平臺鋼結構設計-同濟大學

同濟濟大大學學土土木木工工程程學學院院ⅰ））構構成成：：板板、、次次梁梁、、主主梁梁、、柱柱、、支支撐撐；；ⅱ））傳傳力力路路線線：：豎向向荷荷載載板板次次梁梁主主梁梁柱柱水平平荷荷載載板板次次梁梁主主梁梁基礎礎ⅲ））受受力力特特點點：：a)豎向向荷荷載載為為主主要要荷荷載載；；b)板有有單單向向和和雙雙向向之之分分，，鋼鋼板板常常以以變變形形控控制制；；c)梁分分次次梁梁、、主主梁梁，，可可連連續(xù)續(xù)或或單單跨跨；；d)柱兩兩端端常常用用鉸鉸接接，，為為軸軸壓壓桿桿。。1、、平平臺臺鋼鋼結結構構的的構構成成、、傳傳力力線線路路和和受受力力特特點點：：第二二章章平平臺臺鋼鋼結結構構設設計計建筑筑鋼鋼結結構構設設計計一））結結構構布布置置及及結結構構形形式式：：第二二章章平平臺臺鋼鋼結結構構設設計計建筑筑鋼鋼結結構構設設計計同濟濟大大學學土土木木工工程程學學院院2、、平平臺臺構構件件的的形形式式：：?。┌澹海篴)花紋紋鋼鋼板板焊焊接接連連接接b)輕型型預預制制鋼鋼鋪鋪板板螺螺栓栓連連接接第二二章章平平臺臺鋼鋼結結構構設設計計建筑筑鋼鋼結結構構設設計計同濟濟大大學學土土木木工工程程學學院院2、、平平臺臺構構件件的的形形式式：：?。┌澹海篶)壓型型鋼鋼板板鋼鋼砼砼復復合合板板抗抗剪剪銷銷連連接接第二二章章平平臺臺鋼鋼結結構構設設計計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院2、平臺構件件的形式：ii)梁a)一般用型鋼，，主梁一般用用“I”型鋼或焊接““H”型鋼。b)支座方式有連續(xù)梁疊接或簡支梁平接接，與柱連接接時一般為鉸鉸接。iii)柱：a)實腹柱；b)格構柱第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院二）板的計計算（略）．．（分單向板、、雙向板，計計算正應力和和變形）三）梁的計計算：1、截面選擇擇A．梁高估算：h應滿足三個條條件h≈hs[經(jīng)濟高度：hs≈3Wx2/5或hs=7h≥hmin[由梁的剛度條條件確定：hmin＝h≤hmax[由建筑高度確確定]]-30cm]B．腹板厚度估算算：tw≥[按抗剪計算，，按鋼板規(guī)格格]C．翼緣尺寸確定定：A1=-1/6twhw（近似公式）第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院三）梁的計計算：2、強度計算算：A．正應力a)單向彎曲：σ=b)雙向彎曲：σ=+式中Wnx,Wny相對于Mx,My處的對x軸，y軸的凈截面抗抗彎模量。:塑性截面發(fā)展展系數(shù)。對I形截面：=1.05,=1.2。對箱形截面：：＝＝＝1.05；其他他截面查規(guī)范范，有疲勞荷荷載者：：＝＝＝1.0≤fvB．剪應力：≤f≤f式中：S—計算剪應力處處以上毛截面面對中和軸的的面積矩；V—剪力tw—腹板厚度I—毛截面慣性矩矩fv—抗剪強度設計計值第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院三）梁的計計算：2、強度計算算：C．局部壓應力：：（有集中荷荷載，無加勁勁肋）σc=F—集中荷載（考考慮動力系數(shù)數(shù)）ψ—集中荷載增大大系數(shù)，對重重級工作制吊吊車梁ψ=1.35，其它ψ=1.0；lz=a+5hy+2hk,a=50mm,hy：梁頂至腹板計計算高度之距距離，hk軌道高度，對對無軌梁hk=0≤D．折算應力：≤f式中σ、τx、σc腹板計算高度度邊緣同一點點上同時產生生的正應力，，剪應力和局局部壓應力。。σ和σc以拉應力為正正，壓應力為為負。σ=y1,式中In—梁凈截面慣性性矩；y1—所計算點至中中和軸距離；；β1—強度增大系數(shù)數(shù)：當σ與σc異號時，β1=1.2，同號或σc=0時β1=1.1第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院三）梁的計計算：3、剛度計算算：VT≤[VT]，VQ≤[VQ][VT]—全部荷載標準準值產生的撓撓度（減去預預拱值）的容容許值；[VQ]—可變荷載標準準值產生的撓撓度容許值；；預拱值一般為為恒載＋1/2活載下的的撓度值。A．符合下列情況況之一時，可可不計算梁的的整體穩(wěn)定性性。4、梁的整體體穩(wěn)定a)在最大剛度平平面受彎時，，應滿足B．不符合條件A時，則：a)梁上翼緣有連連接牢固的鋪鋪板，能阻止止其側移時；；b)梁受壓翼緣的的自由長度l1與寬度b1之比不超過表表2-4的規(guī)定時；c)箱形梁高h與兩腹板間隔隔寬度b0之比h/b0≤6時，若l1/b0≤95(235/fy)；≤f；—梁的整體穩(wěn)定定系數(shù)，按附附錄D—2定：b)在兩個主平面面內受彎時，，H型截面構件應應滿足：≤f；+C.無論何種情況況，均要求梁梁的支座處應應能防止截面面扭轉。第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院三）梁的計計算：5、梁的局部部穩(wěn)定：A．組合梁翼緣板板的局部穩(wěn)定定應符合下列列要求：a)工字型b)箱形B.組合梁腹板的的局部穩(wěn)定：：a)加勁板的配置置：ⅰ)當時時，當時時宜設構造加加勁肋，時時不設設加勁肋；第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院a)加勁板的配置置：ⅵ)縱向加勁肋布布置在腹板高高度處處（受壓區(qū)區(qū)）ⅶ)橫向加勁肋間間距一般為ⅳ)須滿足（（國國外限制標準準為300））（抵抗彎曲曲引起壓力））ⅴ)梁的支座處和和上翼緣受較較大固定集中中力處，宜設設支承加勁肋肋；ⅲ)當，，應配配縱向加勁肋肋和橫肋；ⅱ)當時時，，應配橫向加加勁肋，并作作抵抗剪力計計算。第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院?。﹥H用橫向向加勁肋（復復合型受力））計算式用（（2-38a）式（2-38b）表2-5（2-38c）（2-38d）條件（1）非條件（2）者條件（2）：不小于表2-6值（以一個半波波屈曲）（2-38e）；（2-38d）表2-5；（2-38c）（2-38b）表2-5（2-38c）小于表2-6值（以兩個半波波屈曲）但查時時以代代（2-38d）b)加勁肋的計算算：（分三種種類型）第二章平平臺鋼結構設設計建筑鋼結構設設計同濟大學土木木工程學院ⅱ）同時加橫橫肋和縱肋區(qū)區(qū)格Ⅰ（縱向向壓力較大））計算式：（（2-39a）（2-39b）（2-39c）（2-38d）條件（1）非條件（2）條件（2）：一個半波屈曲曲（2-39d）?。?-38d）?。?-39b）（2-39c）取兩個半波屈曲曲（2-38d）（2-39c）注其中時時區(qū)格Ⅱ（彎曲應力和和剪應力為主主）計算式：：（2-40a）（2-40b）（2-40c）（2-38d）ⅲ）同時加加橫肋，縱縱肋和短柱柱時，僅在在計算區(qū)格格Ⅰ時用短短肋間距a，代替橫加勁勁肋間距a，其余同ⅱ。。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院c）加勁肋的構構造和截面面尺寸：ⅰ)加勁肋一般般雙面對稱稱配置；ⅱ）橫肋外伸寬寬度，，厚度度；；ⅲ）在同時有縱縱、橫向肋肋時；橫肋截面對對梁軸（z軸）應滿足足：，，縱肋截面對對腹板中心心（y軸）應滿足足：ⅳ）橫肋內側上上、下端切切斜角，寬寬，，高，，但不大于于40×60；ⅵ）支承加勁肋肋應作端面面承壓驗算算:ⅴ）支承加勁肋肋應作整體體穩(wěn)定計算算：,其中A——加勁肋和兩兩側范范圍圍內腹板面面積，取取。ⅶ）支承加勁肋肋下伸自由由高度不大大于厚度的的2倍。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院6．梁的拼拼接：①焊接拼接：：a)對接焊?。┮砭墝雍缚p與與腹板對接接焊縫盡可可能錯開距距離；ⅱ）腹板對對接焊縫離離開加勁板板距離大于于10；ⅲ）焊縫設設在內力較較小處，焊焊縫強度不不足時可用用斜焊縫；；ⅳ）上、下下翼緣對接接焊縫開V型坡口，便便于俯焊；；ⅴ）預留一一段翼緣與與腹板間的的焊縫到工工地焊，以以減少焊接接應力。a1)對接焊a2)對接焊翼緣緣第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院6．梁的拼拼接：①焊接拼接：：b)拼接焊：?。┮砭壠雌唇影寮爸苤苓吅缚p受受力；ⅱ）腹板拼拼接板受全全部剪力；；ⅲ）腹板拼拼接板受彎彎矩。。②高強螺栓拼拼接：?。┢唇討獞脢A板，，螺栓雙剪剪；ⅱ）受力同同拼接焊。。，式中————梁翼緣板板中心到梁梁中和軸的的距離，——翼緣板板凈截面積積；7．主、次次梁連接：：①疊接（P29圖2～26）：設計不需驗驗算，安裝裝方便，可可做連續(xù)次次梁，占建建筑空間高高度大；②平接（P30圖2～27）：要驗算、構構造復雜，，不能傳遞遞彎矩，不不占建筑空空間。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院8．主梁的的支座設計計要求①傳遞壓力?。┲髁褐ё幪幱屑觿爬呃撸痪?；；加勁肋要要保持穩(wěn)定定；ⅱ）要有足足夠的接觸觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼鋼－砼的壓壓力；第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院8．主梁的的支座設計計要求①傳遞壓力?。┲髁褐ё幪幱屑觿爬呃撸痪?；；加勁肋要要保持穩(wěn)定定；ⅱ）要有足足夠的接觸觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼鋼－砼的壓壓力；第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院8．主梁的的支座設計計要求①傳遞壓力ⅰ）主梁支座處處有加勁肋肋，突緣；；加勁肋要要保持穩(wěn)定定；ⅱ）要有足足夠的接觸觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼鋼－砼的壓壓力；第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院8．主梁的的支座設計計要求①傳遞壓力②鉸接支座轉轉動或滾動動符合設計計要求;③要能夠傳遞遞一定的側側向水平推推力，并維維持側向穩(wěn)穩(wěn)定；④要便于于安裝。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院8．主梁的的支座設計計要求①傳遞壓力②鉸接支座轉轉動或滾動動符合設計計要求;③要能夠傳遞遞一定的側側向水平推推力，并維維持側向穩(wěn)穩(wěn)定；④要便于于安裝。計算支座加勁肋肋寬度、厚厚度支撐加勁肋肋（有突緣緣）計算：：軸壓柱、、突緣斷面面承壓、焊焊縫、柱加勁肋第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院四）平臺柱柱網(wǎng)及柱間間支撐1、柱網(wǎng)布置原原則?。┌词褂糜每臻g要求求；ⅱ）考慮標標準化及建建筑模數(shù)要要求；3.6.9ⅲ）考慮綜綜合經(jīng)濟指指標的合理理。（（大、、?。┑诙缕狡脚_鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院四）平臺柱柱網(wǎng)及柱間間支撐2、平臺結構支支撐①柱間支撐設設計原則：：ⅰ）用雙向向柱間支撐撐抵抗水平平力。（柱柱按軸壓設設計）；ⅱ）支撐布置在在柱列中部部以減小溫溫度效應；；（注意使使用要求））ⅲ）支撐常常按柔性交交叉設計。。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院四）平臺柱柱網(wǎng)及柱間間支撐2、平臺結構支支撐②平臺水平支支撐設計原原則：ⅰ）平臺水平支支撐一般為為柔性交叉叉支撐；（角鋼）ⅱ）安裝時時用水平支支撐調節(jié)梁梁的相對位位置；ⅲ）當平臺臺平面內剛剛度較弱時時，平臺支支撐將平臺臺水平力傳傳至柱間支支撐。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院五）軸壓實實腹柱設計計1、設計原則①選擇回轉轉半徑相對對較大的對對稱截面，，提高柱的的整體穩(wěn)定定和剛度；；②使兩個主軸軸方向的計計算長細比比盡可能接接近，提高高經(jīng)濟性；；③便于連接；；④構造簡簡便，制造造省工；⑤盡可能能選用可直直接采購的的型材，以以H型鋼及鋼管管、方管為為好。第二章平平臺鋼結結構設計建筑鋼結構構設計同濟大學土土木工程學學院五）軸壓壓實腹柱柱設計2、設計步驟驟①選擇截面面類型，，截面面面積由此定截截面規(guī)格格；②確定柱高高，柱支支座點位位置、形形式；③計算，，，，驗驗算，，；；150柱，吊車車梁下支支撐200支撐④查表求，，選選較小者者；；（注意意當時時不不一定⑤驗算整體體穩(wěn)定；；⑥有截面削削弱時驗驗算強度度；第二章平平臺臺鋼結構構設計建筑鋼結結構設計計同濟大學學土木工工程學院院2、設計步驟驟：⑦驗驗算局部部穩(wěn)定：：?。┕ば托停焊拱澹阂砭墸孩ⅲ┫湫托突蚧颌＃╀摴芄埽旱诙缕狡脚_臺鋼結構構設計建筑鋼結結構設計計同濟大學學土木工工程學院院六）格構構柱設計計1、截面選擇擇：①單肢截面面面積：：（（假定定長細比比為70左右））；2、整體體穩(wěn)定驗驗算：①公式：，，（（式中按按查表求求得）；；②對虛軸，，取換算算長細比比查表取??；；?。﹄p雙肢組合合件：②單肢截面面選定：：按A取型鋼，，并使(注意格格構柱體體及單肢肢的軸線線變化)③，（考慮慮折算長長細比修修正）。。a)綴板：b)綴條：ⅱ）對四四肢組合合件：a)綴板：b)綴條：第二章平平臺臺鋼結構構設計建筑鋼結結構設計計同濟大學學土木工工程學院院③對單肢長長細比的的構造要要求：式中：為為單肢肢對1－－1軸的的長細比比；綴件件焊接取取凈距，，螺接取取中距；；——構件截面面中垂直直于x軸的各綴綴條毛面面積之和和。?。┚Y條條柱：為為，，中中較大值值，；；ⅱ）綴板板柱：，，，，但當當時時，，。。3、抗剪剪計算：：①剪力V沿構件全全長不變變：，，剪力由由綴材面面承擔；；②軸壓桿位位于距柱柱端al處（0<a<1））的支撐力力當(a不能過分分接近0、1，，因規(guī)范范：為了了減小長長細比…)4、綴條條驗算：：①綴條內力力：：分配到到一個綴綴面上的的剪力：綴條與與水平面面的交角角單綴條：：n=1;交叉綴條條：n=2。。第二章平平臺臺鋼結構構設計建筑鋼結結構設計計同濟大學學土木工工程學院院②綴條穩(wěn)定定計算：：――考慮慮單面連連接時強強度折減減系數(shù)；；當>1時時取＝＝1，當<20時，，?。剑?0，為綴綴條最大大長細比比。③計算綴條條連接時時，強度度折減系系數(shù)0.85，，受力取??；；④橫綴條受受力，，截面面一般同同斜綴條條。5、綴板板計算：：①假定反彎彎點在各各桿件之之中點；；0.6+0.0015（（等邊角角鋼）0.5+0.0025（（短邊相相連的不不等邊角角鋼）0.7（（長邊相相連的不不等邊角角鋼）②綴板內力力：剪力力：彎彎矩矩：③構造要求求：?。┚Y板板厚度且且；；ⅱ）同一一截面處處綴板線線剛度之之和不得得