宽度设计不合理

禁忌2完全抗剪连接组合梁的抗弯强度未按规定计算

禁忌3部分抗剪连接组合梁在正弯矩区段的抗弯强度未按规定计算

禁忌4组合梁抗剪连接件的承载力设计不合理

禁忌5折减系数取用不合理

禁忌6位于负弯矩区的栓钉抗剪承载力未予折减

禁忌7连接件的布置不符合规定

禁忌8组合梁的挠度计算不符合规定

禁忌9抗剪连接件的设置不符合相关规定

禁忌10栓钉连接件的设置不符合相关规定

9钢结构建筑物的抗震设计

禁忌1在没有特殊要求下，钢结构房屋的抗震措施未以12层为界区分

禁忌2钢结构在多遇地震下的阻尼比采用不恰当

禁忌3钢结构在地震作用下的内力和变形分析不符合规定

禁忌4钢框架构件及节点的抗震承载力验算不符合规定

禁忌5中心支撑框架构件的抗震承载力验算不符合规定

禁忌6偏心支撑框架的设计计算不符合规定

禁忌7钢结构构件连接未按地震组合内力进行弹性设计

禁忌8框架柱的长细比不符合规定

禁忌9框架柱板宽厚比不合理

禁忌10梁与柱的连接构造不符合要求

禁忌11梁与柱刚性连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，未采用坡口全熔透焊缝

禁忌12中心支撑杆件的长细比和板件宽厚比不符合相关规定

禁忌13中心支撑节点的构造不符合要求

禁忌14偏心支撑框架消能梁段的钢材屈服强度大于345MPa

禁忌15消能梁段的构造不符合要求

附录

附录A柱的计算长度系数

附录B轴心受压稳定系数

附录C梁的整体稳定系数

附录D桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定性计算

附录E疲劳计算的构件和连接分类

参考文献

　　本书采用“禁忌”的方法对钢结构设计中涉及到的问题作了介绍，全书共分九个章节，具体内容包括基本设计规定、结构构件设计、连接计算、构造要求、钢与混凝土组合梁的设计、钢结构建筑物的抗震设计等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书的编写内容是将钢结构设计中涉及到的常见问题采用“禁忌”提示的方法进行归纳，分析原因并采取相应的改正措施，引用了规范、规程的有关规定。主要包括：基本设计规定，材料、结构构件设汁，连接计算，构造要求，塑性设计，钢管结构，钢与混凝土组合梁的设计，钢结构建筑物的抗震设计。本书内容源于规范，具有较强的实用性和可操作性，方便查阅，适于建筑结构设计人员使用，也可供相关技术人员和大专院校相关专业师生参考。