对Cad的掌握在一定程度上决定了你是否是一个合格的工程师

本帖最后由 上海小ray 于 2017-8-7 09:19 编辑

最近一段时间做了几个多层的钢框架结构，一向是害怕接触钢结构，看着那些不明所以的梁柱刚接节点，梁柱铰接节点，还有那眼花缭乱的焊缝，真不知道该从何处下手。这一次在总工的骂声中，一点点的完善了自己这一方面的缺陷，也算是入门了钢结构设计。
今天就简单聊聊我对钢结构的看法。

我们本科土木工程专业出来进的一般都是民用设计院，工业院相对比较少，所以应该很大一部分朋友都是从混凝土结构设计着手的。做习惯了混凝土结构，初次碰到钢结构，如果没有人指导一下，真的不太好入门。

首先钢结构有很多截面可选，像工字钢，H型钢，圆管，方钢，角钢等等，这才是最基本的一些截面形式，不同的截面还可以组合成更加复杂的截面。对于多层无支撑的框架结构，一般选择H型钢作为水平构件（梁），而对于柱则有多种选择，钢管、钢管混凝土、工字钢都可备选，这一般是由建筑根据外形要求来选择的。
在选择H型截面时，一定要首选国标，国标的好处就是你不用再去验算构件本身的宽厚比等指标了这一定是满足要求的。
除非某些特殊场合国标中没有合适的截面可选。
梁截面大小的估算要根据柱距和荷载情况来选择，因为钢的抗拉抗压强度远远大于混凝土。选好截面就要进行建模验算，自己的选择合适与否。
曾经有段时间，我把分析软件看得高大上，很神秘，而其实这些软件是用来验证我们的想法是否正确，我选的这个截面是否合适。通过建模分析，查看结构基本的参数，位移角、周期、刚度比等指标，以及构件的应力比。
在这一部中，建议荷载取值不宜过小，以防后面建筑方案有所改动，导致重新计算，而浪费之前的很多时间。
对于会做混凝土结构的设计师，这一步都不难，钢结构调模型的方法与混凝土基本是一样的。
这一步完成后相当于构件设计结束了，下面就是钢结构最难的一点——节点设计。
为什么难？我觉得第一因为节点种类过多，二是对于焊缝的表示不是很熟悉，导致一看到钢节点就一头雾水。
对于钢框架，最典型的节点就是梁柱刚接和梁梁铰接节点了。
这两类的基本区别就是梁翼缘，刚接就是能够传递弯矩，传递弯矩就是靠梁翼缘与钢柱子的焊接来实现的，剪力靠梁腹板传递。自然的铰接节点就不需要与柱子或者梁翼缘来焊接了。
这两个节点还不算麻烦，拷贝一下，修修改改，还能应付。对于像钢管柱，就不同了，钢管柱外面或者内都是必须要设置加强环的，圆形或者方形加强环，关于这些加强环的计算又不太容易查找，所以只能根据一些经验大致设一下。

对于众多的钢结构节点设计，最重要的就是规划。一般采用等强度设计。而这次设计，因为比较简单，节点没有计算，统一采用螺栓间距80mm，采用20或者22直径的螺栓。这应该就是等强度连接，根据板件能够承担的最多螺栓来设计，节点一定能够满足要求的。而对于更大型的钢结构，是必须要计算的。

好了设计方面的事情就这么多，接下来就是工程师的重头戏了——画图。

Cadking曾经说过，画图，一定要心中有图，一定要心中有图，一定要心中有图。图纸最终能够反映一个工程师是否合格，甚至是否成熟。