pkpm門式剛架設(shè)計操作課件

PKPM入門講解—輕鋼廠房設(shè)計操作入門

長江精工安徽事業(yè)部學(xué)習(xí)交流

—馬修領(lǐng)2012PKPM入門講解—輕鋼廠房設(shè)計操作入門長江精工安徽事業(yè)部學(xué)精于技術(shù)

工于品質(zhì)

PKPM/sts—門式剛架二維設(shè)計

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工于品質(zhì)

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門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式

：

門式剛架又稱山形門式剛架。其結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。按屋面坡脊數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。

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單跨單坡

單跨雙坡

多跨（中間搖擺柱）

高低跨

雙坡雙跨

門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式

多跨（梁柱剛結(jié)）

四坡雙跨

搖擺柱

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輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比具有以下技術(shù)特征：

1.結(jié)構(gòu)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，建筑造型美觀。

2.門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱可以組裝，為制作、運(yùn)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(jì)可靠的結(jié)構(gòu)形式。

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?使用快速建模功能建立此剛架的網(wǎng)格

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?使用快速建模功能建立此剛架的網(wǎng)格

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焰切邊按規(guī)范可為b類；但設(shè)計一般取c類，偏安全。

?建立梁柱截面并布置梁柱

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?梁柱布置完成

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?修改計算長度

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計算長度：

?平面內(nèi)計算長度一般不修改，由軟件

自動計算；

?梁平面外計算長度值一般取隅撐間距離；

?柱平面外計算長度一般通過設(shè)置墻面隅撐或在柱間設(shè)置系桿來改變；其平面外計算長度由支撐間距來確定；

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柱腳形式：

一般情況設(shè)置成平板式鉸接柱腳；

當(dāng)有橋式吊車或剛架側(cè)向剛度過弱時設(shè)置成剛接柱腳

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荷載輸入：

?利用軟件中恒、活荷載輸入的選項框分別按照荷載大小及方式進(jìn)行輸入

?輸入風(fēng)荷載

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?輸入風(fēng)荷載

A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；

B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城市郊區(qū)；

C類指有密集建筑群的中等城市市區(qū)；

D類指有密集建筑群但房屋較高的大城市市區(qū)。

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荷載：

?恒荷載：剛架梁上所有重物的重力；

?活荷載：

《門規(guī)》3.2.2條規(guī)定：當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值（按水平投影面積）應(yīng)取0.5kN/m2。

注：對受荷水平投影面積大于60m2的剛架構(gòu)件，屋面豎向均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取不小于0.3kN/m2

。

《鋼規(guī)》注：對支撐輕型屋面的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)（檁條、屋架、框架），當(dāng)僅有一個可變荷載且受荷水平投影面積超過60m2時，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取為0.3kN/m2。

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按《門規(guī)》設(shè)計時勾選

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1.問：《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》適用的范圍有哪些??答：適用于主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實(shí)腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車或有起重量不大于20t的A1～A5工作級別橋式吊車或3t懸掛式起重機(jī)的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作和安裝。

本規(guī)程不適用于強(qiáng)侵蝕介質(zhì)環(huán)境中的房屋。

2.問：設(shè)計控制參數(shù)如何取值？

?答：

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1.基本組合的荷載分項系數(shù)值如何取的？

答：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第3.2.5條規(guī)定：

1.永久荷載的分項系數(shù)：

1)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時

——對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；

——對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；

2)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時的組合，應(yīng)取1.0。

2.可變荷載的分項系數(shù)：

——一般情況下取1.4；

——對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.3。

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模型建立完成后應(yīng)查看各計算簡圖，以防有輸入錯誤的地方。

檢查無誤后便可進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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繪制施工圖：設(shè)置繪圖比例

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繪制施工圖：設(shè)拼接點(diǎn)和布置檁托

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繪制施工圖：節(jié)點(diǎn)設(shè)計

端板豎放

端板斜放

端板平放

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h1Me（a）端板豎放

（b）端板斜放

（d）斜梁拼接

（c）端板平放

剛架斜梁與柱的連接及斜梁間的拼接

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?螺栓排列應(yīng)符合構(gòu)造要求，下圖的

，

應(yīng)滿足扣緊螺栓所用工具的凈空要求，通常不小于35mm，螺栓端距不應(yīng)小于2倍螺栓孔徑，兩排螺栓之間的最小距離為3倍螺栓直徑，最大距離不應(yīng)超過400mm。

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端板的厚度t可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但不應(yīng)小于16mm，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。

(a)伸臂類端板

(b)無加勁肋類端板

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端板的厚度t可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但不應(yīng)小于16mm，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。

(c)兩邊支承類端板

當(dāng)端板外伸時

當(dāng)端板平齊時

(d)三邊支承類端板

????feeebeNeetwffwtwf???26????feeebeNeetwffwtwf???412????febbeNeetfswtwf2426???精于技術(shù)工于品質(zhì)PKPM/sts—門式剛架二維設(shè)計精于技術(shù)

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

《門規(guī)》中7.2.17條提出門式輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的柱腳，宜采用平板式鉸接柱腳，必要時可采用剛接柱腳。

根據(jù)受力要求，柱腳分剛接柱腳和鉸接柱腳兩類，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓俊?噸時應(yīng)考慮設(shè)置剛性柱腳。

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

平板式鉸接柱腳

剛接柱腳

一般情況

當(dāng)有橋式吊車或剛架側(cè)向剛度過弱時

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

平板式

鉸接柱腳

剛接柱腳

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

柱腳構(gòu)造詳圖

鉸接柱腳

剛接柱腳

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?底板的計算

1、底板的平面尺寸

底板面積：

式中：

N—柱軸心壓力設(shè)計值；

fcc—基礎(chǔ)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；

A0—錨栓孔面積。

繪制施工圖：柱腳設(shè)計

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底板的平面尺寸

按構(gòu)造要求確定底板寬度：

式中：

b0—柱截面寬度或高度；

tb

—靴梁厚度；

c—底板懸臂長度。

再根據(jù)底板面積確定底板長度。

繪制施工圖：柱腳設(shè)計

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底板的厚度

底板的厚度決定于板的抗彎強(qiáng)度。

式中：

為底板承受的最大彎矩值。

繪制施工圖：柱腳設(shè)計

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

加勁板

加勁板

地腳螺栓

澆入素混凝土保護(hù)地腳錨栓

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繪制施工圖：鋼板厚度規(guī)格

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繪制施工圖：整體繪圖

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繪制施工圖：材料統(tǒng)計

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1.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)抗震性能如何？

?答：1.剛架結(jié)構(gòu)的橫向：（1）對于無吊車的單跨門式剛架，抗震設(shè)防烈度為七度時，地震作用對剛架的設(shè)計不起控制作用；（2）對于無吊車的單跨門式剛架，抗震設(shè)防烈度為八度，當(dāng)跨高比為1~3.5時地震作用組合效應(yīng)起控制作用；當(dāng)跨高比超過3.5后，地震效應(yīng)相對減弱，將不起控制作用；（3）多跨剛架有搖擺柱時，由于搖擺柱不具有抗側(cè)移剛度，地震作用對結(jié)構(gòu)的影響將會更大；

2.剛架結(jié)構(gòu)的縱向：抗震設(shè)防烈度為8度地區(qū)的柱間支撐設(shè)計由地震作用控制；

3.對于無吊車的情況，7度時可不作抗震驗算，但8度時，無論有無吊車，均需作抗震驗算；

4.當(dāng)局部有多于一層且與門式剛架相連接的附屬房屋時，也需作抗震驗算。

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精于技術(shù)工于品質(zhì)1.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)抗精于技術(shù)

工于品質(zhì)

2.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)，什么情況下應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施？應(yīng)采取哪些抗震構(gòu)造措施？

?答：1.根據(jù)CECS102:2002的第3.1.4條規(guī)定:“當(dāng)由抗震控制結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尚應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施?！?/p>

?2.構(gòu)造措施：構(gòu)件之間的連接盡量采用螺栓連接；斜梁下翼緣與剛架柱的連接處宜加腋以提高該處承載力，該處附近翼緣受壓區(qū)的寬厚比宜適當(dāng)減?。恢_的抗剪、抗拔承載力宜適當(dāng)提高，柱腳地板宜設(shè)抗剪鍵，并采取提高錨栓抗拔力的相應(yīng)構(gòu)造措施；支撐的連接應(yīng)按支撐屈服承載力1.2倍設(shè)計等。

?3.設(shè)防烈度7度（0.15g）及以上時，應(yīng)采?。海?）柱間支撐采用角鋼制作，可按受拉支撐設(shè)計；（2）柱腳錨栓直徑不應(yīng)小于M24，剛接柱腳的抗彎連接系數(shù)應(yīng)不小于1.1；錨栓長度不小于25d（d為錨栓直徑），錨栓端部應(yīng)設(shè)置錨板或彎鉤；柱腳底板應(yīng)設(shè)置抗剪鍵，底板下設(shè)置調(diào)平螺母，校準(zhǔn)后進(jìn)行二次灌漿；（3）山墻墻架宜采用壓型鋼板墻板，并應(yīng)設(shè)置支撐或采用抗彎框架體系。（4）屋蓋水平支撐與構(gòu)件腹板的連接，當(dāng)腹板厚度在5mm以下時應(yīng)對連接部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

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精于技術(shù)工于品質(zhì)2.門式剛架輕型房屋鋼精于技術(shù)

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門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式

：

門式剛架又稱山形門式剛架。其結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。按屋面坡脊數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。

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單跨單坡

單跨雙坡

多跨（中間搖擺柱）

高低跨

雙坡雙跨

門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式

多跨（梁柱剛結(jié)）

四坡雙跨

搖擺柱

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工于品質(zhì)

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輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比具有以下技術(shù)特征：

1.結(jié)構(gòu)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，建筑造型美觀。

2.門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱可以組裝，為制作、運(yùn)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(jì)可靠的結(jié)構(gòu)形式。

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?使用快速建模功能建立此剛架的網(wǎng)格

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?使用快速建模功能建立此剛架的網(wǎng)格

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焰切邊按規(guī)范可為b類；但設(shè)計一般取c類，偏安全。

?建立梁柱截面并布置梁柱

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?梁柱布置完成

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?修改計算長度

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計算長度：

?平面內(nèi)計算長度一般不修改，由軟件

自動計算；

?梁平面外計算長度值一般取隅撐間距離；

?柱平面外計算長度一般通過設(shè)置墻面隅撐或在柱間設(shè)置系桿來改變；其平面外計算長度由支撐間距來確定；

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柱腳形式：

一般情況設(shè)置成平板式鉸接柱腳；

當(dāng)有橋式吊車或剛架側(cè)向剛度過弱時設(shè)置成剛接柱腳

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荷載輸入：

?利用軟件中恒、活荷載輸入的選項框分別按照荷載大小及方式進(jìn)行輸入

?輸入風(fēng)荷載

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?輸入風(fēng)荷載

A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；

B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城市郊區(qū)；

C類指有密集建筑群的中等城市市區(qū)；

D類指有密集建筑群但房屋較高的大城市市區(qū)。

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荷載：

?恒荷載：剛架梁上所有重物的重力；

?活荷載：

《門規(guī)》3.2.2條規(guī)定：當(dāng)采用壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值（按水平投影面積）應(yīng)取0.5kN/m2。

注：對受荷水平投影面積大于60m2的剛架構(gòu)件，屋面豎向均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取不小于0.3kN/m2

。

《鋼規(guī)》注：對支撐輕型屋面的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)（檁條、屋架、框架），當(dāng)僅有一個可變荷載且受荷水平投影面積超過60m2時，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取為0.3kN/m2。

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按《門規(guī)》設(shè)計時勾選

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1.問：《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》適用的范圍有哪些??答：適用于主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實(shí)腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車或有起重量不大于20t的A1～A5工作級別橋式吊車或3t懸掛式起重機(jī)的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制作和安裝。

本規(guī)程不適用于強(qiáng)侵蝕介質(zhì)環(huán)境中的房屋。

2.問：設(shè)計控制參數(shù)如何取值？

?答：

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1.基本組合的荷載分項系數(shù)值如何取的？

答：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第3.2.5條規(guī)定：

1.永久荷載的分項系數(shù)：

1)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時

——對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；

——對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；

2)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時的組合，應(yīng)取1.0。

2.可變荷載的分項系數(shù)：

——一般情況下取1.4；

——對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.3。

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模型建立完成后應(yīng)查看各計算簡圖，以防有輸入錯誤的地方。

檢查無誤后便可進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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結(jié)構(gòu)計算結(jié)果：

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繪制施工圖：設(shè)置繪圖比例

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繪制施工圖：設(shè)拼接點(diǎn)和布置檁托

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繪制施工圖：節(jié)點(diǎn)設(shè)計

端板豎放

端板斜放

端板平放

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h1Me（a）端板豎放

（b）端板斜放

（d）斜梁拼接

（c）端板平放

剛架斜梁與柱的連接及斜梁間的拼接

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?螺栓排列應(yīng)符合構(gòu)造要求，下圖的

，

應(yīng)滿足扣緊螺栓所用工具的凈空要求，通常不小于35mm，螺栓端距不應(yīng)小于2倍螺栓孔徑，兩排螺栓之間的最小距離為3倍螺栓直徑，最大距離不應(yīng)超過400mm。

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端板的厚度t可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但不應(yīng)小于16mm，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。

(a)伸臂類端板

(b)無加勁肋類端板

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端板的厚度t可根據(jù)支承條件按下列公式計算，但不應(yīng)小于16mm，和梁端板相連的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。

(c)兩邊支承類端板

當(dāng)端板外伸時

當(dāng)端板平齊時

(d)三邊支承類端板

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

《門規(guī)》中7.2.17條提出門式輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的柱腳，宜采用平板式鉸接柱腳，必要時可采用剛接柱腳。

根據(jù)受力要求，柱腳分剛接柱腳和鉸接柱腳兩類，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓俊?噸時應(yīng)考慮設(shè)置剛性柱腳。

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

平板式鉸接柱腳

剛接柱腳

一般情況

當(dāng)有橋式吊車或剛架側(cè)向剛度過弱時

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

平板式

鉸接柱腳

剛接柱腳

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繪制施工圖：柱腳設(shè)計

柱腳構(gòu)造詳圖

鉸接柱腳

剛接柱腳

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?底板的計算

1、底板的平面尺寸

底板面積：

式中：

N—柱軸心壓力設(shè)計值；

fcc—基礎(chǔ)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；

A0—錨栓孔面積。

繪制施工圖：柱腳設(shè)計

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底板的平面尺寸

按構(gòu)造要求確定底板寬度：

式中：

b0—柱截面寬度或高度；

tb

—靴梁厚度；

c—底板懸臂長度。

再根據(jù)底板面積確定底板長度。

繪制施工圖：柱腳設(shè)計

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