鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-鋼平臺(tái)ppt課件(PPT 67頁)

1、第二章 平臺(tái)設(shè)計(jì).第1頁，共67頁。.第2頁，共67頁。作業(yè)一：有一平臺(tái)結(jié)構(gòu)長44米，寬12米，高6米，在平臺(tái)兩端設(shè)置4*6米樓梯間。平臺(tái)活載標(biāo)準(zhǔn)值為12kN/m2.要求：1、柱、梁格、支撐布置（柱暫按H型鋼布置），并畫出平面、立面圖2、鋪板計(jì)算（板和肋）3、主梁、次梁、柱（包括柱腳）計(jì)算4、畫出梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、梁梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，需計(jì)算的要計(jì)算。第二章 平臺(tái)設(shè)計(jì).第3頁，共67頁。1）構(gòu)成：板、次梁、主梁、柱、支撐； 2）傳力路線： 1、平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、傳力線路和受力特點(diǎn)：2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：.第4頁，共67頁。3）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

2、控制；c) 梁分次梁、主梁，可連續(xù)或單跨；d) 柱兩端常用鉸接，為軸壓桿。 2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：.第5頁，共67頁。2、柱間支撐形式： 平臺(tái)柱兩端都為鉸接時(shí)，必須設(shè)置柱間支撐2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：.第6頁，共67頁。3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟 （1）結(jié)構(gòu)體系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距選擇：一般6-8米為經(jīng)濟(jì)柱距，但要結(jié)合功能要求； 柱截面形式選擇： 根據(jù)平臺(tái)高度選擇實(shí)腹柱還是格構(gòu)柱； b 梁系選擇：梁格布置體系選擇；一級(jí)次梁間距均勻， 間距1.5-2.5米；二級(jí)次梁（鋪板加勁肋）考慮板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱間支撐布置 支撐類型：一般為交叉撐，需要通道時(shí)用人字撐或

3、門形撐； 支撐形式：使用交叉撐角度30-60度，若角度太大用復(fù)合撐 （雙層或多層）； 支撐位置：一般為中間支撐或兩頭均設(shè)置支撐，若平臺(tái)較短 也可在一端設(shè)置一道支撐。2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：.第7頁，共67頁。 （1）初選構(gòu)件截面：需注意寬肢薄壁和等截面原則； 滿足局部穩(wěn)定要求。 （2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析（M，V，N） （3）構(gòu)件驗(yàn)算：板、次梁、主梁、柱、支撐。對(duì)初選截面調(diào)整 驗(yàn)算內(nèi)容包括：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定，撓度 （4）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)和計(jì)算 包括：梁柱節(jié)點(diǎn)，梁梁節(jié)點(diǎn)，柱腳和基礎(chǔ) （5）繪制施工圖 2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟 .第8頁，共67頁。2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)1、鋪板形式和構(gòu)

4、造1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加勁肋鋼板高度 L/12l/15, 厚度大于其高度 間斷焊，每段長度大于15t; a) 花紋鋼板焊接連接:.第9頁，共67頁。b) 輕型預(yù)制鋼鋪板螺栓連接2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì).第10頁，共67頁。c)壓型鋼板鋼砼復(fù)合板抗剪銷連接 2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì).第11頁，共67頁。2、鋪板計(jì)算鋪板彎矩：鋪板板厚：鋪板撓度：2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)1）四邊簡支板：.第12頁，共67頁。2、鋪板計(jì)算2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)2）單向受彎板：鋪板彎矩：鋪板板厚：鋪板撓度：.第13頁，共67頁。3、鋪板加勁肋計(jì)算考慮兩種荷載分布形式：梯形分布和均勻分布2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)

5、計(jì).第14頁，共67頁。1)穩(wěn)定計(jì)算不考慮2)強(qiáng)度計(jì)算： 3)剪應(yīng)力計(jì)算：4)撓度計(jì)算：2.2 平臺(tái)鋪板設(shè)計(jì)3、鋪板加勁肋計(jì)算.第15頁，共67頁。.第16頁，共67頁。.第17頁，共67頁。.第18頁，共67頁。.第19頁，共67頁。.第20頁，共67頁。.第21頁，共67頁。.第22頁，共67頁。1、梁的連接形式a)一般用型鋼，但梁高大于300時(shí)，考慮用焊接H鋼， 主梁一般用“I”“H”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，與柱連接時(shí)一般為鉸接。 梁計(jì)算長度為柱軸線距離。2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第23頁，共67頁。2、截面選擇型鋼梁 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第24頁，共67頁

6、。2、截面選擇焊接組合截面梁 A梁高估算： h應(yīng)滿足三個(gè)條件 B腹板厚度估算： C翼緣尺寸確定： 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第25頁，共67頁。3、梁的計(jì)算：1）強(qiáng)度計(jì)算： 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)A.正應(yīng)力 a)單向彎曲：b)雙向彎曲： B.剪應(yīng)力： C.局部壓應(yīng)力：（有集中荷載，無加勁肋） D.折算應(yīng)力： .第26頁，共67頁。3、梁的計(jì)算：2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)2）剛度計(jì)算： 3）梁的整體穩(wěn)定； 符合下列情況之一時(shí)，可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。 上翼緣由連接牢固的鋪板，能阻止其側(cè)移時(shí)； 梁受壓翼緣的自由長度 與寬度之比 不超過規(guī)定時(shí)； 箱形梁高h(yuǎn)與腹板間隔寬度 之比 時(shí)， 且 ； VTVT，VQVQVT 全

7、部荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度（減去預(yù)拱值）的 容許值； VQ 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度容許值； .第27頁，共67頁。3、梁的計(jì)算：2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)3）梁的整體穩(wěn)定； (2) 不符合上述條件時(shí)，則: 在最大剛度平面內(nèi)受彎時(shí)，應(yīng)滿足 ； 在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎時(shí)，H形截面構(gòu)件應(yīng)滿足： (3) 無論何種情況，均要求梁的支座處應(yīng)能防止截面扭轉(zhuǎn)。 .第28頁，共67頁。4）梁的局部穩(wěn)定： A組合梁翼緣板的局部穩(wěn)定應(yīng)符合下列要求 ：a)工字型 b)箱形 3、梁的計(jì)算：2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第29頁，共67頁。)縱向加勁肋布置在腹板高度 處（受壓區(qū)） )橫向加勁肋間距一般為 )須滿足 （國外限制標(biāo)準(zhǔn)為300）（抵抗

8、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。 B. 組合梁腹板的局部穩(wěn)定： a)加勁板的配置： )當(dāng) 時(shí)，當(dāng) 時(shí)宜設(shè)構(gòu)造加勁肋， 時(shí)不設(shè)加勁肋； 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第30頁，共67頁。B. 組合梁腹板的局部穩(wěn)定： 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)b）加勁肋的計(jì)算（分三種類型）僅配置橫向加勁肋）同時(shí)配置橫向和縱向加勁肋，受壓翼緣和縱向加勁肋間的區(qū)格）同時(shí)配置橫向和縱向加勁肋，受拉翼緣和縱向加勁肋間的區(qū)格.第31頁，共67頁。2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)5）加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸： 3、梁的計(jì)算：.第32頁，共67

9、頁。2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)5）加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸： 3、梁的計(jì)算：.第33頁，共67頁。2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)3、梁的計(jì)算：.第34頁，共67頁。4.梁的拼接：1)焊接拼接： a) 對(duì)接焊 ）翼緣對(duì)接焊縫與腹板對(duì)接焊縫盡可能錯(cuò)開距離；）腹板對(duì)接焊縫離開加勁板距離大于10 ；）焊縫設(shè)在內(nèi)力較小處，焊縫強(qiáng)度不足時(shí)可用斜焊縫；）上、下翼緣對(duì)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。 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第35頁，共67頁。4.梁的拼接：1)焊接拼接： 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)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 。式中 梁

10、翼緣板中心到梁中和軸的距離， 翼緣板凈截面積；.第36頁，共67頁。4.梁的拼接：2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)2) 高強(qiáng)螺拴拼接 拼接應(yīng)用夾板，螺栓雙剪； 受力同拼接焊。.第37頁，共67頁。2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)5.主、次梁連接：疊接：設(shè)計(jì)不需驗(yàn)算，安裝方便，可做連續(xù)次梁， 占建筑空間高度大；.第38頁，共67頁。平接：要驗(yàn)算、構(gòu)造復(fù)雜，不能傳遞彎矩，不占建筑空間。 5.主、次梁連接：2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第39頁，共67頁。6.主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳遞壓力 ）主梁支座處有加勁肋，突緣；加勁肋要保持穩(wěn)定；）要有足夠的接觸面?zhèn)鬟f鋼鋼，鋼砼的壓力；2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第40頁，共67頁。6.主梁的支座設(shè)計(jì)要求

11、傳遞壓力 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第41頁，共67頁。6.主梁的支座設(shè)計(jì)要求 傳遞壓力 2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第42頁，共67頁。 傳遞壓力 鉸接支座轉(zhuǎn)動(dòng)或滾動(dòng)符合設(shè)計(jì)要求; 要能夠傳遞一定的側(cè)向水平推力，并維持側(cè)向穩(wěn)定； 要便于安裝。6.主梁的支座設(shè)計(jì)要求2.3 平臺(tái)梁設(shè)計(jì).第43頁，共67頁。.第44頁，共67頁。.第45頁，共67頁。.第46頁，共67頁。.第47頁，共67頁。.第48頁，共67頁。.第49頁，共67頁。.第50頁，共67頁。.第51頁，共67頁。.第52頁，共67頁。.第53頁，共67頁。.第54頁，共67頁。.第55頁，共67頁。.第56頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

12、 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4 平臺(tái)柱設(shè)計(jì)2.4.1、截面設(shè)計(jì)1）按使用空間要求；）考慮標(biāo)準(zhǔn)化及建筑模數(shù)要求； 3.6.9）考慮綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理。 （大、?。?第57頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四）平臺(tái)柱網(wǎng)及柱間支撐2 、平臺(tái)結(jié)構(gòu)支撐 柱間支撐設(shè)計(jì)原則：）用雙向柱間支撐抵抗水平力。（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)；（注意使用要求）支撐常按柔性交叉設(shè)計(jì)。 .第58頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四）平臺(tái)柱網(wǎng)及柱間支撐2 、平臺(tái)結(jié)構(gòu)支撐 平臺(tái)水平支撐設(shè)計(jì)原則：）平臺(tái)水平支撐一般為柔性交叉支撐； （角鋼）安裝時(shí)用水平支撐調(diào)節(jié)梁的相對(duì)位置；）當(dāng)

13、平臺(tái)平面內(nèi)剛度較弱時(shí)，平臺(tái)支撐將平臺(tái)水平力傳至柱間支撐。.第59頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五）軸壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則 選擇回轉(zhuǎn)半徑相對(duì)較大的對(duì)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)比盡可能接近，提高經(jīng)濟(jì)性；便于連接； 構(gòu)造簡便，制造省工； 盡可能選用可直接采購的型材，以H型鋼及鋼管、方管為好。.第60頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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、形式； 計(jì)算 ， ，驗(yàn)算 ， ；150 柱，吊車梁下支撐 200 支撐 查表求 ，選較小者 ；（注意

14、當(dāng) 時(shí)不一定 驗(yàn)算整體穩(wěn)定 ； 有截面削弱時(shí)驗(yàn)算強(qiáng)度 ； .第61頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)步驟： 驗(yàn)算局部穩(wěn)定：）工型： 腹板： 翼緣： ）箱型 或 ）鋼管：.第62頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)虛軸，取換算長細(xì)比查表取 ； ）對(duì)雙肢組合件： 單肢截面選定：按A取型鋼，并使 (注意格構(gòu)柱體及單肢的軸線變化) ，（考慮折算長細(xì)比修正）。a)綴板： b)綴條： ）對(duì)四肢組合件： a)綴板： b)綴條： .第63頁，

15、共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)單肢長細(xì)比的構(gòu)造要求：式中： 為單肢對(duì)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： ，剪力由綴材面承擔(dān)； 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)算綴條連接時(shí)，強(qiáng)度折減系數(shù)0.85，受力取 ； 橫綴條受力 ，截面一般同斜綴條。 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

16、） 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65頁，共67頁。第二章 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)七）柱頭柱腳：1、柱頭設(shè)計(jì)要求： 2、柱頭分類： ）頂接（用于單層結(jié)構(gòu)） （1）梁的支承加勁肋對(duì)準(zhǔn)柱的腹板（P52.圖248） ）側(cè)接（用于多層結(jié)構(gòu)，柱連續(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251（a） ）靴梁式：柱與靴梁焊、靴梁再與底板焊，擴(kuò)散壓力（P53.圖251（b、e） ）應(yīng)盡可能減小偏心； ）為施工留有調(diào)節(jié)余地。 （2）梁的支承加勁肋對(duì)線柱的翼緣（有偏心）（P52.圖249） （P52.圖250） 3、柱腳的形式： .第66頁，共67頁。第二