第11章輕型門式剛架結(jié)構(gòu)ppt課件

1、 第第1111章章 輕型門式剛架構(gòu)輕型門式剛架構(gòu)造造1.1 1.1 概述概述1.2 1.2 構(gòu)造方式和布置構(gòu)造方式和布置 1.3 1.3 剛架設(shè)計剛架設(shè)計1.4 1.4 壓型鋼板設(shè)計壓型鋼板設(shè)計1.5 1.5 檁條設(shè)計檁條設(shè)計1.6 1.6 墻梁設(shè)計墻梁設(shè)計1.7 1.7 支撐及構(gòu)造設(shè)計支撐及構(gòu)造設(shè)計 輕型門式剛架構(gòu)造與普通普通鋼構(gòu)造相比具有以下技術(shù)特征： 1.構(gòu)造構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，建筑外型美觀。 2.門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱可以組裝，為制造、運輸、安裝提供了有利條件。 3.屋面剛架用鋼量僅為普通鋼屋架用鋼量的1/5-1/10，是一種經(jīng)濟

2、可靠的構(gòu)造方式。 1.1 1.1 概述概述 工程實例一： 青島南車集團，2019年4月投資新建了一座輕鋼構(gòu)造消費車間，建筑面積5000平方米。于2019年7月開工。主體構(gòu)造采用輕型單跨門式剛架方式，吊車最大起分量為20噸，中級任務(wù)制。 為使立面效果簡約美觀，屋面采用有組織內(nèi)排水方式。外墻面和屋面板均采用雙層壓型鋼板，兩層壓型鋼板之間放置了耐火性能較好的巖棉保溫隔熱層。正在建立的門式剛架工程實例正在建立的門式剛架工程實例山墻抗風(fēng)柱山墻抗風(fēng)柱吊車梁吊車梁天窗架天窗架輕鋼構(gòu)造工業(yè)廠房輕鋼構(gòu)造工業(yè)廠房 工程實例二： 青島永源體育用品加工車間，是由韓國投資建立的2萬平方米輕鋼構(gòu)造多層工業(yè)廠房。 主體構(gòu)造

3、采用輕鋼構(gòu)造框架體系。樓面板采用鋼混凝土組合樓板。 屋面板采用壓型鋼板，波浪外型的輕鋼構(gòu)造屋面梁輕盈、活潑，抑制了工業(yè)建筑外型單一、立面外型呆板的缺陷。 正在建立中的多層輕鋼構(gòu)造廠房正在建立中的多層輕鋼構(gòu)造廠房壓型鋼板外墻板壓型鋼板外墻板主要承重骨架門式剛架主要承重骨架門式剛架 檁條、墻梁檁條、墻梁 冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼 屋面、墻面屋面、墻面 壓型金屬板、彩鋼壓型金屬板、彩鋼夾芯板夾芯板 屋面及墻面保溫芯材屋面及墻面保溫芯材 聚苯乙烯聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫塑料、 聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、巖棉等巖棉等 支撐支撐 屋面支撐、柱間支撐屋面支撐、柱間支撐 1.1.1 1.1.1 門式剛架構(gòu)

4、造的組成門式剛架構(gòu)造的組成單層輕型鋼構(gòu)造房屋的組成單層輕型鋼構(gòu)造房屋的組成 1.1.2 門式剛架構(gòu)造的特點 n分量輕分量輕n工業(yè)化程度高、施工業(yè)化程度高、施工周期短工周期短n柱網(wǎng)布置靈敏柱網(wǎng)布置靈敏n綜合經(jīng)濟效益高綜合經(jīng)濟效益高門式剛架構(gòu)造性能：門式剛架構(gòu)造性能：1.1.門式剛架屋面體系的整體性可以依托檁條門式剛架屋面體系的整體性可以依托檁條、隅撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)、隅撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕量，同時支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。便。2.2.門式剛架的梁、柱多門式剛架的梁、柱多采用變截面桿件，可采用變截面桿件，可以節(jié)省資料。以節(jié)省資料。

5、 3.3.組成構(gòu)件的桿件較薄組成構(gòu)件的桿件較薄，對制造、涂裝、運，對制造、涂裝、運輸、安裝的要求高。輸、安裝的要求高。 4.4.構(gòu)件的抗彎剛度、抗構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，構(gòu)造扭剛度比較小，構(gòu)造的整體剛度也比較柔的整體剛度也比較柔。 1.1.3 1.1.3 門式剛架構(gòu)造的運門式剛架構(gòu)造的運用情況用情況 1.我國門式剛架設(shè)計規(guī)程：(CECS102:2019) 2.運用范圍：輕型廠房、物流中心、大型超市、體育館、展覽廳、活動房屋、加層建筑等。 3.運用規(guī)模：國內(nèi)每年有一千萬平方米的輕鋼構(gòu)造 建筑物開工。4.4.輕型門式剛架的適用范圍及截面方式：輕型門式剛架的適用范圍及截面方式：(1).(1)

6、.屋面荷載較小，橫向跨度為屋面荷載較小，橫向跨度為9 924m24m，柱高為，柱高為4.54.59m9m，(2).(2).沒有吊車或設(shè)有中、輕級任務(wù)制吊車的廠房。沒有吊車或設(shè)有中、輕級任務(wù)制吊車的廠房。(3).(3).當廠房橫向跨度不超越當廠房橫向跨度不超越15m15m，柱高不超越，柱高不超越6m6m時，時，屋面剛架梁宜采用等截面剛架方式。當廠房橫向屋面剛架梁宜采用等截面剛架方式。當廠房橫向跨度大于跨度大于15m15m，柱高超越，柱高超越6m6m時，宜采用變截面剛時，宜采用變截面剛架方式。架方式。5.5.變截面剛架與等截面剛架的對比變截面剛架與等截面剛架的對比: :柱和梁采用變截面方式時，截面

7、外形與內(nèi)力圖形柱和梁采用變截面方式時，截面外形與內(nèi)力圖形附合較好，受力合理、節(jié)省資料。附合較好，受力合理、節(jié)省資料。變截面剛架在構(gòu)造銜接及加工制造方面不如等截變截面剛架在構(gòu)造銜接及加工制造方面不如等截面方便。面方便。6.6.柱腳方式柱腳方式: : 門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種銜接方式。門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種銜接方式。 剛接柱腳詳圖剛接柱腳詳圖 鉸接柱腳詳圖鉸接柱腳詳圖 剛接柱腳門式剛架剛接柱腳門式剛架 鉸接柱腳門式剛架鉸接柱腳門式剛架變截面梁變截面梁變截面梁、柱變截面梁、柱加勁板加勁板地腳螺栓地腳螺栓 剛接柱腳工程實例剛接柱腳工程實例變截面變截面剛架梁剛架梁 等截面等截面剛架柱剛架柱

8、同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 1.2 1.2 構(gòu)造方式和構(gòu)造布置構(gòu)造方式和構(gòu)造布置 1.2.1 1.2.1 門式剛架的各種構(gòu)造方式門式剛架的各種構(gòu)造方式 門式剛架又稱山形門式剛架。其構(gòu)造方式門式剛架又稱山形門式剛架。其構(gòu)造方式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。按屋面坡脊按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。按屋面坡脊數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。 構(gòu)造方式的選取思索消費工藝、吊車噸位構(gòu)造方式的選取思索消費工藝、吊車噸位及建筑尺寸等要素及建筑尺寸等要素同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪單跨單坡單跨單坡單跨雙坡單跨雙坡多跨中間搖擺柱多跨中

9、間搖擺柱高底跨高底跨雙坡雙跨雙坡雙跨門式剛架的各種構(gòu)造方式門式剛架的各種構(gòu)造方式多跨梁柱剛結(jié)多跨梁柱剛結(jié)四坡雙跨四坡雙跨搖擺柱搖擺柱同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪搖擺柱梁柱節(jié)點搖擺柱梁柱節(jié)點鉸接銜接鉸接銜接梁柱節(jié)點梁柱節(jié)點剛性銜接剛性銜接同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪1.2.2 1.2.2 門式剛架的構(gòu)造布置門式剛架的構(gòu)造布置1.1.剛架的建筑尺寸和布置剛架的建筑尺寸和布置 跨度：普通為跨度：普通為9-24m9-24m 高度：取地坪柱軸線與斜梁軸線交點高度，高度：取地坪柱軸線與斜梁軸線交點高度，宜取宜取 4.5-9m 4.5-9m 柱距：應(yīng)綜合思索剛

10、架跨度、荷載條件及運柱距：應(yīng)綜合思索剛架跨度、荷載條件及運用要求等要素，宜取用要求等要素，宜取6m6m、7.5m7.5m、或、或9m9m 挑檐長度：根據(jù)運用要求確定，宜為挑檐長度：根據(jù)運用要求確定，宜為0.50.51.2m1.2m 溫度分區(qū)溫度分區(qū) ：縱向溫度區(qū)段：縱向溫度區(qū)段300m 300m 橫向溫度區(qū)段橫向溫度區(qū)段150m150m同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 2. 2.檁條和墻梁的布置檁條和墻梁的布置 檁條：應(yīng)等間距布置。在屋脊處，應(yīng)沿檁條：應(yīng)等間距布置。在屋脊處，應(yīng)沿屋脊兩側(cè)各布置一道檁條，使得屋面板屋脊兩側(cè)各布置一道檁條，使得屋面板的外伸寬度不要太長的外伸寬度

11、不要太長( (普通小于普通小于200mm)200mm)，在天溝附近應(yīng)布置一道檁條，以便于，在天溝附近應(yīng)布置一道檁條，以便于天溝的固定。確定檁條間距時，應(yīng)綜合天溝的固定。確定檁條間距時，應(yīng)綜合思索屋面資料、檁條規(guī)格等要素按計算思索屋面資料、檁條規(guī)格等要素按計算確定。確定。 屋面檁條布置屋面檁條布置實例實例同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪屋面檁條布置實例屋面檁條布置實例同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 墻梁：墻梁的布置，應(yīng)思索設(shè)置門窗、挑檐、遮雨墻梁：墻梁的布置，應(yīng)思索設(shè)置門窗、挑檐、遮雨篷等構(gòu)件和圍護資料的要求。篷等構(gòu)件和圍護資料的要求。 墻梁布置實例墻梁

12、布置實例同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪3.3.屋面支撐和剛性系桿的布置原那么：屋面支撐和剛性系桿的布置原那么： 在每個溫度區(qū)段或分期建立的區(qū)段中，應(yīng)分別在每個溫度區(qū)段或分期建立的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨立構(gòu)成空間穩(wěn)定構(gòu)造的支撐體系。設(shè)置能獨立構(gòu)成空間穩(wěn)定構(gòu)造的支撐體系。 在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時設(shè)置屋蓋橫向在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。 端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二個端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二個開間。開間。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪4.柱間支撐的布置原那么柱間支

13、撐的布置原那么：柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向受力情況及房屋縱向受力情況及安裝條件確定，普通安裝條件確定，普通取取4560m；當房屋高度較大時，柱當房屋高度較大時，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置；間支撐應(yīng)分層設(shè)置；端部柱間支撐思索溫度端部柱間支撐思索溫度應(yīng)力影響宜設(shè)置在第應(yīng)力影響宜設(shè)置在第二柱間。二柱間。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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)剛架設(shè)計計同濟大學(xué)同濟大學(xué)

14、建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪n永久荷載：包括構(gòu)造構(gòu)件的自重和懸掛在構(gòu)造上的非構(gòu)造構(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。 n可變荷載：屋面活荷載 、屋面雪荷載和積灰荷載 n 吊車荷載 、地震作用 、風(fēng)荷載。 1.3.1 1.3.1荷載及荷載組合荷載及荷載組合同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 荷載組合原那么：荷載組合原那么：屋面均布活荷載不與雪荷載同時思索，應(yīng)取兩者中屋面均布活荷載不與雪荷載同時思索，應(yīng)取兩者中的較大值；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值積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時思索；同時思索； 施工或

15、檢修集中荷載不與屋面資料或檁條自重以外施工或檢修集中荷載不與屋面資料或檁條自重以外的其他荷載同時思索；的其他荷載同時思索； 多臺吊車的組合應(yīng)符合多臺吊車的組合應(yīng)符合 的規(guī)定；的規(guī)定； 當需求思索地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同時當需求思索地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同時思索。思索。 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 在進展剛架內(nèi)力分析時，荷載效應(yīng)組合主要有：在進展剛架內(nèi)力分析時，荷載效應(yīng)組合主要有：組合組合1 1： 1.2 1.2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+0.91.4

16、1.4( (風(fēng)荷載風(fēng)荷載+ +吊車吊車豎向及程度荷載豎向及程度荷載) )組合組合2 2： 1.0 1.0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。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪內(nèi)力計算原那么：內(nèi)力計算原那么： 根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出根據(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，控制截面位置普通在柱底、控制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置普通在柱底、柱頂、柱牛腿銜接處及梁端、梁跨中等截面。柱頂、柱牛腿銜接處及梁端、

17、梁跨中等截面?？刂平孛娴膬?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NmaxNmax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MmaxMmax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。最大彎矩最大彎矩MmaxMmax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NminNmin和相應(yīng)的和相應(yīng)的M M及及V V，出如今永久荷載，出如今永久荷載和風(fēng)荷載共同作用下，當柱腳鉸接時和風(fēng)荷載共同作用下，當柱腳鉸接時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)移計算同濟大學(xué)同

18、濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪側(cè)移計算原那么：側(cè)移計算原那么： 變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析方法確變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析方法確定。計算時荷載取規(guī)范值，不思索荷載分項系數(shù)。定。計算時荷載取規(guī)范值，不思索荷載分項系數(shù)。 假設(shè)最后驗算時剛架的側(cè)移不滿足要求，即需求假設(shè)最后驗算時剛架的側(cè)移不滿足要求，即需求采用以下措施之一進展調(diào)整：采用以下措施之一進展調(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)點銜接方式。銜接方式。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑

19、工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪梁、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：yftb235151ywwfth235250 1.3.3 1.3.3 剛架柱和梁的設(shè)計剛架柱和梁的設(shè)計同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪腹板屈曲后強度利用：腹板屈曲后強度利用： 在進展剛架梁、柱截面設(shè)計時，為了節(jié)省鋼在進展剛架梁、柱截面設(shè)計時，為了節(jié)省鋼材，允許腹板發(fā)生部分構(gòu)件的屈曲，并利用其材，允許腹板發(fā)生部分構(gòu)件的屈曲，并利用其屈曲后強度。屈曲后強度。 腹板的

20、有效寬度：腹板的有效寬度： 當工字形截面梁、柱構(gòu)件的腹板受彎及受當工字形截面梁、柱構(gòu)件的腹板受彎及受壓板幅利用屈曲后強度時，應(yīng)按有效寬度計算壓板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。其截面幾何特性。 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪有效寬度取值：有效寬度取值：當腹板全部受壓時：當腹板全部受壓時：當腹板部分受拉時，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)當腹板部分受拉時，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)有效寬度為：有效寬度為：wehhcehhhehe：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)；hc: hc: 腹板受壓區(qū)高度。腹板受壓區(qū)高度。同濟大學(xué)同濟大學(xué)

21、建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪剛架梁、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同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪在程度風(fēng)荷載作用下，剛架彎矩圖如下：在程度風(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 剛架彎矩圖剛架彎矩圖q同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪輕型鋼構(gòu)造是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力到達鋼材屈輕型鋼構(gòu)造是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力到達鋼材屈服點作為臨界形狀，沒有思索塑性開展的影響，服點作為臨界形狀，

22、沒有思索塑性開展的影響，所以門式剛架普通按彈性實際設(shè)計。所以門式剛架普通按彈性實際設(shè)計。思索各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出最大荷載思索各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出最大荷載值控制設(shè)計，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進展驗值控制設(shè)計，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進展驗算。算。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪正應(yīng)力驗算：正應(yīng)力驗算：剪應(yīng)力驗算：剪應(yīng)力驗算：fWMWMANefnyyefnxxefnvfthV0max23 式中： 構(gòu)件有效凈截面面積； 、 對主軸x和y的有效凈截面抵抗矩； 、 對主軸x和y的彎矩。efnAefnxWefnyWxMyM同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德

23、洪沈德洪彎矩作用平面內(nèi)：彎矩作用平面內(nèi)：彎矩作用平面外：彎矩作用平面外：fWNNMANefxxEXxmefx1fWMANefxbxefx同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪工字形截面受彎構(gòu)件在剪力工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V V和彎矩和彎矩M M 共同作用下的強度應(yīng)符合以下要求：共同作用下的強度應(yīng)符合以下要求： 當當 時時 當當 時時 當截面為雙軸對稱時當截面為雙軸對稱時215 . 01dfefVVMMMMddVVV5 . 0dVV5 . 0eMM fthAMwff同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪工字形截面受彎構(gòu)件在剪力工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V V、彎矩、彎

24、矩M M和軸力和軸力N N 共同作用下的強度應(yīng)符合以下要求：共同作用下的強度應(yīng)符合以下要求： 當當 時時 當當 時時 當截面為雙軸對稱時當截面為雙軸對稱時 dVV5 . 0ddVVV5 . 0NeMM eeeNeANWMM215 . 01dNfNeNfVVMMMMANfthAMwfNf同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪梁腹板加勁肋的配置梁腹板加勁肋的配置: : 梁腹板應(yīng)在中柱銜接處、較大固定集中荷載作用途梁腹板應(yīng)在中柱銜接處、較大固定集中荷載作用途和翼緣轉(zhuǎn)機處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位能否設(shè)置和翼緣轉(zhuǎn)機處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位能否設(shè)置中間加勁肋，根據(jù)計算需求確定。但中間加勁肋

25、，根據(jù)計算需求確定。但 規(guī)定規(guī)定, ,當當利用腹板屈曲后抗剪強度時，橫向加勁肋間距利用腹板屈曲后抗剪強度時，橫向加勁肋間距a a宜取宜取hwhw2hw2hw。 當梁腹板在剪應(yīng)力作用下發(fā)生屈曲后，將以拉力帶當梁腹板在剪應(yīng)力作用下發(fā)生屈曲后，將以拉力帶的方式接受繼續(xù)添加的剪力，亦即起類似桁架斜腹的方式接受繼續(xù)添加的剪力，亦即起類似桁架斜腹桿的作用，而橫向加勁肋那么相當于受壓的桁架豎桿的作用，而橫向加勁肋那么相當于受壓的桁架豎桿。因此，中間橫向加勁肋除接受集中荷載和翼緣桿。因此，中間橫向加勁肋除接受集中荷載和翼緣轉(zhuǎn)機產(chǎn)生的壓力外，還要接受拉力場產(chǎn)生的壓力。轉(zhuǎn)機產(chǎn)生的壓力外，還要接受拉力場產(chǎn)生的壓力。

26、同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪拉力場拉力場 加勁肋穩(wěn)定性驗算按規(guī)范規(guī)定進展，計算長度加勁肋穩(wěn)定性驗算按規(guī)范規(guī)定進展，計算長度 取腹板高度取腹板高度hwhw，截面取加勁肋全部和其兩側(cè)，截面取加勁肋全部和其兩側(cè)各各 寬度范圍內(nèi)的腹板面積，按兩端寬度范圍內(nèi)的腹板面積，按兩端鉸鉸 接軸心受壓構(gòu)件進展計算。接軸心受壓構(gòu)件進展計算。ywft23515同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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)定按以下公式變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按以下公式 計算：計算：fWNNMANe

27、xExmxex100100120201 . 1eExEAN同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪對于變截面柱，變化截面高度的目的是為了順對于變截面柱，變化截面高度的目的是為了順應(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)力纖維同時到達限值。但是實踐截面的最大應(yīng)力纖維同時到達限值。但是實踐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M1M1，和有效截面模量，和有效截面模量We1We1應(yīng)以大頭為準。應(yīng)以大頭為準。公式第一項源自等截面的穩(wěn)定計算。根據(jù)分析，

28、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平安。算比按大頭運算平安。 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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)取為計算長度應(yīng)取為 ，式中，式中 為柱的幾何為柱的幾何高度，高度， 為計算長度系數(shù)。為計算長度系數(shù)。 可由以下三種方法確定：可由以下三種方法確定：查表法適宜

29、于手算查表法適宜于手算一階分析法普遍適用于各種情況，并且適宜一階分析法普遍適用于各種情況，并且適宜上機計算上機計算) )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hh0h同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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 可由表可由表1-21-2查得。查得。柱的線剛度柱的線剛度K1K1和梁的線剛度和梁的線剛度K2K2分別按以下公式計算：分別按以下公式計算： 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

30、斜梁長度； 斜梁換算長度系數(shù)，見圖斜梁換算長度系數(shù)，見圖1-91-9。當梁為等截。當梁為等截面時面時 =1 =1。hIKc11sIKb202coI1cI0bIs同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 在圖在圖1-91-9中，中，11和和分別為第一、二分別為第一、二楔形段的斜率。楔形段的斜率。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 圖圖1919楔形梁在剛架平楔形梁在剛架平面內(nèi)的換算長度系數(shù)面內(nèi)的換算長度系數(shù)同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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) ，表，表1212 K2Kl 0.1 0.2 O.3 O

31、.5 0.75 1.02.010.0 0.0l0.428 O.368 O.349 0.3310.320 0.318 0.315 0.3100.02 0.600 0.502 0.470 0.4400.428 0.420 O.411 O.4040.03O.729 0.599 O.558 0.5200.50l0.4920.4830.473O.050.931O.756 O.694 0.6440.6180.6060.589 0.5800.071.075 O.873 0.801 0.7420.711 0.697 O.672 O.6500.101.252 1.027 0.935 0.857O.817 0.8

32、01 O.790 0.7390.151.5181.235 1.1091.021O.965O.938 O.8950.8720.20 1.7451.395 1.254 1.1401.080 1.045 1.000 0.96910ccII同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪多跨剛架的中間柱為搖擺柱時，邊柱的計多跨剛架的中間柱為搖擺柱時，邊柱的計算長度應(yīng)取為算長度應(yīng)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1 12 2查得，但公式查得，但公式(1(126)26)中的中的 取與邊柱相連的一跨橫梁的坡面長取與邊柱相連的一跨橫梁的坡面長度度 ，如圖，如圖1-1

33、01-10所示；所示； 搖擺柱接受的荷載；搖擺柱接受的荷載； 邊柱接受的荷載；邊柱接受的荷載； 搖擺柱高度；搖擺柱高度； 剛架邊柱高度。剛架邊柱高度。sblliPfiPlihfih同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 引進放大系數(shù)的緣由是：當框架趨于側(cè)移引進放大系數(shù)的緣由是：當框架趨于側(cè)移或有初始側(cè)傾時，不僅框架柱上的荷載或有初始側(cè)傾時，不僅框架柱上的荷載PfiPfi對框架起傾覆作用，搖擺柱上的荷載對框架起傾覆作用，搖擺柱上的荷載PliPli也也同樣起傾覆作用。這就是說，圖同樣起傾覆作用。這就是說，圖1-101-10框架框架邊柱除接受本身荷載的不穩(wěn)定效應(yīng)外，還邊柱除接受本身荷載

34、的不穩(wěn)定效應(yīng)外，還要加上中間搖擺柱荷載效應(yīng)。因此需求根要加上中間搖擺柱荷載效應(yīng)。因此需求根據(jù)比值據(jù)比值(Pli(Plihli)hli)(Pfi(Pfihfi)hfi)對邊對邊柱計算長度做出調(diào)整。柱計算長度做出調(diào)整。 圖圖1-10 1-10 計算邊柱時的斜梁長度計算邊柱時的斜梁長度 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪搖擺柱的計算長度系數(shù)取搖擺柱的計算長度系數(shù)取1.01.0。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)思索橫梁軸向力對柱剛度的不的計算長度時應(yīng)思索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)定分析經(jīng)利

35、影響。此時應(yīng)按剛架的整體彈性穩(wěn)定分析經(jīng)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。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪框架有側(cè)移失穩(wěn)的臨界形狀和它的側(cè)移剛度有框架有側(cè)移失穩(wěn)的臨界形狀和它的側(cè)移剛度有直接關(guān)系。框架上的荷載使此剛度逐漸退化，直接關(guān)系?？蚣苌系暮奢d使此剛度逐漸退化，荷載加到一定程度時剛度完全消逝，框架隨即荷載加到一定程度時剛度完全消逝，框架隨即不能堅持穩(wěn)定。因此框架柱的臨界荷載或計算不能堅持穩(wěn)定。因此框架柱的臨界荷載或計算長度可以由側(cè)移剛度得出。長度可以由側(cè)移剛度得出。當剛架利用一階分析計算程序得出柱頂程度荷當剛架利用一階分析計算程序得出

36、柱頂程度荷載作用下的側(cè)移剛度載作用下的側(cè)移剛度K K：H Hu u時，柱計算長度時，柱計算長度系數(shù)可由以下公式計算：系數(shù)可由以下公式計算：一階分析法一階分析法同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪對柱腳為鉸接和剛接的單跨對稱剛架對柱腳為鉸接和剛接的單跨對稱剛架( (圖圖1-1-11a)11a)當柱腳鉸接時當柱腳鉸接時當柱腳剛接時當柱腳剛接時中間為非搖擺柱的多跨剛架中間為非搖擺柱的多跨剛架( (圖圖1-11b)1-11b)當柱腳鉸接時當柱腳鉸接時當柱腳剛接時當柱腳剛接時同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪圖圖1-11 1-11 一階分析時的柱頂位移一階分析時的柱頂位

37、移同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪當采用計入豎向荷載一側(cè)移效應(yīng)當采用計入豎向荷載一側(cè)移效應(yīng)( (即即P-uP-u效應(yīng)效應(yīng)) )的的二階分析程序計算內(nèi)力時，假設(shè)是等截面柱，二階分析程序計算內(nèi)力時，假設(shè)是等截面柱，取取=1=1，即計算長度等于幾何長度。對于楔形，即計算長度等于幾何長度。對于楔形柱，其計算長度系數(shù)可由以下公式計算：柱，其計算長度系數(shù)可由以下公式計算： 二階分析法二階分析法式中式中: : 構(gòu)件的楔率；構(gòu)件的楔率； 、 分別為柱小頭和大頭的截面高度分別為柱小頭和大頭的截面高度( (圖圖1.12)1.12)。0d1d同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪圖

38、圖1-12 1-12 變截面構(gòu)件的楔率變截面構(gòu)件的楔率 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 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)分段按公式計算：應(yīng)分段按公式計算： 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：的穩(wěn)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； 思索楔形柱的受力特點，軸力取小頭截面，彎矩思索楔形柱的受力特點，軸力取小頭截面，彎矩取大頭截面。取大頭截面。 fWMANebtey1100同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪斜

39、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 當斜梁坡度不超越當斜梁坡度不超越1 1：5 5時，因軸力很小可按壓時，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，不計算彎構(gòu)件計算其強度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計算平面內(nèi)的穩(wěn)定。平面內(nèi)的穩(wěn)定。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。當斜梁兩翼緣側(cè)向支承點間的間隔不點的間距。當斜梁兩翼緣側(cè)向支承點間的間隔不等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點間的間隔。等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點間的間隔。斜梁不需求計算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點間最大斜梁不需求計算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點間最大長度，可取斜梁

40、下翼緣寬度的長度，可取斜梁下翼緣寬度的 倍。倍。yf23516同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪當斜梁上翼緣接受集中荷載處不設(shè)橫向加勁肋時當斜梁上翼緣接受集中荷載處不設(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)，除應(yīng)按規(guī)范規(guī)定驗算腹板上邊緣正應(yīng)力、剪應(yīng)力和部分壓應(yīng)力共同作用時的折算應(yīng)力外，尚應(yīng)力和部分壓應(yīng)力共同作用時的折算應(yīng)力外，尚應(yīng)滿足以下公式的要求：滿足以下公式的要求：ywfwmfttftF235152fWMem5 . 1同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪隅撐設(shè)計隅撐設(shè)計 當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必需在受當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時

41、，必需在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐壓翼緣兩側(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、為斜梁的側(cè)向支承，隅撐的另一端銜接在檁作、為斜梁的側(cè)向支承，隅撐的另一端銜接在檁條上。條上。 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪隅撐間距不應(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：當隅撐成對布置時，每根隅撐的計算軸壓力可取當隅撐成對布置時，每根隅撐的計算軸壓力可

42、取上式計算值的一半。上式計算值的一半。需求留意的是，單面銜接的單角鋼壓桿在計算其需求留意的是，單面銜接的單角鋼壓桿在計算其穩(wěn)定性時，不用換算長細比，而是對穩(wěn)定性時，不用換算長細比，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)。yf23516cos60hMN 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪剛架橫梁剛度和柱頂程度位移驗算剛架橫梁剛度和柱頂程度位移驗算橫梁允許撓度：橫梁允許撓度：柱頂程度允許位移：柱頂程度允許位移： 式中式中 、 分別為剛架橫梁的跨度和柱的高分別為剛架橫梁的跨度和柱的高度。度。500HlH180l同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 剛

43、架節(jié)點設(shè)剛架節(jié)點設(shè)計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)計牛腿設(shè)計牛腿設(shè)計同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪n 斜梁與柱的銜接及斜梁拼接n 普通采用高強螺栓端板銜接，按剛接節(jié)點設(shè)計，其方式： 端板豎放端板豎放端板斜放端板斜放端板平放端板平放同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪h1Mea 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柱的銜接及斜梁間的拼接剛架斜梁與柱的銜接及斜梁間的拼接同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪高強螺栓計算高強螺

44、栓計算驗算最不利螺栓的拉力：驗算最不利螺栓的拉力： 橫梁與柱在銜接處傳送的彎矩；橫梁與柱在銜接處傳送的彎矩； 最遠一排螺栓至承壓點的間隔；最遠一排螺栓至承壓點的間隔； 螺栓列數(shù)；螺栓列數(shù)； 恣意一排螺栓至承壓點的間隔；恣意一排螺栓至承壓點的間隔； 一個螺栓所能接受的抗拉允許承載力。一個螺栓所能接受的抗拉允許承載力。btiNynMyN2maxMmaxyniybtN同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 分析研討闡明，外伸式銜接轉(zhuǎn)動剛度可以滿足剛性節(jié)點的要求。外伸式銜接在節(jié)點負彎矩作用下，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4個螺栓時，每個螺栓接受下面公式表達的拉力，

45、并依此確定螺栓直徑： 當受拉翼緣兩側(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。 14hMNt同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪螺栓陳列應(yīng)符合構(gòu)造要求，以下圖的螺栓陳列應(yīng)符合構(gòu)造要求，以下圖的 ， 應(yīng)應(yīng)滿足扣緊螺栓所用工具的凈空要求，通常不小于滿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)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間隔為之間的最小間隔為3 3倍螺栓直徑，最大間隔不應(yīng)超倍螺栓直徑，最大間隔不應(yīng)超越越400mm400mm。fewe同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪端板的厚

46、度端板的厚度t t可根據(jù)支承條件按以下公式計算，但可根據(jù)支承條件按以下公式計算，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bfNettf6feaNetwtw5 . 03同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪(c)(c)兩邊支承類端板兩邊支承類端板當端板外伸時當端板外伸時當端板平齊時當端板平齊時(d)(d)三邊支承類端板三邊支承類端板febbeNeetfswtwf2426feeebeNeetwffwtwf26feeebeNeet

47、wffwtwf412同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪在門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點域，應(yīng)按以下公在門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點域，應(yīng)按以下公式驗算剪應(yīng)力：式驗算剪應(yīng)力：vccbftddM同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪剛架構(gòu)件的翼緣與端板的銜接應(yīng)采用全熔透對接剛架構(gòu)件的翼緣與端板的銜接應(yīng)采用全熔透對接焊縫，腹板與端板的銜接應(yīng)采用角焊縫。在端板焊縫，腹板與端板的銜接應(yīng)采用角焊縫。在端板設(shè)置螺栓處，應(yīng)按以下公式驗算構(gòu)件腹板的強度設(shè)置螺栓處，應(yīng)按以下公式驗算構(gòu)件腹板的強度：當當 時，時，當當 時，時，ftePww4 . 0fteNwwt2PNt4 . 02PNt4

48、 . 02同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 節(jié)點構(gòu)造設(shè)計節(jié)點構(gòu)造設(shè)計 節(jié)點有加腋與不加腋兩種根本方式。在加腋節(jié)點有加腋與不加腋兩種根本方式。在加腋方式中又有梯形加腋與曲線加腋之分，普通采用方式中又有梯形加腋與曲線加腋之分，普通采用梯形加腋并在加腋部分的兩端設(shè)置加勁肋及側(cè)向梯形加腋并在加腋部分的兩端設(shè)置加勁肋及側(cè)向支撐，以保證該加腋部分的穩(wěn)定性，防止側(cè)向壓支撐，以保證該加腋部分的穩(wěn)定性，防止側(cè)向壓屈。加腋銜接可使截面的變化符合彎矩圖形的要屈。加腋銜接可使截面的變化符合彎矩圖形的要求，并大大提高了剛架的承載才干。以下圖為加求，并大大提高了剛架的承載才干。以下圖為加腋節(jié)點圖。腋節(jié)

49、點圖。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪橫梁屋脊拼裝節(jié)點圖橫梁屋脊拼裝節(jié)點圖同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪柱腳設(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?shù)踯嚻鸱至款悾數(shù)踯嚻鸱至?5噸時應(yīng)思索設(shè)置剛性柱噸時應(yīng)思索設(shè)置剛性柱腳。腳。本工程實例：吊車噸位本工程實例：吊車噸位2020噸，柱腳方式為剛接噸，柱腳方式為剛接柱腳，主要用來傳送吊車荷載、風(fēng)荷載和構(gòu)造柱腳，主要用來傳送吊車荷載、風(fēng)荷載和構(gòu)造自重。自重。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪柱腳方式柱腳方式平板式鉸接柱腳平板式鉸接柱腳剛

50、接柱腳剛接柱腳普通情況普通情況當有橋式當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同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪平板式平板式鉸接柱腳鉸接柱腳剛接柱腳剛接柱腳同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪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； 根底混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；根底混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值； 錨栓孔面積。錨栓孔面積。0AfNAccNccf0A同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪按構(gòu)造要求確定底板寬度：按構(gòu)造要求確定底

51、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。ctbBb2200bbtc同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪2 2、底板的厚度、底板的厚度底板的厚度決議于板的抗彎強度。底板的厚度決議于板的抗彎強度。式中：式中： 為底板接受的最大彎矩值。為底板接受的最大彎矩值。 fMtmax6maxM同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪柱腳錨栓應(yīng)采用柱腳錨栓應(yīng)采用Q235Q235或或Q345Q345鋼材制造。錨栓的錨固鋼材制造。錨栓的錨固長度應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范長度應(yīng)

52、符合現(xiàn)行國家規(guī)范 (GB 50007-2019)(GB 50007-2019)的規(guī)定，錨栓端部按規(guī)定設(shè)置的規(guī)定，錨栓端部按規(guī)定設(shè)置彎鉤或錨板。彎鉤或錨板。計算風(fēng)荷載作用下柱腳錨栓的上拔力時，應(yīng)計入柱計算風(fēng)荷載作用下柱腳錨栓的上拔力時，應(yīng)計入柱間支撐的最大豎向分力，此時，不思索活荷載間支撐的最大豎向分力，此時，不思索活荷載( (或或雪荷載雪荷載) )、積灰荷載和附加荷載的影響，同時永久、積灰荷載和附加荷載的影響，同時永久荷載的分項系數(shù)荷載的分項系數(shù)1.01.0。錨栓直徑不宜小于。錨栓直徑不宜小于24mm24mm，且，且應(yīng)采用雙螺帽以防松動。應(yīng)采用雙螺帽以防松動。柱腳錨栓不宜用于接受柱腳底部的程度

53、剪力。此程柱腳錨栓不宜用于接受柱腳底部的程度剪力。此程度剪力可由底板與混凝土根底之間的摩擦力度剪力可由底板與混凝土根底之間的摩擦力( (摩擦摩擦系數(shù)可取系數(shù)可取0.4)0.4)或設(shè)置抗剪鍵接受?；蛟O(shè)置抗剪鍵接受。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪靴梁的構(gòu)造與計算靴梁的構(gòu)造與計算(1) (1) 靴梁的高度由靴梁與柱的銜接焊縫長度決議。靴梁的高度由靴梁與柱的銜接焊縫長度決議。(2) (2) 靴梁厚度可取與柱翼緣的厚度一樣。靴梁厚度可取與柱翼緣的厚度一樣。(3) (3) 靴梁與底板間的程度焊縫計算按接受全部軸靴梁與底板間的程度焊縫計算按接受全部軸 壓力壓力N N計算。計算。(4)

54、(4) 靴梁的抗彎和抗剪強度驗算，按雙懸臂簡支靴梁的抗彎和抗剪強度驗算，按雙懸臂簡支梁計算。梁計算。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪柱腳構(gòu)造詳圖柱腳構(gòu)造詳圖鉸接柱腳鉸接柱腳剛接柱腳剛接柱腳同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪加勁板加勁板加勁板加勁板地腳螺栓地腳螺栓同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪澆入素混凝土澆入素混凝土維護地腳錨栓維護地腳錨栓同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 牛牛 腿腿 當有橋式吊車時，需在剛架柱上設(shè)置牛腿，牛當有橋式吊車時，需在剛架柱上設(shè)置牛腿，牛腿與柱焊接銜接，其構(gòu)造見以下圖。牛腿根部所腿與柱焊接銜

55、接，其構(gòu)造見以下圖。牛腿根部所受剪力受剪力V V、彎矩、彎矩M M根據(jù)下式確定：根據(jù)下式確定：max4 . 12 . 1DPVDVeM 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪牛腿截面普通采用焊接工字形截面，根部截面尺牛腿截面普通采用焊接工字形截面，根部截面尺寸根據(jù)寸根據(jù)V V和和m m確定，做成變截面牛腿時，端部截面確定，做成變截面牛腿時，端部截面高度高度h h不宜小于日不宜小于日2 2。在吊車梁下對應(yīng)位置應(yīng)設(shè)。在吊車梁下對應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置支承加勁肋。吊車梁與牛腿的銜接宜設(shè)置長圓置支承加勁肋。吊車梁與牛腿的銜接宜設(shè)置長圓孔。高強度螺

56、栓的直徑可根據(jù)需求選用，通常采孔。高強度螺栓的直徑可根據(jù)需求選用，通常采用用M16-24M16-24螺栓。牛腿上翼緣及下翼緣與柱的銜接螺栓。牛腿上翼緣及下翼緣與柱的銜接焊縫均采用焊透的對接焊縫。牛腿腹板與柱的銜焊縫均采用焊透的對接焊縫。牛腿腹板與柱的銜接采用角焊縫，焊腳尺寸由剪力接采用角焊縫，焊腳尺寸由剪力V V確定。確定。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪搖擺柱與斜梁的銜接構(gòu)造搖擺柱與斜梁的銜接構(gòu)造搖擺柱與斜梁的銜接比較簡單，構(gòu)造圖如下：搖擺柱與斜梁的銜接比較簡單，構(gòu)造圖如下： 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 剛架設(shè)計剛架設(shè)計小結(jié)小結(jié)l剛架內(nèi)力計算剛架

57、內(nèi)力計算l變截面柱在平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算變截面柱在平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算l變截面柱在平面外的整體穩(wěn)定計算變截面柱在平面外的整體穩(wěn)定計算l斜梁的設(shè)計斜梁的設(shè)計l剛架節(jié)點設(shè)計剛架節(jié)點設(shè)計1.4 1.4 壓型鋼板設(shè)計壓型鋼板設(shè)計v1.4.1 1.4.1 壓型鋼板的資料和截面方式壓型鋼板的資料和截面方式v1.4.2 1.4.2 壓型鋼板的截面幾何特性壓型鋼板的截面幾何特性v1.4.3 1.4.3 壓型鋼板荷載和荷載組合壓型鋼板荷載和荷載組合v1.4.4 1.4.4 薄壁構(gòu)件的板件有效寬度薄壁構(gòu)件的板件有效寬度v1.4.5 1.4.5 壓型鋼板強度和撓度計算壓型鋼板強度和撓度計算v1.4.5 1.4.5

58、壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 壓型鋼板特點：自重輕、強度高、剛度較大、抗震性能較好、施工安裝方便，易于維護更新，便于商品化、工業(yè)化消費的特點。具有簡約、美觀的外觀，豐富多彩的顏色以及靈敏的組合方式，是一種較為理想圍護構(gòu)造用材。 1.4.1 1.4.1 壓型鋼板的資料和截面方式壓型鋼板的資料和截面方式同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 壓型鋼板的定義：壓型鋼板的定義：壓型鋼板是將薄鋼板壓型鋼板是將薄鋼板( (彩色薄鋼板經(jīng)輥壓彩色薄鋼板經(jīng)輥壓冷彎成冷彎成V V型、型、U U型、型、W W型等類似外形，用于型等類似外形，用

59、于建筑屋面、墻面和樓板的建筑資料。建筑屋面、墻面和樓板的建筑資料。壓型鋼板按波高分高波板、中波板和低波壓型鋼板按波高分高波板、中波板和低波板三種板型。屋面宜采用波高和波距較板三種板型。屋面宜采用波高和波距較大的壓型鋼板，墻角宜選用波高和波距大的壓型鋼板，墻角宜選用波高和波距較小的壓型鋼板。較小的壓型鋼板。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 彩色鋼卷板彩色鋼卷板同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪彩鋼板外墻面彩鋼板外墻面同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪運用在組合樓板的運用在組合樓板的鍍鋅壓型鋼板鍍鋅壓型鋼板同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程

60、系 沈德洪沈德洪 壓型鋼板的運用：廣泛用于工業(yè)建筑、公共建筑物的屋面、墻面等圍護構(gòu)造及建筑物內(nèi)部的隔斷；還大量用作組合樓板或混凝土樓板，并作為承載構(gòu)件或永久性模板運用；在大中型工業(yè)廠房、倉庫以及體育館、影劇院、展覽館、住宅、別墅、高層建筑、活動房屋等工業(yè)與民用建筑中，壓型鋼板的運用正日趨廣泛。同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪同濟大學(xué)同濟大學(xué) 建筑工程系建筑工程系 沈德洪沈德洪 彩色壓型鋼板的構(gòu)成：彩色壓型鋼板的構(gòu)成： 由基材、鍍層和涂層三部分組成由基材、鍍層和涂層三部分組成基材：由板厚度為基材：由板厚度為0.5mm0.5mm2.0mm2.0mm的薄鋼板經(jīng)冷的薄鋼板經(jīng)冷軋或沖