14鋼框架的設(shè)計(jì)第八課

1、第八課鋼框架設(shè)計(jì)根據(jù)失穩(wěn)模式2、框架分類1、不同結(jié)構(gòu)采用不同內(nèi)力分析方法及截面設(shè)計(jì)方法根據(jù)水平力分擔(dān)比例鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范在確定框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)，采取了哪些假定？（一階分析）材料完全彈性框架只承受豎向荷載，且作用在節(jié)點(diǎn)上。所有柱子同時(shí)失穩(wěn)。柱子失穩(wěn)時(shí)，橫梁對(duì)柱子彎矩按照上下柱子線剛度分配。線剛度是什么？3、計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)法無(wú)側(cè)移失穩(wěn)時(shí)柱子兩側(cè)橫梁轉(zhuǎn)角等值反向，有側(cè)移時(shí)等值且同向。Sb 怎么計(jì)算？由虛位移法計(jì)算如下公式4、強(qiáng)弱支撐的判別的經(jīng)驗(yàn)判斷：5、框架柱初選抗震等級(jí)確定：抗規(guī)長(zhǎng)細(xì)比的限值一般根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比初選；考慮與梁的連接，一般截面不小于 300 x300。5、樓蓋的類型。鋼樓板+建筑做法（常用于夾層

2、設(shè)計(jì)、人行通道及工業(yè)）STS 對(duì)鋼樓板框架的計(jì)算鋼筋混凝土樓板組合樓蓋與非組合樓蓋注：STS 對(duì)壓型鋼板的施工階段驗(yàn)算以及組合樓板計(jì)算問(wèn)題還比較多。高鋼規(guī)關(guān)于組合樓板計(jì)算的若干規(guī)定對(duì)于組合梁的驗(yàn)算也不全面，如缺少抗剪連接件設(shè)計(jì)，并且對(duì)于具有負(fù)彎矩的裂縫驗(yàn)算目前還沒(méi)有。組合梁簡(jiǎn)直組合梁的計(jì)算項(xiàng)目板托組合梁的剪切連接件組合梁構(gòu)造要求施工活荷載一般取為 1.5KN/m2,跨度 8.4m,采用鋼筋混凝土樓板，混凝土板樓 100mm,使用階段恒載 5KN/m2，活載 3.5KN/m2.則荷載計(jì)算如下：施工階段：考慮樓板自重 27KN/m3,則恒載為 0.1x27x2.1=5.67KN/m活荷載 1.5x

3、2.1=3.15KN使用階段：恒載：5x2.1=10.5采用 STS 工具箱進(jìn)行簡(jiǎn)支組合梁的設(shè)計(jì)（次梁）活荷載 3.5x2.1=7.35KN/m鋼與混凝土組合梁設(shè)計(jì)|構(gòu)件：ZHL1日期：2016/04/26時(shí)間：13:36:42- 設(shè)計(jì)信息 -鋼梁鋼材：Q345混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30鋼筋級(jí)別：級(jí) (HRB400)連接件類型：栓釘連接件連接件型號(hào)：M16連接件材料：Q235連接件列數(shù)：2連接件長(zhǎng)度(mm)：70連接類型：完全抗剪連接組合梁跨度(m)： 8.400鋼梁截面：焊接組合H 形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=450*200*200*8*12*12混凝土翼板有效寬度(mm)：210

4、0混凝土翼板厚度(mm)：100梁類型：容許撓度限值: l/400 = 21.000 (mm)考慮施工階段的驗(yàn)算: 考慮驗(yàn)算施工階段鋼梁的穩(wěn)定: 驗(yàn)算施工階段恒載產(chǎn)生的撓度疊加到使用階段撓度計(jì)算: 疊加(注：使用階段的撓度計(jì)算時(shí)，會(huì)自動(dòng)扣除施工階段的恒載)- 設(shè)計(jì)依據(jù) -1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 50009-2012）2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50017-2003）- 截面特性計(jì)算 -1、鋼梁截面特性計(jì)算A=8.2080e-003;Xc =1.0000e-001;Yc =2.2500e-001; Ix =2.8181e-004;Iy =1.6018e-005;ix =1.8529e-001;

5、iy =4.4176e-002; W1x=1.2525e-003;W2x=1.2525e-003; W1y=1.6018e-004; W2y=1.6018e-004;2、短期效應(yīng)(標(biāo)準(zhǔn)組合)對(duì)應(yīng)換算截面特性鋼材與混凝土彈性模量比值E： 6.915換算截面積 Aeq：3.8578e-002 (m2)換算截面慣性矩 Ieq：7.9578e-004 (m4)3、長(zhǎng)期效應(yīng)(準(zhǔn)組合)對(duì)應(yīng)換算截面特性換算截面積 Aeq：2.3393e-002 (m2)換算截面慣性矩 Ieq：6.9740e-004 (m4)- 施工階段作用與驗(yàn)算 -1、梁自重作用計(jì)算(僅含鋼梁自重)梁自重等效均布線荷標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)：0

6、.6442、施工階段鋼梁作用荷載值 15.67荷載1荷載類型1荷載參數(shù) 10.00荷載參數(shù) 2荷載值 20.000.003、施工階段鋼梁上施工荷載作用荷載1荷載類型 荷載值 1荷載參數(shù) 10.00荷載參數(shù) 2荷載值 213.150.000.004、施工階段梁上各斷面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 組合 1：1.2 恒+1.4 施工斷面號(hào)：1-0.00050.346232.30541.955358.73733.564479.29525.173593.98016.7826102.7908.3917105.7270.000彎矩(kN.m)：剪力(kN)：斷面號(hào)：8993.980-16.7821079.2951158.

7、7371232.30613-0.000彎矩(kN.m)： 102.790剪力(kN)： -8.391 5、施工階段鋼梁強(qiáng)度驗(yàn)算-25.173-33.564-41.955-50.346施工階段鋼部受拉作用最大彎矩(KN.m): 105.727 (組合：1;斷面：7)下部受拉鋼梁強(qiáng)度計(jì)算最大應(yīng)力(N/mm2): 80.394 f=310.000穩(wěn)定計(jì)算鋼梁最大應(yīng)力(N/mm2): 275.862 f=310.000施工階段鋼梁上作用最大剪力(KN): 50.346 (組合：1;斷面：1)施工階段鋼梁上最大剪應(yīng)力(N/mm2): 15.790 fv=180.0006、施工階段鋼梁撓度驗(yàn)算 標(biāo)準(zhǔn)組合：

8、1.0 恒+1.0 施工斷面號(hào)：1-0.00039.750881.157-6.625225.50633.125974.200-13.250346.37526.5001062.607462.60719.8751146.375574.20013.2501225.506681.1576.62513-0.000783.4750.000彎矩(KN.m)：剪力(KN)：斷面號(hào)：彎矩(KN.m)：剪力(KN)：-19.875-26.500-33.125-39.750施工階段撓度計(jì)算結(jié)果:斷面號(hào)：10.000810.16122.76399.13335.317107.48647.486115.31759.133

9、122.763610.161130.000710.510撓度值(mm)：斷面號(hào)：撓度值(mm)：最大撓度所在截面: 7計(jì)算最大撓度: 10.510(mm) 容許撓度 21.000(mm)* 施工階段鋼梁驗(yàn)算滿足。*- 使用階段作用與驗(yàn)算1、梁自重作用計(jì)算(僅含鋼梁自重)梁自重等效均布線荷標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)：0.644-2、梁荷載1作用荷載類型1荷載值 110.50荷載參數(shù) 10.00荷載參數(shù) 2荷載值 20.000.003、梁上活載作用荷載1荷載類型1荷載值 17.35荷載參數(shù) 10.00荷載參數(shù) 2荷載值 20.000.004、梁上各斷面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 組合 1：1.2 恒+1.4 活斷面號(hào)：

10、1-0.00099.3858263.77282.8219185.519-33.1283115.95066.257104156.53249.693115185.51933.1281263.7726202.91216.56413-0.0007208.7090.000彎矩(KN.m)：剪力(KN)：斷面號(hào)：彎矩(KN.m)： 202.912剪力(KN)： -16.564156.532115.950-49.693-66.257-82.821-99.385 組合 2：1.35 恒+0.7*1.4 活斷面號(hào)：1-0.00093.4418259.95877.8679174.423-31.1473109.01

11、462.294104147.16946.720115174.42331.1471259.9586190.77515.57313-0.0007196.2260.000彎矩(KN.m)：剪力(KN)：斷面號(hào)：彎矩(KN.m)： 190.775剪力(KN)： -15.573147.169109.014-46.720-62.294-77.867-93.4415、組合剪連接件設(shè)計(jì)連接件類型：栓釘連接件連接件型號(hào)：M16連接件材料：Q235連接件列數(shù)：2連接件長(zhǎng)度(mm)：70構(gòu)造要求連接件布置最大間距(m)：0.300構(gòu)造要求連接件布置最小間距(m)：0.096單個(gè)抗剪件的抗剪承載力(KN)：50.53

12、4 剪跨區(qū)段數(shù)：2區(qū)段劃分坐標(biāo)(m): 04.2008.400剪跨區(qū)段號(hào)：剪跨區(qū)長(zhǎng)度(m):14.20024.200縱向剪力(KN):2544.480 2544.480計(jì)算連接件排數(shù)構(gòu)造連接件排數(shù)連接件間距(m):26140.16226140.1626、組合梁局部穩(wěn)定驗(yàn)算塑性中和軸在混凝土翼板內(nèi)，鋼梁全截面受拉，考慮施工階段，按普通鋼梁控制。鋼梁腹板計(jì)算高厚比鋼梁翼緣寬厚比H0/Tw=53.25 容許高厚比H0/Tw=66.0 B/T=8.00 容許寬厚比 B/T =12.47、組合彎矩區(qū)段強(qiáng)度驗(yàn)算混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fc：14.331(N/mm2)塑性中和軸在混凝土翼板內(nèi)混凝土翼板受壓區(qū)高

13、度 x：84.55(mm)鋼梁截面應(yīng)力合力到混凝土受壓區(qū)應(yīng)力合力距離 y：282.73(mm)組合組合組合8、組合組合邊緣受拉抗彎承載能力(KN.m)：719.394邊緣受拉最大彎矩(KN.m)：208.709(組合：1;斷面：7)邊緣受拉抗彎承載能力滿足。剪強(qiáng)度驗(yàn)算剪承載能力(KN)：613.440組合梁最大作用剪力(KN)：99.385(組合：1;斷面：1)組合剪承載能力承載能力滿足。9、組合梁短期效應(yīng)(標(biāo)準(zhǔn)組合)撓度驗(yàn)算 標(biāo)準(zhǔn)組合：1.0 恒+1.0 活 (扣除施工階段：恒荷)斷面號(hào)：1-0.0008232.825995.491359.6821080.571480.5711159.682

14、595.4911232.82567彎矩(KN.m)：104.443107.42813-0.000斷面號(hào)：彎矩(KN.m)： 104.443組合梁等效截面慣性矩：7.958e-004連接件平均間距(mm)：162組合梁剛度折減系數(shù) ：0.188組合梁考慮滑移效應(yīng)的折減剛度(KN.m2)：1.380e+005組合梁撓度計(jì)算結(jié)果(疊加施工階段恒荷鋼梁撓度):斷面號(hào)：10.000812.28223.339911.04036.427109.04849.048116.427511.040123.339612.282130.000712.703撓度值(mm)：斷面號(hào)：撓度值(mm)：最大撓度所在截面: 7計(jì)

15、算最大撓度: 12.703(mm) 容許撓度 21.000(mm)10、組合梁長(zhǎng)期效應(yīng)(準(zhǔn)組合)撓度驗(yàn)算 準(zhǔn)組合：1.0 恒+0.40*1.0 活 (扣除施工階段：恒荷)斷面號(hào)：1-0.000866.628220.940960.917338.0731051.399451.3991138.073560.9171220.940666.62813-0.000768.531彎矩(KN.m)：斷面號(hào)：彎矩(KN.m)：組合梁等效截面慣性矩：6.974e-004連接件平均間距(mm)：162組合梁剛度折減系數(shù) ：0.158組合梁考慮滑移效應(yīng)的折減剛度(KN.m2)：1.241e+005組合梁撓度計(jì)算結(jié)果(

16、疊加施工階段恒荷鋼梁撓度):斷面號(hào)：10.000810.68122.90499.60135.589107.86947.869115.58959.601122.904610.681130.000711.048撓度值(mm)：斷面號(hào)：撓度值(mm)：最大撓度所在截面: 7計(jì)算最大撓度: 11.048(mm) 11、組合梁縱向抗剪計(jì)算容許撓度 21.000(mm)第 1 剪跨區(qū)段605.829第 2 剪跨區(qū)段605.829縱向長(zhǎng)度上兩個(gè)受剪界面的計(jì)算剪力 Vl,1 分別為(N/mm)：281.278縱向長(zhǎng)度上兩個(gè)受剪界面的計(jì)算剪力 Vl,1 分別為(N/mm)：281.278縱向長(zhǎng)度內(nèi)兩個(gè)受剪界面的抗剪承載力 Vlu,1 分別為(N/mm)： 426.023縱向抗剪驗(yàn)算結(jié)果：第 1 剪跨區(qū)段：縱向受剪界面的計(jì)算剪力 281.278(N/mm)抗剪承載力 426.023(N/mm)橫向受剪界面的計(jì)算