柱左表示作用彎矩與考慮屈曲后強度承載力比值

本文格式為Word版，下載可任意編輯——柱左表示作用彎矩與考慮屈曲后強度承載力比值柱左表示作用彎矩與考慮屈曲后強度承載力比值，主要表現(xiàn)的是鋼柱的強度能否滿足，數(shù)值不能超過1，越接近1證明材料利用率越高。

柱右上表示平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比及對應(yīng)長細(xì)比，主要表現(xiàn)是穩(wěn)定能否滿足，括號內(nèi)的長細(xì)譬假如超出范圍，結(jié)構(gòu)就簡單失穩(wěn)，尋常通過通過增加截面參數(shù)修改，鋼柱增大翼緣面積可達(dá)到。（長細(xì)比是指桿件的計算長度與桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑之比）

柱右下表示平面外穩(wěn)定應(yīng)力比及對應(yīng)長細(xì)比，主要表現(xiàn)是穩(wěn)定能否滿足，在前期輸入計算長度時要注意外邊的圍護磚墻之類，假使有，計算長度就要減去圍護高度。

柱右下的比值出現(xiàn)紅色時通過怎么調(diào)整才能達(dá)到穩(wěn)定性

一般都是通過加大截面的，也可以選擇加柱間支撐或系桿改變計算長度。

撓度大就加高截面，應(yīng)力大可以加厚翼緣和加大高度咯，這樣省鋼。

應(yīng)力大則說明截面慣性矩I小了，則有效的方法是加大截面高度，要比加大翼緣寬度效果明顯。撓度的也說明截面慣性矩I小，解決方法是一樣的。

應(yīng)力大和撓度大，說明截面慣性距小了。效果明顯且省鋼的做法是加大截面高度，而不是加大翼緣寬度。

1.調(diào)整結(jié)構(gòu)的截面尺寸

2.調(diào)整結(jié)構(gòu)翼板及腹板的厚度

3.建模時還要考慮結(jié)構(gòu)的平面外及平面內(nèi)的計算長度的問題

首先要說明的是，強度、撓度、穩(wěn)定性、柱頂位移，在設(shè)計中這些都要滿足，都要考慮。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，它們對結(jié)構(gòu)的影響也不一樣。假使有的結(jié)構(gòu)是由撓度控制的，則可能截面很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于強度設(shè)計值，為了節(jié)省用鋼，要調(diào)理截面尺寸，但是一定要保證撓度滿足規(guī)范要求。假使結(jié)構(gòu)是由強度控制，則可能截面滿足，但是撓度很小。

所以有時候不可能每個方面都正好滿足規(guī)范要求，但是每個方面都要滿足規(guī)范要

PKPM2023年版，06年總結(jié)。

門式剛架快速建模：

●門式剛架網(wǎng)線輸入：

柱高——建筑高度+300（mm）

5%坡度——2.86°；10%坡度——5.71°平面外計算長度——隅撐及附跨的間距●定義鉸接構(gòu)件及支座狀況：不帶行車一般柱底是鉸接的，帶行車的鋼柱一般是鋼接的；砼柱鋼梁的屋面，一般梁是鉸接的?！窈奢d輸入：

：a單板保溫棉：0.15~0.2（kN/m*m）；b雙板保溫棉：0.25；c吊頂板：0.15；d女兒墻（看作柱頂集中荷載）；e其他吊掛設(shè)施

：a面積大于60平米取0.3，小等于取0.5；b雪荷載、積灰荷載中取大值，但不小于0.35（保守值）；c其他附加荷載

：a自動布置：1.3*1.05*風(fēng)壓*柱距*高度；b女兒墻風(fēng)荷（柱頂附加彎矩）

：

吊車跨度——總跨度-1.5m工作制——中級（A4A5）

最小輪壓——2*（吊車總重+起重量）/輪數(shù)-Dmax小車重——輪數(shù)*（Dmax-Dmin）-起重量

#吊車參數(shù)查詢：Dmax、小車重量、吊車寬度、輪距#部分吊車參數(shù)：LDA5t輕級跨度22.5m：

Dmax——72.2Dmin——21.5Tmax——4.8WT——65.5=========================

吊車梁：臺數(shù)——2；連接軌道孔徑——22；孔距——105；材質(zhì)——Q345；一般無制動梁

●參數(shù)輸入：

：

設(shè)計規(guī)范：門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)——執(zhí)行《門規(guī)》。受壓長細(xì)比——180受拉長細(xì)比——300

柱頂位移——1/60；有行車：1/180

鋼梁撓度——1/200（無吊頂）；1/240（有吊頂）

門式剛架梁按壓彎構(gòu)件驗算平面內(nèi)穩(wěn)定性——坡度大于1：2.5時勾選：

凈毛截面比值——0.85~0.9

鋼柱計算方法——門剛有側(cè)移，桁架無側(cè)移恒荷下柱軸向變形應(yīng)考慮：

根據(jù)《抗規(guī)》5.1.1－4：8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)以及9度時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用。

根據(jù)《抗規(guī)》相關(guān)規(guī)定，單層結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05；多層低于12層取0.035；高于12層取0.02。

●連續(xù)檁條設(shè)計：

5跨及以上Q235壓型鋼板5%坡度——2.86°；10%坡度——5.71°0.92設(shè)兩道拉條作用：約束上翼緣（雙層拉條約束上下翼緣）檁條間距：1.5m搭接長度：A——10%；B——10%；C——5%X屋面板能阻止上翼緣失穩(wěn)屋面自重——單板保溫棉0.2屋面活荷——0.5常用Z型鋼：

Z140X60/70X20XD(D：厚度)Z160X60/70X20XDZ180X60/70X20XDZ200X60/70X20XDZ220X60/70X20XDZ250X60/70X20XD

●抗風(fēng)柱設(shè)計：

柱頂恒荷——0柱頂活荷——0

平面內(nèi)長度系數(shù)——1平面外長度系數(shù)——實長（或支撐間距）鉸接凈截面系數(shù)——0.9撓度——l/v=400

●墻梁設(shè)計：

常用C型鋼：

1.C300X80X202.C250X75X203.C250X70X204.C220X70X205.C200X70X206.C180X70X207.C180X60X208.C160X60X209.C140X50X20

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計之廠房基礎(chǔ)設(shè)計的思路和步驟2023-09-168:54

針對鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)，采用此法可以使邊柱和角柱的基礎(chǔ)短柱尺寸不至于太大（特別是剛接柱腳）對于優(yōu)質(zhì)地基不至于使混凝土短柱（尺寸過大）和基礎(chǔ)尺寸比例過于夸誕。

1、畫好軸網(wǎng)和軸標(biāo)。這是一切地下結(jié)構(gòu)計算和施工的參考坐標(biāo)系。

2、按實際柱腳尺寸畫好柱底板，做成塊置于軸網(wǎng)。特別注意對于一榀框架可能存在不同的翼緣寬度，對于柱翼邊壓軸線的邊框架注意使各柱中心在同一直線上，偏離軸線一致尺寸。

3、定義墻裙（磚墻）位置，使墻裙外皮不小于“墻梁高+5毫米安裝間隙+墻板波幅〞；確定墻裙寬度（如：標(biāo)準(zhǔn)磚240；85磚200；加氣混凝土砌塊190）。注意當(dāng)墻梁截面較大時，墻裙內(nèi)皮不一定貼鋼柱內(nèi)皮。

4、確定地梁尺寸和位置。地梁高H=(1/10~1/15)L（柱距）；寬B=250或者300。要求地梁中心和墻裙中心重合。在CAD圖中畫出，并標(biāo)出內(nèi)外皮和軸線位置關(guān)系。5、按“A.鋼柱底板到混凝土短柱外皮不下于100毫米〞和“B.混凝土短柱外皮平齊〞；“C.混凝土短柱尺寸為50的倍數(shù)〞的思路定義混凝土短柱尺寸并作圖。（為了減小邊角柱尺寸和便于支模）

6、在圖中量取“Ewall:地梁中心到混凝土柱中心的偏心〞和“Ec:鋼柱到混凝土柱中心的偏心〞。由于設(shè)計目的要求混凝土柱中心和基礎(chǔ)中心重合（不一定和

鋼柱中心重合），減少基礎(chǔ)類別和繪圖尺寸計算困難。

7、計算基礎(chǔ)計算需要的內(nèi)力。注意采用設(shè)計值可以減少計算量（基礎(chǔ)大小用：設(shè)計值/1.35）。Fwall=[5.24*Hwall+25*B(地梁寬)*H（地梁高）]*1.2N=Nc（鋼柱軸力）+Fwall；Mx=Nc*Ec.x+Fwall*Ewall.x;

My=Nc*Ewall.y+Fwall*Ewall.y;VxVy和混凝土短柱計算高度H0＝min(短柱高，500)計算基礎(chǔ)大?。ǔ?.35）和配筋。（可以利用Tssd了，注意Vy的方向定義和STS,PK定義的方向有所不同）假使手算，需要把Vx*H0計入My；把Vy*H0計入Mx，對淺基礎(chǔ)，按一般基礎(chǔ)計算方法計算基礎(chǔ)大小和配筋（當(dāng)有剛性地坪對混凝土短柱有效側(cè)向約束時，可以忽略剪力帶來的彎矩）。注意各矢量的方向，取代數(shù)和。

8、對淺基礎(chǔ)驗算柔弱下臥層，注意不考慮彎矩影響。

9、在基礎(chǔ)平面圖中標(biāo)出：1.基礎(chǔ)和短柱和軸線位置關(guān)系；2.地梁和軸線位置關(guān)系。

10、以基礎(chǔ)大小、混凝土短柱大小和板厚以及配筋定義基礎(chǔ)類別并做表（減少繪圖量）。

11、畫地梁截面詳圖和基礎(chǔ)施工說明。

鋼構(gòu)設(shè)計之平面廠房結(jié)構(gòu)柱間支撐設(shè)計的思路和步驟2023-09-1116:24

針對廠房結(jié)構(gòu)，總結(jié)此法適用于6-8度抗震設(shè)防的1～3層廠房結(jié)構(gòu)（可

以含吊車）。

計算理論核心思想：

1、忽略（鋼、混凝土）剛接柱腳在框架平面外的抗側(cè)移剛

度（視同鉸接）。忽略外圍墻體或者填充墻對抗側(cè)移剛度的貢獻(xiàn)。

2、計算地震周期。對建筑物部件（視為恒載和活載）對應(yīng)

其位置按“地震周期相等〞原則進行折減（乘以不同系數(shù)系數(shù)）。可見施嵐青《一注》第頁。

3、計算Ge按“水平位移相等〞原則折減（乘以不同系數(shù)）。

可見施嵐青《一注》第頁。

4、當(dāng)框架有填充墻或者外圍墻時，此軸線平面外抗側(cè)移剛

度大，地震周期小，導(dǎo)致地震力加大，需要加強柱間支撐；如無強大墻體，中柱軸線承載面積大，需要加強柱間支撐。

計算思路和步驟：

1、計算風(fēng)荷載：風(fēng)荷載傳遞路線：由山墻墻板—墻梁—抗風(fēng)柱（邊框架

柱也起抗風(fēng)柱作用）--向下傳給平臺梁或者基礎(chǔ)，向上傳給屋面梁或者平臺梁。傳給屋面梁的集中力由屋面梁和水平撐組成的桁架（往往是幾個桁架的疊和）分解后傳遞給柱頭支座（柱頭有剛性系桿，其它系桿只是桁架直腹桿或者兼任疊合桁架的傳遞集中力的傳力構(gòu)件），然后由柱間支撐導(dǎo)向基礎(chǔ)。傳給平臺梁的集中力由樓板平面（相當(dāng)抗風(fēng)桁架）傳給框架柱以及平臺柱（當(dāng)平臺柱也有柱間支撐時），然后由柱間支撐傳向基礎(chǔ)。Fwi=(s1+s2)*zi*zi,*W0k*Aw。

2、吊車荷載的計算。對于小于10T吊車：T=0.12(Q+g)；對10-50T軟

構(gòu):T=0.1(Q+g)；大于50T吊車：T=0.08(Q+g)；對于硬鉤：T=0.2(Q+g)。對于重級硬鉤橫向擺力：P=0.1*(Q+g),并且不和其它水平力組合。3、地震力計算。先求周期再計算加速度和重力代表值，然后求各支點地

震力，并且分擔(dān)到各柱間支撐。

4、做計算模型簡圖，然后進行荷載組合，并求出控制組合。對產(chǎn)生水平

荷載的地震力、風(fēng)荷載、吊車水平剎車力、重級硬鉤吊車滿載吊重的水平搖擺力?.的組合方法，注意組合系數(shù)。

5、按抗震規(guī)范定義柱間支撐設(shè)計類別：剛性設(shè)計（拉壓柱撐，長細(xì)比要

求不同）；半剛性設(shè)計（考慮壓桿對拉桿的影響，長細(xì)比要求不同）；柔性設(shè)計（單拉桿，長細(xì)比要求不同）

6、在計算簡圖中標(biāo)明柱距、高度和截面面積以及支撐長度（長細(xì)比、穩(wěn)

定性）。

7、計算基支撐內(nèi)力。驗算強度、穩(wěn)定性和長細(xì)比（不同部件不同設(shè)防等

級不同支撐類別要求不同）。

8、對減小柱平面外計算長度的剛性系桿，分別有內(nèi)力和長細(xì)比計算或者

驗算。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計培訓(xùn)手稿

***

一、門式剛架設(shè)計部分1、平面剛架設(shè)計：

1.1、截面的分類和定義：注意定義截面類型，是軋制邊還是焰切邊。

1.2、抗風(fēng)柱可以兼做搖擺柱輸入；可以在框架輸入時輸入抗風(fēng)柱，并考慮抗風(fēng)

柱平面外的風(fēng)荷載（但不能考慮墻面荷載偏心帶來的平面外彎矩）?？癸L(fēng)柱和框架可以兼做搖擺柱或者僅做抗風(fēng)柱（內(nèi)力圖不一樣），可以修改抗風(fēng)柱平面外（在框架平面）計算長度（加系桿或者隅撐）并生產(chǎn)施工圖和相應(yīng)節(jié)點圖。

1.3、框架恒載輸入必需輸入吊車梁系統(tǒng)給柱帶來的偏心力。

1.4、吊車參數(shù)：偏心指吊車梁中心相對鋼柱中心的距離；加載高度為“吊車梁

高+軌道高+墊板等厚度〞。注意：采用框架優(yōu)化計算并讀入時，要查看鋼柱截面高度是否變大，由于可能導(dǎo)致荷載偏心值的變化。然后再截面導(dǎo)入。1.5、吊車梁計算書中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊車梁重的影響，Tmax已經(jīng)為

鋼柱節(jié)點所有水平力之和（包括左右輪軌）。

1.6、構(gòu)件自重放大系數(shù)：考慮的是鋼結(jié)構(gòu)計算截面外的附著物（如焊縫、油漆、

防火涂料、節(jié)點板等導(dǎo)致的自重增加部分）。

1.7、凈截面和毛截面的比值：考慮螺栓孔等減弱，當(dāng)所有連接全部采用節(jié)點板

連接或者局部加強時，可以取1.0。

1.8、活載不利布置對框架計算結(jié)果的影響：A、對單跨影響不大，撓度不變；

B、對雙跨中柱剛接：中柱影響最大，與中柱剛接的梁次之，邊柱

再次之，撓度變化比較大；

C、對多跨中柱鉸接：中柱影響最小，邊柱次之，梁和撓度以及水

平位移變化比較大。

1.9、獨立基礎(chǔ)設(shè)計輸入：考慮常規(guī)基礎(chǔ)設(shè)計，能計入基礎(chǔ)梁傳來的墻荷載和偏

心（注意是設(shè)計值，否則結(jié)果偏差比較大）。

1.10、附加重的定義和輸入：譬如吊車梁的偏心集中力；磚墻維護（和鋼柱有效

拉結(jié)）帶來的水平地震力增大（計入質(zhì)點上下各一半），并有提醒是否參與水平地震力計算。1.11、構(gòu)件驗算規(guī)范的選擇：對單層鋼結(jié)構(gòu)廠房框架計算輸出的平面內(nèi)外計算長

度系數(shù)有誤（按框架梁柱剛度比確定），按門式剛架輸出圖正確；所以出計算書要修改。另外，《普鋼》對變截面鋼梁沒有計算方法，可以按《門規(guī)》計算，但控制指標(biāo)要按普鋼要求（寬厚比、長細(xì)比、撓度、柱頂位移）。1.12、平面外的計算長度：原則為側(cè)向有效支撐點的距離。屋面檁條假使和屋面

板在沿檁條方向有效連接，檁條可以作為屋面梁的上翼緣側(cè)向支撐（長圓孔不宜過大）。隅撐可以作為屋面梁的下翼緣側(cè)向支撐，隅撐布置決定因素：A、彎矩包絡(luò)圖。特別是風(fēng)荷載作用彎矩圖；B、結(jié)構(gòu)模型。特別注意多跨鉸接中柱，并且跨度大、風(fēng)載大時跨中風(fēng)載彎矩圖，決定跨中隅撐是否省略。C、翼緣應(yīng)力?？傊湍愕慕Y(jié)構(gòu)模型要一致。

1.13、牛腿設(shè)計驗算項進一步完善：彎剪作用下的牛腿強度、牛腿腹板抗剪強度、

工形焊縫彎剪強度計算并在計算書中詳細(xì)給出。

1.14、門式剛架不按《抗震規(guī)范》控制高厚比、寬厚比?？拐鸺墑e僅對混凝土部

分有效，對門式剛架沒有實際意義。

1.15、結(jié)構(gòu)阻尼比自動和選取的結(jié)構(gòu)類別對應(yīng)：A、單層廠房：0.05；B、不大于

12層框架：0.035；C、大于12層框架：0.02。

1.16、搖擺柱的內(nèi)力放大系數(shù)主要考慮鉸接端的實際嵌固作用。

1.17、框架分強支撐、弱支撐和無支撐框架。但對弱支撐不能量化分析。所以門

式剛架按有側(cè)移框架設(shè)計。

1.18、計算結(jié)果的查看：對按《普鋼》設(shè)計的工程可以按《輕鋼》計算查看結(jié)果

再用普鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)控制結(jié)果。

1.19、程序修改了：A、焊縫強度，按厚度分類；B、提高了8.8級高強螺栓預(yù)拉

力設(shè)計值；C、對Q345/Q390/Q420摩擦面抗滑移系數(shù)由0.55改0.5；D、焊縫計算長度＝焊縫長度-2*焊腳尺寸。1.20、節(jié)點域和加勁肋的設(shè)計：

A、梁柱節(jié)點斜加勁肋的設(shè)計：；

B、端板加勁肋的設(shè)計布置：；C、端板厚度設(shè)計；

D、摩擦型螺栓節(jié)點設(shè)計。應(yīng)力按三角型分布，注意矩心在翼

緣，外翼相鄰兩排螺栓合力在外翼，彎矩反向時按倒三角再設(shè)計一次。

E、摩擦型螺栓按形似三角型設(shè)計，矩心在螺栓群中心。假使

希望設(shè)計圖中不超過三種螺栓（錨栓），可以設(shè)定直徑。

1.21、柱腳抗剪鍵的設(shè)計。

A、時設(shè)置抗剪鍵；

B、驗算部位：抗剪鍵根部截面抗彎剪；抗剪鍵與柱底板焊縫抗彎剪；混凝土承

壓。假使希望施工圖只有一種抗剪鍵，可以定義類型和型號。1.22、混凝土柱鋼梁排架結(jié)構(gòu)設(shè)計?；炷林浣詈弯摿簯?yīng)力撓度和定義的支座

相關(guān)，支座有三種：A、完全抗剪支座。配筋大，鋼梁小，撓度小，軸力大，基礎(chǔ)大；B、完全不抗剪（簡支）支座。配筋小，鋼梁大，撓度大，軸力小，基礎(chǔ)?。籆、部分抗剪支座。介于二者之間。注意和你的施工圖模型一致。梁下設(shè)置只拉桿對跨度大、風(fēng)載大的排架無效。1.23、連續(xù)檁條（墻梁）設(shè)計。

A、搭接不下于10％是為了保證“連續(xù)〞條件，截面選取由跨

中彎矩決定，搭接長度要求搭接端點彎矩小于跨中最大彎矩。

B、剛度折減取決與搭接方式，由于不同與栓焊固接，產(chǎn)生位

移要求折減，折減越多跨中彎矩越大，建議按單倍剛度計算。

C、支座彎矩調(diào)幅。支座搭接區(qū)域有搭接嵌套松動導(dǎo)致彎矩釋

放要求通過調(diào)幅模擬，可以釋放10％。注意搭接孔徑。假使是電阻點焊連接就有所不同。

D、風(fēng)載調(diào)整值（是否*1.05）以及風(fēng)載體形系數(shù)取決與建筑是

否輕鋼門架結(jié)構(gòu)。

E、假使連續(xù)墻梁承載單面墻板荷載需要按冷彎薄壁規(guī)范計算。

由于對連續(xù)墻梁規(guī)范沒有規(guī)定雙力矩計算方法。再構(gòu)造上下功夫，減小雙力矩影響。

1.24、簡支檁條設(shè)計。注意“按附錄E〞設(shè)計的前提條件：A、基材厚度不小于

0.66毫米；B、屋面板能阻止檁條側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)（壓型鋼板或者夾心板，用自攻螺釘、螺栓、拉鉚釘或者射釘與檁條穩(wěn)固連接）。C、扣合式、咬合式屋面板不能用附錄E設(shè)計。

1.25、只拉構(gòu)件的建模設(shè)計。注意只拉構(gòu)件的計算長度，可以取消交點節(jié)點來解

決。譬如柔性支撐設(shè)計。

1.26、吊車梁設(shè)計。“其它荷載導(dǎo)致自重增大〞指制動桁架、軌道、懸掛荷載、

走道板以及板上附加荷載和積灰。“其它水平荷載〞對中柱指相鄰吊車橫向水平荷載作用。疲乏計算默認(rèn)為重級吊車的應(yīng)力變化循環(huán)次數(shù)（,不下于次才驗算疲乏）。中級吊車可以自定義。1.27、風(fēng)載的選取。輕鋼明確規(guī)定用MBMA，采用荷載規(guī)范時“*1.05〞，條件為：;;

坡度。和按荷載規(guī)范