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钢结构门式刚架结构设计.ppt

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文档介绍

文档介绍:钢结构门式刚架结构设计
国家标准的制订情况
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
1966年版本未颁布;
TJ18-75
GBJ18-87
GB50018-2002
《门式刚架轻型房屋钢9×( 风荷载+吊车荷载)
组合(1)用于截面强度和构件稳定计算,(2)用于柱脚锚栓验算。起有利作用者不加,但要注意同时发生的荷载。
⑶ 地震作用组合,采用底部剪力法,按GB50011计算。
刚架内力和侧移计算
内力
变截面门式刚架:弹性分析方法
全部为等截面构件时:可采用塑性分析方法设计
取单榀刚架按平面结构分析内力,一般不考虑应力蒙皮效应,而把它当作安全储备。
计算内力时可采用有限元法(直接刚度法)。
分段等截面单元或楔形单元。
手算校核时,可将变截面构件折算为等截面构件
控制截面的内力组合(柱顶、底、牛腿处 ,梁端、跨中)
(1)对构件:最大压力Nmax和相应的M和V;
(2)对构件:最大弯矩Mmax和相应的N和V;
(3)对锚栓:最小压力Nmin和相应的M和V。
侧移计算
采用弹性分析方法确定,计算时荷载取标准值,不考虑荷载分项系数。
简化计算公式:参见CECS102
侧移限值
在风荷载标准值作用下的刚架柱顶侧向位移不应超过下列限值:
不设吊车:采用轻型钢板墙时为h/60,采用砌体墙时为h/100,h为柱高;
设有桥式吊车:吊车有驾驶室时为h/400,吊车由地面操作时为h/180。
不满足时可采取的措施
放大截面
修改柱脚约束
若有摇摆柱,上端改为刚接
受弯构件的挠度限值
门式刚架斜梁竖向挠度:(L为构件跨度)
仅支承压型钢板和檩条 L/180
尚有吊顶 L/240
有悬挂起重机 L/400
屋面坡度改变值:≤屋面坡度的1/3
檩条竖向挠度:
仅支承压型钢板 L/150
有吊顶 L/240
压型钢板竖向挠度:
承受活荷载或雪荷载 L/150
构件长细比要求
受压构件:主要构件[]≤180,
其它构件及支撑[]≤220;
受拉构件:承受静力荷载时,桁架构件[]≤350;
吊车梁以下柱间支撑[]≤300;
其它支撑[]≤400;
承受动力荷载时[]≤250。
张紧的圆钢或钢绞线:不限制
刚架柱、梁设计
梁、柱板件宽厚比和腹板屈曲后强度应用
(1) 梁柱板件宽厚比限值
梁柱的翼缘,不能发生局部失稳,要求受压翼缘:
对于梁柱的腹板:
腹板应按规程要求计算有效宽度。
截面尺寸
(2)腹板屈曲后强度利用
工字形截面构件腹板的受剪板幅,当腹板高度变化不超过60mm/m时可考虑屈曲后强度(拉力场),其抗剪承载力设计值应按下列公式计算:
(3) 腹板的有效宽度(工字形截面腹板)
当腹板全部受压时, he=hw
当腹板部分受拉时,拉区全部有效,压区有效宽度为
he=hc
有效宽度分布
当腹板边缘最大应力1<f时,计算时可用R1代替式fy ,R为抗力分项系数,对Q235和Q345钢,R=。
当截面全部受压,即>0时
当截面部分受拉,即<0时
刚架梁、柱构件的强度计算
(1) 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度
当V≤ 时
<V≤Vd 时
当为双轴对称截面时
(2) 工字形截面压弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N共同作用下
当V≤ 时
<V≤Vd 时
当为双轴对称截面时
梁腹板加劲