混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結構的設計[權威資料]

混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結構的設計 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 ：闡述了對于現在常見的混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結構的結構形式，梁柱連接方式，結構計算三種假定及其對應的經濟結構分析和相應的構造措施，論述了安裝過程中需特別注意的事項。 關鍵詞 ： 實腹輕鋼屋蓋 ；計算假定； 構造措施； 安裝方式 Abstract : This paper elaborated the now common concrete column with pen-web load-bearing structure light steel roof structure, beam-column connection, structure calculation three hypotheses and their corresponding economic structure analysis and corresponding measures for construction, discusses the installation process requiring special attention. Key words solid web light-gauge steel roof structure； calculation assumption； measures； installation method TU973+.3A 一、前言 近年來，采用土建墻維護、 H 型鋼梁承重結構的的房屋設計越來越多了，這種混凝土框排架加輕鋼屋蓋的混合結構體系兼顧了混凝土結構和鋼結構兩者的諸 多優(yōu)點其耐久性、使用性、經濟性等均有不錯的表現，常用來建造對柱距、墻體等有特殊要求的庫房、生產車間等工程。結合實際工程用的應用，談一下對這種結構形式的認識及設計、安裝方面的問題。 二、結構形式 混凝土柱配實腹鋼梁，這種結構形式超出了一般的門式鋼架輕型結構的范疇。由于混凝土與鋼材材料的彈性模量差距大，變形不一致，因此梁柱間的連接很難做成剛性連接，一般采用鉸接連接。 輕鋼屋蓋承重結構，可以看作是兩鉸直線拱，可以設計成不帶拉桿的兩鉸直線拱或帶拉桿的兩鉸直線拱，屋面梁可看做拱肋，混凝土 柱頂可看做拱腳。屋面梁縱向通過系桿、支撐、檁條連接，故此種形式可以看做是平面受力體系，進行單榀計算。 對于帶拉桿的兩鉸直線拱，拱腳推力由拉桿承受，拱肋跨中彎矩減小，改善了鋼梁的受力，所需鋼梁截面可以減小，所用鋼梁較經濟，混凝土柱不承受拱腳推力，柱及基礎亦較經濟。但拱拉桿不能受壓，當風的作用能夠克服屋面自重作用，會出現屋面作用力向上的情況，這時通過柱頂設置單拉桿來抵抗梁對柱頂的推力作用，會出現壓力，致使該單拉桿失效而退出工作，這時剪力還是能夠傳遞到混凝土柱，因此，對于輕鋼屋蓋，只有拱肋上有較大的懸掛 荷載而在風吸力作用下拱拉桿仍受拉時才適宜選用帶拉桿的兩鉸直線拱，風力大的地區(qū)，或對使用美觀度有要求的時候，不宜采用帶拉桿的形式。 兩鉸直線拱的拱腳水平推力隨坡度的減小而增加，而拱腳相對位移對拱頂豎向位移的影響亦隨坡度的減小而增大，同時考慮到屋面采用金屬面板時坡度不宜太大，據此建議取坡度值 1/ 12 1/ 5。由于拱腳位移對于拱肋（鋼梁）的影響相當敏感，對于不帶拉桿的人字鋼梁跨度不宜大于 24米，對于帶拉桿的人字鋼梁跨度不宜大于 30 米。 三、結構計算 1、計算假定 坡面 鋼梁，在豎向荷載作用下，產生的水平推力（拱腳推力）不容忽視，根據水平推力是否作用于混凝土柱上，混凝土柱與鋼梁鉸接節(jié)點處一般存在三種計算假定，（ 1）、完全抗剪連接；（ 2）、完全滑移連接；（ 3）、介于二者之間的部分滑移連接。第一種連接構造能夠把梁端的推力以剪力的形式完全傳遞給混凝土柱?；炷林侵斒芩酵屏Φ膽冶壑突A必須考慮鋼梁推力的影響，相對截面配筋要加大；對鋼梁來說混凝土柱對其提供了止推力，類似于拱腳加了拉桿，鋼梁截面較經濟。第二種連接構造容許梁端相對混凝土柱自由滑移，梁端的推力由于相對的滑移而釋放，作用力不傳遞給混凝土柱，混凝土柱作為不受柱頂水平力的懸臂柱，較經濟，基礎也較??；對于鋼梁來說，鋼梁需承受屋面荷載，自身還需承受因拱腳位移產生的附加內力，故鋼梁截面較大。第三種連接構造容許梁端相對混凝土柱頂有一定的滑移量，梁端的推力由于相對的滑移而部分釋放，剩余作用力以剪力的形式傳遞給混凝土柱，其混凝土柱和鋼梁的經濟性也介于上述二者假定之間。 2、計算規(guī)范的選取 此種結構形式應該總體建模計算，以考慮混凝土柱和鋼梁的相互作用，在進行結構計算時，混凝土柱的計算應考慮鋼梁傳遞過來的水平剪力， 并按照混凝土結構規(guī)范進行混凝土柱的配筋設計，根據柱底力完成基礎的計算，并滿足排架結構的常規(guī)做法；鋼梁應滿足鋼結構設計規(guī)范相關要求，由于鋼結構設計規(guī)范沒有規(guī)定變截面梁的穩(wěn)定計算，如果是變截面梁，還應考慮鋼梁軸向力的影響和變截面梁的穩(wěn)定，可以參照門式鋼架輕鋼技術規(guī)程。由于屋面是輕鋼結構，對鋼梁撓度不是非常敏感，參考門式鋼架輕鋼技術規(guī)程，撓度限值可以適當放寬，建議取 L/250，并且由于梁端位移和構件撓度產生的屋面坡度改變值，應小于坡度設計值的 1/3。如果工程處于地震區(qū)，還應該進行地震作用計算并符合建筑抗震設計規(guī)范 的相關要求。 四、構造措施 1、當設計假定為完全抗剪連接時，梁的兩端為完全約束的普通鉸接節(jié)點，柱頂可預埋兩顆或四顆錨栓固定鋼梁，因預埋錨栓不宜承受剪力，梁的兩端應設抗剪連接件，梁端底板設置圓孔與錨栓連接，為了方便安裝，一般設計的錨栓孔的直徑都大于錨栓直徑，為了阻止梁與錨栓之間的相對滑移，梁端墊板與梁底板之間應該焊接。 2、當設計假定為完全滑移連接時，梁的一端為完全約束的普通鉸接節(jié)點，梁端底板設置圓孔與錨栓連接，梁端墊板與梁底板之間應該焊接；梁的另一端為沿梁跨度方向可滑移的滾軸節(jié) 點構造，梁底板可設置長圓孔，長圓孔的長軸方向對應梁跨度方向，長圓孔的長度尺寸不小于容許滑移距離，為保證滑移的順利進行，梁端墊板與梁底板之間不應焊接。此種連接梁的兩端底部都不設置抗剪連接件。 3、當設計假定為部分抗剪連接時，梁底的構造措施與完全滑移連接類似，但應限制梁底板長圓孔的尺寸，符合設計的滑移量，當滑移量達到設計容許距離時，設置止推鍵限制梁端的繼續(xù)滑移，使剩余剪力完全傳遞給柱 ,止推鍵可與預埋件焊接 ,以保證可滑移距離的精確度。 如果計算結果強度及穩(wěn)定性滿足要求，只有撓度不滿足時，宜使鋼 梁加工時預起拱，經濟效益顯著。 五、安裝 鋼梁的安裝方式，應該符合計算假定。 1、當計算假定為完全抗剪連接時，應該控制鋼梁的滑移，對現場的尺寸控制較嚴格，安裝較麻煩。如果按照一般的鉸接做法處理，鋼梁安裝后再進行補焊梁端墊板，這時兩鉸拱已產生較大滑移，水平推力已釋放，大撓度已形成，補焊墊板只能對以后的荷載有效果。正確的做法有三種，一種做法是在安裝預埋件的同時，直接與預埋件焊一個止推鍵，鋼梁安裝后直接頂緊梁端，梁底水平力直接作用在止推鍵上，由止推鍵傳給混凝土柱。一種做法是在擱置兩鉸 拱時，直接與混凝土柱頂預埋件現場焊牢，但這種方式對施工精度要求高，要求每榀拱安裝一步到位，事后無法進行調整。第三種是對屋蓋梁加臨時支撐，使兩鉸直線拱在無滑移的狀態(tài)下施工安裝，待補焊加強板并且灌漿填料完全固化之后，才可撤除臨時支撐，顯然用此方法安裝非常費時費工。 2、當計算假定為完全滑移連接時，由于混凝土柱不考慮鋼梁傳來的水平力的影響，并且在構造措施上梁的一端開設較長長圓孔，尺寸控制的并不精準，鋼梁容易安放，所以安裝方便?？砂凑找话愕你q接做法處理，注意梁端墊板應符合構造上的要求，即在梁的一端焊接，另 一端不焊。 3、對于部分滑移連接，在設計的允許極限滑移距離處設置止推鍵與預埋件連接，鋼梁安裝好之后對其產生限制滑移的作用，注意安裝時鋼梁的變形所產生的滑移距離不能超過設計值。 六、總結 通過以上的分析，如何選擇混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結構的梁柱連接形式，關系到設計工程的經濟性、施工方便性。對于具體工程還應具體分析，比較各個計算假定的經濟安全指標，選用合適的計算模型，給建設方和施工方設計出合理的方案。 參考文獻 1.鋼結構設計規(guī)范 GB 50017-2003 2.門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程 CECS 102:2002 3.魏潮文等 輕型房屋鋼結構應用技術手冊 中國建筑工業(yè)出版社 2004 4.陳友全 門式剛架輕鋼結構安裝問題和解決辦法 建筑結構 2006（ 06） 作者簡介：劉同景 2007 年畢業(yè)于山東建筑大學 現任菏澤生建鋼結構工程有限公司設計部結構設計師，先后設計了多個鋼結構工程并用于施工。 閱讀相關文檔 :水庫除險加固設計中若干問題淺析和體會 鉆孔灌注樁的施工工藝 城建檔案管理工作要突 出服務意識 水利水電工程管理淺談 公路膨脹土的判別與分類研究 高壓充填一次管柱防砂工藝技術的研究 較大直徑圓型水池結構設計方法淺談 杭甬鐵路客運專線某箱梁預制場地基處理方案簡述 施工企業(yè)施工管理控制淺析 三維激光掃描儀在構建油氣田數字管網中的應用 加強內控制度建設 ,提高企業(yè)管理水平 高壓噴射注漿法土體加固在地鐵深基坑工程的應用