《建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(第二版)-講義全文新ppt課件

1、建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)2021年9月同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .內(nèi)容重點(diǎn)考試課程引見 概念設(shè)計(jì) 2節(jié) 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 6節(jié) 輕型門式剛架鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 8節(jié) 多層框架鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 10節(jié) 單層重型鋼構(gòu)造廠房設(shè)計(jì) 10節(jié) 構(gòu)造體系設(shè)計(jì)布置和計(jì)算 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算及與主體構(gòu)造協(xié)調(diào) 構(gòu)造設(shè)計(jì)綜合滿足全壽命各種要求 平常作業(yè)：2次*15% 考試：70%同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .第一章 概念設(shè)計(jì)鋼構(gòu)造的適用范圍鋼材的選用建筑鋼構(gòu)造荷載與作用的特點(diǎn)鋼構(gòu)造的計(jì)算構(gòu)造體系節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .1、鋼構(gòu)造的適用范圍特點(diǎn)：輕質(zhì)高強(qiáng)，材質(zhì)均勻，工業(yè)化消費(fèi)，施工 工期短，韌性好，密封性好； 耐腐蝕性較差，耐火性差，單

2、價(jià)高。 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .1、鋼構(gòu)造的適用范圍鋼構(gòu)造的適用性： 1構(gòu)造選材目的：技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性。性價(jià)比 2選用鋼材的緣由： A根本緣由 構(gòu)造自重與全部荷載與作用之比越大，采用鋼構(gòu)造越合理。 B強(qiáng)震地域受力小，延性好 C勞動(dòng)力價(jià)錢高工業(yè)化消費(fèi)，現(xiàn)場勞動(dòng)力少 D軟土地基根底耗資小 E大跨、超高構(gòu)造構(gòu)造效應(yīng)函數(shù)值大第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .2、鋼材的選用鋼材強(qiáng)度的選擇 1變形控制選低強(qiáng)度等級 2強(qiáng)度控制選高強(qiáng)度等級 3長細(xì)比控制或應(yīng)力程度較低選低強(qiáng)度等級 4施工條件差選較低強(qiáng)度等級 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院

3、.2、鋼材的選用鋼材沖擊韌性目的選擇：影響因素結(jié)構(gòu)重要性1荷載狀況2連接狀況3使用溫度4 選擇因子數(shù)值類別三類靜力全螺栓、無焊接不低于01二類一般動(dòng)力大部分工廠焊、工地螺栓不低于-202一類疲勞動(dòng)力大部分現(xiàn)場、高空焊不低于-403表1-1 選擇鋼材沖擊韌性目的的影響要素及選擇因子 =1234 選擇因子之積23161824245454材料等級ABCDE表1-2 選擇因子之積與資料沖擊韌性目的的關(guān)系表 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .3、建筑鋼構(gòu)造荷載與作用的特點(diǎn)風(fēng)荷載冰雪荷載溫度作用地震作用及抗震荷載與構(gòu)造的變異第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .風(fēng)荷載控

4、制性荷載之一風(fēng)對墻體的壓力、吸力 構(gòu)造整體側(cè)向風(fēng)力計(jì)算 維護(hù)構(gòu)造的陣風(fēng)系數(shù) 與主體構(gòu)造的風(fēng)振系數(shù)風(fēng)對屋面的作用力 A普通屋面風(fēng)的體型系數(shù)； B幾何與物理形狀與風(fēng)壓的關(guān)系； C風(fēng)壓與構(gòu)造自重的組合； D風(fēng)吸對構(gòu)造的破壞作用。 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .冰雪荷載屋面外形設(shè)計(jì)的原那么：快速排水，排向強(qiáng)處覆冰荷載覆冰荷載危害的產(chǎn)生過程第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .溫度作用建筑構(gòu)造的絕對溫度作用 即時(shí)溫度與合龍溫度之最大差值建筑構(gòu)造的相對溫度作用 同一構(gòu)造不同溫度下的溫差第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .地震作用及抗震盡能夠減小配套

5、構(gòu)造的分量提高鋼構(gòu)造的延性變形才干利用一切附加要素提高阻尼比荷載與構(gòu)造的變異在鋼構(gòu)造的建造及運(yùn)用過程中，構(gòu)造本身以及荷載的形狀都在不斷變化。第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .4、鋼構(gòu)造的計(jì)算鋼構(gòu)造計(jì)算的兩種方法 1極限形狀設(shè)計(jì)法：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定 2許用應(yīng)力法：疲勞、對變形敏感構(gòu)造的穩(wěn)定構(gòu)造極限形狀驗(yàn)算 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 . (1-2) 永久荷載效應(yīng)控制 (1-3) 規(guī)范組合 (1-4) 頻遇組合 (1-5) 準(zhǔn)永久組合長期效應(yīng) 根本組合 承載才干極限形狀 正常運(yùn)用極限形狀 罕遇地震驗(yàn)算偶爾組合構(gòu)造效應(yīng)計(jì)算短期效應(yīng) (1-1)可變荷載效應(yīng)控

6、制 =1.0圖2 極限形狀驗(yàn)算公式關(guān)系圖第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)4、鋼構(gòu)造的計(jì)算同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .構(gòu)造抗力及正常運(yùn)用極限： 1鋼構(gòu)造以強(qiáng)度表現(xiàn)的抗力，主要有以下幾種變化： A隨鋼材尺寸厚度、直徑的不同，強(qiáng)度變化； B 單角鋼受力存在偏心，整體穩(wěn)定抗力變化； C 單角鋼單肢螺栓銜接時(shí)銜接強(qiáng)度變化； D地震作用時(shí)強(qiáng)度的修正。 2廣義變形限值 A預(yù)拱的選擇 樓面鋼梁的預(yù)拱為恒載規(guī)范值引起的變形加1/2活載頻遇值引起的變形； 屋面鋼梁的預(yù)拱為恒載規(guī)范值引起的變形； 曲線型屋面鋼梁，當(dāng)構(gòu)造對變形不敏感時(shí)不用預(yù)起拱，當(dāng)構(gòu)造對變形較為敏感時(shí)應(yīng)該預(yù)起拱。 懸臂梁應(yīng)思索排水坡度予以起拱。 B各設(shè)計(jì)工

7、種對限定的變形值應(yīng)獲得協(xié)調(diào)。第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)4、鋼構(gòu)造的計(jì)算同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .5、構(gòu)造體系構(gòu)造體系與運(yùn)用要求：1住宅建筑要求相對小跨度、小分隔、小高度多層重合空間，普通用框架構(gòu)造；2辦公建筑與住宅相仿，僅要求平面空間略大且靈敏，框架體系也較適宜；3普通工業(yè)建筑要求相對大跨度、大高度規(guī)整空間，普通用門式剛架；4公共建筑要求大跨度、大高度、異型空間，可用外型優(yōu)美的拱、殼、索、膜或雜交構(gòu)造。第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .5、構(gòu)造體系主體鋼構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)方向 ：1框架構(gòu)造 框架構(gòu)造以梁受彎，柱受壓彎為主，它的優(yōu)化主要是選擇適宜的截面；2門式剛架構(gòu)造 可以根據(jù)

8、制造分段及內(nèi)力情況分段，每段均為直線變坡，優(yōu)化構(gòu)件的折線外形；3空間構(gòu)造 使單個(gè)構(gòu)件全截面應(yīng)力趨于均勻，提高強(qiáng)度利用率。第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .5、構(gòu)造體系輔助構(gòu)造與主體構(gòu)造的關(guān)系 ：1兩者共同抵御程度荷載；2前者可減小后者的計(jì)算長度；3前者提高后者的整體性和剛度；4前者維持后者在施工過程中的穩(wěn)定；5兩者可相互轉(zhuǎn)換；6后者為前者提供支座。 第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .6、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)單元的劃分與結(jié)合節(jié)點(diǎn)的分類1剛接 剛接節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足如下要求： A能傳送內(nèi)力； B具有延續(xù)的剛度； C具有變形可容性及耗能才干。2半剛接 半剛性節(jié)點(diǎn)的兩面性： A在整

9、體計(jì)算中可按鉸接計(jì)算； B部分計(jì)算時(shí)可按實(shí)踐剛度。3鉸接 A鉸接對變形不敏感； B鉸接的實(shí)現(xiàn)； C固定鉸與滑動(dòng)鉸。第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .6、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)焊接和螺栓銜接 焊接和螺栓銜接的選擇；焊接和螺栓銜接不同等級的選擇。s第一章 概念設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 構(gòu)成：板、次梁、主梁、柱、支撐； 傳力道路： 豎向荷載 板 次梁 主梁 柱 程度荷載 板 次梁 主梁 根底受力特點(diǎn)： a)豎向荷載為主要荷載；b) 板有單向和雙向之分，鋼板常以變形控制；c) 梁分次梁、主梁，可延續(xù)或單跨；d) 柱兩端常用鉸接，為軸壓桿。 1、平臺鋼構(gòu)造的構(gòu)

10、成、傳力線路和受力特點(diǎn)：第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)一 構(gòu)造布置及構(gòu)造方式：.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、平臺構(gòu)件的方式：板：a) 花紋鋼板焊接銜接b) 輕型預(yù)制鋼鋪板螺栓銜接.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、平臺構(gòu)件的方式：板：c) 壓型鋼板鋼砼復(fù)合板抗剪銷銜接 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、平臺構(gòu)件的方式：ii) 梁 a) 普通用型鋼，主梁普通用“I型鋼或焊接“H型鋼。 b) 支座方式有延續(xù)梁疊接或簡支梁平接，與柱銜接時(shí)普通為鉸接。 iii) 柱： a) 實(shí)腹柱； b) 格構(gòu)柱

11、.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 二 板的計(jì)算略分單向板、雙向板，計(jì)算正應(yīng)力和變形三 梁的計(jì)算：1、截面選擇 A梁高估算： h應(yīng)滿足三個(gè)條件 hhs經(jīng)濟(jì)高度：hs3Wx2/5或hs=7 hhmin由梁的剛度條件確定：hmin hhmax 由建筑高度確定 -30cm B腹板厚度估算： tw 按抗剪計(jì)算，按鋼板規(guī)格 C翼緣尺寸確定： A1= - 1/6twhw近似公式 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 三 梁的計(jì)算：2、強(qiáng)度計(jì)算： A正應(yīng)力 a) 單向彎曲： = b) 雙向彎曲： = +式中Wnx,Wny相對于Mx,My處的對x軸，y軸的凈截

12、面抗彎模量。:塑性截面開展系數(shù)。對I形截面： =1.05, =1.2。 對箱形截面： 1.05 ；其他截面查規(guī)范，有疲勞荷 載者： 1.0 fv B剪應(yīng)力： ff 式中：S計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩； V剪力 tw 腹板厚度 I毛截面慣性矩 fv抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 三 梁的計(jì)算：2、強(qiáng)度計(jì)算： C部分壓應(yīng)力：有集中荷載，無加勁肋 c= F集中荷載思索動(dòng)力系數(shù) 集中荷載增大系數(shù)，對重級任務(wù)制吊車梁=1.35，其它=1.0；lz=a+5hy+2hk,a=50mm, hy：梁頂至腹板計(jì)算高度之間隔，hk軌道高度，對無軌梁hk=0D折

13、算應(yīng)力： f 式中、x、c腹板計(jì)算高度邊緣同一點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力，剪應(yīng)力和部分壓應(yīng)力。和c以拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。= y1,式中In梁凈截面慣性矩；y1所計(jì)算點(diǎn)至中和軸間隔；1強(qiáng)度增大系數(shù)：當(dāng)與c異號時(shí)，1=1.2，同號或c=0時(shí) 1=1.1.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 三 梁的計(jì)算：3、剛度計(jì)算： VTVT，VQVQVT 全部荷載規(guī)范值產(chǎn)生的撓度減去預(yù)拱值的允許值； VQ 可變荷載規(guī)范值產(chǎn)生的撓度允許值； 預(yù)拱值普通為恒載1/2活載下的撓度值。 A 符合以下情況之一時(shí)，可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。 4、梁的整體穩(wěn)定 a) 在最大剛度平面受彎時(shí)，應(yīng)滿足 B不符合

14、條件A時(shí)，那么：a) 梁上翼緣有銜接結(jié)實(shí)的鋪板，能阻止其側(cè)移時(shí)；b) 梁受壓翼緣的自在長度l1與寬度b1之比不超越表2-4的規(guī)定時(shí)；c) 箱形梁高h(yuǎn)與兩腹板間隔寬度b0之比h/b06時(shí)，假設(shè)l1/b095(235/fy)； f； 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，按附錄D2定： b) 在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎時(shí)，H型截面構(gòu)件應(yīng)滿足： f； +C. 無論何種情況，均要求梁的支座處應(yīng)能防止截面改動(dòng)。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 三 梁的計(jì)算：5、梁的部分穩(wěn)定： A組合梁翼緣板的部分穩(wěn)定應(yīng)符合以下要求 ：a)工字型 b)箱形 B. 組合梁腹板的部分穩(wěn)定： a)加勁板的配置： )當(dāng) 時(shí)，當(dāng)

15、 時(shí)宜設(shè)構(gòu)造加勁肋， 時(shí)不設(shè)加勁肋； .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 a)加勁板的配置：)縱向加勁肋布置在腹板高度 處受壓區(qū) )橫向加勁肋間距普通為 )須滿足 國外限制規(guī)范為300抵抗彎曲引起壓力 )梁的支座處和上翼緣受較大固定集中力處，宜設(shè)支承加勁肋； )當(dāng) ，應(yīng)配縱向加勁肋和橫肋； )當(dāng) 時(shí)，應(yīng)配橫向加勁肋，并作抵抗剪力計(jì)算。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 僅用橫向加勁肋復(fù)合型受力計(jì)算式用2-38a式 2-38b 表2-52-38c 2-38d 條件1非條件2者 條件2： 不小于表2-6值以一個(gè)半波屈曲 2-38e； 2-38d

16、 表2-5； 2-38c 2-38b 表2-5 2-38c 小于表2-6值以兩個(gè)半波屈曲 但查 時(shí)以 代2-38d b)加勁肋的計(jì)算：分三種類型.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 同時(shí)加橫肋和縱肋區(qū)格縱向壓力較大計(jì)算式：2-39a 2-39b2-39c 2-38d 條件1非條件2條件2： 一個(gè)半波屈曲 2-39d 取 2-38d 取 2-39b 2-39c取 兩個(gè)半波屈曲 2-38d 2-39c注其中 時(shí) 區(qū)格 彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力為主計(jì)算式：2-40a 2-40b 2-40c 2-38d同時(shí)加橫肋，縱肋和短柱時(shí)，僅在計(jì)算區(qū)格時(shí)用短肋間距a，替代橫加勁肋間距a，其他同。

17、.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 c加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸：)加勁肋普通雙面對稱配置；橫肋外伸寬度 ，厚度 ； 在同時(shí)有縱、橫向肋時(shí)； 橫肋截面對梁軸z軸應(yīng)滿足： ， 縱肋截面對腹板中心y軸應(yīng)滿足： 橫肋內(nèi)側(cè)上、下端切斜角，寬 ，高 ，但不大于4060； 支承加勁肋應(yīng)作端面承壓驗(yàn)算 :支承加勁肋應(yīng)作整體穩(wěn)定計(jì)算： ,其中A加勁肋和兩側(cè) 范圍內(nèi)腹板面積， 取 。 支承加勁肋下伸自在高度不大于厚度的2倍。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 6梁的拼接： 焊接拼接： a) 對接焊 翼緣對接焊縫與腹板對接焊縫盡能夠錯(cuò)開間隔；腹板對接焊縫分開加勁板

18、間隔大于10 ；焊縫設(shè)在內(nèi)力較小處，焊縫強(qiáng)度缺乏時(shí)可用斜焊縫； 上、下翼緣對接焊縫開V型坡口，便于俯焊； 預(yù)留一段翼緣與腹板間的焊縫到工地焊，以減少焊接應(yīng)力。 a1) 對接焊 a2) 對接焊翼緣 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 6梁的拼接： 焊接拼接： b) 拼接焊： 翼緣拼接板及周邊焊縫受力；腹板拼接板受全部剪力；腹板拼接板受彎矩 。 高強(qiáng)螺栓拼接：拼接運(yùn)用夾板，螺栓雙剪；受力同拼接焊。 ，式中 梁翼緣板中心到梁中和軸的間隔， 翼緣板凈截面積；.7主、次梁銜接： 疊接P29圖226： 設(shè)計(jì)不需驗(yàn)算，安裝方便，可做延續(xù)次梁，占建筑空間高度大； 平接P30圖227：

19、 要驗(yàn)算、構(gòu)造復(fù)雜，不能傳送彎矩，不占建筑空間。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳送壓力 主梁支座處有加勁肋，突緣；加勁肋要堅(jiān)持穩(wěn)定；要有足夠的接觸面?zhèn)魉弯撲?，鋼砼的壓力?第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳送壓力 主梁支座處有加勁肋，突緣；加勁肋要堅(jiān)持穩(wěn)定；要有足夠的接觸面?zhèn)魉弯撲?，鋼砼的壓力?第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳送壓力 主梁支座處有加勁肋，突緣；加勁肋要堅(jiān)持穩(wěn)定；要有足夠的接觸面?zhèn)魉弯撲?，鋼砼的壓力?第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)

20、計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳送壓力 鉸接支座轉(zhuǎn)動(dòng)或滾動(dòng)符合設(shè)計(jì)要求; 要可以傳送一定的側(cè)向程度推力，并維持側(cè)向穩(wěn)定； 要便于安裝。.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳送壓力 鉸接支座轉(zhuǎn)動(dòng)或滾動(dòng)符合設(shè)計(jì)要求; 要可以傳送一定的側(cè)向程度推力，并維持側(cè)向穩(wěn)定； 要便于安裝。 計(jì)算 支座加勁肋寬度、厚度 支撐加勁肋有突緣計(jì)算：軸壓柱、突緣斷面承壓、焊縫、 柱加勁肋.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 四平臺柱網(wǎng)及柱間支撐1、 柱網(wǎng)布置原那么按運(yùn)用空間要求；思索規(guī)范化及建筑模數(shù)要求； 3.6.9

21、思索綜合經(jīng)濟(jì)目的的合理。 大、小.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 四平臺柱網(wǎng)及柱間支撐2 、平臺構(gòu)造支撐 柱間支撐設(shè)計(jì)原那么：用雙向柱間支撐抵抗程度力。柱按軸壓設(shè)計(jì)；支撐布置在柱列中部以減小溫度效應(yīng)；留意運(yùn)用要求支撐常按柔性交叉設(shè)計(jì)。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 四平臺柱網(wǎng)及柱間支撐2 、平臺構(gòu)造支撐 平臺程度支撐設(shè)計(jì)原那么：平臺程度支撐普通為柔性交叉支撐； 角鋼安裝時(shí)用程度支撐調(diào)理梁的相對位置；當(dāng)平臺平面內(nèi)剛度較弱時(shí)，平臺支撐將平臺程度力傳至柱間支撐。.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 五軸壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)1

22、、設(shè)計(jì)原那么 選擇回轉(zhuǎn)半徑相對較大的對稱截面，提高柱的整體穩(wěn)定和剛度；使兩個(gè)主軸方向的計(jì)算長細(xì)比盡能夠接近，提高經(jīng)濟(jì)性；便于銜接； 構(gòu)造簡便，制造省工； 盡能夠選用可直接采購的型材，以H型鋼及鋼管、方管為好。.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 五軸壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)步驟 選擇截面類型，截面面積 由此定截面規(guī)格； 確定柱高，柱支座點(diǎn)位置、方式； 計(jì)算 ， ，驗(yàn)算 ， ；150 柱，吊車梁下支撐 200 支撐 查表求 ，選較小者 ；留意當(dāng) 時(shí)不一定 驗(yàn)算整體穩(wěn)定 ； 有截面減弱時(shí)驗(yàn)算強(qiáng)度 ； .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、設(shè)計(jì)步驟：

23、驗(yàn)算部分穩(wěn)定：工型： 腹板： 翼緣： 箱型 或 鋼管：.第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 六格構(gòu)柱設(shè)計(jì)1、截面選擇： 單肢截面面積： 假定長細(xì)比為70左右； 2、整體穩(wěn)定驗(yàn)算： 公式： ，式中按查表求得； 對虛軸，取換算長細(xì)比查表取 ； 對雙肢組合件： 單肢截面選定：按A取型鋼，并使 (留意格構(gòu)柱體及單肢的軸線變化) ，思索折算長細(xì)比修正。a)綴板： b)綴條： 對四肢組合件： a)綴板： b)綴條： .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 對單肢長細(xì)比的構(gòu)造要求：式中： 為單肢對11軸的長細(xì)比；綴件焊接取凈距，螺接取中距； 構(gòu)件截面中垂直于x軸

24、的各綴條毛面積之和。 綴條柱： 為 ， 中較大值， ； 綴板柱： ， ，但當(dāng) 時(shí)， 。 3、抗剪計(jì)算： 剪力V沿構(gòu)件全長不變： ，剪力由綴材面承當(dāng)； 軸壓桿位于距柱端al處0a1時(shí)取 1，當(dāng) 20時(shí)，取 20，為綴條最大長細(xì)比。 計(jì)算綴條銜接時(shí)，強(qiáng)度折減系數(shù)0.85，受力取 ； 橫綴條受力 ，截面普通同斜綴條。 5、綴板計(jì)算： 假定反彎點(diǎn)在各桿件之中點(diǎn)； 0.6+0.0015 等邊角鋼 0.5+0.0025 短邊相連的不等邊角鋼 0.7長邊相連的不等邊角鋼 綴板內(nèi)力：剪力： 彎矩： 構(gòu)造要求： 綴板厚度 且 ； 同一截面處綴板線剛度之和不得小于柱較大分肢線剛度6倍。 .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)

25、建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 七柱頭柱腳：1、柱頭設(shè)計(jì)要求： 2、柱頭分類： 頂接用于單層構(gòu)造 1梁的支承加勁肋對準(zhǔn)柱的腹板P52.圖248 側(cè)接用于多層構(gòu)造，柱延續(xù) 滿足各傳力步驟的強(qiáng)度要求； 1側(cè)接于柱翼緣 2側(cè)接于柱腹板 直承式：柱腳端部銑平，壓在底板上，焊接 P53.圖251a 靴梁式：柱與靴梁焊、靴梁再與底板焊，分散壓力P53.圖251b、e 應(yīng)盡能夠減小偏心； 為施工留有調(diào)理余地。 2梁的支承加勁肋對線柱的翼緣有偏心P52.圖249 P52.圖250 3、柱腳的方式： .第二章 平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 4、柱腳的設(shè)計(jì)要求：底板大小要滿足根底砼的抗壓

26、強(qiáng)度及邊緣構(gòu)造要求；柱腳設(shè)計(jì)要便于靴梁焊接； 底板與根底頂面之摩擦力抵抗柱間支撐的程度分力。錨栓不受剪，摩擦系數(shù)為0.4底板厚度要滿足雙向板四邊或三邊支承的抗彎要求；表2-7，2-8，P54 八平臺鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)例題： P57.例25 靴梁要滿足抗彎要求； 靴梁和柱、靴梁和底板的焊縫銜接要滿足強(qiáng)度要求； 錨栓與錨孔設(shè)計(jì)要思索安裝調(diào)理余地，又要傳送剪力。 P61.例27 .第三章 輕型門式剛架設(shè)計(jì)構(gòu)造方式和布置 檁條設(shè)計(jì) 剛架設(shè)計(jì) .構(gòu)造方式和布置 圖3-1 門式剛架構(gòu)造表示.構(gòu)造特點(diǎn) 1梁、邊柱接受較大彎矩 ，中柱以接受軸向力為主 2梁、柱以H型鋼截面為主，通常分段變截面 3梁與柱為剛接 ，吊車影

27、響較小時(shí)柱腳鉸接，反之剛接 4梁、柱由多個(gè)制造、運(yùn)輸單元組成，用法蘭、摩擦型高強(qiáng)度 螺栓剛性銜接而成 5與屋架構(gòu)造相比，占建筑高度小 6屋面(墻面)由冷彎薄壁型鋼檁條(墻梁)加壓型鋼板、保溫棉 等組成構(gòu)造方式和布置 .構(gòu)造適用范圍 輕型門式剛架適用于跨度小于36m，柱高小于12m，吊車起分量不大于20t輕級任務(wù)制的單層工業(yè)廠房、倉庫、超市等構(gòu)造方式和布置 .構(gòu)造方式：構(gòu)造方式和布置(d)帶挑檐架 e帶毗屋剛架f單坡剛架 (a)單跨剛架 b雙跨剛架c多跨剛架.構(gòu)造布置 1門式鋼架柱距普通取69m 2溫度區(qū)段布構(gòu)造方式和布置 表3-1 溫度區(qū)段長度 3伸縮縫設(shè)置 伸縮縫兩旁設(shè)置雙柱 吊車梁及檁條銜

28、接采用長圓孔 每個(gè)溫度區(qū)間構(gòu)成獨(dú)立的支撐體系.支撐體系布置 1柱間支撐布置 柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)受力情況和安裝條 件確定 ,設(shè)在構(gòu)造兩端，間距不 大于60m 柱高較大或有吊車時(shí)宜分兩層設(shè)置柱間支撐， 以吊車梁為分界，支撐的角度取30度60度 輕型構(gòu)造可采用柔性預(yù)應(yīng)力圓鋼交叉支撐。當(dāng)設(shè)有 起分量不小于5的吊車時(shí)，柱間宜采用剛性交叉支撐 柱間支撐受一面山墻傳來的風(fēng)壓力和吊車縱向剎車力， 受力由單 片支撐接受構(gòu)造方式和布置 圖3-3 柱間支撐布置.支撐體系布置 2屋面程度支撐布置 與柱間支撐同時(shí)布在 第一個(gè)或第二個(gè)開間， 構(gòu)成延續(xù)的傳力體系。 當(dāng)設(shè)在第二個(gè)開間時(shí)， 應(yīng)在第一個(gè)開間設(shè)置 剛性系桿 構(gòu)造

29、方式和布置 圖3-4 柱屋面程度支撐布置 .支撐體系布置 2屋面程度支撐布置 在剛架轉(zhuǎn)機(jī)處屋脊、邊柱柱頂?shù)妊胤课萑L設(shè)置剛性系桿 屋面交叉支撐按柔性桿設(shè)計(jì)，并施加預(yù)拉力；假設(shè)為單斜桿應(yīng)按 壓桿設(shè)計(jì) 雙檁條可兼做剛性系桿 屋蓋橫向程度支撐支點(diǎn)設(shè)在接近上翼緣處 吊車起分量大于15t時(shí)，宜在屋蓋邊緣設(shè)置縱向支撐 剛架斜梁上橫向程度支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)縱向風(fēng)荷載按支承于 柱頂?shù)某潭辱旒苡?jì)算構(gòu)造方式和布置 .支撐體系布置3隅撐布置 作用：保證鋼梁下翼緣及柱的內(nèi)翼緣的穩(wěn)定 間距：不大于13b(Q345)或16bQ235，b為 梁受壓翼緣的寬度 計(jì)算： 構(gòu)造方式和布置 圖3-5 隅撐構(gòu)造隅撐與檁條夾角.支撐體

30、系布置4實(shí)腹屋面梁 構(gòu)造方式和布置 圖3-5實(shí)腹式屋面梁 .支撐體系布置5托梁 構(gòu)造方式和布置 圖3-7 托梁的方式和尺寸.檁條截面方式 檁條設(shè)計(jì) 圖3-8 實(shí)腹式檁條截面方式.檁條布置 1 減小對剪力中心的偏心矩 2 屋脊檁條應(yīng)對拉 3邊緣檁條應(yīng)與天溝匹配檁條設(shè)計(jì) 圖3-9 檁條間距部分調(diào)整.檁條的銜接 檁條設(shè)計(jì) 圖3-10 檁條銜接構(gòu)造.拉條與撐桿 1 作用：為給檁條提供側(cè)向支承，減小檁條沿屋面 坡度方向的跨度 檁條設(shè)計(jì)圖3-11 拉條與撐桿構(gòu)造 a直拉條 b斜拉條 c撐桿.拉條與撐桿 2 布置 A 檁條跨度不大于6m,中間加一道拉條 B 檁條跨度大于6m,三分點(diǎn)處各加一道拉條 C 天窗兩

31、側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿 D 拉條普通設(shè)置在離檁條上翼緣1/3高度處 E 撐桿和拉條共同受力,限制屋脊、檁條 和天窗邊檁條的側(cè)向彎曲檁條設(shè)計(jì) 圖3-13 斜拉條和直撐桿的布置 圖3-12 拉條的布置 .荷載 1 永久荷載：建筑資料自重 2 可變荷載：檢修荷載、積灰荷載和雪荷載；對坡度 小于15屋面，僅計(jì)風(fēng)吸力，坡度大于15的屋 面,同時(shí)有風(fēng)吸和風(fēng)壓 3 兼做剛性系桿 的檁條按壓彎計(jì)算 4 對設(shè)有隅撐的檁條 ，要思索隅撐的作用 檁條設(shè)計(jì) .計(jì)算 1 垂直與主軸x、y的分荷載為： 2 內(nèi)力與拉條的間隔有關(guān)，分別計(jì)算繞主軸的內(nèi)力 3 強(qiáng)度驗(yàn)算： 其中 為有效凈截面模量 4 假設(shè)與壓型鋼板可靠銜接

32、，無穩(wěn)定問題 5 變形 檁條設(shè)計(jì)圖3-11 檁條計(jì)算表示圖 對C型檁條 ，對Z型檁條.荷載組合 1 其中 為吊車豎向、程度荷載 2 其中 為風(fēng)吸力 3 4 5 當(dāng)多跨剛架均有吊車時(shí)，還要思索臨跨吊車程度荷載 6在地震區(qū)，還要驗(yàn)算以下組合： 對7度區(qū)根本風(fēng)壓大于0.35 ，對8度區(qū)類、類場地根本風(fēng)壓大 于0.45 ， 可不計(jì)算地震作用。 剛架設(shè)計(jì).截面設(shè)計(jì) 1柱按實(shí)腹式偏壓拉構(gòu)件設(shè)計(jì) 注：N取小頭，A取小頭，M取大頭，W取大頭 2等截面折線梁坡度大于1/3時(shí)按壓彎桿計(jì)算； 變截面梁按壓彎桿計(jì)算； 梁上有集中力作用下假設(shè)未設(shè)加緊肋，那么要滿足： 在正彎矩處： 在橫梁負(fù)彎矩處： 3 部分穩(wěn)定：同普通

33、梁剛架設(shè)計(jì) .梁柱銜接及拼接節(jié)點(diǎn) 1可按圖3-18和已學(xué)知識計(jì)算 彎矩和板的強(qiáng)度、螺栓強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 圖3-17 梁柱銜接節(jié)點(diǎn)圖3-18 端板的支承條件.梁柱銜接及拼接節(jié)點(diǎn) 2驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)域抗剪強(qiáng)度 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 其中 分別為節(jié)點(diǎn)域的寬度和厚度 為節(jié)點(diǎn)彎矩為節(jié)點(diǎn)域高度.梁柱銜接及拼接節(jié)點(diǎn) 2端板螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 其中 為翼緣內(nèi)第二排一個(gè)螺栓的軸向拉力設(shè)計(jì)值 為螺栓中心至腹板外表的間隔 為高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力 或普通由前式控制為腹板厚度 .柱腳 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 圖3-20 剛接柱腳圖3-19 鉸接柱腳留意：抗剪件的取舍實(shí)例：見課程設(shè)計(jì).第四章 多層框架鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)多層框架鋼構(gòu)造體系 荷載與作用及其效應(yīng)自

34、學(xué)鋼構(gòu)件設(shè)計(jì) 樓蓋設(shè)計(jì) 自學(xué)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).多層框架鋼構(gòu)造體系 圖41 多層多跨鋼框架的組成表示圖.多層框架鋼構(gòu)造分類 1純框架體系 2框架支撐體系 中心支撐 ：交叉支撐、 單斜桿支撐，人形、V形支撐 作用：提高構(gòu)造抗側(cè)剛度 偏心支撐 作用：提高抗側(cè)剛度，并添加構(gòu)造 變形中的耗能，用于8度及以上地域多層框架鋼構(gòu)造體系 .多層框架鋼構(gòu)造分類 3框筒體系 多層框架鋼構(gòu)造體系 構(gòu)造銜接類型 1鉸接 ：不能接受彎矩 2剛接：能接受全部彎矩， 無抗彎剛度突變 3半剛接 ：能接受一定彎矩， 抗彎剛度會(huì)突變 .構(gòu)造布置 1主導(dǎo)思想 盡能夠防止構(gòu)造平面不規(guī)那么，包括改動(dòng)不規(guī)那么、凹凸不規(guī)那么和 樓板部分不延續(xù) 盡能

35、夠防止構(gòu)造豎向不規(guī)那么，包括側(cè)向剛度不規(guī)那么、豎向抗側(cè) 力構(gòu)件不延續(xù)和樓層承載力突變 2抗側(cè)力構(gòu)件布置詳細(xì)要求 支撐布置在多層框架的縱橫雙向，根本與構(gòu)造主軸方向?qū)ΨQ 在長方形平面中，長邊方向支撐可少于短邊方向支撐多層框架鋼構(gòu)造體系.構(gòu)造布置 2抗側(cè)力構(gòu)件布置詳細(xì)要求 普通用中心支撐，強(qiáng)震區(qū)用偏心支撐，但梁上偏心支撐 點(diǎn)要加側(cè)向程度支撐，以防止此點(diǎn)失穩(wěn) 中心支撐軸線應(yīng)交匯于梁柱軸線交點(diǎn)或偏離中心不超 過支撐桿件寬度 。 不宜采用K形支撐 支撐應(yīng)上下貫穿多層框架鋼構(gòu)造體系.框架計(jì)算方法 1傳統(tǒng)分析方法 2有限元方法 多層框架鋼構(gòu)造體系框架設(shè)計(jì)步驟 1預(yù)備設(shè)計(jì)資料 2確定構(gòu)造平、立面布置 .框架設(shè)計(jì)

36、步驟 3確定支撐體系的布置 4荷載計(jì)算 5確定截面尺寸 6確定梁、柱計(jì)算長度 7內(nèi)力分析 及變形驗(yàn)算 8內(nèi)力組合 并與抗力對比 9變形組合并與允許變形對比 10銜接設(shè)計(jì)多層框架鋼構(gòu)造體系. 請自學(xué)荷載與作用及其效應(yīng) .梁構(gòu)件設(shè)計(jì) 普通同第二章，僅在罕遇地震時(shí)兩端要有3轉(zhuǎn)角才干 鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)框架柱整體穩(wěn)定的計(jì)算長度 柱設(shè)計(jì)普通同第二章，僅論述框架柱的計(jì)算長度 1平面外計(jì)算長度 取阻止框架柱平面外位移的支撐點(diǎn)間距為其計(jì)算長度 .框架柱整體穩(wěn)定的計(jì)算長度 2平面內(nèi)計(jì)算長度 平面內(nèi)計(jì)算長度取決于框架整體側(cè)移形狀及柱兩端受約束程度 計(jì)算方法可分為有支撐和無支撐，有支撐又分為強(qiáng)支撐和弱 支撐 無支撐純框架

37、a)當(dāng)采用一階彈性方法結(jié)算構(gòu)造內(nèi)力時(shí),按附表E-5-2確定 b)當(dāng)采用二階彈性方法結(jié)算構(gòu)造內(nèi)力且在每層柱頂附加假想水 平力 時(shí),取 。鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)為第i樓層的總重力荷載設(shè)計(jì)值 為框架總層數(shù) ，當(dāng) 時(shí)，取此值1.0詳細(xì)取值為：1.0Q235，1.1Q345，1.2Q390，1.25Q420.框架柱整體穩(wěn)定的計(jì)算長度2平面內(nèi)計(jì)算長度 有支撐純框架 a)當(dāng)支撐構(gòu)造的側(cè)移剛度(產(chǎn)生單位側(cè)傾角的程度力) 滿足下式 要求時(shí)，按無側(cè)移框架計(jì)算表E-5-1。 414鋼構(gòu)件設(shè)計(jì) 為第i層層間一切框架柱用無側(cè)移框架柱計(jì)算長度系數(shù)求得的軸壓穩(wěn)定承 載力之和為第i第層層間一切框架柱用有側(cè)移框架柱計(jì)算長度系數(shù)求得的軸壓穩(wěn)

38、定承載力之和 .框架柱整體穩(wěn)定的計(jì)算長度2平面內(nèi)計(jì)算長度 有支撐純框架 a)當(dāng)支撐構(gòu)造的側(cè)移剛度 不滿足式4-14 時(shí)，為弱支撐框架，其軸壓穩(wěn)定系數(shù)按下式計(jì)算：鋼構(gòu)件設(shè)計(jì) 為框架柱用無側(cè)移框架柱計(jì)算長度系數(shù)求得的軸壓穩(wěn)定系 為框架柱用有側(cè)移框架柱計(jì)算長度系數(shù)求得的軸壓穩(wěn)定系數(shù) .框架柱整體穩(wěn)定的計(jì)算長度2平面內(nèi)計(jì)算長度 梁、柱線剛度比的計(jì)算查表E-5-1,E-5-2時(shí)用 a)上、下端點(diǎn)梁與柱線剛度之比 注：對梁包括該點(diǎn)左右梁， 對柱包括該點(diǎn)上下柱 b) 梁與柱鉸接，取梁的線剛度為0 c) 柱與根底鉸接時(shí),取 ，柱與根底剛接時(shí)，取 d) 遠(yuǎn)端為鉸接，按表E-5-1,E-5-2附注修正鋼構(gòu)件設(shè)計(jì).

39、 請自學(xué)樓蓋設(shè)計(jì) .梁與梁的銜接 1框架主梁拼接自學(xué) 2次梁與主梁的銜接 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖421 主梁與次梁的拼接銜接.柱與柱的銜接 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖423 變截面柱的拼接銜接圖422 柱與柱拼接銜接.梁與柱的銜接 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1柱延續(xù)，梁與柱連 2強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件 3腹板受剪，翼緣抗彎 4腹板開孔保證下翼緣焊縫 5柱設(shè)加緊肋對應(yīng)梁翼緣 6梁端應(yīng)有一定變形才干節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖423 梁與柱的銜接.梁與柱的銜接 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖423 梁與柱的銜接圖425 例41.支撐與框架的銜接 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖426 支撐與框架梁柱的銜接.柱腳 1鉸接 同平臺鋼構(gòu)造 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖427 鉸接柱腳.柱腳 2剛接 顯露式 要點(diǎn)： 加預(yù)拉力，抗剪

40、， 混凝土承壓， 墊板計(jì)算假定 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖428 顯露式剛接柱腳 .柱腳 2剛接 埋入式 要點(diǎn)： a) 埋入與縱橫梁鋼筋的關(guān)系 b) 埋入深度與柱墩豎向配筋的關(guān)系 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖429 埋入式剛接柱腳 .柱腳 2剛接 包腳式 格構(gòu)柱腳 要點(diǎn)：單肢鉸接 與整體剛接 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖429 埋入式剛接柱腳 圖432 格構(gòu)式框架柱腳 .建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì) 第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì) 同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 一單層廠房構(gòu)造體系： 1、單層廠房構(gòu)造方式分類： 按外形分鋸齒形和矩形； 按跨度分為單跨、多跨和高低跨； 按構(gòu)造體系可分為傳統(tǒng)廠房和輕鋼廠房； 按有無天窗和何種天窗分類； 按有無吊車和何種吊車分類。 電動(dòng)葫蘆，梁式

41、吊車，軟鉤，硬鉤，重級，輕級 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、單層廠房的構(gòu)成： 圖5-3，表5-1 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 3、單層廠房受力體系 1吊車荷載的傳力過程.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2風(fēng)荷載的傳力過程3其它豎向荷載的傳力過程.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)二柱網(wǎng)布置： 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 1、滿足消費(fèi)工藝或其它運(yùn)用條件要求； d) 橫向框架圖5-7 雙跨鋼構(gòu)造廠房柱網(wǎng)布置.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)2、滿足構(gòu)造要求，構(gòu)造體系規(guī)整，剛度較好；建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程

42、學(xué)院 3、滿足經(jīng)濟(jì)性要求，尺度合宜； 4、滿足規(guī)范化要求； 5、滿足溫度變形要求：每隔180220米設(shè)橫向縫，每隔100120米設(shè)縱向溫度縫； 6、滿足沉降變形要求：對不同地基條件，不同負(fù)荷條件，不同建造歷史的區(qū)段用沉降縫分開。 圖5-8 橫向與縱向溫度縫的設(shè)置.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)三框架類型：建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 1、橫梁鉸接與剛接；圖5-9，5-10 圖5-9 橫梁與柱鉸接的框架圖 圖5-10 橫梁與柱剛接的框架 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 2、雙層與單層吊車梁；3、桁架式與實(shí)腹式； 4、單階與多階柱；圖5-115-13圖5-11 有人孔

43、的.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 圖5-12 上弦中部拉平及下弦中部拉平的桁架.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 a) 等截面柱 b) 實(shí)腹單階柱 c) 格構(gòu)單階柱 d) 單階式柱 e) 雙階邊柱 f) 雙階中柱 圖5-13 廠房柱的方式.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 四支撐體系1、作用：側(cè)向穩(wěn)定剛度，傳送風(fēng)載，均勻分配吊車橫向制動(dòng)力 2、 屋蓋支撐的布置上弦橫向程度支撐； a) 無論何種屋蓋，包括天窗架都要設(shè) b) 布置在兩端第一或第二柱間。 c) 橫向間距不超越60米。 下弦橫向程度支撐：當(dāng)屋架跨度18m

44、，或有吊車時(shí)，或抗風(fēng)柱支撐在下弦時(shí)設(shè)；與上弦橫向程度支撐同樣設(shè)。門式剛架構(gòu)造不設(shè)，用隅撐替代 下弦縱向程度支撐： a) 有重級任務(wù)制或大噸位吊車或鍛錘等振動(dòng)設(shè)備時(shí)設(shè)； b) 屋架下弦有縱向或橫向吊車軌道時(shí)設(shè)； c) 有托架時(shí)設(shè)； d) 屋架跨度較大，房屋高度較高時(shí)設(shè)； e) 設(shè)在下弦端節(jié)間，與下弦橫向程度支撐構(gòu)成封鎖支撐系統(tǒng)。 .建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì) 垂直支撐： 系桿分剛性和柔性，剛性系桿用于設(shè)有程度支撐處或要傳送壓力處端跨。 a) 設(shè)在有上弦橫向支撐的柱間； b) 對梯形屋架，至少設(shè)三道，跨度大于30米或有天窗時(shí)增設(shè)；c) 對三角形屋架，跨度24m時(shí)中

45、間設(shè)一道，超越24m設(shè)三道。 3、屋蓋支撐設(shè)計(jì)原那么： 使檁距、屋架節(jié)間距、橫向支撐分隔相互協(xié)調(diào)，并使支撐斜桿與弦桿交角接近45。 支撐內(nèi)力應(yīng)根據(jù)縱向風(fēng)荷載按支承于柱頂?shù)某潭辱旒苡?jì)算，并計(jì)入支撐減小上弦計(jì)算長度時(shí)而應(yīng)接受的力。 斜桿長度較大時(shí)宜用柔性交叉斜桿，花蘭螺栓收緊，受壓那么退出任務(wù)。 銜接用粗制螺孔，每個(gè)節(jié)點(diǎn)不少于2M20。 .4、柱間支撐 上層支撐：吊車梁以上部分 下層支撐：吊車梁以下部分 型式 支撐在柱側(cè)面的位置 支撐計(jì)算 上層：承當(dāng)屋架上、下弦橫向支撐傳來的縱向風(fēng)力 下層：縱向風(fēng)載，吊車制動(dòng)力 柱間支撐銜接 建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .第五章 單

46、層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)1、選型原那么： 2、種類： 五普通鋼屋架設(shè)計(jì)： 滿足運(yùn)用要求：外形與排水要求防水做法相順應(yīng)； 滿足經(jīng)濟(jì)要求：省材、外形與彎矩圖近似；腹桿布置使短壓、長拉、量少、角度適中3060、弦桿不受彎。 滿足制造安裝要求：節(jié)點(diǎn)簡單合理，數(shù)量少；外形便于制造、運(yùn)輸和安裝。 按外形分：三角形排水好； 梯形受力好； 矩形制造好，僅用于單坡； 曲拱形受力好，制造難。 同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 按腹桿方式分：單斜式短桿壓、長桿拉，經(jīng)濟(jì)性好； 人字式減短上弦支承間隔，防止上弦受彎； 3、主要尺度： 4、桿件計(jì)算長度與長細(xì)比： 芬克

47、式便于運(yùn)輸、裝配； 跨度：根據(jù)運(yùn)用需求，適當(dāng)思索模數(shù)； 跨中高度：三角形： ；梯形： 上弦節(jié)間劃分與檁條間距協(xié)調(diào)，也與板的抗彎才干有關(guān)。 平面內(nèi)： 上下弦桿、支座豎桿、端斜桿 ； 其他腹桿 思索節(jié)點(diǎn)板、拉桿的嵌固 交叉式斜桿可用柔性、省材 ；“*式 豎桿計(jì)算長度短，弦桿計(jì)算長度短； 再分式減短弦桿計(jì)算長度。 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 平面外：上、下弦桿計(jì)算長度取側(cè)向支撐點(diǎn)之間距； 腹桿計(jì)算長度取端節(jié)點(diǎn)之間距； 注：兩桿截面一樣， ，壓為正，拉為負(fù)。斜平面內(nèi)，對應(yīng) 最小軸， 取節(jié)點(diǎn)中心到交叉點(diǎn)的間隔， 當(dāng)屋架側(cè)向支承間隔為平面內(nèi)節(jié)點(diǎn)間間隔2倍且內(nèi)力不等時(shí)， ；

48、 ，壓為正，拉為負(fù)， 為側(cè)向支撐間距 對單角鋼和雙角鋼“+字形截面件， ； 對交叉腹桿： a) 兩桿受壓，兩不斷： ； b) 兩桿受壓，一桿斷，用節(jié)點(diǎn)板連： ； c) 另一桿受拉，不中斷： ； d) 另一桿受拉，中斷用節(jié)點(diǎn)板連： ； .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 允許長細(xì)比 5、桿件截面方式： 選定原那么：使對雙主軸方向長細(xì)比相當(dāng)，受力相對一致。 上弦：無節(jié)間荷載時(shí)，兩不等邊角鋼短肢相并；壓桿 拉桿 桁架桿件 150 350 支撐 200 400 有節(jié)間荷載時(shí)，兩不等邊角鋼長肢相并； 下弦：兩不等肢角鋼短邊相并，或兩等肢角鋼相并； 支座斜桿及豎桿：兩不等肢角鋼長

49、肢相并； 其它腹桿：兩等肢角鋼相并； 與豎向支撐相連的豎腹桿，用“字截面； 為了保證雙角鋼共同作用，在雙角鋼之間至少設(shè)兩塊墊板，且使壓桿中墊板間距 ，拉桿 為單角鋼回轉(zhuǎn)半徑 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 6、桿件截面驗(yàn)算： a)雙軸對稱截面： 取最小者 軸拉：但對“字截面， 為懸伸桿件寬厚比 軸壓： 為截面兩主軸穩(wěn)定系數(shù)中較小者 b)單軸對稱截面 用 代， 由P8081(3-18)(3-23b)計(jì)算。 為換算長細(xì)比計(jì)入改動(dòng) 偏壓拉 a)強(qiáng)度公式： b)平面內(nèi)穩(wěn)定： 思索抗力分項(xiàng)系數(shù)的臨界力 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 7、鋼屋架

50、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)： c) 平面外的穩(wěn)定： 調(diào)整系數(shù)，非箱形 ； 節(jié)點(diǎn)的普通要求： 焊接屋架角鋼肢背到軸線的間隔取5mm倍數(shù)，角鋼重心盡能夠接近軸線； 焊接節(jié)點(diǎn)板上焊腹桿時(shí)，桿端離弦桿間隔不小于20mm，螺栓銜接節(jié)點(diǎn)板上焊腹桿時(shí)，桿端離弦桿間隔為510mm； 受壓最大纖維毛截面模量； 螺栓銜接屋架應(yīng)使角鋼螺栓準(zhǔn)線與屋架幾何軸線重合； 弦桿變截面時(shí)，肢背平齊，兩角鋼重心線之中線與軸線之間隔小于較大肢寬的5時(shí)，不計(jì)偏心彎矩 ，否那么計(jì)入偏心彎矩 ， 節(jié)點(diǎn)第 根桿件分擔(dān)次彎矩， ； 弦桿受集中荷載處可用蓋板加強(qiáng)； .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 節(jié)點(diǎn)板尺寸按所銜接桿件及焊縫長度定

51、，至少有兩條邊平行，不應(yīng)有凹角； 屋架端部切割宜與軸線垂直，也可 ， ， 不允許 ； 節(jié)點(diǎn)板厚度 與梯形屋架腹桿三角形屋架弦桿最大內(nèi)力N之間的近似關(guān)系為： 節(jié)點(diǎn)板與焊縫布置對稱于所傳力； 節(jié)點(diǎn)板厚度不小于6mm，2mm一級。支座節(jié)點(diǎn)板比其它節(jié)點(diǎn)板厚2mm； .建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì) 節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與構(gòu)造： 上弦節(jié)點(diǎn)：圖5-41 受力準(zhǔn)那么 a)塞焊縫抵抗上部集中力P； b)弦桿肢尖焊縫受 c)腹桿角焊縫受力。 上弦節(jié)點(diǎn)圖5-41 .建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)下弦節(jié)點(diǎn)：通常按腹桿受力計(jì)算焊縫，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)板。 圖542弦桿焊縫受力很

52、小，按構(gòu)造即可。 弦桿拼接點(diǎn)圖543 圖5-44 a)拼接角鋼彎折、切邊、刨角，接受最大弦桿力N，截面減弱由節(jié)點(diǎn)板補(bǔ)償； b)塞焊縫抵抗上部集中力P； c)弦桿肢尖焊縫接受 和d)為運(yùn)輸便利而采用分單元制造時(shí)，現(xiàn)場焊接部分要加安裝螺栓，未與節(jié)點(diǎn)板銜接之焊件在運(yùn)輸中要暫時(shí)固定。 下弦節(jié)點(diǎn) 圖5-42.建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì) 上弦桿拼接點(diǎn)圖337下弦桿拼接點(diǎn)圖337.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 支座節(jié)點(diǎn)：圖545，546 a) 支座底板大小按砼抗壓強(qiáng)度定： 錨栓孔面積 ，取矩形； c) 支座加勁肋可提高節(jié)點(diǎn)板側(cè)向剛度及底板剛度，

53、按“字形截面 算抗壓穩(wěn)定，按 計(jì)算加勁肋側(cè)焊縫； b) 支座底板抗彎按兩邊支承板計(jì)算，屋架跨度18m以上厚度取20mm，否那么取16mm； 圖5-45 梯形屋架簡支支座節(jié)點(diǎn)圖5-46 屋架與柱的剛接構(gòu)造.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 8、鋼屋架設(shè)計(jì)實(shí)例 (P88)d)下弦角鋼程度肢距柱頂不小于130mm，也不小于肢寬； e)錨栓普通取,孔為螺栓的22.5倍，安裝后用厚墊片焊牢； f)加勁肋，支座節(jié)點(diǎn)板與底板的焊縫接受全部支座反力R。 圖5-45 梯形屋架簡支支座節(jié)點(diǎn)圖5-46 屋架與柱的剛接構(gòu)造.第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 3、端墻墻架布置：圖5-16六墻架 1、組成：墻架梁和柱 2、承載：風(fēng)力，墻身自重，墻架梁對雙向彎曲構(gòu)件。 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 4、與屋面支撐的聯(lián)絡(luò)：圖5-17 5、板鉸 .第五章 單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)建筑鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)同濟(jì)