鋼結(jié)構(gòu)安裝講義1-3

1、v 1.3.1 1.3.1 荷載及荷載組合荷載及荷載組合 v 1.3.2 1.3.2 剛架的內(nèi)力和側(cè)移計算剛架的內(nèi)力和側(cè)移計算 v 1.3.3 1.3.3 剛架柱和梁的設(shè)計剛架柱和梁的設(shè)計 1.3 1.3 剛架設(shè)計剛架設(shè)計 永久荷載：永久荷載：包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上 的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、 吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等。吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等。 可變荷載：可變荷載：屋面活荷載屋面活荷載 、屋面雪荷載和積灰荷載、屋面雪荷載和積灰荷載 吊車荷載吊車荷載 、地震作用、地震作用 、風(fēng)荷載。、風(fēng)

2、荷載。 1.3.1 1.3.1荷載及荷載組合荷載及荷載組合 上述各項數(shù)值的確定均應(yīng)按上述各項數(shù)值的確定均應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB5009的規(guī)定采用。的規(guī)定采用。 荷載組合原則：荷載組合原則： 屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應(yīng)取兩者屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應(yīng)取兩者 中的較大值；中的較大值； 積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大 值同時考慮；值同時考慮； 施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以 外的其他荷載同時考慮；外的其他荷載同時考慮； 多臺吊車的組合應(yīng)符合多臺吊車的組合

3、應(yīng)符合荷載規(guī)范荷載規(guī)范的規(guī)定；的規(guī)定； 當(dāng)需要考慮地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同當(dāng)需要考慮地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同 時考慮。時考慮。 在進行剛架內(nèi)力分析時，荷載效應(yīng)組合主要有：在進行剛架內(nèi)力分析時，荷載效應(yīng)組合主要有： 組合（組合（1 1）：）： 1.21.2永久荷載永久荷載+0.9+0.91.41.4 積灰荷載積灰荷載+max+max屋面屋面 均布活荷載、雪荷載均布活荷載、雪荷載+0.9+0.91.41.4( (風(fēng)荷載風(fēng)荷載+ +吊車吊車 豎向及水平荷載豎向及水平荷載) ) 組合（組合（2 2）：）： 1.01.0永久荷載永久荷載+1.4+1.4風(fēng)荷載風(fēng)荷載 組合組合(1)(1)用

4、于截面強度和構(gòu)件穩(wěn)定性計算，用于截面強度和構(gòu)件穩(wěn)定性計算， 組合組合(2)(2)用于錨栓抗拉計算。用于錨栓抗拉計算。 內(nèi)力計算原則：內(nèi)力計算原則： 根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出控根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出控 制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置一般在柱底、制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置一般在柱底、 柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。 控制截面的內(nèi)力組合主要有：控制截面的內(nèi)力組合主要有： 最大軸壓力最大軸壓力N Nmax max和同時出現(xiàn)的 和同時出現(xiàn)的M M 及及V V 的較大值。的較大值。 最大彎矩最大彎矩M Mmax max和同時出

5、現(xiàn)的 和同時出現(xiàn)的V V 及及N N 的較大值。的較大值。 最大彎矩最大彎矩M Mmax max和同時出現(xiàn)的 和同時出現(xiàn)的V V 及及N N 的較大值。的較大值。 最小軸壓力最小軸壓力N Nmin min和相應(yīng)的 和相應(yīng)的M M 及及V V，出現(xiàn)，出現(xiàn)在永久荷載在永久荷載 和風(fēng)荷載共同作用下，當(dāng)柱腳鉸接時和風(fēng)荷載共同作用下，當(dāng)柱腳鉸接時 M =0M =0。 1.3.2 1.3.2 剛架內(nèi)力和側(cè)移計算剛架內(nèi)力和側(cè)移計算 側(cè)移計算原則：側(cè)移計算原則： 變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析方法確彈性分析方法確 定定。計算時荷載取。計算時荷載取標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮荷載分項系

6、數(shù)。，不考慮荷載分項系數(shù)。 如果最后驗算時剛架的如果最后驗算時剛架的側(cè)移不滿足要求，側(cè)移不滿足要求，即需要即需要 采用下列措施之一進行調(diào)整：采用下列措施之一進行調(diào)整： 放大柱或梁的截面尺寸；放大柱或梁的截面尺寸； 改鉸接柱腳為剛接柱腳；改鉸接柱腳為剛接柱腳； 把多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點把多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點 連接形式。連接形式。 梁、柱板件的寬厚比限值：梁、柱板件的寬厚比限值： 工字形截面構(gòu)件受壓翼緣板的寬工字形截面構(gòu)件受壓翼緣板的寬 厚比：厚比： 工字形截面梁、柱構(gòu)件腹板的寬工字形截面梁、柱構(gòu)件腹板的寬 厚比：厚比： y ft b235 15 1 yw w

7、 ft h235 250 1.3.3 1.3.3 剛架柱和梁的設(shè)計剛架柱和梁的設(shè)計 腹板屈曲后強度利用：腹板屈曲后強度利用： 在進行剛架梁、柱截面設(shè)計時，為了節(jié)省鋼材，在進行剛架梁、柱截面設(shè)計時，為了節(jié)省鋼材， 允許腹板發(fā)生局部構(gòu)件的屈曲，并利用其屈曲允許腹板發(fā)生局部構(gòu)件的屈曲，并利用其屈曲 后強度。后強度。 腹板的有效寬度：腹板的有效寬度： 當(dāng)工字形截面梁、柱構(gòu)件的腹板受彎及受壓板當(dāng)工字形截面梁、柱構(gòu)件的腹板受彎及受壓板 幅利用屈曲后強度時，應(yīng)按有效寬度計算其截幅利用屈曲后強度時，應(yīng)按有效寬度計算其截 面幾何特性。面幾何特性。 有效寬度取值：有效寬度取值： 當(dāng)腹板全部受壓時：當(dāng)腹板全部受壓時

8、： 當(dāng)腹板部分受拉時，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)當(dāng)腹板部分受拉時，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū) 有效寬度為：有效寬度為： we hh ce hh h he e：腹板受壓區(qū)有效寬度；：腹板受壓區(qū)有效寬度； ：有效寬度系數(shù)；：有效寬度系數(shù)； h hc: c: 腹板受壓區(qū)高度。腹板受壓區(qū)高度。 剛架梁、柱構(gòu)件的強度計算剛架梁、柱構(gòu)件的強度計算 剛架內(nèi)力分析剛架內(nèi)力分析 在橫向均布荷載作用下，剛架彎矩圖如下在橫向均布荷載作用下，剛架彎矩圖如下 剛架彎矩圖剛架彎矩圖剛架荷載計算簡圖剛架荷載計算簡圖 q 在水平左風(fēng)荷載作用下，剛架彎矩圖如下：在水平左風(fēng)荷載作用下，剛架彎矩圖如下： 荷載計算簡圖荷載計算簡圖 剛架彎矩

9、圖剛架彎矩圖 q 輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到鋼材屈輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到鋼材屈 服點作為服點作為臨界狀態(tài)，臨界狀態(tài)，沒有考慮塑性發(fā)展的影響，沒有考慮塑性發(fā)展的影響， 所以門式剛架一般按所以門式剛架一般按彈性理論彈性理論設(shè)計。設(shè)計。 考慮各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出考慮各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出最大內(nèi)力最大內(nèi)力 值值控制設(shè)計，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進行驗控制設(shè)計，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進行驗 算。算。 正應(yīng)力驗算：正應(yīng)力驗算： 剪應(yīng)力驗算：剪應(yīng)力驗算： 式中：式中： 構(gòu)件有效凈截面面積；構(gòu)件有效凈截面面積； 、 對主軸對主軸x x和和y y的有效凈截面抵抗矩；的

10、有效凈截面抵抗矩； 、 對主軸對主軸x x和和y y的彎矩。的彎矩。 efn A efnx W efny W x M y M 彎矩作用平面內(nèi)：彎矩作用平面內(nèi)： 彎矩作用平面外：彎矩作用平面外： 工字形截面受彎構(gòu)件在工字形截面受彎構(gòu)件在剪力剪力V V和和彎矩彎矩M M 共同作用下的強度應(yīng)符合下列要求：共同作用下的強度應(yīng)符合下列要求： 當(dāng)當(dāng) 時時 當(dāng)當(dāng) 時時 當(dāng)截面為雙軸對稱時當(dāng)截面為雙軸對稱時 2 1 5 . 0 1 d fef V V MMMM dd VVV5 . 0 d VV5 . 0 e MM fthAM wff 工字形截面壓彎構(gòu)件在工字形截面壓彎構(gòu)件在剪力剪力V V、彎矩彎矩M M 和和

11、軸力軸力N N 共同作用下的強度應(yīng)符合下列要求：共同作用下的強度應(yīng)符合下列要求： 當(dāng)當(dāng) 時時 當(dāng)當(dāng) 時時 當(dāng)截面為雙軸對稱時當(dāng)截面為雙軸對稱時 d VV5 . 0 dd VVV5 . 0 N e MM eee N e ANWMM 2 1 5 . 0 1 d N f N e N f V V MMMM ANfthAM wf N f 梁腹板加勁肋的配置梁腹板加勁肋的配置: : 梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處 和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位是否設(shè)置和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位是否設(shè)置 中間加勁肋，根據(jù)計算需要確定。但中間加勁肋，根

12、據(jù)計算需要確定。但規(guī)程規(guī)程規(guī)定規(guī)定, , 當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強度時，橫向加勁肋間距當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強度時，橫向加勁肋間距a a宜宜 取取h hw w2 2h hw w。 當(dāng)梁腹板在剪應(yīng)力作用下發(fā)生屈曲后，將以拉力帶當(dāng)梁腹板在剪應(yīng)力作用下發(fā)生屈曲后，將以拉力帶 的方式承受繼續(xù)增加的剪力，亦即起類似桁架斜腹的方式承受繼續(xù)增加的剪力，亦即起類似桁架斜腹 桿的作用，而橫向加勁肋則相當(dāng)于受壓的桁架豎桿。桿的作用，而橫向加勁肋則相當(dāng)于受壓的桁架豎桿。 因此，中間橫向加勁肋除承受集中荷載和翼緣轉(zhuǎn)折因此，中間橫向加勁肋除承受集中荷載和翼緣轉(zhuǎn)折 產(chǎn)生的壓力外，還要承受拉力場產(chǎn)生的壓力。產(chǎn)生的壓力外，還要承

13、受拉力場產(chǎn)生的壓力。 拉力場拉力場 加勁肋穩(wěn)定性驗算按加勁肋穩(wěn)定性驗算按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定規(guī)定 進行，計算長度取腹板高度進行，計算長度取腹板高度h hw w，截面取加勁肋全，截面取加勁肋全 部和其兩側(cè)各部和其兩側(cè)各 寬度范圍內(nèi)的腹板面積，寬度范圍內(nèi)的腹板面積， 按兩端鉸接軸心受壓構(gòu)件進行計算。按兩端鉸接軸心受壓構(gòu)件進行計算。 yw ft23515 變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算: : 變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按下列公式變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按下列公式 計算：計算： 公式見教材公式見教材P72-73式式(2-24)和式和式(2-2

14、5) 對于變截面柱，變化截面高度的目的是對于變截面柱，變化截面高度的目的是為了適為了適 應(yīng)彎矩的變化，合理的截面變化方式應(yīng)使兩端應(yīng)彎矩的變化，合理的截面變化方式應(yīng)使兩端 截面的最大應(yīng)力纖維同時達(dá)到限值截面的最大應(yīng)力纖維同時達(dá)到限值。但是實際。但是實際 上往往是大頭截面用足，其應(yīng)力大于小頭截面，上往往是大頭截面用足，其應(yīng)力大于小頭截面， 故公式左端第二項的彎矩故公式左端第二項的彎矩M M1 1，和有效截面模量，和有效截面模量 W We1 e1應(yīng)以大頭為準(zhǔn)。 應(yīng)以大頭為準(zhǔn)。 公式第一項源自等截面的穩(wěn)定計算。根據(jù)分析，公式第一項源自等截面的穩(wěn)定計算。根據(jù)分析， 小頭穩(wěn)定承載力的小于大頭，且剛架柱的最

15、大小頭穩(wěn)定承載力的小于大頭，且剛架柱的最大 軸力就作用在小頭截面上，故第一項按小頭運軸力就作用在小頭截面上，故第一項按小頭運 算比按大頭運算安全。算比按大頭運算安全。 變截面柱在剛架平面內(nèi)的計算長度變截面柱在剛架平面內(nèi)的計算長度 截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計 算長度應(yīng)取為算長度應(yīng)取為 ，式中，式中 為柱的幾何高為柱的幾何高 度，度， 為計算長度系數(shù)。為計算長度系數(shù)。 可由下列可由下列三種三種方法確定：方法確定： 查表法（適合于手算）查表法（適合于手算） 一階分析法（普遍適用于各種情況，并且適一階分析法（普遍適用于各種情況，并且適 合上機計算合

16、上機計算) ) 二階分析法（要求有二階分析的計算程序）二階分析法（要求有二階分析的計算程序） hh 0 h 查表法查表法 柱腳鉸接單跨剛架楔形柱的柱腳鉸接單跨剛架楔形柱的 可由教材可由教材P73P73表表2-2- 3 3查得。查得。 柱的線剛度柱的線剛度K K1 1和梁的線剛度和梁的線剛度K K2 2分別按下列公式計算：分別按下列公式計算： 表中和式中表中和式中 、 分別為柱小頭和大頭的截面慣性矩；分別為柱小頭和大頭的截面慣性矩； 梁最小截面的慣性矩；梁最小截面的慣性矩； 半跨斜梁長度；半跨斜梁長度； 斜梁換算長度系數(shù)，查斜梁換算長度系數(shù)，查門鋼規(guī)程門鋼規(guī)程CECSCECS附附 錄錄D,D,當(dāng)

17、梁為等截面時當(dāng)梁為等截面時 =1=1。 hIK c11 sIK b 2 02 co I 1c I 0b I s K2Kl 0.1 0.2 O.3 O.5 0.75 1.02.010.0 0.0l0.428 O.368 O.349 0.3310.320 0.318 0.315 0.310 0.02 0.600 0.502 0.470 0.4400.428 0.420 O.411 O.404 0.03O.729 0.599 O.558 0.5200.50l0.4920.4830.473 O.050.931O.756 O.694 0.6440.6180.6060.589 0.580 0.071.07

18、5 O.873 0.801 0.7420.711 0.697 O.672 O.650 0.101.252 1.027 0.935 0.857O.817 0.801 O.790 0.739 0.151.5181.235 1.1091.021O.965O.938 O.8950.872 0.20 1.7451.395 1.254 1.1401.080 1.045 1.000 0.969 1 0 c c I I 柱腳鉸接楔形柱的計算長度系數(shù)柱腳鉸接楔形柱的計算長度系數(shù) ( (教材教材P73P73表表2-3)2-3) 多跨剛架的中間柱為搖擺柱時，邊柱的計算長度應(yīng)多跨剛架的中間柱為搖擺柱時，邊柱的計算長度

19、應(yīng) 取為取為 式中式中 放大系數(shù)；放大系數(shù)； 計算長度系數(shù)，由表計算長度系數(shù)，由表2-32-3查得，但前述公查得，但前述公 式中的式中的 取與邊柱相連的一跨橫梁的坡面長度取與邊柱相連的一跨橫梁的坡面長度 ，如，如教材教材P74P74圖圖2-112-11所示；所示； 搖擺柱承受的荷載；搖擺柱承受的荷載； 邊柱承受的荷載；邊柱承受的荷載； 搖擺柱高度；搖擺柱高度； 剛架邊柱高度。剛架邊柱高度。 s b l li P fi P li h fi h 教材教材P74式式(2-28) 教材教材P74式式(2-29) 計算邊柱時的斜梁長度計算邊柱時的斜梁長度 搖擺柱的計算長度系數(shù)取搖擺柱的計算長度系數(shù)取1.

20、01.0。 上述計算適用于屋面坡度小于上述計算適用于屋面坡度小于1 1：5 5的情況。的情況。 對于屋面坡度大于對于屋面坡度大于1 1：5 5的情況，在確定剛架柱的情況，在確定剛架柱 的計算長度時應(yīng)考慮橫梁軸向力對柱剛度的不的計算長度時應(yīng)考慮橫梁軸向力對柱剛度的不 利影響。此時應(yīng)按剛架的整體彈性穩(wěn)定分析通利影響。此時應(yīng)按剛架的整體彈性穩(wěn)定分析通 過電算來確定變截面剛架柱的計算長度。過電算來確定變截面剛架柱的計算長度。 一階分析法一階分析法 二階分析法二階分析法 見教科書見教科書P74 75 變截面柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定計算變截面柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定計算 應(yīng)視平面外側(cè)向支撐的設(shè)置分段按下列

21、公式計算：應(yīng)視平面外側(cè)向支撐的設(shè)置分段按下列公式計算： 公式不同于規(guī)范中壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)公式不同于規(guī)范中壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn) 定計算公式之處有兩點：定計算公式之處有兩點： 截面幾何特性按有效截面計算；截面幾何特性按有效截面計算； 考慮楔形柱的受力特點，軸力取小頭截面，彎矩取考慮楔形柱的受力特點，軸力取小頭截面，彎矩取 大頭截面。大頭截面。 斜梁和隅撐的設(shè)計斜梁和隅撐的設(shè)計 斜梁的設(shè)計斜梁的設(shè)計 當(dāng)斜梁坡度不超過當(dāng)斜梁坡度不超過1 1：5 5時，因軸力很小可按壓彎時，因軸力很小可按壓彎 構(gòu)件計算其強度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計算平構(gòu)件計算其強度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計算平 面內(nèi)

22、的穩(wěn)定。面內(nèi)的穩(wěn)定。 n實腹式剛架斜梁的平面外計算長度，取側(cè)向支承實腹式剛架斜梁的平面外計算長度，取側(cè)向支承 點的間距。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支承點間的距離不點的間距。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支承點間的距離不 等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離。等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離。 斜梁不需要計算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點間最大斜梁不需要計算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點間最大 長度，可取斜梁下翼緣寬度的長度，可取斜梁下翼緣寬度的 倍。倍。 y f23516 當(dāng)斜梁上翼緣承受集中荷載處不設(shè)橫向加勁肋時，當(dāng)斜梁上翼緣承受集中荷載處不設(shè)橫向加勁肋時， 除應(yīng)按規(guī)范規(guī)定驗算腹板上邊緣正應(yīng)力、剪應(yīng)力除應(yīng)按規(guī)范規(guī)定驗算

23、腹板上邊緣正應(yīng)力、剪應(yīng)力 和局部壓應(yīng)力共同作用時的折算應(yīng)力外，尚應(yīng)滿和局部壓應(yīng)力共同作用時的折算應(yīng)力外，尚應(yīng)滿 足下列公式的要求：足下列公式的要求： 隅撐設(shè)計隅撐設(shè)計 當(dāng)實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必須在受壓當(dāng)實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必須在受壓 翼緣兩側(cè)布置隅撐翼緣兩側(cè)布置隅撐( (山墻處剛架僅布置在一側(cè)山墻處剛架僅布置在一側(cè)) )作作 為斜梁的側(cè)向支承，隅撐的另一端連接在檁條上。為斜梁的側(cè)向支承，隅撐的另一端連接在檁條上。 隅撐間距不應(yīng)大于所撐梁受壓翼緣寬度的隅撐間距不應(yīng)大于所撐梁受壓翼緣寬度的 倍。倍。 隅撐應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定按軸心受壓構(gòu)件的支撐來設(shè)隅撐應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定按軸心受壓構(gòu)件的支

24、撐來設(shè) 計。隅撐截面選用單根等邊角鋼，軸向壓力按下計。隅撐截面選用單根等邊角鋼，軸向壓力按下 式計算：式計算： 當(dāng)隅撐成對布置時，每根隅撐的計算軸壓力可取當(dāng)隅撐成對布置時，每根隅撐的計算軸壓力可取 上式計算值的一半。上式計算值的一半。 需要注意的是，單面連接的單角鋼壓桿在計算其需要注意的是，單面連接的單角鋼壓桿在計算其 穩(wěn)定性時，不用換算長細(xì)比，而是對穩(wěn)定性時，不用換算長細(xì)比，而是對f f 值乘以相值乘以相 應(yīng)的折減系數(shù)。應(yīng)的折減系數(shù)。 y f23516 cos60 hM N 剛架橫梁剛度和柱頂水平位移驗算剛架橫梁剛度和柱頂水平位移驗算 橫梁容許撓度：橫梁容許撓度： 柱頂水平容許位移：柱頂水平

25、容許位移： 式中式中 、 分別為剛架橫梁的跨度和柱的高度。分別為剛架橫梁的跨度和柱的高度。 500 H l H 180 l 剛架節(jié)點設(shè)計剛架節(jié)點設(shè)計 剛架橫梁與柱拼裝節(jié)點剛架橫梁與柱拼裝節(jié)點 剛架橫梁屋脊拼裝節(jié)點剛架橫梁屋脊拼裝節(jié)點 柱腳設(shè)計柱腳設(shè)計 斜梁與柱的連接及斜梁拼接斜梁與柱的連接及斜梁拼接 一般采用高強螺栓端板連接，按剛接節(jié)一般采用高強螺栓端板連接，按剛接節(jié) 點設(shè)計，其形式：點設(shè)計，其形式： 端板豎放端板豎放端板斜放端板斜放端板平放端板平放 h1 M e （a a）端板豎放）端板豎放 （b b）端板斜放）端板斜放 （c c）端板平放）端板平放 （d d）斜梁拼接）斜梁拼接 剛架斜梁與

26、柱的連接及斜梁間的拼接剛架斜梁與柱的連接及斜梁間的拼接 高強螺栓計算高強螺栓計算 驗算最不利螺栓的拉力：驗算最不利螺栓的拉力： 橫梁與柱在連接處傳遞的彎矩；橫梁與柱在連接處傳遞的彎矩； 最遠(yuǎn)一排螺栓至承壓點的距離；最遠(yuǎn)一排螺栓至承壓點的距離； 螺栓列數(shù)；螺栓列數(shù)； 任意一排螺栓至承壓點的距離；任意一排螺栓至承壓點的距離； 一個螺栓所能承受的抗拉容許承載力。一個螺栓所能承受的抗拉容許承載力。 M max y n i y b t N 分析研究表明，外伸式連接轉(zhuǎn)動剛度可以滿足分析研究表明，外伸式連接轉(zhuǎn)動剛度可以滿足 剛性節(jié)點的要求。外伸式連接在節(jié)點負(fù)彎矩作用剛性節(jié)點的要求。外伸式連接在節(jié)點負(fù)彎矩作用

27、 下，可假定轉(zhuǎn)動中心位于下翼緣中心線上。上翼下，可假定轉(zhuǎn)動中心位于下翼緣中心線上。上翼 緣兩側(cè)對稱設(shè)置緣兩側(cè)對稱設(shè)置4 4個螺栓時，每個螺栓承受下面公個螺栓時，每個螺栓承受下面公 式表達(dá)的拉力，并依此確定螺栓直徑：式表達(dá)的拉力，并依此確定螺栓直徑： 當(dāng)受拉翼緣兩側(cè)各設(shè)一排螺栓不能滿足承載力要當(dāng)受拉翼緣兩側(cè)各設(shè)一排螺栓不能滿足承載力要 求時，可以在翼緣內(nèi)側(cè)增設(shè)螺栓。求時，可以在翼緣內(nèi)側(cè)增設(shè)螺栓。 h1 M e 螺栓排列應(yīng)符合構(gòu)造要求，下圖的螺栓排列應(yīng)符合構(gòu)造要求，下圖的 ， 應(yīng)滿應(yīng)滿 足扣緊螺栓所用工具的凈空要求，通常不小于足扣緊螺栓所用工具的凈空要求，通常不小于 35mm35mm，螺栓端距不應(yīng)

28、小于，螺栓端距不應(yīng)小于2 2倍螺栓孔徑，兩排螺栓倍螺栓孔徑，兩排螺栓 之間的最小距離為之間的最小距離為3 3倍螺栓直徑，最大距離不應(yīng)超倍螺栓直徑，最大距離不應(yīng)超 過過400mm400mm。 f e w e 端板的厚度端板的厚度t t可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但 不應(yīng)小于不應(yīng)小于16mm16mm，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與 端板等厚度。端板等厚度。 (a)(a)伸臂類端板伸臂類端板 (b)(b)無加勁肋類端板無加勁肋類端板 (c)(c)兩邊支承類端板兩邊支承類端板 當(dāng)端板外伸時當(dāng)端板外伸時 當(dāng)端板平齊時當(dāng)端板平齊時 (d)(d)

29、三邊支承類端板三邊支承類端板 在門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點域，應(yīng)按下列公在門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點域，應(yīng)按下列公 式驗算剪應(yīng)力：式驗算剪應(yīng)力： 剛架構(gòu)件的翼緣與端板的連接應(yīng)采用全熔透對接剛架構(gòu)件的翼緣與端板的連接應(yīng)采用全熔透對接 焊縫，腹板與端板的連接應(yīng)采用角焊縫。在端板焊縫，腹板與端板的連接應(yīng)采用角焊縫。在端板 設(shè)置螺栓處，應(yīng)按下列公式驗算構(gòu)件腹板的強度：設(shè)置螺栓處，應(yīng)按下列公式驗算構(gòu)件腹板的強度： n當(dāng)當(dāng) 時，時， n當(dāng)當(dāng) 時，時， PNt4 . 0 2 PNt4 . 0 2 柱腳設(shè)計柱腳設(shè)計 根據(jù)受力要求，柱腳分剛接柱腳和鉸接柱腳兩根據(jù)受力要求，柱腳分剛接柱腳和鉸接柱腳兩 類，當(dāng)?shù)踯嚻?/p>

30、重量類，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓?5噸時應(yīng)考慮設(shè)置剛性柱噸時應(yīng)考慮設(shè)置剛性柱 腳。腳。 平板式鉸接柱腳平板式鉸接柱腳一般情況一般情況 剛接柱腳剛接柱腳 當(dāng)有橋式當(dāng)有橋式 吊車或剛吊車或剛 架側(cè)向剛架側(cè)向剛 度過弱時度過弱時 柱腳形式柱腳形式 平板式平板式 鉸接柱腳鉸接柱腳 剛接柱腳剛接柱腳 柱腳的計算柱腳的計算 一、底板的計算一、底板的計算 1 1、底板的平面尺寸、底板的平面尺寸 底板面積：底板面積： 式中式中 柱軸心壓力設(shè)計值；柱軸心壓力設(shè)計值； 基礎(chǔ)混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；基礎(chǔ)混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值； 錨栓孔面積。錨栓孔面積。 N cc f 0 A 按構(gòu)造要求確定底板寬度：按構(gòu)造要求確定底板寬度： 式中式中 柱截面寬度或高度；柱截面寬度或高度； 靴梁厚度；靴梁厚度； 底板懸臂長度。底板懸臂長度。 再根據(jù)底板面積確定底板長度。再根據(jù)底板面積確定底板長度。 0 b b t c 2 2、底板的厚度、底板的厚度 底板的厚度決定于板的抗彎強度。底板的厚度決定于板的抗彎強度。 式中：式中： 為