平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第八章平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1學(xué)什么？難點(diǎn)和重點(diǎn)？主要內(nèi)容一、結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式二、平臺板的設(shè)計(jì)三、平臺梁的設(shè)計(jì)四、平臺柱網(wǎng)及柱間支撐五、軸壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)六、格構(gòu)柱設(shè)計(jì)七、柱頭柱腳重點(diǎn)和難點(diǎn)1合理的結(jié)構(gòu)布置2平臺結(jié)構(gòu)中主要構(gòu)件梁板柱的設(shè)計(jì)3梁板柱與其它相關(guān)構(gòu)件的連接設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式1.平臺鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、傳力路線和受力特點(diǎn)（1）構(gòu)成：板、次梁、主梁、柱、支撐；（2）傳力路線：豎向荷載→板→次梁→主梁→柱→基礎(chǔ)水平荷載→板→次梁→主梁→支撐/柱→基礎(chǔ)

（3）

受力特點(diǎn)

①

豎向荷載為主要荷載；②

板有單向和雙向之分，鋼板常以變形控制；③

梁分次梁、主梁，可連續(xù)或單跨；④

柱兩端常用鉸接，為軸壓桿。2.平臺構(gòu)件的形式

（1）

板①

花紋鋼板焊接連接②

輕型預(yù)制鋼鋪板螺栓連接③

壓型鋼板鋼砼符合板抗剪銷連接2.平臺構(gòu)件的形式

（2）

梁①次梁一般用型鋼，主梁一般用“工”型鋼或焊接“H”型鋼②支座方式有連續(xù)梁疊接合簡支梁平接，與柱連接時一般為鉸接2.平臺構(gòu)件的形式（3）柱①實(shí)腹柱；②格構(gòu)柱。

二、平臺板的設(shè)計(jì)1形式輕型鋼板、壓型鋼板與混凝土組合樓板、鋼筋混凝土預(yù)制板2、計(jì)算單向簡支板、四邊簡支雙向板控制值：彎曲強(qiáng)度、撓度三、平臺梁的設(shè)計(jì)計(jì)梁的計(jì)算1.截面選擇2.強(qiáng)度驗(yàn)算3.剛度計(jì)算4.梁的整體穩(wěn)穩(wěn)定5.梁的局部穩(wěn)穩(wěn)定6.梁的拼接7.主次梁連接8.主梁支座設(shè)計(jì)1.截面選擇（1）梁高估算h應(yīng)滿足三個條件（2）腹板厚度估算（3）翼緣尺寸確定2.強(qiáng)度驗(yàn)算（1）正應(yīng)力①單向彎曲：②雙向彎曲：式中相相對于處處的對對x軸，y軸的凈截面抗彎模模量。：塑性截面發(fā)展系系數(shù)。對工型截面：對箱形截面：；；其他截面查查規(guī)范，有疲勞荷載者：（2）剪應(yīng)力：式中：S——計(jì)算剪應(yīng)力處以上上毛截面對中和軸軸的面積距；V—剪力———腹板厚度度I——毛面積慣性距———抗剪強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（3）局部壓應(yīng)力力：（有集中荷載載，無加勁肋）F——集中荷載（考慮動動力系數(shù)）——集中荷載增大大系數(shù)，對重級工工作制吊車梁=1.35。其他他＝1.0；；，，a=50mm,——梁頂支腹板計(jì)計(jì)算高度之距離，，——軌道高度度，對無軌梁=016（4）折算應(yīng)力式中、、、腹板計(jì)算算高度邊緣同一點(diǎn)點(diǎn)上同時產(chǎn)生的正正應(yīng)力，剪應(yīng)力和和局部壓應(yīng)力。以以拉應(yīng)應(yīng)力為正，壓應(yīng)力力為負(fù)。式中：——梁梁凈截面慣距；——所計(jì)算點(diǎn)之中中和軸距離——強(qiáng)度增大系數(shù)數(shù)：當(dāng)異異號時，＝＝1.2，同號或=0時，=1.13.剛度計(jì)算——全部荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度的容許值；（減減去預(yù)拱值）——可變荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度的的容許值。預(yù)拱值一般為恒載載+活載下的撓度值。。4.梁的整體穩(wěn)定定符合下列情況之一一時，可不計(jì)算梁梁的整體穩(wěn)定性。。①上翼緣由連接牢固固的鋪板，能阻止止其側(cè)移時；②梁受壓翼緣的自自由長度與寬寬度之比不超超過規(guī)定時；③箱形梁高h(yuǎn)與腹板間隔寬度之之比時時，，且；；(2)不符合上述條件時時，則:①在最大剛度平面內(nèi)內(nèi)受彎時，應(yīng)滿足足；；——梁的整體穩(wěn)定定系數(shù)，按規(guī)范定定；②在兩個主平面面內(nèi)受彎時，H形截面構(gòu)件應(yīng)滿足足：(3)無論何種種情況，均要求梁梁的支座處應(yīng)能防防止截面扭轉(zhuǎn)。5.梁的局部穩(wěn)定定提高梁局部穩(wěn)定的的措施（1）增加厚度（2）設(shè)置加勁肋(1)組合梁翼緣板的局部穩(wěn)定應(yīng)符符合下列要求：①工字型②箱形(2)組合梁腹板的局部穩(wěn)定定22(2)組組合梁腹板的局部穩(wěn)穩(wěn)定①加勁板的的配置?。┊?dāng)時時，當(dāng)當(dāng)時時宜設(shè)構(gòu)構(gòu)造加勁肋肋，當(dāng)時時，不設(shè)設(shè)加勁肋。。ⅱ)當(dāng)時時，應(yīng)應(yīng)配橫向加加勁肋，并并計(jì)算橫向加加勁肋間距距和腹板局局部穩(wěn)定性性。23ⅲ）當(dāng)時時，應(yīng)應(yīng)受壓區(qū)配配縱向加勁勁肋和橫肋肋加勁肋ⅳ）須滿滿足，，國外外限制標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為300（抵抗彎彎距引起的壓力力）ⅴ）梁的的支座處和和上翼緣受受較大固定定集中力處處，宜設(shè)支支承加勁肋；ⅵ）縱向向加勁肋布布置在腹板板至至高度處（受受壓區(qū)）；；ⅶ）橫向向加勁肋間間距一般為為至至。。②加勁肋的的計(jì)算（分分三種類型型）?。﹥H配置橫橫向加勁肋肋ⅱ）同時配置置橫向和縱縱向加勁肋肋，受壓翼翼緣和縱向向加勁肋間間的區(qū)格ⅲ）同時配置置橫向和縱縱向加勁肋肋，受拉翼翼緣和縱向向加勁肋間間的區(qū)格③加勁肋的構(gòu)構(gòu)造和截面面尺寸?。┘觿爬呃咭话汶p面面對稱配置置ⅱ）橫肋外外伸寬度，，厚度;ⅲ)在同同時有橫、、縱向肋時時；橫肋截面對對梁軸（z軸）應(yīng)滿足足：縱肋截面對對腹板中心心（y軸）應(yīng)滿足足：(當(dāng)時時)（當(dāng)時時）ⅳ）橫肋內(nèi)內(nèi)側(cè)上、下下段內(nèi)斜角角，寬，，高高，，但不大于40X60。ⅴ）支承加加勁肋應(yīng)做做整體穩(wěn)定定計(jì)算：，，其中A——加勁肋和兩兩側(cè)范范圍內(nèi)內(nèi)的腹板面面積，構(gòu)件長度取取h。ⅵ）支承加勁肋肋應(yīng)作端面面承壓驗(yàn)算算；ⅶ）支承加加勁肋下伸伸自由高度度不大于厚厚度的2倍倍。6．梁的拼拼接焊接拼接①對接焊?。┮砭墝雍缚p與與腹板對接接焊縫盡可可能錯開距距離；ⅱ）腹板對對接焊縫離離開加勁板板距離大于于；；ⅲ）焊縫設(shè)設(shè)在內(nèi)力較較小處，焊焊縫強(qiáng)度不不足時可用用斜焊縫ⅳ）上、下下翼緣對接接縫開V型坡口，便便于俯焊；；ⅴ）預(yù)留一一段翼緣于于腹板間的的焊縫到工工地焊，以以減少焊接應(yīng)應(yīng)力。②拼接板板焊接?。┮砭壠雌唇影寮爸苤苓吅缚p受受力式中———梁翼緣緣板中心到到梁中和軸軸的距離——翼緣板板凈截面積積ⅱ）腹板拼拼接板受全全部剪力；；ⅲ）腹板拼拼接板受彎彎距(2)高高強(qiáng)螺拴拼拼接①拼接應(yīng)應(yīng)用夾板，，螺栓雙剪剪；②受力同同拼接焊。。7.主、、次梁連接接(1)疊接接：設(shè)計(jì)不不須驗(yàn)算，，安裝方便便，可做連連續(xù)次梁，占建建筑空間高高度大；7.主、、次梁連接接(2)平接接：要驗(yàn)算算，構(gòu)造復(fù)復(fù)雜，不能能傳遞彎距距，不占建筑空空間。338.主梁梁支座設(shè)計(jì)計(jì)(1)傳遞壓力①主梁支支座處有加加勁肋，突突緣。加緊緊肋要保證證穩(wěn)定性。。②要有足足夠的接觸觸面?zhèn)鬟f鋼鋼-鋼，鋼鋼-砼的壓壓力(2)鉸接支座轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動或滾動動要符合設(shè)設(shè)計(jì)要求；；(3)要能夠傳遞遞一定的側(cè)側(cè)向水平推推力；(4)要便于安裝裝。四、平臺柱柱網(wǎng)布置及及平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)支撐1.柱網(wǎng)布布置原則（1）按使使用空間要要求；（2）考慮慮標(biāo)準(zhǔn)化及及建筑模數(shù)數(shù)要求；（3）考慮慮綜合經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)的合合理。2.平平臺結(jié)構(gòu)支支撐（1）柱間支撐撐設(shè)計(jì)的原原則①用雙向向柱間支撐撐抵抗水平平力；（柱柱按軸壓設(shè)設(shè)計(jì)）②支撐布布置在柱列列中部以減減小溫度效效應(yīng)；③支撐常常按柔性交交叉設(shè)計(jì)。。2.平平臺結(jié)構(gòu)支支撐（2）平臺臺水平支撐撐設(shè)計(jì)原則則①平臺水水平支撐一一般為柔性性交叉支撐撐；②安裝時時用水平支支撐調(diào)節(jié)梁梁的相對位位置；③當(dāng)平臺臺平面內(nèi)剛剛度較弱時時，支撐將將平臺水平平力傳至柱柱間支撐。。五、軸壓實(shí)實(shí)腹柱設(shè)計(jì)計(jì)1.設(shè)設(shè)計(jì)原則（1）選擇擇回轉(zhuǎn)半徑徑箱對較大大的對稱截截面，提高高柱的整體體穩(wěn)定和剛剛度；（2）兩個主主軸方向的計(jì)計(jì)算長細(xì)比盡盡可能接近，，提高經(jīng)濟(jì)性性；（3）便于連連接；（4）構(gòu)造簡簡便，制造省省工；（5）盡可能能選用可直接接采購的型材材，如H型鋼管及圓管管、方管。2.設(shè)計(jì)步驟驟（1）選擇截截面類型，假假定長細(xì)比，，定截面規(guī)格格；（2）確定柱柱高，柱支座座點(diǎn)位置、形形式；（3）計(jì)算，，驗(yàn)驗(yàn)算；；=150柱柱，吊車梁下下支撐200（4）查表求求，，選較小者者；；（5）驗(yàn)算整整體穩(wěn)定；；（6）由截面面削弱試驗(yàn)算算強(qiáng)度；；（7）驗(yàn)算局部穩(wěn)穩(wěn)定①工型腹腹板：翼緣：②箱形③鋼管：六、格構(gòu)柱柱設(shè)計(jì)1.截面選擇擇（1）單肢截面面積積：（（假定長細(xì)比比為70左右））；（2）單肢截截面選定：按按A取型鋼，并使使（3），，（考慮折折算長細(xì)比修修正）。2.整體穩(wěn)定定驗(yàn)算（1）公式：：，，（式中按按查表表求得）；（2）對虛軸，去去換算長細(xì)比比查表??；；①對雙肢組合件件?。┚Y板：ⅱ）綴條：②對四肢組合件件ⅰ）綴板：ⅱ）綴條：式中：——為單肢對對1-1軸的長細(xì)比；；綴件焊接取取凈距，螺栓栓連接取中中距；——構(gòu)件截截面中垂直直于x軸的各綴條條毛截面積之和（3）對單肢長長細(xì)比的構(gòu)構(gòu)造要求（（單肢穩(wěn)定定）①綴條柱柱：為為中中較大值，，；；②綴板柱柱：，，但當(dāng)時時，3.剪力計(jì)計(jì)算最大剪力V：，，剪力由綴材材面承擔(dān)；；單個綴材面面上為V14.綴條驗(yàn)算(1)綴綴條內(nèi)力：：：分配到一一個綴面上上的剪力：綴條與水水平面的交交角單綴條：n=1;交叉綴條n=2(2)綴綴條穩(wěn)定計(jì)計(jì)算：——考慮單單面連接式式強(qiáng)度折剪剪系數(shù)；(3)計(jì)計(jì)算綴條連連接時，強(qiáng)強(qiáng)度折剪系系數(shù)0.85，受力力取(4)橫橫綴條受力力，，截面一般般同斜綴條條5.綴板計(jì)算(1)假定定反彎點(diǎn)在在各桿件之之中點(diǎn)；(2)綴板板內(nèi)力：剪剪力：彎彎距：：(3)構(gòu)造造要求：①綴板厚厚度且且〉〉6mm;②同一截截面處綴板板線剛度之之和不得小小于柱較大大分肢線剛度度的6倍。。七、柱頭頭柱腳1.柱頭設(shè)設(shè)計(jì)要求（1）滿足足各傳力步步驟的強(qiáng)度度要求；（2）應(yīng)盡盡可能減小小偏心（3）為施施工留有調(diào)調(diào)節(jié)余地。。七、柱頭頭柱腳2.柱頭分分類(1)頂頂接（用于于單層結(jié)構(gòu)構(gòu)）①梁的支支撐加勁肋肋對準(zhǔn)柱的的腹板②梁的支支撐加勁肋肋對準(zhǔn)柱的的翼緣（有有偏心）(2)側(cè)側(cè)接（用于于多層結(jié)構(gòu)構(gòu)，柱連續(xù)續(xù)）①接于柱柱翼緣②接于柱柱腹板3、柱腳的的形式（1）直承承式：柱腳腳端部銑平平，壓在底底板上，焊焊接（2）靴梁式：柱柱與靴梁焊焊、靴梁再再與底板焊焊，擴(kuò)散壓力4、柱腳的設(shè)計(jì)計(jì)要求（1）底板大小要