钢结构设计应用常见问题-门刚.ppt
钢结构设计软件应用 常见问题,主讲人：王曦,钢结构软件应用常见问题,钢结构软件应用常见问题-门刚 钢结构软件应用常见问题-框架,门式刚架应用常见问题,1.计算长度的确定 2.互斥活荷载 3.风荷载的取值 4.吊车荷载的输入 5.设计参数的确定 6.端板连接节点设计 7.楔形构件变化率与腹板高厚比 8.混凝土柱托轻钢梁设计 9.独立基础面积过大 10.底层框架顶层门式刚架设计,1.计算长度的确定,1 查表法（用于柱脚铰接的刚架）,多跨门刚中间为摇摆柱边柱的计算长度系数：,1.计算长度的确定,1 一阶分析法（用于柱脚铰接的刚架）,中间有摇摆柱时，计算长度放大系数,1.计算长度的确定,1 二阶分析法（用于柱脚铰接的刚架）,1.计算长度的确定,1.计算长度的确定,适用于单层结构 考虑了结构整体抗侧移刚度 考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响 考虑了柱脚约束的影响。 柱脚铰接时， 柱计算长度系数乘以0.85； 柱脚刚接时， 柱计算长度系数乘以1.2；,1.计算长度的确定,阶形柱计算长度系数确定（5.3.4条）,柱顶刚接排架柱,柱顶铰接排架柱,1.计算长度的确定,1.计算长度的确定,平面内计算长度系数 用程序自动计算结果 （-1） 平面外计算长度 原则为侧向支撑点间的距离 屋面和檩条对上翼缘的作用 隅撑的作用与设置 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离 （隅撑间距）,1.计算长度的确定,多跨门式刚架，边柱的平面内计算长度系数偏大?,2.互斥活荷载,几种活荷载不同时发生，如何考虑？,2、附录A风载计算 ；,MBMA风荷载的适用范围是：房屋高度不大于 18米，房屋高宽比不大于1 ,屋面坡度不大于10度,明确风荷载采用美国MBMA的规定 ；,与荷载规范公式比较,与荷载规范取值计算结果比较,3.风荷载的取值,3.风荷载的取值,以一坡度为1/10，双坡封闭式厂房为例：,荷载规范：,门规：,柱脚铰接l/h2.3, 柱脚刚接l/h.0, 荷载规范计算偏安全，其他情况比门规结果小,4.吊车荷载的输入,作用分两部分： 吊车梁的作用：以恒载输入 吊车工作的作用： 吊车荷载考虑最不利情况 吊车荷载计算 牛腿设计,4.吊车荷载的输入,4.吊车荷载的输入,4.吊车荷载的输入,5.设计参数的确定,结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别 摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用） 斜梁计算 仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定； 按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定； 有侧移，无侧移框架 GB50017无支撑，弱支撑，强支撑框架 门式刚架按有侧移结构 净截面和毛截面比值 “低延性、高弹性承载力”性能设计,5.设计参数的确定,结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别,5.设计参数的确定,摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用） 只有在设计规范为门规时才需要选取 作用： 在计算强度和稳定性时将轴力乘以该系数进行计算。,5.设计参数的确定,斜梁计算 仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定； 按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定； 如果轴力比较小，公式接近于强度公式。 轴力较大时应该考虑,5.设计参数的确定,有侧移，无侧移桁架 GB50017无支撑，弱支撑，强支撑框架 门式刚架按有侧移结构 桁架的计算计算长度系数,5.设计参数的确定,“低延性、高弹性承载力”性能设计 对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据新的抗震规范要求，可以选择按“低延性、高弹性承载力”性能设计， 当能满足2倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，构件的宽厚比控制指标按钢结构设计规范进行控制。,6.端板连接节点设计,节点类型选择 端板厚度计算 节点计算方法 反向弯矩计算 连接位置腹板强度计算，加劲肋布置 节点域计算，斜加劲肋设计,6.端板连接节点设计,6.端板连接节点设计,7.楔形构件变化率与腹板高厚比,当腹板高度变化小于60mm/m时， 按 来控制,7.楔形构件变化率与腹板高厚比,腹板高度变化超过60mm/m时，根据规程CECS102:2002第6.1.1条第6项，已经超出了规程规定的考虑受剪板腹屈曲后强度计算适用范围，这时程序按不考虑利用受剪板幅屈曲后强度来控制腹板高厚比。,7.楔形构件变化率与腹板高厚比,解决方法 （1）调整构件端部高度，对于梁还可以调整变截面长度，尽量不超过60mm/m的要求。 （2）通过设置构件腹板横向加劲肋，这样可以提高，不考虑屈曲后强度的容许高厚比也可以提高。 （3）不建议增加腹板厚度来满足的方法，这样用钢量增加可能较多。,8.混凝土柱托轻钢梁设计,8.混凝土柱托轻钢梁设计,8.混凝土柱托轻钢梁设计,没有整体计算 没有考虑斜梁产生的水平推力，导致柱、柱下基础设计偏小。 梁支座处按照固定铰计算，钢梁轴力偏大，挠度偏小 整体计算，混凝土柱顶支座设置不合理 支座与柱顶支承面间的滑移量 构造要求不符合计算模型 设计拉杆，但忽略拉杆受压时的情况 软件处理方法,8.混凝土柱托轻钢梁设计,8.混凝土柱托轻钢梁设计,9.独立基础面积过大,门刚独立基础计算，基础底面积很大，到底是什么原因造成的？ 该如何处理？,9.独立基础面积过大,软件默认不允许出现零应力区：,9.独立基础面积过大,机械工业厂房结构设计规范允许15%的零应力区,10.底层框架顶层门式刚架设计,二维分析、三维分析？ 二维分析与三维分析差异的主要原因。,10.底层框架顶层门式刚架设计,顶层可参考门式刚架规程 风荷载计算 屋面风吸力（可能控制设计） 特殊风荷载 修改荷载组合 构件计算长度系数 局部振动问题的解决 节点设计与施工图,10.底层框架顶层门式刚架设计,（1）风荷载差异大。 1）风荷载值差异大。SATWE中缺省考虑风振系数，而门式刚架三维设计时没有考虑风振系数。该系数影响比较大，可以在SATWE设计参数中选择不考虑风振系数，这时风荷载大小值一致； 2）风荷载作用点不同。门式刚架三维设计时风载是沿柱均匀分布的，而SATWE中简化荷载作用在每层顶部位置，即柱顶位置。 （2）长度系数的确定的不同，尤其是厂房纵向，如果设置支撑，可以人为修改柱纵向计算长度系数，如果单层厂房支撑从柱底支撑到柱顶，纵向计算长度系数可以修改为1.0。 （3）空间整体刚度、楼板的影响，SATWE三维分析是真正的三维有限元分析，受整体刚度、楼板的影响。门式刚架三维设计实际还是分两个方向分别二维单榀计算，没有考虑楼板的作用。 （4）SATWE三维分析时，必须输入柱间支撑、屋面支撑，屋面支撑中间系杆应通长设置，否则可能大量出现局部振动，导致地震分析不正确。 （5）模拟施工的影响，SATWE三维分析时，可以考虑模拟施工的计算，不同的模拟施工方式，对恒荷载计算结果影响较大。二维单榀分析中，恒荷载是按一次加载计算的。,
