建筑钢结构设计67p.ppt
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1、第二章 平台设计,作业一:有一平台结构长44米,宽12米,高6米,在平台两端设置4*6米楼梯间。平台活载标准值为12kN/m2. 要求: 1、柱、梁格、支撑布置(柱暂按H型钢布置),并画出平面、立面图 2、铺板计算(板和肋) 3、主梁、次梁、柱(包括柱脚)计算 4、画出梁柱节点构造、梁梁节点构造,需计算的要计算。,第二章 平台设计,1)构成:板、次梁、主梁、柱、支撑;,2)传力路线:,1、平台钢结构的构成、传力线路和受力特点:,2.1 结构布置及结构形式:,3)受力特点:,a) 竖向荷载为主要荷载; b) 板有单向和双向之分,钢板常以变形控制; c) 梁分次梁、主梁,可连续或单跨; d) 柱两
2、端常用铰接,为轴压杆。,2.1 结构布置及结构形式:,2、柱间支撑形式:,平台柱两端都为铰接时,必须设置柱间支撑,2.1 结构布置及结构形式:,3、平台结构设计步骤,(1)结构体系布置 1)梁、柱平布置 a 柱距选择:一般6-8米为经济柱距,但要结合功能要求; 柱截面形式选择: 根据平台高度选择实腹柱还是格构柱; b 梁系选择:梁格布置体系选择;一级次梁间距均匀, 间距1.5-2.5米;二级次梁(铺板加劲肋)考虑板格要 求,一般0.6-1.0米。 2)柱间支撑布置 支撑类型:一般为交叉撑,需要通道时用人字撑或门形撑; 支撑形式:使用交叉撑角度30-60度,若角度太大用复合撑 (双层或多层);
3、支撑位置:一般为中间支撑或两头均设置支撑,若平台较短 也可在一端设置一道支撑。,2.1 结构布置及结构形式:,(1)初选构件截面:需注意宽肢薄壁和等截面原则; 满足局部稳定要求。 (2)结构内力分析(M,V,N) (3)构件验算:板、次梁、主梁、柱、支撑。对初选截面调整 验算内容包括:强度、整体稳定,挠度 (4)节点构造设计和计算 包括:梁柱节点,梁梁节点,柱脚和基础 (5)绘制施工图,2.1 结构布置及结构形式:,3、平台结构设计步骤,2.2 平台铺板设计,1、铺板形式和构造 1)板:板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm,加劲肋钢板高度 L/12l/15, 厚度大于其高度 间断焊,每段长
4、度大于15t; a) 花纹钢板焊接连接:,b) 轻型预制钢铺板螺栓连接,2.2 平台铺板设计,c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接,2.2 平台铺板设计,2、铺板计算,2.2 平台铺板设计,1)四边简支板:,2、铺板计算,2.2 平台铺板设计,2)单向受弯板:,3、铺板加劲肋计算,考虑两种荷载分布形式:梯形分布和均匀分布,2.2 平台铺板设计,1)稳定计算不考虑,2)强度计算: 3)剪应力计算:,4)挠度计算:,2.2 平台铺板设计,3、铺板加劲肋计算,1、梁的连接形式,a)一般用型钢,但梁高大于300时,考虑用焊接H钢, 主梁一般用“I”“H”型钢或焊接“H”型钢。 b)支座方式有连续梁叠接或
5、简支梁平接,与柱连接时一般为铰接。 梁计算长度为柱轴线距离。,2、截面选择型钢梁,2、截面选择焊接组合截面梁,A梁高估算:,h应满足三个条件,B腹板厚度估算:,C翼缘尺寸确定:,3、梁的计算:,1)强度计算:,D.折算应力:,3、梁的计算:,2)刚度计算:,3)梁的整体稳定;,符合下列情况之一时,可不计算梁的整体稳定性。 上翼缘由连接牢固的铺板,能阻止其侧移时; 梁受压翼缘的自由长度 与宽度之比 不超过规定时; 箱形梁高h与腹板间隔宽度 之比 时, 且 ;,VTVT,VQVQ,VT 全部荷载标准值产生的挠度(减去预拱值)的 容许值;,VQ 可变荷载标准值产生的挠度容许值;,3、梁的计算:,3)
6、梁的整体稳定;,(2) 不符合上述条件时,则: 在最大刚度平面内受弯时,应满足 ; 在两个主平面内受弯时,H形截面构件应满足: (3) 无论何种情况,均要求梁的支座处应能防止截面扭转。,4)梁的局部稳定:,3、梁的计算:,)纵向加劲肋布置在腹板高度 处(受压区),)横向加劲肋间距一般为,)须满足 (国外限制标准为300)(抵抗弯曲引起压力),)梁的支座处和上翼缘受较大固定集中力处,宜设支承加劲肋;,)当 ,应配纵向加劲肋和横肋;,)当 时,应配横向加劲肋,并作抵抗剪力计算。,B. 组合梁腹板的局部稳定:,a)加劲板的配置:,)当 时,当 时宜设构造加劲肋, 时不设加劲肋;,B. 组合梁腹板的局
7、部稳定:,b)加劲肋的计算(分三种类型) )仅配置横向加劲肋 )同时配置横向和纵向加劲肋,受压翼缘和纵向加劲肋间 的区格 )同时配置横向和纵向加劲肋,受拉翼缘和纵向加劲肋间 的区格,5)加劲肋的构造和截面尺寸:,3、梁的计算:,5)加劲肋的构造和截面尺寸:,3、梁的计算:,3、梁的计算:,4.梁的拼接:,1)焊接拼接:,a) 对接焊,4.梁的拼接:,1)焊接拼接:,b) 拼接焊:,)翼缘拼接板及周边焊缝受力,)腹板拼接板受全部剪力; )腹板拼接板受弯矩 。,式中 梁翼缘板中心到梁中和轴的距离, 翼缘板净截面积;,4.梁的拼接:,2) 高强螺拴拼接 拼接应用夹板,螺栓双剪; 受力同拼接焊。,5.
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