平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計同濟大學(xué)

同濟大學(xué)土木工程學(xué)院

ⅰ）構(gòu)成：板、次梁、主梁、柱、支撐；ⅱ）傳力路線：豎向荷載板次梁主梁柱水平荷載板次梁主梁基礎(chǔ)ⅲ）受力特點：a)

豎向荷載為主要荷載；b)

板有單向和雙向之分，鋼板常以變形控制；c)梁分次梁、主梁，可連續(xù)或單跨；d)柱兩端常用鉸接，為軸壓桿。1、平臺鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、傳力線路和受力特點：第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計一）結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計同濟大學(xué)土木工程學(xué)院

2、平臺構(gòu)件的形式：?。┌澹篴)花紋鋼板焊接連接b)

輕型預(yù)制鋼鋪板螺栓連接第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計同濟大學(xué)土木工程學(xué)院

2、平臺構(gòu)件的形式：?。┌澹篶)

壓型鋼板鋼砼復(fù)合板抗剪銷連接第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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2、平臺構(gòu)件的形式：ii)梁a)一般用型鋼，主梁一般用“I”型鋼或焊接“H”型鋼。b)支座方式有連續(xù)梁疊接或簡支梁平接，與柱連接時一般為鉸接。

iii)柱：a)實腹柱；

b)格構(gòu)柱第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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二）板的計算（略）．（分單向板、雙向板，計算正應(yīng)力和變形）三）梁的計算：1、截面選擇

A．梁高估算：h應(yīng)滿足三個條件h≈hs[經(jīng)濟高度：hs≈3Wx2/5或hs=7h≥hmin[由梁的剛度條件確定：hmin＝h≤hmax[由建筑高度確定]]-30cm]B．腹板厚度估算：tw≥[按抗剪計算，按鋼板規(guī)格]

C．翼緣尺寸確定：A1=-1/6twhw（近似公式）第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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三）梁的計算：2、強度計算：A．正應(yīng)力a)單向彎曲：σ=b)雙向彎曲：σ=

+式中Wnx,Wny相對于Mx,My處的對x軸，y軸的凈截面抗彎模量。:塑性截面發(fā)展系數(shù)。對I形截面：=1.05,=1.2。對箱形截面：＝＝1.05；其他截面查規(guī)范，有疲勞荷載者：＝＝1.0≤fv

B．剪應(yīng)力：≤f≤f式中：S—計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩；V—剪力

tw—

腹板厚度I—毛截面慣性矩

fv—抗剪強度設(shè)計值第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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三）梁的計算：2、強度計算：C．局部壓應(yīng)力：（有集中荷載，無加勁肋）σc=F—集中荷載（考慮動力系數(shù)）ψ—集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車梁ψ=1.35，其它ψ=1.0；lz=a+5hy+2hk,a=50mm,hy：梁頂至腹板計算高度之距離，hk軌道高度，對無軌梁hk=0≤D．折算應(yīng)力：≤f式中σ、τx、σc腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力，剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力。σ和σc以拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負。σ=y1,式中In—梁凈截面慣性矩；y1—所計算點至中和軸距離；β1—強度增大系數(shù)：當σ與σc異號時，β1=1.2，同號或σc=0時

β1=1.1第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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三）梁的計算：3、剛度計算：VT≤[VT]，VQ≤[VQ][VT]

—全部荷載標準值產(chǎn)生的撓度（減去預(yù)拱值）的容許值；[VQ]

—可變荷載標準值產(chǎn)生的撓度容許值；預(yù)拱值一般為恒載＋1/2活載下的撓度值。A．符合下列情況之一時，可不計算梁的整體穩(wěn)定性。4、梁的整體穩(wěn)定a)在最大剛度平面受彎時，應(yīng)滿足B．不符合條件A時，則：a)梁上翼緣有連接牢固的鋪板，能阻止其側(cè)移時；b)梁受壓翼緣的自由長度l1與寬度b1之比不超過表2-4的規(guī)定時；c)箱形梁高h與兩腹板間隔寬度b0之比h/b0≤6時，若l1/b0≤95(235/fy)；≤f；—梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，按附錄D—2定：b)在兩個主平面內(nèi)受彎時，H型截面構(gòu)件應(yīng)滿足：≤f；+C.無論何種情況，均要求梁的支座處應(yīng)能防止截面扭轉(zhuǎn)。第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計同濟大學(xué)土木工程學(xué)院

三）梁的計算：5、梁的局部穩(wěn)定：A．組合梁翼緣板的局部穩(wěn)定應(yīng)符合下列要求：a)工字型

b)箱形B.組合梁腹板的局部穩(wěn)定：a)加勁板的配置：ⅰ)當時，當時宜設(shè)構(gòu)造加勁肋，時不設(shè)加勁肋；第二章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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a)加勁板的配置：ⅵ)縱向加勁肋布置在腹板高度處（受壓區(qū)）ⅶ)橫向加勁肋間距一般為ⅳ)須滿足（國外限制標準為300）（抵抗彎曲引起壓力）ⅴ)梁的支座處和上翼緣受較大固定集中力處，宜設(shè)支承加勁肋；ⅲ)當，應(yīng)配縱向加勁肋和橫肋；ⅱ)當時，應(yīng)配橫向加勁肋，并作抵抗剪力計算。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院?。﹥H用橫向加加勁肋（復(fù)合型型受力）計算式式用（2-38a）式（2-38b）表2-5（2-38c）（2-38d）條件（1）非條件（2）者條件（2）：不小于表2-6值（以一個半波屈屈曲）（2-38e）；（2-38d）表2-5；（2-38c）（2-38b）表2-5（2-38c）小于表2-6值值（以兩個半波屈屈曲）但查時時以代代（2-38d）b)加勁肋的計算：：（分三種類型型）第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院ⅱ）同時加橫肋肋和縱肋區(qū)格ⅠⅠ（縱向壓力較較大）計算式：：（2-39a）（2-39b）（2-39c）（2-38d）條件（1）非條件（2）條件（2）：一個半波屈曲（2-39d）?。?-38d）?。?-39b）（2-39c）取兩個半波屈曲（2-38d）（2-39c）注其中時時區(qū)格Ⅱ（彎曲應(yīng)力和剪剪應(yīng)力為主）計計算式：（2-40a）（2-40b）（2-40c）（2-38d）ⅲ）同時加橫肋肋，縱肋和短柱柱時，僅在計算算區(qū)格Ⅰ時用短短肋間距a，代替橫加勁肋間間距a，其余同ⅱ。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院c）加勁肋的構(gòu)造和和截面尺寸：ⅰ)加勁肋一般雙面面對稱配置；ⅱ）橫肋外伸寬度，，厚度；；ⅲ）在同時有縱、橫橫向肋時；橫肋截面對梁軸軸（z軸）應(yīng)滿足：，，縱肋截面對腹板板中心（y軸）應(yīng)滿足：ⅳ）橫肋內(nèi)側(cè)上、下下端切斜角，寬寬，高高，，但不大于40×60；ⅵ）支承加勁肋應(yīng)作作端面承壓驗算算:ⅴ）支承加勁肋應(yīng)作作整體穩(wěn)定計算算：,其中A——加勁肋和兩側(cè)范范圍內(nèi)腹腹板面積，取取。ⅶ）支承加勁肋下伸伸自由高度不大大于厚度的2倍倍。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院6．梁的拼接：：①焊接拼接：a)對接焊?。┮砭墝雍负缚p與腹板對接接焊縫盡可能錯錯開距離；ⅱ）腹板對接焊焊縫離開加勁板板距離大于10；ⅲ）焊縫設(shè)在內(nèi)內(nèi)力較小處，焊焊縫強度不足時時可用斜焊縫；；ⅳ）上、下翼緣緣對接焊縫開V型坡口，便于俯俯焊；ⅴ）預(yù)留一段翼翼緣與腹板間的的焊縫到工地焊焊，以減少焊接接應(yīng)力。a1)對接焊a2)對接焊翼緣第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院6．梁的拼接：：①焊接拼接：b)拼接焊：?。┮砭壠唇影灏寮爸苓吅缚p受受力；ⅱ）腹板拼接板板受全部剪力；；ⅲ）腹板拼接板板受彎矩。。②高強螺栓拼接：：ⅰ）拼接應(yīng)用夾夾板，螺栓雙剪剪；ⅱ）受力同拼接接焊。，式中————梁翼緣板中心心到梁中和軸的的距離，——翼緣板凈截截面積；7．主、次梁連連接：①疊接（P29圖2～26）：設(shè)計不需驗算，，安裝方便，可可做連續(xù)次梁，，占建筑空間高高度大；②平接（P30圖2～27）：要驗算、構(gòu)造復(fù)復(fù)雜，不能傳遞遞彎矩，不占建建筑空間。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院8．主梁的支座座設(shè)計要求①傳遞壓力?。┲髁褐ё幱屑蛹觿爬?，突緣；；加勁肋要保持持穩(wěn)定；ⅱ）要有足夠的的接觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼－砼砼的壓力；第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院8．主梁的支座座設(shè)計要求①傳遞壓力?。┲髁褐ё幱屑蛹觿爬?，突緣；；加勁肋要保持持穩(wěn)定；ⅱ）要有足夠的的接觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼－砼砼的壓力；第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院8．主梁的支座座設(shè)計要求①傳遞壓力ⅰ）主梁支座處有加加勁肋，突緣；；加勁肋要保持持穩(wěn)定；ⅱ）要有足夠的的接觸面?zhèn)鬟f鋼鋼－鋼，鋼－砼砼的壓力；第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院8．主梁的支座座設(shè)計要求①傳遞壓力②鉸接支座轉(zhuǎn)動或或滾動符合設(shè)計計要求;③要能夠傳遞一定定的側(cè)向水平推推力，并維持側(cè)側(cè)向穩(wěn)定；④要便于安裝裝。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院8．主梁的支座座設(shè)計要求①傳遞壓力②鉸接支座轉(zhuǎn)動或或滾動符合設(shè)計計要求;③要能夠傳遞一定定的側(cè)向水平推推力，并維持側(cè)側(cè)向穩(wěn)定；④要便于安裝裝。計算支座加勁肋寬度度、厚度支撐加勁肋（有有突緣）計算：：軸壓柱、突緣緣斷面承壓、焊焊縫、柱加勁肋第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院四）平臺柱網(wǎng)及及柱間支撐1、柱網(wǎng)布置原則?。┌词褂每臻g間要求；ⅱ）考慮標準化化及建筑模數(shù)要要求；3.6.9ⅲ）考慮綜合經(jīng)經(jīng)濟指標的合理理。（（大、?。┑诙缕脚_臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院四）平臺柱網(wǎng)及及柱間支撐2、平臺結(jié)構(gòu)支撐①柱間支撐設(shè)計原原則：?。┯秒p向柱間間支撐抵抗水平平力。（柱按軸軸壓設(shè)計）；ⅱ）支撐布置在柱列列中部以減小溫溫度效應(yīng)；（注注意使用要求））ⅲ）支撐常按柔柔性交叉設(shè)計。。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院四）平臺柱網(wǎng)及及柱間支撐2、平臺結(jié)構(gòu)支撐②平臺水平支撐設(shè)設(shè)計原則：?。┢脚_水平支撐一一般為柔性交叉叉支撐；（角鋼）ⅱ）安裝時用水水平支撐調(diào)節(jié)梁梁的相對位置；；ⅲ）當平臺平面面內(nèi)剛度較弱時時，平臺支撐將將平臺水平力傳傳至柱間支撐。。第二章平臺臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)土木工工程學(xué)院五）軸壓實腹柱柱設(shè)計1、設(shè)計原則①選擇回轉(zhuǎn)半徑徑相對較大的對對稱截面，提高高柱的整體穩(wěn)定定和剛度；②使兩個主軸方向向的計算長細比比盡可能接近，，提高經(jīng)濟性；；③便于連接；④構(gòu)造簡便，，制造省工；⑤盡可能選用用可直接采購的的型材，以H型鋼及鋼鋼管、方方管為好好。第二章平平臺臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院五）軸壓壓實腹柱柱設(shè)計2、設(shè)計步驟驟①選擇截面面類型，，截面面面積由此定截截面規(guī)格格；②確定柱高高，柱支支座點位位置、形形式；③計算，，，，驗驗算，，；；150柱，吊車車梁下支支撐200支撐④查表求，，選選較小者者；；（注意意當時時不不一定⑤驗算整體體穩(wěn)定；；⑥有截面削削弱時驗驗算強度度；第二章平平臺臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院2、設(shè)計步驟驟：⑦驗驗算局部部穩(wěn)定：：?。┕ば托停焊拱澹阂砭墸孩ⅲ┫湫托突蚧颌＃╀摴芄埽旱诙缕狡脚_臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院六）格構(gòu)構(gòu)柱設(shè)計計1、截面選擇擇：①單肢截面面面積：：（（假定定長細比比為70左右））；2、整體體穩(wěn)定驗驗算：①公式：，，（（式中按按查表求求得）；；②對虛軸，，取換算算長細比比查表取取；；?。﹄p雙肢組合合件：②單肢截面面選定：：按A取型鋼，，并使(注意格格構(gòu)柱體體及單肢肢的軸線線變化)③，（考慮慮折算長長細比修修正）。。a)綴板：b)綴條：ⅱ）對四四肢組合合件：a)綴板：b)綴條：第二章平平臺臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院③對單肢長長細比的的構(gòu)造要要求：式中：為為單肢肢對1－－1軸的的長細比比；綴件件焊接取取凈距，，螺接取取中距；；——構(gòu)件截面面中垂直直于x軸的各綴綴條毛面面積之和和。?。┚Y條條柱：為為，，中中較大值值，；；ⅱ）綴板板柱：，，，，但當當時時，，。。3、抗剪剪計算：：①剪力V沿構(gòu)件全全長不變變：，，剪力由由綴材面面承擔(dān)；；②軸壓桿位位于距柱柱端al處（0<a<1））的支撐力力當(a不能過分分接近0、1，，因規(guī)范范：為了了減小長長細比…)4、綴條條驗算：：①綴條內(nèi)力力：：分配到到一個綴綴面上的的剪力：綴條與與水平面面的交角角單綴條：：n=1;交叉綴條條：n=2。。第二章平平臺臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院②綴條穩(wěn)定定計算：：――考慮慮單面連連接時強強度折減減系數(shù)；；當>1時時取＝＝1，當<20時，，?。剑?0，為綴綴條最大大長細比比。③計算綴條條連接時時，強度度折減系系數(shù)0.85，，受力取??；；④橫綴條受受力，，截面面一般同同斜綴條條。5、綴板板計算：：①假定反彎彎點在各各桿件之之中點；；0.6+0.0015（（等邊角角鋼）0.5+0.0025（（短邊相相連的不不等邊角角鋼）0.7（（長邊相相連的不不等邊角角鋼）②綴板內(nèi)力力：剪力力：彎彎矩矩：③構(gòu)造要求求：?。┚Y板板厚度且且；；ⅱ）同一一截面處處綴板線線剛度之之和不得得小于柱柱較大分分肢線剛剛度6倍倍。第二章平平臺臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計同濟大學(xué)學(xué)土木工工程學(xué)院院七）柱頭頭柱腳：：1、柱頭頭設(shè)計要要求：2、柱頭頭分類：：ⅰ）頂接接（用于于單層結(jié)結(jié)構(gòu)）（1）梁梁的支承承加勁肋肋對準柱柱的腹