塑胶件结构设计常见问题

塑胶件结构设计常见问题
塑胶件结构设计常见问题

塑胶产品结构设计注意事项

目 录

第一章 塑胶结构设计规范

1、材料及厚度

1.1、材料选择

1.2、壳体厚度

1.3、零件厚度设计实例

2、脱模斜度

2.1、脱模斜度要点

3、加强筋

3.1、加强筋与壁厚的关系

3.2、加强筋设计实例

4、柱和孔的问题

4.1、柱子的问题

4.2、孔的问题

4.3、“减胶”的问题

5、螺丝柱的设计

6、止口的设计

6.1、止口的作用

6.2、壳体止口的设计需要注意的事项

6.3、面壳与底壳断差的要求

7、卡扣的设计

7.1、卡扣设计的关键点

7.2、常见卡扣设计

7.3、

第一章 塑胶结构设计规范

1、材料及厚度

1.1、材料的选取

a. ABS:高流动性,便宜,适用于对强度要求不太高的部件(不直接受冲

击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部支撑架(键板支

架、LCD支架)等。还有就是普遍用在电镀的部件上(如按钮、侧键、

导航键、电镀装饰件等)。目前常用奇美PA-757、PA-777D等 。

b. PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧

性的制件,如框架、壳体等。常用材料代号:拜尔T85、T65。

c. PC:高强度,价格贵,流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按

键、传动机架、镜片等。常用材料代号如:帝人L1250Y、PC2405、PC2605。

d. POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸

水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、

传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常用材料代号如:M90-44。

e. PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。

受冲击力较大的关键齿轮,需添加填充物。材料代号如:CM3003G-30。

f. PMMA有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,

室外十年仍有89%,紫外线达78.5% 。机械强度较高,有一定的耐寒性、

耐腐蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,常用于有一定强

度要求的透明结构件,如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如:三

菱VH001。

1.2 壳体的厚度

a. 壁厚要均匀,厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内,整个部件的最

小壁厚不得小于0.4mm,且该处背面不是A级外观面,并要求面积不得大

于100mm 。

b. 在厚度方向上的壳体的厚度尽量在1.2~1.4mm,侧面厚度在1.5~1.7mm;

外镜片支承面厚度0.8mm,内镜片支承面厚度最小0.6mm。

c. 电池盖壁厚取0.8~1.0mm。

d. 塑胶制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值见下表。

塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值(单位mm)

工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚

尼龙(PA)0.450.76 1.50 2.40~3.20

聚乙烯(PE)0.60 1.25 1.60 2.40~3.20

聚苯乙烯(PS)0.75 1.25 1.60 3.20~5.40

有机玻璃(PMMA) 0.80 1.50 2.20 4.00~6.50

聚丙烯(PP)0.85 1.45 1.75 2.40~3.20

聚碳酸酯(PC)0.95 1.80 2.30 3.00~4.50

聚甲醛(POM)0.45 1.40 1.60 2.40~3.20

聚砜(PSU)0.95 1.80 2.30 3.00~4.50

ABS0.80 1.50 2.20 2.40~3.20

PC+ABS0.75 1.50 2.20 2.40~3.20

1.3、厚度设计实例

塑料的成型工艺及使用要求对塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚过大,不仅会因用料过多而增加成本,且也给工艺带来一定的困难,如延长成型时间(硬化时间或冷却时间)。对提高生产效率不利,容易产生汽泡,缩孔,凹陷;塑件壁厚过小,则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力就大,尤其是形状复杂或大型塑件,成型困难,同时因为壁厚过薄,塑件强度也差。塑件在保证壁厚的情况下,还要使壁厚均匀,否则在成型冷却过程中会造成收缩不均,不仅造成出现气泡,凹陷和翘曲现象,同时在塑件内部存在较大的内应力。设计塑件时要求壁厚与薄壁交界处避免有锐角,过渡要缓和,厚度应沿着塑料流动的方向逐渐减小。

2 脱模斜度

2.1 脱模斜度的要点

脱模角的大小是没有一定的准则,多数是凭经验和依照产品的深度来决定。此外,成型的方式,壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来讲,对模塑产品的任何一个侧壁,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中取出。脱模斜度的大小可在0.2°至数度间变化,视周围条件而定,一般以0.5°至1°间比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点:

a. 取斜度的方向,一般内孔以小端为准,符合图样,斜度由扩大方向取

得,外形以大端为准,符合图样,斜度由缩小方向取得。如下图1-1。

图1-1

b. 凡塑件精度要求高的,应选用较小的脱模斜度。

c. 凡较高、较大的尺寸,应选用较小的脱模斜度。

d. 塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。

e. 塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值。

f. 一般情况下,脱模斜度不包括在塑件公差范围内。

g. 透明件脱模斜度应加大,以免引起划伤。一般情况下,PS料脱模斜度

应大于3°,ABS及PC料脱模斜度应大于2°。

h. 带革纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~5°的脱模斜度,视具

体的咬花深度而定,一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的要

求出模角。咬花深度越深,脱模斜度应越大.推荐值为1°+H/0.0254°

(H为咬花深度).如121的纹路脱模斜度一般取3°,122的纹路脱模斜

度一般取5°。

i. 插穿面斜度一般为1°~3°。

j. 外壳面脱模斜度大于等于3°。

k. 除外壳面外,壳体其余特征的脱模斜度以1°为标准脱模斜度。特别的也可以按照下面的原则来取:低于3mm高的加强筋的脱模斜度取0.5°,3~5mm

取1°,其余取1.5°;低于3mm高的腔体的脱模斜度取0.5°,3~5mm取1°,

其余取1.5°

3、加强筋

为确保塑件制品的强度和刚度,又不致使塑件的壁增厚,而在塑件的适当

部位设置加强筋,不仅可以避免塑件的变形,在某些情况下,加强筋还可以改

善塑件成型中的塑料流动情况。

为了增加塑件的强度和刚性,宁可增加加强筋的数量,而不增加其壁厚。

3.1、加强筋厚度与塑件壁厚的关系

举例说明:

3.2、加强筋设计实例

图3-3

4、柱和孔的问题

4.1、柱子的问题

a. 设计柱子时,应考虑胶位是否会缩水。

b. 为了增加柱子的强度,可在柱子四周追加加强筋。加强筋的宽度参照图

3-1。

柱子的缩水的改善方式见如图4-1、图4-2所示:改善前柱子的胶太厚,易缩水;改善后不会缩水。

图4-1

图4-2

4.2、孔的问题

a. 孔与孔之间的距离,一般应取孔径的2倍以上。

b. 孔与塑件边缘之间的距离,一般应取孔径的3倍以上,如因塑件设计的

限制或作为固定用孔,则可在孔的边缘用凸台来加强。

c. 侧孔的设计应避免有薄壁的断面,否则会产生尖角,有伤手和易缺料

的现象。

图4-3 图4-4

4.3、“减胶”的问题

图4-5

5、螺丝柱的设计

5.1 通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体,螺丝柱通常还起着对PCB

板的定位作用。

5.2 用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为:其外径应该是Screw外径的

2.0~2.4倍。图6-2为M1.6×0.35的自螺丝与螺柱的尺寸关系。设计中可

以取:螺丝柱外径=2×螺丝外径;螺柱内径(ABS,ABS+PC)=螺丝外径-0.40mm;螺柱内径(PC)=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm(可以先按0.30mm 来设计,待测试通不过再修模加胶);两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。

5.3 不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计值如表5-2、表5-3所示。

5.4 常用自攻螺丝装配及测试(10次)时所要用的扭力值,如表5-4所示。

6、止口的设计

6.1、止口的作用

1、壳体内部空间与外界的导通不会很直接,能有效地阻隔灰尘/静电等的

进入

2、上下壳体的定位及限位

6.2、壳体止口的设计需要注意的事项

1、嵌合面应有>3~5°的脱模斜度,端部设计倒角或圆角,以利于装配

2、上壳与下壳圆角的止口配合,应使配合内角的R角偏大,以增加圆角之

间的间隙,预防圆角处相互干涉

3、止口方向设计,应将侧壁强度大的一端的止口设计在里边,以抵抗外

4、止口尺寸的设计,位于外边的止口的凸边厚度为0.8mm;位于里边的止

口的凸边厚度为0.5mm;B1=0.075~0.10mm;B2=0.20mm

5、美工线设计尺寸:0.50×0.50mm。是否采用美工线,可以根据设计要

求进行

6.3、面壳与底壳断差的要求

装配后在止口位,如果面壳大于底壳,称之为面刮;底壳大于面壳,则称之为底刮,如图6-1所示。可接受的面刮<0.15mm,可接受的底刮<0.10mm,无论如何制作,段差均会存在,只是段差大小的问题,尽量使产品装配后面壳大于底壳,且缩小面壳与底壳的段差

图6-1

7、卡扣的设计

7.1、卡扣设计的关键点

1. 数量与位置:设在转角处的扣位应尽量靠近转角;

2. 结构形式与正反扣:要考虑组装、拆卸的方便,考虑模具的制作;

3. 卡扣处应注意防止缩水与熔接痕;

4. 朝壳体内部方向的卡扣,斜销运动空间不小于5mm;

7.2、常见卡扣设计

1、通常上盖设置跑滑块的卡钩,下盖设置跑斜顶的卡钩;因为上盖的

筋条比下盖多,而且上盖的壁常比下盖深,为避免斜顶无空间脱出。

2、上下盖装饰线(美工线)的选择

3、卡钩离角位不可太远,否则角位会翘缝

4、卡扣间不可间距太远,否则易开缝

8、装饰件的设计

8.1、装饰件的设计注意事项

1. 装饰件尺寸较大时(大于400mm ),壳体四周与装饰件配合的

粘胶位宽度要求大于2mm。在进行装饰件装配时,要用治具压装

饰片,压力大于3kgf,保压时间大于5秒钟

2. 外表面的装饰件尺寸较大时(大于400mm ),可以采用铝、塑

胶壳喷涂、不锈钢等工艺,不允许采用电铸工艺。因为电铸工

艺只适用于面积较小、花纹较细的外观件。面积太大无法达到

好的平面度,且耐磨性能很差

3. 电镀装饰件设计时,如果与内部的主板或电子器件距离小于

10mm,塑胶壳体装配凹槽尽量无通孔,否则ESD非常难通过。如

果装饰件必须采用卡扣式,即壳体必须有通孔,则卡位不能电

镀,且扣位要用屏蔽胶膜盖住

4. 如果装饰件在主机的两侧面,装饰件内部的面壳与底壳筋位深

度方向设计成直接接触,不能靠装饰件来保证装配的强度

5. 电镀装饰件设计时需考虑是否有ESD风险

6. 对于直径小于5.0mm的电镀装饰件,一般设计成双面胶粘接或后

面装入的方式,不要设计成卡扣的方式

8.2、电镀件装饰斜边角度的选取

在要求电镀件装饰斜边为镜面亮边的情况下,图9-1中斜边角度

取值应选择为a>45°,否则此边在实际效果上是黑边,并不会

有镜面亮边效果,B值根据ID设计要求取值。

8.3、电镀塑胶件的设计

塑胶电镀层一般主要由以下几层构成,如下图所示:

a.电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右,但是在实

际的生产中,可能最多会有0.08mm的厚度,所以对电镀件装配

设计时需要关注。镀覆层厚度单位为μm,一般标识镀层厚度

的下限,必要时,可以标注镀层厚度范围

b.如果有盲孔的设计,盲孔的深度最好不超过孔径的一半,且不

要对孔的底部的色泽作要求

c.要采用适合的壁厚防止变形,最好在1.5mm以上4mm以下,如果

需要作的很薄的话,要在相应的位置作加强的结构来保证电镀

的变形在可控的范围内

d.塑件表面质量一定要非常好,电镀无法掩盖注射的一些缺陷,

而且通常会使得这些缺陷更明显

e.基材最好采用ABS材料,ABS电镀后覆膜的附着力较好,同时价

格也比较低廉

9、按键的设计

9.1 按键(Button)大小及相对距离要求

从实际操作情况分析,结合人体工程学知识,在操作按键中心时,

不能引起相邻按键的联动,那么相邻按键中心的距离需作如下考

虑:

1. 竖排分离按键中,两相邻按键中心的距离a≥9.0mm

2. 横排成行按键中,两相邻按键中心的距离b≥1

3.0mm

3. 为方便操作,常用的功能按键的最小尺寸为:3.0×3.0mm

9.2 按键(Button)与基体的设计间隙

图9-1

按键与面板基体的配合设计间隙如图9-1所示:

1. 按钮裙边尺寸C≥0.75mm,按钮与轻触开关间隙为B=0.20mm;

2. 水晶按钮与基体的配合间隙单边为A=0.10-0.15mm;

3. 喷油按钮与基体的配合间隙单边为A=0.20-0.25mm

4. 千秋钮(跷跷板按钮)的摆动方向间隙为0.25-0.30mm,需根

据按钮的大小进行实际模拟;非摆动方向的设计配合间隙为

A=0.2-0.25mm;

5. 橡胶油比普通油厚0.15 mm,需在喷普通油的设计间隙上单边

加0.15 mm,如喷橡胶油按键与基体的间隙为0.3-0.4mm;

6. 表面电镀按钮与基体的配合间隙单边为A=0.15-0.20mm;

7. 按钮凸出面板的高度如图9-2所示:

普通按钮凸出面板的高度D=1.20-1.40mm,一般取1.40mm;

表面弧度比较大的按钮,按钮最低点与面板的高度D一般为

0.80-1.20mm

图9-2

10、旋钮的设计

10.1 旋钮(Knob)大小尺寸要求

旋钮(Knob)大小尺寸要求见如下所示

10.2 两旋钮(Knob)之间的距离

两旋钮(Knob)之间的距离大小:C≥8.0mm。

10.3 旋钮(Knob)与对应装配件的设计间隙

1. 旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A≥0.50mm,如图

10-1所示;

2. 电镀旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A≥0.50mm;

3. 橡胶油比普通油厚0.15 mm,需在喷普通油的设计间隙上单

边增加0.15 mm。

4.旋钮凸出面板基体或装饰件最高点的高度为9.50≥B≥

8.00mm,如图11-4所示。

图10-1

11、胶塞的设计

1.TPU塞开塑胶模具;

2.胶塞需设计拆卸口(≥R0.5半圆形) ;

3.所有塞子(特别是IO塞)不能有0.4mm厚度的薄胶位,因插几次后易

变形;

4.壳体耳机处开口大于耳机插座(PLUG)单边0.3mm;耳机塞外形与主机

面壳配合单边间隙0.05mm;

5.耳机塞插入耳机座部分设计“十”筋形状,深度插入耳机座2.0mm,

筋宽0.8mm,外轮廓与phonejack孔周圈单边过盈0.05mm。“十”筋顶面倒R0.3圆角,方便插入;

12、镜片的设计

12.1 镜片(LENS)的通用材料

1. PMMA:镜片(LENS)常用PMMA材料。

透光性好≥91%,表面硬度高,耐候性好,不易氧化、开裂。表

面硬度未经过硬化也可以达到H以上,通过表面硬化处理(hard

coating)后可达到3H以上。

2. PC:PC的透光率在88%以上,镜片韧性好,耐冲击。但其表面硬

度低,注塑完后表面硬度一般为4B左右,经过硬化处理后,硬

度也仅为HB左右。镜片在使用过程中易被划伤。

12.2 镜片(LENS)与面壳的设计间隙

1. 镜片与前壳配合间隙为A=0.10mm,如图12-1所示。

2. 贴双面胶的区域需留间隙为B=0.10mm,如图12-1所示。

图12-1

13、触摸屏与塑胶面壳配合位置的设计

图13-1

图13-2

13.1、触摸屏相对应位置塑胶面壳的设计注意事项

1.塑胶面盖窗口边缘和触摸屏动作区之间的距离(周边)以

1.50-

2.00mm为合适,通常取1.50mm。见图15-1、15-2所示;

2.3D建模时,触摸屏的外形尺寸按触摸屏图纸的最大公差尺寸

确定,配合的塑胶定位尺寸只需在此最大外形尺寸上单边留

0.15mm的间隙即可;

3.为预防止触摸屏因变形而被挤压扭曲,需要在触摸屏与塑胶

面壳之间、触摸屏与TFT之间用具有适当弹性和强度的EVA来减震,压缩前EVA的厚度选用0.50-1.00mm,压缩后厚义保持在0.30-0.50mm即可。

高层建筑结构设计常见问题探讨

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结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高层建筑结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、根据不同类型高层建筑,选择合理的结构体系 2.1结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题 在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,增加了 b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了b 级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证

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21 We learn we go 张 伟,李 斌,黄 杰/0 前言 楼梯间的功能是解决建筑物竖向交通,对多层和高层建筑而言,都是不可或缺的重要组成部分。当遇到紧急情况(如火灾、地震等)时,楼梯间是紧急疏散人群的重要交通通道,其重要性更突出。在对工业与民用建筑工程项目进行设计时,楼梯间是最能体现建筑师和结构工程师密切配合的劳动成果。在满足楼梯间建筑功能正常使用的前提下,做到安全经济,是结构工程师最基本的职责。但是,若欠缺有关的设计经验,不但会影响到楼梯间正常使用和建筑功能的要求,而且有时会遗留安全隐患。楼梯间设计正确与否的问题涉及到与建筑专业的配合深度,而且针对结构专业自身也存在一些需要注意的常见问题,故基于在实际工程中大量工程案例有关楼梯设计问题的归类和总结,通过一些常见问题的剖析,提出解决问题的思路和方法,供同行在实际工程设计中借鉴。 1 影响建筑功能的问题 1.1 净高不足 (1)存在问题 楼梯间净高不足是楼梯设计中常见问题之一,出现此类问题的原因主要有以下两点:1)建筑师对相关建筑规范中有关楼梯设计的规定尚未熟练掌握或对组成楼梯结构构件的空间关系缺乏必要了解;2)结构工程师对楼梯净高概念的要求未能融会贯通、灵活应用,对影响到净高结构构件的空间关系缺乏足够认识。 (2)应对措施 1)掌握有关楼梯净高概念的相关规定,《民用建筑设[1]第6.7.5条规定:楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m ,梯段净高不宜小于2.2m 。其中,对梯段净高的概念解释为:自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外0.3m 范围内)量至上方突出物下缘间的垂直高度。上述解释的理由是基于一般应满足人在楼梯上伸至手臂向上旋升时手指刚触及上方突出物下缘一点为限,为保证人在行进时不碰头和不产生压抑感,故按照常用楼梯坡度,梯段净高不宜小于2.2m 。2)对遇到梯段净高余量较小的区域,上层踏步起跑位置的梯梁位置应仔细计算分析,遇到净高不足的情况,有两个途径可以选择:即取消起跑位置梯梁或将梯梁内退平移。前者适用于梯段和休息平台跨度之和较小的情况,此时该梯段转化为折线型楼梯,应重新复核计算,其梯板板厚和配筋均会有所变化。后者应特别注意,梯梁内退平移距离应将建筑面层厚度计算在内,以免余量太小,有可能仍旧不满足对梯段净高的要求。遇到休息平台下方净高余 各项因素,将上层位置的梯梁内退0.35m ,可有效解决该问题(图1)。 图1 梯段净高不足实例一 (4)工程实例2 某工程楼梯间,首层入户门和半层位置均存在净高不足的问题,针对此问题,采取的具体措施为:入户门上方梯梁设计为反梁可使得净高大于2m 。半层位置梯段休息平台和起跑位置净高余量均较小,除将梯梁内退0.35m 外,尚要求梯梁梁高控制在0.3m 以内,方能满足最小净高的要求(图2)。 1.2 净宽不足 (1)存在问题

结构设计常见问题问答

结构设计常见问题问答 1、住宅工程中顶层为坡屋顶,屋顶是否需设水平楼板?顶层为坡屋顶时层高有无限制?总高度应如何计算? 住宅工程中的坡屋顶,如不利用时檐口标高处不一定设水平楼板。关于顶层为坡屋顶时层高的计算问题新规范未做具体规定,结构设计时由设计人员根据实际情况而定,取质点的计算高度仍不超过4m.檐口标高处不设水平楼板时,按抗震规范,总高度可以算至檐口(此处檐口指结构外墙体和屋面结构板交界处的屋面结构板顶)。檐口标高附近有水平楼板,且坡屋顶不是轻型装饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,此阁楼在结构计算上应做为一层考虑,高度可取至山尖墙的一半处,即对带阁楼的坡屋面应算至山尖墙的二分之一高度处。 2、砖墙基础埋深较大,构造柱是否应伸至基础底部?较大洞口两侧要设构造柱加强,一般多大的洞口算较大洞口? 新规范,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内,两条满足其中的一条即可。但需注意此处的基础圈梁是指位于基础内的,不是一般位于相对标高±0.0m 的墙体圈梁。构造柱的钢筋伸入基础圈梁内应满足锚固长度的要求。 X&Qs$对于底层框架砖房的砖房部分,一般允许将砖房部分的构造柱锚固于底部的框架柱或钢筋混凝土抗震墙内(上层与下层的侧移刚度比应满足要求)。:新规范表,内纵墙和横墙的较大洞口,指2000mm 以上的洞口;外纵墙的较大洞口,则由设计人员根据开间和门窗洞尺寸的具体情况确定。 3、填充墙的构造柱与多层砌体房屋的构造柱有何不同? 填充墙设构造柱,属于非结构构件的连接,与多层砌体房屋设置的钢筋混凝土构造柱有一定差异,应结合具体情况分析确定。如挑梁端部设置填充墙构造柱,挑梁在计算时应考虑构造柱传递来的荷载。 4、抗震新规范 新规范,主要指不要在墙体厚度内开洞,烟道等应设在墙外,成为附墙烟道等,以免墙体应力集中。 5、底层框架结构的计算高度如何取?若取到基础顶,抗震墙厚度取1/20层高,是否过大? 计算高度的取值应根据实际情况而定,主要是看地坪的嵌固情况而定,若嵌固得好,如作刚性地坪或有连续的地基梁,可以从嵌固处取,否则从基础顶;抗震墙厚取1/20层高,这里的层高与计算高度的概念不同,是指从一层地坪到一层楼板顶的高度。 6、多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比表,但不应多于1m,那么此时是否仍可将小数点后第一位数四舍五入吗? 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋,若室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比新规范,但不应多于1m.因已将总高度值适当增加,故此时不应再将小数点后第一位数四舍五入,即增加值不大于1m.

手机结构设计的常见问题

手机结构设计的常见问题 发表人:中国手机研发网发布日期:2005-1-4 转自:手机研发论坛 一、常出现的结构设计方面的问题。 1.Vibrator vibrator安装位置的选择很重要。其一,要看装在哪儿振动效果最好;其二,最好vibrator附近没有复杂的rib位,因为vibrator在ALT 时会有滑动现象,如碰到附近的rib位可能被卡住,致使来电振动失败。 2.吊饰孔 由于吊饰孔处要承受15磅的拉力,所以housing的吊饰孔处的壁厚要保证足够的强度。 3.Sim card slot 由于不同地区的sim card的大小和thickness有别,所以在进行sim card slot 的设计时,要保证最大、最厚的sim card能放进去,最薄的sim card能接触良好。 4.Battery connector 有两种形式:针点式和弹簧片式。前者由于接触面积小,有可能发生瞬间电流不够的现象而导致reset,但占用的面积小。而后者由于接触面积大,稳定性较好,但占用的面积大。 5.薄弱环节 在drop test时,手机的头部容易开裂。主要是因为有结合线和结构复杂导致的注塑缺陷。Front housing的battery cover button处也易于开裂,所以事先要通过加rib和倒角来保证强度。 6.和ID的沟通。 结构完成pcb的堆叠后将图发给ID,由于这关系到ID画出来的外形能否容纳所有的内部结构,所以在处理时要很小心。Pcb上的所有的元件都要取正公差,所包含的元件要齐全,特别是那些比较大的元件;小处也不能忽略,比如sponge和lens的双面背胶等。 7.缩水常发生部位 boss与外壳最好有0.8-1mm的间隙,要避免boss和外壳连在一起而导致缩水。

钢结构设计常见38个问题解析

钢结构设计常见38个问题解析 1、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/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截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/或剪力的传递. 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、“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗? 答:磨光顶紧是一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹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,焊缝质量会很差,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都不准确,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: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窝结构,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、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装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30--50年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍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:挤塑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,但其闭孔率小于挤塑板,仅为80%左右。挤塑板无论是隔热性能、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--500千帕以上,而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上,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:用于路面及路基之下,有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现,控制地面冻胀的情况,有效阻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λ=μl/i,i为回转半径长细比。概念可以简单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径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了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度。对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。 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,最后很快的丧失继续承载的能力。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: 1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距 2、调整梁的截面,增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度(如吊车梁上翼缘)

对建筑结构设计常见问题探讨

对建筑结构设计常见问题探讨 发表时间:2018-11-09T17:57:33.430Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:秦浩 [导读] 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。 山东建大工程鉴定加固研究院山东济南 250000 摘要:结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟很多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等密切相关,因此,要提高结构设计水平,除做好自身工作以外,不管是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。不要把结构设计工作自闭起来,应该认识到它的成果或者提高是与其他工种和专业的支持分不开的。 1.地基与基础方面 1.1对于独栋或单体数量较少的住宅,建设单位能委托地质勘察单位进行详细的地质勘察,能为工程设计提供较为详细的勘察技术资料,而成片的多层房屋建筑往往因为地勘费用的问题,地勘单位的探点不能严格按照有关技术要求布置,多栋建筑单体参考一个探点,使得实际的地质情况与地勘报告相差较大。地基与基础设计要做到合理、安全适用,设计人员必须依据详细、真实的地质勘察资料。 1.2软弱地基处理一般采用级配砂石换填,仅仅简单提出换填深度和最终地基承载力的要求,在技术上只是草草写上严格执行《地基处理规范》,而没有针对具体的建筑物画出详细的开挖边线,如轴线变化处,突出凹进墙体部分的开挖边线等,也没有明确砂石换填的应力扩散角具体数值。因此很多工程在地基基础施工中,不能切实有效地做好地基处理。 1.3在基础设计中,对于混凝土独立基础、筏板基础、条形基础,节点设计、构造设计中往往不明确应采用的具体技术参数,如锚固长度搭接长度是采用抗震的还是非抗震的,造成具体实施阶段的扯皮现象 1.4在高层混凝土结构的主体结构设计中,往往梁柱混凝土的等级差别较大,那么在梁柱节点处混凝土怎么进行处理,在设计图中往往不作清楚地技术交底。梁柱节点本身就是个受力复杂的节点,而由于设计缺陷,造成此部位成为一个薄弱点。 2楼板设计常见问题 2.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。 2.2楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。 2.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小 d(d 为短向钢筋的直径)有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。 3楼层平面刚度的问题 一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而不致于出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点,首先,应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞、外伸翼块太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。 4砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的抗剪能力,而且构造柱与固梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。 4.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 4.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在粱下布置构造柱。 5承重柱截面高度设计过小 这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁,梁柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为,这样做忽略了梁柱间的刚结作用,加之柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯刚度必然不足,从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

建筑结构设计常见问题

建筑结构设计中常见问题及应对策略分析摘要:随着我国建筑行业发展规模不断扩大、发展速度不断加快的同时,建筑功能、建筑结构相关问题日益突出,在建设过程中或多或少的会出现这样、那样的问题,给建筑的安全性埋下大量的隐患。因此,在新时代发展,如何不断优化房屋建筑结构设计,有效的提高房屋建筑的安全性、完善房屋建筑的功能性,成为广大人们群众普遍关注和重点研究的话题之一。 引言 近年来,我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,人们对建筑的要求越来越高,因此,建筑业的发展速度不断加快。人们所居住的房屋逐渐由单层、小层向高层复杂化变化,房屋的建筑结构设计也由简单的砖混结构变的多种多样。建筑结构设计的好坏直接影响到人们居住的质量高低。因此,对房屋建筑进行结构设计的同时,必须及时找出设计中的常见问题并及时找好方法解决,以此来保障房屋建筑产品的安全。 一、建筑结构设计概述 由于建筑物功能不同,建筑物分类方法也多种多样。根据建筑物使用功能,可分为民用建筑、工业建筑两种;根据建筑物的结构材料,可分为砌体结构、钢结构、混凝土结构、木结构、混合结构;根据建筑物层数,可分为超高层、高层、多层、单层建筑;根据建筑物的结构形式,可分为筒体结构、剪力墙结构、框架结构、排架结构等。建筑结构是建筑物功能的基础环节,建筑结构设计是建筑设计的重要部

分,其具体过程为:方案设计、结构分析、构件设计、绘制施工图。为了保证建筑结构的安全性和可靠性,在结构设计时应注意以下内容:一是计算方面:应考虑各种结构构件的承载极限,并进行验算;二是由于建筑结构会受到多种作用力,在结构设计时应综合考虑各种作用力;三是抗震方面:我国抗震设防的烈度为 6~9 度,在建筑结构设计时应根据所在地区的房屋高度、结构类型、烈度等情况确定抗震等级。 二、房屋建筑结构设计过程中常见问题 1、结构布置不合理 建筑房屋的设计结构越规则,结构的布置才能越合理,这是建筑房屋结构设计的中心环节。一方面要注意建筑的平、立面外形尺寸大小和抗侧力物体布置的局面,满足承载力分布等各种因素的综合要求。另一方面,由于很多因素都可以造成结构的不规则,特别是针对于复杂的建筑结构,利用若干已经简单化的定量指标来划分不规则的程度并明确限定范围是几乎不可能的。 由于对规范标明的相应的设计规定不了解和对结构抗震理念的缺乏,有些房屋结构的设计人员在结构设计时不注重相关规则,导致建筑过程中出现了规则性不好、抗震性差的房屋。这主要表现在以下几点:(1)设计后的建筑平面凹凸不平,规则性差。(2)导致楼层错层。高层建筑中错层问题较严重时,会阻断楼层的楼板连续性,对建筑结构抗震十分不利。(3)在高层建筑结构中采用了两种或以上的复杂结构。例如错层结构、带转换层结构和多塔楼结构等,都属于复杂

机械结构设计的方法和基本要求

机械结构设计的方法和基本要求 摘要:随着现代机械制造业的快速发展,对机械产品质量也提出更高的要求。 从现行大多机械设备设计情况看,更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型 等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重,不仅影响 设备综合性能的发挥,也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现, 将动态设计方法引入其中,对提升机械结构设计水平可起到明显作用。 关键词:机械结构设计;方法;要求 引言 机械结构设计是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出 具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或 零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表 面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之 间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性 日常生产中,在对机器零件进行设计时,要求其结构不仅具体满足使用条件,而且要求结构的工艺性能良好,即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结 构设计的工艺性,才能保障生产地顺利进行,还具有零件装载完整、成本消耗少 等优点,能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行 机械设计的关键,其涉及面广、综合性强,值得深入研究。 此外,重视对机械零件的结构工艺性进行分析,可以促进机械加工工艺过程 合理化,减少工作量,提高工作效率。具体来讲,应该做好以下几方面工作:1)认真分析机械零件的结构对机械零件(尤其是复杂零件)的结构进行分析时,首 先要通过对图纸的详细分析,弄清各零件在产品中的装配关系和作用,再对该零 件指数(包括形状、尺寸等)和性质(如粗糙度等)进行详细分析;2)认真分 析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上,搞清楚 各形状和尺寸的设计基准,分析个表面工艺性,检查各加工面设计基准与定位基 准是否重合,避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化 较长零部件或者机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化,在设 计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间,如可以采用能够自由移动的支座、自 由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构 由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大,而且滑动轴承发生一些磨损后,轴心产 生相应的移动,因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时,根据不同的键类型,选择不同的结构方式 半圆键是靠侧面传力的,由于键槽较深,若在同一个横剖面内采用对称布置 两个半圆键,将严重削弱轴的强度,最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上, 平键两侧是工作面,上表面与轮毂键槽底面间有间隙,工作时靠轴槽、键及毂槽 的侧面受挤压来传递转矩,不能实现轴上零件的轴向固定,靠上下面压紧产生承 受载荷,连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计 带传动结构设计时,由于紧边下垂较小,而松边下垂较大,应使紧边在下,

SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确,自主度高等优点,可灵活处理各类问题,因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多,用户对一些选项设置理解并不透彻,从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时,为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况? 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时,对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中,所以,总应力比=N+M主+M次,其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向,所以,总应力比=N+SQRT(M主2+M次2)。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处,所以,总应力比=max(N+M主1+M次,N+M主2),其中M主1为翼缘处最大应力比,M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0,但是对应的设计应力比为0的情况(肢尖为最大应力比)。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时,为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符? 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的(如图4),但按规范要求,应使用最小回转半径计算长细比(如图5)。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的,而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时,杆件的设计类型是如何确定的,不同设计类型之间又有何区别? 杆件的设计类型可分为:柱、梁、支撑和桁架四种,目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型,当杆件两端的节点x,y坐标相同,z坐标不同时,程序将其判定为柱;当杆件两端的节点x,y坐标不同,z坐标相同时,程序将其判定为梁;当杆件两端的节点x,y,z坐标均不同时,程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时,用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型,其计算与构造的要求是不同的。 柱:设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算,其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算,按柱构件验算长细比要求,其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁:分为两种情况,一为梁按纯弯构件设计(默认情况),一为梁按压弯构件设计(通过设计首选项或覆盖项进行设置,如图7)。 梁按纯弯构件考虑:设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算,其余构造措施同相关规范对梁的要求。

钢结构施工中常见问题及解决方法【最新版】

钢结构施工中常见问题及解决方法 钢结构因其自身优点,在桥梁、工业厂房、高层建筑等现代建筑中得到广泛应用。在大量的工程建设过程中,钢结构工程也暴露出不少质量通病。本文主要针对辽宁近年来在钢结构主体验收及竣工验收中的常见问题及整改措施谈一些看法。 1、构件的生产制作问题 门式钢架所用的板件很薄,最薄可用到4毫米。多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。 2、柱脚安装问题 (1)预埋件(锚栓)问题现象:整体或布局偏移;标高有误;丝扣未采取保护措施。直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。 措施:钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工

作,混凝土浇捣之前。必须复核相关尺寸及固定牢固。 (2)锚栓不垂直现象:框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使房屋外观很难看,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。 措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。 (3)锚栓连接问题现象:柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接;部分未露2~3个丝扣的锚栓。 措施:应采取焊接锚杆与螺帽;在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理,以防失火时影响锚固性能;应补测基础沉降观测资料。 3、连接问题 (1)高强螺栓连接

房屋结构设计常见问题探讨

房屋结构设计常见问题探讨 由于经济高速前进,人们的生活品质得以显著的提升,建筑的结构设计也开始受到人们的关注,在具体的设计,常会面对很多的不利现象,进而干扰到建筑的品质和外形。文章重点的论述了一些不利现象。 标签:房屋;结构设计;问题 1 关于地基以及基础 对于多层的建筑来讲,只是凭借建设方的言语性的内容或者是模糊的靠着设计信息就开展设计活动的话,很明显是不合理的。对于地基和基础来讲,要确保其合理,要确保安全,设计者要结合勘察信息,全方位的分析多种要素,进行基础类型和上部结构的详细勘测方可设计,只是靠耐力的话是不综合的,同时也是不合理的,那种把耐力的许容数设置的最低的思想是错误的。 采用换土垫层进行软弱地基处理,不对其进行设计,只是按照过去的工作经验来设置。一些时候设计人员意识不到此类地基容易带来的不利现象,只是靠着过去的活动思想来进行工作,未对垫层的尺寸等分析,这样的话,不但无法确保其稳定,同时还会耗费非常多的资金。 民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。当对多层的民宅开展设计的时候,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值,所以数据有失精准性。 2 在砖混结构中,构造柱具有成重特征 对于这类建筑,其构造柱不但具有提升抗震性的水平,同时还能和圈梁联系起来,此时就会对砌体产生约束力,其能够积极的应对缝隙现象,提升构造的抗震性特征。 对于现在的设计来讲,常将构造柱当成是承重柱,其必然会导致很多的不利现象。 如果将其当成是承重柱的话,此时它就会提前受到力的影响,这样不仅仅会使得其对墙体产生的约束等力下降,同时,如果受到地震的影响的话,其中会出现很多的应力,必然会受到影响。此时其不仅无法发挥应有的功效特征,反倒是会成为建筑中最弱势的区域。 它通常设置在地圈梁里面,未单独的设置基础,当将其看成是承重柱之后,它的抗冲切强度就无法合乎规定了。如果基础出现了冲切力的话,就会发生缝隙。建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯

44个结构设计常见问题解析(干货)

44个结构设计常见问题解析(干货) 1、结构类型如何选择? 解释: (1)对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构; (2)对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型; (3)对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型. 2、结构体系如何选择? 解释:对于钢筋混凝土结构,当房屋高度不超过120米时,一般均为三大常规结构体系——框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构. (1)对于学校、办公楼、会所、医院以及商场等需要较大空间的建筑, 当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构; 当房屋高度超过下表时,一般选择框架-剪力墙结构; (2)对于高层住宅、公寓、酒店等隔墙位置固定且空间较小的建筑项目一般选择剪力墙结构.当高层住宅、公寓、酒店项目底部一层或若干层因建筑功能要求(如大厅或商业)需要大空间时,一般采用部分框支剪力墙结构.

(3)对于高度大于100米的高层写字楼,一般采用框架-核心筒结构. 3、40米高的办公楼采用框架结构合理吗? 解释:不合理.7度区框架结构经济适用高度为30米,超过30米较多时应在合适的位置(如楼梯、电梯、辅助用房)布置剪力墙,形成框架-剪力墙结构体系.这样子剪力墙承受大部分水平力,大大减小框架部分受力,从而可以减小框架柱、框架梁的截面和配筋,使得结构整体更加经 济合理. 4、框架结构合理柱网及其尺寸? 解释: (1)柱网布置应有规律,一般为正交轴网. (2)普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采用单跨框架,学校、医院等乙类设防建筑以及高层建 筑不应采用单跨框架. (3)仅从结构经济性考虑,低烈度区(6度、7度)且风压小(小于0.4)者宜采用用大柱网(9米左右);高烈度区(8度及以上)者宜采用中小柱网(4~6米左右). (4)一般情况下,柱网尺寸不超过12米;当超过12米时可考虑采用钢结构.

机械结构设计准则汇总

机械结构设计准则汇总 第一部分、塑料件 1、概述: 注塑件设计的一般原则: z 充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性; z 塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩, 同时能适应高效冷却硬化; z 塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程 度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较 好的经济性: z 塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、 螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 1.1、常用塑料介绍 常用的塑料主要有 ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其 中常用的透明塑料有 PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC;显示屏采用 PC,如采用 PMMA 则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中底挡电子产品大多使用 HIPS 和 ABS 做外壳,HIPS 因其有较好的抗老 化性能,逐步有取代 ABS 的趋势。 1.2、常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面处 理效果。而 PP 料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来 的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。 IMD 与 IML 的区别及优势: 1、 IMD 膜片的基材多数为剥离性强的 PET,而 IML 的膜片多数为 PC。 2、 IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而 IML 是整个膜片履在树 脂上。 9 3、 IMD 是通过送膜机器自动输送定位,IML 是通过人工操作手工挂。 1.3、外形设计 对于塑料件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外 形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上 上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽 量使产品:面壳>底壳。 一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大, 一般选 0.5%。 底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选 0.4%。

《结构设计常见问题探讨》的读书笔记

《结构设计常见问题探讨》的读书笔记 《结构设计常见问题探讨》一文在网络上流传甚广,本文为HiStruct的读书笔记(见正文中红字注出部分。正文如下: 结构设计中相当部分构件的设置,规范仅给出了最低限值或建议取值,实际设计 过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。还有部分是属于概念设 计的范畴,尤其值得我们一起探讨。 一.关于超长结构: 混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55 m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝 土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在 实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度 多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不 同的收缩应力。按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m 在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。 但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置, 并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力, 而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构 在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强[HiStruct注:首先 中部区域恰恰相对不需要加强配筋,这是因为中部作为收缩的中和轴区域,一般应力 比较小,而约束比较强的边界区域则是需要加强的;角部区域更是严重,至于角部区域 的扭转,则有点费解]。当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不 设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实 例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,

最新整理机械结构设计基础知识复习过程

机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

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