門式剛架設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法課件(PPT 16頁)

1、門式剛架設(shè)計(jì)原理第1頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)依據(jù)1.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS102:2002) (2012年版)2.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50017-2003)3.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB5009-2012)4.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50011-2010)5.冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 (GB50018-88)第2頁，共16頁。門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的區(qū)別1.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程是在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范等的一般規(guī)定的基礎(chǔ)上，立足于輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的具體

2、條件編制而成的。換言之，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中的部分控制指標(biāo)較鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范偏寬松。如：柱頂位移、受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比、梁撓度等。第3頁，共16頁。 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的使用范圍 承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨的實(shí)腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車或有起重量不大于20t的A1A5工作級(jí)別橋式吊車或3t懸掛起重機(jī)的單層鋼結(jié)構(gòu)房屋。 當(dāng)外墻采用砌體時(shí)，應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定要求。 “輕”：個(gè)人理解“薄”。主要承載構(gòu)件壁厚較薄，應(yīng)重點(diǎn)考慮局部屈曲問題，或者通過構(gòu)造措施實(shí)現(xiàn)。 第4頁，共16頁。 門式剛架房屋的結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成： 剛架、支撐、檁條（屋、墻檁）、抗風(fēng)柱（山墻架）、吊車梁、托梁

3、及基礎(chǔ)等。 平面剛架及支撐、系桿、支撐形成空間體系，屋、墻面檁條即使此結(jié)構(gòu)，同時(shí)也為主結(jié)構(gòu)平面外提供了支撐。 維護(hù)結(jié)構(gòu)的蒙皮效應(yīng)也增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體剛度，只是不能定量分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)暫不考慮蒙皮效應(yīng)的有利作用。 第5頁，共16頁。 門式剛架的傳力路徑1.豎向荷載： 屋面檁條剛架（托梁）基礎(chǔ)2.水平荷載： 墻面檁條剛架（托梁、托架）基礎(chǔ)3.水平荷載： 墻面檁條剛架支撐系統(tǒng)基礎(chǔ) 第6頁，共16頁。 門式剛架的計(jì)算方法 輕型門式剛架內(nèi)力及位移采用一階彈性理論進(jìn)行計(jì)算。 一階彈性理論的基本假定是結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較小位移引起的二階效應(yīng)可以忽略不計(jì)。根據(jù)其他文獻(xiàn)提供資料，經(jīng)對(duì)大量已建項(xiàng)目的后期實(shí)

4、際檢測(cè)統(tǒng)計(jì)分析，一階彈性理論可以對(duì)輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移得出較為精確的結(jié)果，這類結(jié)構(gòu)也被稱為線彈性結(jié)構(gòu)。 一階彈性理論具有線性可疊加特性，即荷載效應(yīng)的組合結(jié)果與荷載組合后的效應(yīng)分析結(jié)果是一致的。 第7頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)原則 門式剛架采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，按分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)對(duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 承載能力極限狀態(tài)：即構(gòu)件強(qiáng)度的校核，應(yīng)采用荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； r0sR 正常使用極限狀態(tài)：即構(gòu)件剛度的校核，應(yīng)采用荷載效應(yīng)組合的標(biāo)準(zhǔn)值。 第8頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)原則 承載能力極限狀態(tài)失效的表現(xiàn)： 1.整個(gè)結(jié)構(gòu)

5、或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆、整體倒塌等）； 2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)繼續(xù)承載（如桁架下弦桿）； 3.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系； 4.地基散失承載能力而破壞（如地基液化）。 第9頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)原則 正常使用極限狀態(tài)失效的表現(xiàn)： 1.影響正常使用或外觀的變形（如印刷設(shè)備使用環(huán)境） 2.影響正常使用或耐久性的拒不破壞（如地下水位以下?lián)跬翂Φ牧芽p） 3.正常使用的振動(dòng)（共振）； 4.影響正常使用的其他特定狀態(tài)（如大變形造成的人員不安全感、風(fēng)荷載作用下的舒適度問題） 第10頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的荷載 1.恒載（D） ，包括結(jié)構(gòu)

6、自重和設(shè)備自重； 2.活載（L）,包括屋面的均布活荷載，檢修荷載，積灰荷載，雪荷載； 3.風(fēng)荷載（W）； 4.雪荷載（S）； 5.吊車荷載（C）； 6.溫度荷載（T）； 7.地震作用力（E）； 8.爆炸作用力 第11頁，共16頁。 門式剛架的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的荷載 1.吊車荷載（C）：對(duì)于吊車荷載，單跨最多考慮兩臺(tái)，多跨最多考慮四臺(tái)（對(duì)于剛架而言）； 2.溫度荷載（T）：通過設(shè)置溫度區(qū)段釋放溫度荷載； 3.爆炸作用力：通過采取泄爆措施釋放爆炸荷載； 4.設(shè)備：對(duì)于大型設(shè)備，建議單獨(dú)設(shè)置設(shè)備平臺(tái)，與主體結(jié)構(gòu)脫開，單獨(dú)計(jì)算，結(jié)構(gòu)體系單一，傳力簡(jiǎn)單明確。 振動(dòng)設(shè)備計(jì)算荷載時(shí)，應(yīng)考慮振動(dòng)放大系數(shù)，一般取1.3。 第12頁，共16頁。 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值 1.1.2D+1.4L 2.1.2D+1.4L+0.84W 3.1.2D+1.4L+1.3E 4.1.2D+0.98L+1.4W等 注意： 1.活荷載與雪荷載不同時(shí)組合； 2.地震作用力與風(fēng)荷載不同時(shí)組合； 第13頁，共16頁。 荷載效應(yīng)組合的標(biāo)準(zhǔn)值 1.1.0D+1.0L 2.1.0D+1.0W 3.1.0D+1.0L+1.0E 4.1.0D+1.0L+0.6W等 注意： 1.活荷載與雪荷載不同時(shí)組合； 2.地震作用力與風(fēng)荷載不同時(shí)組合； 第14頁，共16頁。 門式剛架的計(jì)算軟件 1.PKPM