鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工課件_第1頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工課件_第2頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工課件_第3頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工課件_第4頁(yè)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工課件_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)施工我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧2.十五期間建築鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展重點(diǎn)3.工程實(shí)例1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1956年國(guó)家頒發(fā)

《1956年設(shè)計(jì)技術(shù)組織措施計(jì)畫(huà)綱要》強(qiáng)調(diào)最大限度採(cǎi)用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),儘量節(jié)約鋼材

*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1987年國(guó)家頒發(fā)

《在建築結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理使用鋼材的若干規(guī)定》規(guī)定“通過(guò)合理選擇結(jié)構(gòu)類(lèi)型以節(jié)約鋼材,降低造價(jià)”*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1985年~1995年間我國(guó)鋼產(chǎn)量達(dá)到

5,000~8,000萬(wàn)噸/年已具備逐步發(fā)展建築鋼結(jié)構(gòu)的條件,但技術(shù)政策尚未調(diào)整。*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1996年我國(guó)預(yù)期鋼產(chǎn)量將達(dá)到或超過(guò)

1億噸/年建設(shè)部編制了

《1996~2020年建築技術(shù)發(fā)展政策》

提出了“合理使用鋼材,發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)鋼結(jié)構(gòu)製造與安裝施工新技術(shù)”*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1998年建設(shè)部編頒發(fā)的

《建築業(yè)推廣應(yīng)用10項(xiàng)新技術(shù)》其中第八項(xiàng)為“鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)”

*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1999年成立了“建築用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)組”,並成立了相應(yīng)的“鋼結(jié)構(gòu)專(zhuān)家組”與“鋼筋混凝土專(zhuān)家組”*1.我國(guó)建築鋼結(jié)構(gòu)回顧1999年後

“建築用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)組”制定了有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)政策:《鋼結(jié)構(gòu)住宅建築產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》及《國(guó)家建築鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)畫(huà)和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要》明確了今後建築鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展重點(diǎn)*2.十五期間建築鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展重點(diǎn)*3.工程實(shí)例

——杭州國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓(土法吊裝)*3.工程實(shí)例

——杭州國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓(土法吊裝)*3.工程實(shí)例

——杭州國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓(土法吊裝)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)二期航站樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)二期航站樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)二期航站樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)二期航站樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)二期航站樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——深圳機(jī)場(chǎng)

二期航站樓

鋼結(jié)構(gòu)安裝

(滑移法)*3.工程實(shí)例

——地王大廈

鋼結(jié)構(gòu)安裝*3.工程實(shí)例

——地王大廈鋼

結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)*3.工程實(shí)例

——金茂大廈

鋼結(jié)構(gòu)安裝

的校正*3.工程實(shí)例

——金茂大廈鋼結(jié)構(gòu)安裝的校正*3.工程實(shí)例

——金茂大廈鋼結(jié)構(gòu)安裝的校正*

*3.工程實(shí)例

——香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋頂?shù)跹b施工

*3.工程實(shí)例

——香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋頂?shù)跹b施工

*3.工程實(shí)例

——香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋頂?shù)跹b施工

*3.工程實(shí)例

——中山大學(xué)風(fēng)雨球場(chǎng)索拱結(jié)構(gòu)施工

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*鋼屋蓋結(jié)構(gòu)鋼屋蓋的類(lèi)別包括:概述平面鋼屋架空間桁架:網(wǎng)架§7.1

鋼屋蓋的組成鋼屋蓋由屋面、屋架和支撐組成。

7.1.1屋蓋結(jié)構(gòu)體系屋面板屋架檁條其他:托架、天窗、檁條等。

房屋橫向剛度大,整體性、耐久性好;屋面板自重大,屋蓋及下部結(jié)構(gòu)用料多,對(duì)抗震不利。屋架間距靈活,構(gòu)件重量輕、施工、安裝方便;屋蓋構(gòu)件數(shù)量多,整體剛度差。無(wú)檁體系:有檁體系:一般用於預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面,將屋面板直接放在屋架上。常用於輕型屋面材料的情況。3.滿(mǎn)足製造、安裝和運(yùn)輸要求·構(gòu)造簡(jiǎn)單,桿件夾角30°~60°;·桿件與節(jié)點(diǎn)數(shù)量少;·分段製造,便於運(yùn)輸與安裝;確定屋架形式的原則:1.滿(mǎn)足使用要求屋架外形應(yīng)與屋面材料的排水要求相適應(yīng)。7.1.2屋架的形式2.滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)要求·

屋架外形應(yīng)儘量和彎矩圖接近,使上下弦桿內(nèi)力沿跨度方向分佈較均勻,腹桿受力較小;·腹桿的佈置宜使短桿受壓,長(zhǎng)桿受拉;·荷載佈置在節(jié)點(diǎn)上,減少弦桿局部受彎。①按腹桿佈置方式不同有:

·芬克式特點(diǎn):長(zhǎng)腹桿受拉,短腹桿受壓,受力合理,應(yīng)用廣泛。1.三角形屋架桿件數(shù)量少,節(jié)點(diǎn)數(shù)量少,受壓桿較長(zhǎng),但抗震性能優(yōu)於芬克式屋架,適用於跨度小於18m的屋架。·單斜式腹桿和節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多,長(zhǎng)腹桿受拉,但夾角小,適用於下弦設(shè)置天棚的屋架?!と俗质舰圻m用範(fàn)圍:跨度小,坡度大、採(cǎi)用輕型屋面材料的有檁體系。②特點(diǎn):·外形和彎矩圖不相適應(yīng),弦桿內(nèi)力分佈不均勻,近支座處內(nèi)力大,近跨中處小,橫向剛度小?!ど舷孪医唤切?,端節(jié)點(diǎn)構(gòu)造複雜??蓪⑸舷一蛳孪腋淖?yōu)檎劬€形或陡坡梯形,以改善受力和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。①按腹桿佈置方式不同有:·人字式2.梯形屋架特點(diǎn):腹桿總長(zhǎng)度短,節(jié)點(diǎn)少。按支座斜桿與弦桿組成的支承點(diǎn)在下弦或在上弦又可分為下承式和上承式兩種。上承式下承式·再分式特點(diǎn):可避免節(jié)間直接受荷(非節(jié)點(diǎn)荷載)?!涡睏U式

特點(diǎn):多數(shù)腹桿受壓,桿件數(shù)量多,總長(zhǎng)大,應(yīng)用少。②特點(diǎn)外形和彎矩圖比較接近,弦桿內(nèi)力沿跨度分佈較均勻,用料經(jīng)濟(jì),應(yīng)用廣泛。③適用範(fàn)圍適用於屋面坡度平緩且跨度較大時(shí)的無(wú)檁屋蓋結(jié)構(gòu)。④屋架高度梯形屋架的中部高度一般為(1/10~1/8)L,與柱剛接的梯形屋架,端部高度一般為(1/16~1/12)L,通常取為2.0~2.5m。與柱鉸接的梯形屋架,端部高度可按跨中經(jīng)濟(jì)高度和上弦坡度決定。3.人字形桁架上、下弦可為平行,坡度為1/20~1/10,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較為統(tǒng)一;上、下弦可以具有不同坡度或下弦有一部分水準(zhǔn)段,以改善屋架受力情況??缰懈叨纫话銥?.0~2.5m,跨度大於36m時(shí)可取較大高度但不宜超過(guò)3m;端部高度一般為跨度的1/18~1/12。4.平行弦屋架

上、下弦桿水準(zhǔn),桿件和節(jié)點(diǎn)規(guī)格化、便於製造。屋架的外形和彎矩圖分佈不接近,弦件內(nèi)力分佈不均勻。一般用於托架和支撐體系。平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差,不能承受水準(zhǔn)荷載。因此,為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性,必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)?!?.2屋蓋支撐

上弦橫向水準(zhǔn)支撐下弦橫向水準(zhǔn)支撐下弦縱向水準(zhǔn)支撐垂直支撐系桿

組成檁條屋面板①保證屋蓋的整體性,提高空間剛度

僅由平面桁架、檁條及屋面材料組成的屋蓋結(jié)構(gòu),是一個(gè)不穩(wěn)定的體系,如果將某些屋架在適當(dāng)部位用支撐連系起來(lái),成為穩(wěn)定的空間體系,其餘屋架再由檁條或其他構(gòu)件連接在這個(gè)空間穩(wěn)定體系上,就保證了整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。②避免壓桿側(cè)向失穩(wěn),防止拉桿產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點(diǎn),減小弦桿出平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。③承擔(dān)和傳遞水準(zhǔn)荷載(如縱向和橫向風(fēng)荷載、懸掛吊車(chē)水準(zhǔn)荷載和地震作用等)。④保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便屋蓋的安裝首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來(lái)組成一個(gè)基本空間穩(wěn)定體,在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。7.2.1支撐的作用7.2.2支撐的佈置上弦橫向水準(zhǔn)支撐一般應(yīng)設(shè)置在房屋兩端或縱向溫度區(qū)段兩端的第一柱間或第二柱間,其最大間距為60m,否則在中間應(yīng)增設(shè)一道或幾道支撐。有時(shí)可將其佈置在第二個(gè)柱間,但在第一個(gè)柱間要設(shè)置剛性系桿以支持端屋架和傳遞端牆風(fēng)力。1.上弦橫向水準(zhǔn)支撐2.下弦橫向水準(zhǔn)支撐當(dāng)屋架間距<12m時(shí),尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向水準(zhǔn)支撐,一般和上弦橫向水準(zhǔn)支撐佈置在同一柱間以形成空間穩(wěn)定體系的基本組成部分。但當(dāng)屋架跨度比較?。?lt;18m)又無(wú)吊車(chē)或其他振動(dòng)設(shè)備時(shí),可不設(shè)下弦橫向水準(zhǔn)支撐。3.縱向水準(zhǔn)支撐當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時(shí),設(shè)有支承中間屋架的托架,或設(shè)有重級(jí)或大噸位的中級(jí)工作制橋式吊車(chē)等較大振動(dòng)設(shè)備時(shí),均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水準(zhǔn)支撐。

一般情況可以省掉。屋架間距<12m時(shí),通常佈置在屋架下弦平面。屋架間距≥12m時(shí),宜佈置在屋架的上弦平面內(nèi)。下弦縱向水準(zhǔn)支撐垂直支撐聯(lián)繫屋架上、下弦水準(zhǔn)支撐,並和屋架水準(zhǔn)支撐一起形成幾何不變的屋蓋空間結(jié)構(gòu),是上弦橫向水準(zhǔn)支撐的支承點(diǎn),在屋蓋安裝過(guò)程中保證屋蓋穩(wěn)定。屋架的垂直支撐應(yīng)與上、下弦橫向水準(zhǔn)支撐設(shè)置在同一柱間。4.垂直支撐5.系桿

作用:系桿能保證無(wú)橫向水準(zhǔn)支撐的所有屋架在上弦桿平面外的穩(wěn)定和安裝時(shí)屋架的穩(wěn)定,第一柱間的剛性系桿能將山牆的風(fēng)荷載傳到橫向水準(zhǔn)支撐。

設(shè)置:在橫向支撐或垂直支撐節(jié)點(diǎn)處應(yīng)沿房屋通長(zhǎng)設(shè)置系桿。在屋架上弦平面內(nèi),對(duì)無(wú)檁體系屋蓋應(yīng)在屋脊處和屋架端部處設(shè)置系桿;對(duì)有檁體系只在有縱向天窗下的屋脊處設(shè)置系桿。系桿分剛性系桿(既能受拉也能受壓)和柔性系桿(只能承受拉力)兩種。屋架主要支承節(jié)點(diǎn)處的系桿,屋架上弦脊節(jié)點(diǎn)處的系桿均宜用剛性系桿。屋架支撐為平行弦桁架,其弦桿可兼作支撐桁架的弦桿,斜腹桿一般採(cǎi)用十字交叉式,與弦桿的交角在30o~60o之間。通常橫向水準(zhǔn)支撐節(jié)點(diǎn)間的距離為屋架上弦節(jié)間距離的2~4倍,縱向水準(zhǔn)支撐的寬度取屋架端節(jié)間的長(zhǎng)度,一般為6m左右。

支撐中的交叉斜桿以及柔性系桿按拉桿設(shè)計(jì),通常用單角鋼做成;非交叉斜桿、弦桿、橫桿以及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì),宜採(cǎi)用雙角鋼做成的T形截面或十字形截面,其中橫桿和剛性系桿常用十字形截面使在兩個(gè)方向具有等穩(wěn)定性。屋蓋支撐受力較小,截面尺寸一般由桿件容許長(zhǎng)細(xì)比和構(gòu)造要求決定。7.2.3支撐的計(jì)算和構(gòu)造§7.3

簡(jiǎn)支屋架設(shè)計(jì)7.3.1

屋架的內(nèi)力分析

屋架上的荷載包括恒載、活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、積灰荷載及懸掛荷載等。

(1)基本假定

通常將荷載集中到節(jié)點(diǎn)上,並假定屋架各桿均為理想直桿,各桿軸線在同一平面內(nèi)且匯交於節(jié)點(diǎn)中心,各節(jié)點(diǎn)均為理想鉸接,忽略實(shí)際節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的次應(yīng)力。

(2)節(jié)間荷載引起的局部彎矩節(jié)間荷載作用的屋架,除把節(jié)間荷載分配到相鄰節(jié)點(diǎn)外,還應(yīng)計(jì)算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。0.8M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M0(3)內(nèi)力計(jì)算與荷載組合①全跨恒載+全跨活載:即全跨永久荷載+全跨屋面活載或雪荷載(取較大值)+全跨積灰荷載+懸掛吊車(chē)荷載。②全跨恒載+半跨活載:即全跨永久荷載+半跨屋面活載(或半跨雪荷載)+半跨積灰荷載+懸掛吊車(chē)荷載。③採(cǎi)用大型混凝土屋面板的屋架,尚應(yīng)考慮安裝時(shí)可能的半跨荷載:即屋架、支撐和天窗自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載。

屋架上、下弦桿和靠近支座的腹桿由①作用時(shí)會(huì)引起桿件的最不利內(nèi)力;跨中附近的腹桿可能由②③兩種荷載組合控制。B.中間腹桿:兩端或一端嵌固程度較大,視為彈性嵌固。lox=0.8l(1)在桁架平面內(nèi)A.弦桿、支座斜桿、支座豎桿:本身線剛度大,但兩端節(jié)點(diǎn)嵌固程度較低,視為兩端鉸接桿件。

lox=l7.3.2桿件的計(jì)算長(zhǎng)度和容許長(zhǎng)細(xì)比1.桿件的計(jì)算長(zhǎng)度下弦桿:取縱向水準(zhǔn)支撐節(jié)點(diǎn)與系桿或系桿與系桿之間的距離。腹桿:由於節(jié)點(diǎn)在平面外剛度很小,對(duì)桿件嵌固作用較小,故腹桿兩端視為鉸接,則lOy=l(2)在桁架平面外取決於弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間距離。上弦桿無(wú)檁方案:有檁方案:能保證大型屋面板三點(diǎn)與上弦桿焊接時(shí):lOy=l11(l11≤3m)l11—

兩塊屋面板寬度。檁條與支撐點(diǎn)交叉不連接時(shí):lOy=l1檁條與支撐點(diǎn)交叉連接時(shí):lOy=l1/2

單面連接的單角鋼和雙角鋼組成的十字形桿件,受力後有可能斜向失穩(wěn),由於兩端節(jié)點(diǎn)有一定的嵌固作用,故斜平面計(jì)算長(zhǎng)度略作折減(支座斜桿和支座豎桿除外),l0=0.9l(4)其他如桁架受壓弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離為兩倍節(jié)間長(zhǎng)度,且兩節(jié)間弦桿內(nèi)力不等時(shí),該弦桿在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度按下式計(jì)算:

式中:Nl——較大的壓力,計(jì)算時(shí)取正值;N2——較小的壓力或拉力,計(jì)算時(shí)壓力取正值,拉力取負(fù)值但不小於0.5ll(3)腹桿在斜平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度確定桁架弦桿和單系腹桿的長(zhǎng)細(xì)比時(shí),其計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按下表規(guī)定採(cǎi)用。項(xiàng)次彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其他腹桿1在桁架平面內(nèi)ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面-l0.9ll—

構(gòu)件的幾何長(zhǎng)度(節(jié)點(diǎn)中心間距離);l1—

桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離;2.桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比規(guī)範(fàn)中對(duì)拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長(zhǎng)細(xì)比。7.3.3桿件的截面形式對(duì)軸心受壓桿件,宜使桿件對(duì)兩個(gè)主軸有相近的穩(wěn)定性,即可使兩方向的長(zhǎng)細(xì)比接近相等?;旧蠏?cǎi)用由兩個(gè)角鋼組成的T形截面或十字形截面形式的桿件,也可用H型鋼剖開(kāi)而成的T形鋼代替雙角鋼組成的T形截面。受力較小的次要桿件可採(cǎi)用單角鋼。當(dāng)=時(shí),可採(cǎi)用兩個(gè)等邊角鋼截面或TM截面;通常採(cǎi)用不等邊角鋼短肢相連的截面,或TW型截面以滿(mǎn)足長(zhǎng)細(xì)比要求。上弦桿:有節(jié)間荷載時(shí),可採(cǎi)用不等邊角鋼長(zhǎng)肢相連或TN型截面。無(wú)節(jié)間荷載時(shí),宜採(cǎi)用不等邊角鋼短肢相連的截面;下弦桿:受力很小的腹桿(如再分桿等次要桿件),可採(cǎi)用單角鋼截面。支座斜桿:其他一般腹桿:宜採(cǎi)用等邊角鋼相並的截面;連接垂直支撐的豎腹桿宜採(cǎi)用兩個(gè)等邊角鋼組成的十字形截面;=時(shí),宜採(cǎi)用不等邊角鋼長(zhǎng)肢相連或等邊角鋼的截面。由雙角鋼組成的T形或十字形截面桿件按實(shí)腹式桿件進(jìn)行計(jì)算,必須每隔一定距離在兩個(gè)角鋼間加設(shè)填板。雙角鋼桿件的填板:填板的間距對(duì)壓桿l1≤40i1,拉桿l1≤80i1;在T形截面中,i1為一個(gè)角鋼對(duì)平行於填板自身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑;在十字形截面中,填板應(yīng)沿兩個(gè)方向交錯(cuò)放置,i1為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑,在壓桿的桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度範(fàn)圍內(nèi),至少應(yīng)設(shè)置兩塊填板。填板的寬度一般取50~80mm;填板的長(zhǎng)度:對(duì)T形截面應(yīng)比角鋼肢伸出10~20mm,對(duì)十字形截面則從角鋼肢尖縮進(jìn)10~15mm。填板的厚度與桁架節(jié)點(diǎn)板相同。7.3.4桿件的截面選擇1.一般原則①應(yīng)優(yōu)先選用肢寬而薄的板件或肢件組成的截面,一般板件或肢件的最小厚度為5mm。②角鋼桿件或T型鋼的懸伸肢寬不得小於45mm。直接與支撐或系桿相連的最小肢寬,應(yīng)根據(jù)連接螺栓的直徑d而定。③屋架節(jié)點(diǎn)板(或T型鋼弦桿的腹板)的厚度,對(duì)單壁式屋架,可根據(jù)腹桿的最大內(nèi)力(對(duì)梯形和人字形屋架)或弦桿端節(jié)間內(nèi)力(對(duì)三角形屋架),按教材表7-3選用。④跨度較大的桁架(≥24m)與柱鉸接時(shí),弦桿宜根據(jù)內(nèi)力變化改變截面,半跨內(nèi)一般只改變一次。⑤同一屋架的型鋼規(guī)格不宜太多,以便訂貨。⑥當(dāng)連接支撐等的螺栓孔在節(jié)點(diǎn)板範(fàn)圍內(nèi)且距節(jié)點(diǎn)板邊緣距離≥100mm時(shí),計(jì)算桿件強(qiáng)度可不考慮截面的削弱。軸心受拉桿件應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比要求。軸心受壓桿件和壓彎構(gòu)件要計(jì)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比。⑦單面連接的單角鋼桿件,在按軸心構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度或穩(wěn)定以及連接時(shí),鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以相應(yīng)的折減係數(shù)。2.桿件的截面選擇7.3.5鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求①以桁架桿件的形心線為軸線並在節(jié)點(diǎn)處相交於一點(diǎn),肢背至軸線的距離為5mm的倍數(shù)。②節(jié)點(diǎn)處,腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間焊縫的淨(jìng)距,不宜小於10mm,或者桿件之間的空隙不小於15~20mm。③角鋼端部的切割一般垂直於其軸線。有時(shí)允許切去一肢的部分,但不允許將一個(gè)肢完全切去而另一肢伸出的斜切。④節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)簡(jiǎn)單而規(guī)則,至少宜有兩邊平行,如矩形、平行四邊形和直角梯形等。節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件軸線的夾角不應(yīng)小於15°。2.角鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)①一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)是指無(wú)集中荷載和無(wú)弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)板的平面尺寸,一般應(yīng)根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長(zhǎng)度畫(huà)出大樣圖來(lái)確定。肢背焊縫:≥腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按角鋼角焊縫承受軸心力方法計(jì)算。節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出弦桿10~15mm以便焊接。弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫,應(yīng)考慮承受弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力之差,按下式計(jì)算:通常因ΔN很小,實(shí)際所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造要求確定,並沿節(jié)點(diǎn)板全長(zhǎng)滿(mǎn)焊。肢尖焊縫:≥為便於大型屋面板或檁條的放置,常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)上弦角鋼背,縮進(jìn)距離不宜小於(0.5t+2)mm,也不宜大於節(jié)點(diǎn)板厚度t。②角鋼桁架有集中荷載的節(jié)點(diǎn)角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只承受屋面集中荷載,按下式計(jì)算其強(qiáng)度:式中:Q—節(jié)點(diǎn)集中荷載垂直於屋面的分量;

——焊腳尺寸,?。?.5t;

——正面角焊縫強(qiáng)度增大係數(shù)。一般因Q不大,按構(gòu)造滿(mǎn)焊計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮偏心彎矩M=ΔN·e(e為角鋼肢尖至弦桿軸線距離),按下列公式計(jì)算:式中——肢尖焊縫的焊腳尺寸。弦桿角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差當(dāng)節(jié)點(diǎn)板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置,或因相鄰弦桿節(jié)間內(nèi)力差ΔN較大,肢尖焊縫不滿(mǎn)足強(qiáng)度要求時(shí),可將節(jié)點(diǎn)板部分向上伸出或全部向上伸出。此時(shí)弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫應(yīng)按下列公式計(jì)算:肢背焊縫:肢尖焊縫:式中:、——伸出肢背的焊縫焊腳尺寸和計(jì)算長(zhǎng)度;

普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造螺栓的規(guī)格與表示鋼結(jié)構(gòu)一般選用C級(jí)(粗制)六角螺母螺栓,標(biāo)識(shí)用M和工程直徑(mm)表示,例如M16、M20等螺栓的排列螺栓的各距應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的要求(P71~72,表3.5~8)二、受力性能與計(jì)算1、受力分類(lèi)螺栓根據(jù)作用不同,按螺栓受力可以分為:受剪、受拉及剪拉共同作用2、受剪連接受力性能與破壞形式五種破壞形式螺栓受剪破壞孔壁擠壓破壞連接板淨(jìng)截面破壞螺栓受彎破壞連接板沖剪破壞單個(gè)受剪螺栓的承載力計(jì)算螺栓抗剪:孔壁承壓:最大承載力:軸力作用受剪螺栓群的連接計(jì)算受力特性:沿受力方向,受力分配不均,兩端大中間小,在一定範(fàn)圍內(nèi),靠塑變可以均布內(nèi)力,過(guò)大時(shí),設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)仍按均布,但強(qiáng)度需乘折減係數(shù)β,當(dāng)l1≥15d0時(shí):

當(dāng)l1≥60d0時(shí)β=0.7連接所需螺栓數(shù)量:連接板淨(jìng)截面強(qiáng)度扭矩、軸力及剪力共同作用受剪螺栓群計(jì)算扭矩作用:軸力及剪力作用軸力扭矩共同作用下最大受力螺栓受拉螺栓連接受力性能與承載力受彎矩作用螺栓連接計(jì)算M、N共同作用(偏心受拉)螺栓計(jì)算小偏心:大偏心:拉剪共同作用螺栓連接計(jì)算注:此類(lèi)連接因無(wú)支托板,一般應(yīng)考慮精製螺栓連接,以減少連接變形。第七節(jié)高強(qiáng)度螺栓連接一、概述按受力特性分:摩擦型與承壓型抗剪連接時(shí)摩擦型以板件間最大摩擦力為承載力極限狀態(tài);承壓型允許克服最大摩擦力後,以螺桿抗剪與孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)(同普通螺栓)。受拉時(shí)兩者無(wú)區(qū)別。高強(qiáng)螺栓採(cǎi)用Ⅱ級(jí)孔,便於施工。受傳力機(jī)理的要求,構(gòu)造上除連接板的邊、端距≥1.5d0外其他同普通螺栓。高強(qiáng)螺栓的材料與強(qiáng)度等級(jí)由高強(qiáng)材料經(jīng)熱處理製成,按強(qiáng)度等級(jí)分10.9與8.8級(jí)。10.9級(jí)一般為20MnTiB、40Cr等材料,fu≥1000N/mm2,fu/fy≥0.9;8.8級(jí)一般為45#鋼製成,fu≥800N/mm2,fu/fy≥0.8。高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力(P85表3.9)二、摩擦型高強(qiáng)螺栓連接計(jì)算受剪連接計(jì)算一個(gè)螺栓抗剪承載力連接所需螺栓數(shù)淨(jìng)截面強(qiáng)度:考慮50%孔前傳力受拉連接高強(qiáng)螺栓計(jì)算由於高強(qiáng)螺栓的基本承載力為摩擦力,而摩擦力預(yù)正壓力有關(guān),為保證板件間保留一定的壓緊力《規(guī)範(fàn)》規(guī)定:受彎連接結(jié)算(形心軸在中排)拉、剪共同作用連接計(jì)算三、承壓型高強(qiáng)螺栓連接受力性能同普通螺栓,拉剪作用時(shí)以栓桿抗剪及孔壁承壓承力;受拉同摩擦型,計(jì)算公式總結(jié)如表3.11。本章重點(diǎn)1、角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算;2、焊接殘餘應(yīng)力與變形的產(chǎn)生機(jī)理與影響;2、普通螺栓受剪連接的破壞形式與機(jī)理;3、高強(qiáng)螺栓連接的構(gòu)造與計(jì)算。第四章軸心受力構(gòu)件第一節(jié)概述第二節(jié)軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度第三節(jié)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定第四節(jié)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定第五節(jié)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)第六節(jié)格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件第一節(jié)概述軸心受力構(gòu)件分軸心受拉及受壓兩類(lèi)構(gòu)件,作為一種受力構(gòu)件,就應(yīng)滿(mǎn)足承載能力與正常使用兩種極限狀態(tài)的要求。正常使用極限狀態(tài)的要求用構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)控制;承載能力極限狀態(tài)包括強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定三方面的要求。穩(wěn)定問(wèn)題是鋼構(gòu)件的重點(diǎn)問(wèn)題,所有鋼構(gòu)件都涉及到穩(wěn)定問(wèn)題,是鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。本章將簡(jiǎn)單講述鋼結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的一般概念,為下序章節(jié)打基礎(chǔ)。軸心受力構(gòu)件的截面分:實(shí)腹式與格構(gòu)式兩類(lèi)(P97圖4.2)實(shí)腹式又分型鋼截面(包括普通型鋼與薄壁型鋼),組合截面(鋼板組合與型鋼組合截面)格構(gòu)式截面又分綴條式截面與綴板式截面第二節(jié)軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度一、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度以淨(jìng)截面的平均應(yīng)力強(qiáng)度為準(zhǔn)則:即二、軸心受力構(gòu)件的剛度以構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)控制,即第三節(jié)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、穩(wěn)定問(wèn)題的概述所謂的穩(wěn)定是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受載變形後,所處平衡狀態(tài)的屬性。如圖4.4,穩(wěn)定分穩(wěn)定平衡、隨遇平衡、不穩(wěn)定平衡。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)實(shí)際上為從穩(wěn)定平衡狀態(tài)經(jīng)過(guò)臨界平衡狀態(tài),進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài),臨界狀態(tài)的荷載即為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定極限荷載,構(gòu)件必須工作在臨界荷載之前。

穩(wěn)定問(wèn)題為鋼結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)問(wèn)題,所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均件均存在穩(wěn)定問(wèn)題,穩(wěn)定問(wèn)題分構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。二、理想軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)

1、理想條件:絕對(duì)直桿、材料均質(zhì)、無(wú)荷載偏心、無(wú)初始應(yīng)力、完全彈性。

2、典型失穩(wěn)形式(p101,圖4.5)彎曲失穩(wěn)-只有彎曲變形;扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)-只有扭轉(zhuǎn)變形。彎扭失穩(wěn)-彎曲變形的同時(shí)伴隨有扭轉(zhuǎn)變形。單對(duì)稱(chēng)截面繞對(duì)稱(chēng)軸(或不對(duì)稱(chēng)截面)彎曲失穩(wěn)時(shí),由於截面的形心(內(nèi)力作用點(diǎn))與剪心(截面的扭轉(zhuǎn)中心)不重合,截面內(nèi)的內(nèi)力分量相對(duì)於剪心產(chǎn)生偏心產(chǎn)生扭矩,從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。失穩(wěn)承載力低於彎曲失穩(wěn)承載力。只有類(lèi)似于十字型截面扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)承載力小于彎曲失穩(wěn)承載力,其他截面一般來(lái)說(shuō)彎曲穩(wěn)定承載力均大于扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)承載力。3、理想構(gòu)件的彈性彎曲失穩(wěn)根據(jù)右圖列平衡方程解平衡方程:得4、理想構(gòu)件的彈塑性彎曲失穩(wěn)構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)如果截面應(yīng)力超出彈性極限,則構(gòu)件進(jìn)入彈塑性工作階段,這時(shí)應(yīng)按切線模量理論進(jìn)行分析3、實(shí)際構(gòu)件的整體穩(wěn)定實(shí)際構(gòu)件與理想構(gòu)件間存在著初始缺陷,缺陷主要有:初始彎曲、殘餘應(yīng)力、初始偏心。⑴、初始彎曲的影響⑵、初始偏心的影響⑶、殘餘應(yīng)力的影響前面已講:鋼構(gòu)件在軋製、焊接、剪切等過(guò)程中,會(huì)在鋼構(gòu)件中產(chǎn)生內(nèi)部自相平衡的殘餘應(yīng)力,殘餘應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無(wú)影響,但會(huì)對(duì)構(gòu)件的穩(wěn)定承載力產(chǎn)生不利影響。注:殘餘應(yīng)力對(duì)弱軸的影響大於對(duì)強(qiáng)軸的影響4、實(shí)際軸壓構(gòu)件的工程計(jì)算方法初始彎曲與初始偏心的影響規(guī)律相同,按概率理論兩者同時(shí)取最大值的幾率很小,工程中把初彎曲考慮為最大(桿長(zhǎng)的千分之一)以兼併考慮初彎曲的影響;按彎曲失穩(wěn)理論計(jì)算,考慮彎扭失穩(wěn)的影響,同時(shí)考慮殘餘應(yīng)力的影響,根據(jù)各類(lèi)影響因素的不同將構(gòu)件截面類(lèi)型分為a、b、c及d四類(lèi)(詳見(jiàn)p112,圖4.16及p113,表4.4a)。

a類(lèi)為殘餘應(yīng)力影響較小,c類(lèi)為殘餘應(yīng)力影響較大,並有彎扭失穩(wěn)影響,a、c類(lèi)之間為b類(lèi),d類(lèi)厚板工字鋼繞弱軸。

《規(guī)範(fàn)》計(jì)算公式

ψ按λ計(jì)算

梁(受彎構(gòu)件)第一節(jié)概述梁主要是用作承受橫向荷載的實(shí)腹式構(gòu)件(格構(gòu)式為桁架),主要內(nèi)力為彎矩與剪力;梁的正常使用極限狀態(tài)為控制梁的撓曲變形;梁的承載能力極限狀態(tài)包括:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性及局部穩(wěn)定性;梁的截面主要分型鋼與鋼板組合截面梁格形式主要有:簡(jiǎn)式梁格(單一梁)、普通梁格(分主、次梁)及複式梁格(分主梁及橫、縱次梁),具體詳見(jiàn)P141圖5.2第二節(jié)梁的強(qiáng)度與剛度一、梁的強(qiáng)度梁在荷載作用下將產(chǎn)生彎應(yīng)力、剪應(yīng)力,在集中荷載作用處還有局部承壓應(yīng)力,故梁的強(qiáng)度應(yīng)包括:抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部成壓強(qiáng)度,在彎應(yīng)力、剪應(yīng)力及局部壓應(yīng)力共同作用處還應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力。1、抗彎強(qiáng)度彈性階段:以邊緣屈服為最大承載力彈塑性階段:以塑性鉸彎矩為最大承載力彈性最大彎矩塑性鉸彎矩截面形狀係數(shù)梁的《規(guī)範(fàn)》計(jì)算方法以部分截面發(fā)展塑性(1/4截面)為極限承載力狀態(tài)單向彎曲雙向彎曲式中:γ為塑性發(fā)展係數(shù),按P143,表5.1b1/t≥13及直接承受動(dòng)力荷載時(shí)γ=1.0二、抗剪強(qiáng)度三、腹板局部壓應(yīng)力四、折算應(yīng)力兩σ同號(hào)取1.1,異號(hào)取1.2五、梁的剛度控制梁的撓跨比小於規(guī)定的限制(為變形量的限制)第三節(jié)梁的整體穩(wěn)定一、梁的失穩(wěn)機(jī)理梁受彎變形後,上翼緣受壓,由於梁側(cè)向剛度不夠,就會(huì)發(fā)生梁的側(cè)向彎曲失穩(wěn)變形,梁截面從上至下彎曲量不等,就形成截面的扭轉(zhuǎn)變形,同時(shí)還有彎矩作用平面那的彎曲變形,故梁的失穩(wěn)為彎扭失穩(wěn)形式,完整的說(shuō)應(yīng)為:側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。從以上失穩(wěn)機(jī)理來(lái)看,提高梁的整穩(wěn)承載力的有效措施應(yīng)為提高梁上翼緣的側(cè)移剛度,減小梁上翼緣的側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度二、影響梁整體穩(wěn)定的因素主要因素有:截面形式,荷載類(lèi)型,荷載作用方式,受壓翼緣的側(cè)向支撐。三、整體穩(wěn)定計(jì)算運(yùn)算式三、梁的整體穩(wěn)定保證措施提高梁的整體穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵是,增強(qiáng)梁受壓翼緣的抗側(cè)移及扭轉(zhuǎn)剛度,當(dāng)滿(mǎn)足一定條件時(shí),就可以保證在梁強(qiáng)度破壞之前不會(huì)發(fā)生梁的整體失穩(wěn),可以不必驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定,具體條件詳見(jiàn)P153四、梁的側(cè)向支撐側(cè)向支撐作用是為梁提供側(cè)向支點(diǎn),減小側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度,故要求側(cè)向支撐應(yīng)可靠,能有效地承受梁側(cè)彎產(chǎn)生的側(cè)向力(實(shí)際為彎曲剪力),由於側(cè)彎主要是受壓翼緣彎曲引起,同第四章,側(cè)向力可以寫(xiě)為:如果為支桿應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算,同時(shí)應(yīng)注意如書(shū)P154圖5.11

所示的有效支撐。夾支座:梁為側(cè)向彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn),所以支座處應(yīng)採(cǎi)取措施限制梁的扭轉(zhuǎn)。第四節(jié)梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)一、概述同軸壓構(gòu)件一樣,為提高梁的剛度與強(qiáng)度及整體穩(wěn)定承載力,應(yīng)遵循“肢寬壁薄”的設(shè)計(jì)原則,從而引發(fā)板件的局部穩(wěn)定承載力問(wèn)題。翼緣板受力較為簡(jiǎn)單,仍按限制板件寬厚比的方法來(lái)保證局部穩(wěn)定性。腹板受力複雜,而且為滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,截面高度較大,如仍採(cǎi)用限制梁的腹板高厚比的方法,會(huì)使腹板取值很大,不經(jīng)濟(jì),一般採(cǎi)用加勁肋的方法來(lái)減小板件尺寸,從而提高局部穩(wěn)定承載力。圖中:1-橫向加勁肋

2-縱向加勁肋

3-短加勁肋二、翼緣板的局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則--等強(qiáng)原則按彈性設(shè)計(jì)(不考慮塑性發(fā)展γ=1.0),因有殘餘應(yīng)力影響,實(shí)際截面已進(jìn)入彈塑性階段,《規(guī)範(fàn)》取Et=0.7E。若考慮塑性發(fā)展(γ>1.0),塑性發(fā)展會(huì)更大Et=0.5E。當(dāng)時(shí),γ=1.0三、腹板的屈曲屈曲應(yīng)力統(tǒng)一運(yùn)算式(k值相見(jiàn)p167,表5.9)剪切應(yīng)力屈曲如不設(shè)加勁肋,a>>b,b/a→0,k≈5.34,χ=1.23彎曲應(yīng)力彈性屈曲如不設(shè)加勁肋,k≈23.9,χ=1.66(1.23,扭轉(zhuǎn)不約束)局部壓應(yīng)力彈性屈曲按a/h0=2設(shè)置橫向加勁肋,k≈18.4,η=1.0複合應(yīng)力作用板件屈曲僅配置橫向加勁肋配有縱向加勁肋的上區(qū)格(偏心受壓)配有縱向加勁肋的下區(qū)格(偏心受壓,σc2≈σc)四、加勁肋的配置與構(gòu)造1、配置規(guī)定(P169,表5.10)2、加勁肋的構(gòu)造橫向加勁肋貫通,縱向加勁肋斷開(kāi);橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿(mǎn)足,當(dāng)且時(shí),允許縱向加勁肋距受壓翼緣的距離應(yīng)在範(fàn)圍內(nèi);上述各式中,h0為梁腹板的計(jì)算高度,hc為梁腹板受壓區(qū)高度,對(duì)於單對(duì)稱(chēng)截面,前述表5.10中4、5項(xiàng)中有關(guān)縱向加勁肋規(guī)定中的h0應(yīng)取2hc。加勁肋可以成對(duì)佈置於腹板兩側(cè),也可以單側(cè)佈置,支承加勁肋及重級(jí)工作制吊車(chē)梁必須兩側(cè)對(duì)稱(chēng)佈置。加勁肋必須具備一定剛度,截面尺寸及慣性矩應(yīng)滿(mǎn)足:橫向加勁肋的截面尺寸雙側(cè)佈置時(shí)單側(cè)佈置時(shí):bs不應(yīng)小於上式的1.2倍。截面慣性矩的要求(同時(shí)配置橫、縱肋時(shí))橫向肋:縱向肋:當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)橫向加勁肋應(yīng)按右圖示切角,避免多向焊縫相交,產(chǎn)生複雜應(yīng)力場(chǎng)。支承加勁肋構(gòu)造與計(jì)算在梁支座處及較大集中荷載作用處,應(yīng)佈置支承加勁肋,支承加勁肋實(shí)際上就是加大的橫向加勁肋,支承加勁肋分梁腹板兩側(cè)成對(duì)佈置的平板式,及凸緣式兩種。其作用除保證腹板的局部穩(wěn)定外,還應(yīng)承受集中力作用,故除滿(mǎn)足橫向加勁肋的有關(guān)尺寸及構(gòu)造要求外,尚滿(mǎn)足如下所述幾方面承載力的要求。穩(wěn)定性計(jì)算注:平板式按b類(lèi);凸緣式按c類(lèi)端面刨平抵緊示應(yīng)驗(yàn)算端面承壓端面焊接時(shí)以及支承肋與腹板的焊縫應(yīng)按第三章方法驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度第四節(jié)鋼樑的設(shè)計(jì)一、型鋼梁的設(shè)計(jì)1、根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算梁的最大彎距設(shè)計(jì)值Mmax;2、根據(jù)抗彎強(qiáng)度,計(jì)算所需的淨(jìng)截面抵抗矩:3、查型鋼表確定型鋼截面4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算:抗彎、抗剪、局部承壓(一般不需驗(yàn)算折算應(yīng)力強(qiáng)度);剛度驗(yàn)算:驗(yàn)算梁的撓跨比整體穩(wěn)定驗(yàn)算(型鋼截面局部穩(wěn)定一般不需驗(yàn)算)。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面,再進(jìn)行驗(yàn)算,直至滿(mǎn)足。二、組合梁的截面設(shè)計(jì)1、根據(jù)受力情況確定所需的截面抵抗矩2、截面高度的確定最小高度:hmin由梁剛度確定;最大高度:hmax由建築設(shè)計(jì)要求確定;經(jīng)濟(jì)高度:he由最小耗鋼量確定;選定高度:hmin≤h≤hmax;h≈he,並認(rèn)為h0≈he3、確定腹板厚度(假定剪力全部由腹板承受),則有:或按經(jīng)驗(yàn)公式:3、確定翼緣寬度確定了腹板厚度後,可按抗彎要求確定翼緣板面積Af,已工字型截面為例:有了Af

,只要選定b、t中的其一,就可以確定另一值。4、截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算:抗彎、抗剪、局部承壓以及折算應(yīng)力強(qiáng)度);剛度驗(yàn)算:驗(yàn)算梁的撓跨比;整體穩(wěn)定驗(yàn)算;局部穩(wěn)定驗(yàn)算(翼緣板)根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果調(diào)整截面,再進(jìn)行驗(yàn)算,直至滿(mǎn)足。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加勁肋結(jié)算與佈置4、腹板與翼緣焊縫的計(jì)算連接焊縫主要用於承受彎曲剪力,單位長(zhǎng)度上剪力為:當(dāng)梁上承受固定的集中荷載且未設(shè)支承了時(shí),上翼緣焊縫同時(shí)承受剪力T1及集中力F的共同作用,由F產(chǎn)生的單位長(zhǎng)度上的力V1為:第六章拉彎與壓彎構(gòu)建第一節(jié)概述第二節(jié)拉彎與壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定第四節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定第五節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)第六節(jié)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第一節(jié)概述拉彎與壓彎構(gòu)件實(shí)際上就是軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件,也就是為軸心受力構(gòu)件與受彎構(gòu)件的組合,典型的三種拉、壓彎構(gòu)件如下圖所示。同其他構(gòu)件一樣,拉、壓彎構(gòu)件也需同時(shí)滿(mǎn)足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)的要求。正常使用極限狀態(tài):滿(mǎn)足剛度要求。承載能力極限狀態(tài):需滿(mǎn)足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定三方面要求。截面形式:同軸心受力構(gòu)件,分實(shí)腹式截面與格構(gòu)式截面實(shí)腹式:型鋼截面與組合截面格構(gòu)式:綴條式與綴板式第二節(jié)拉、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度一、強(qiáng)度兩個(gè)工作階段,兩個(gè)特徵點(diǎn)彈性工作階段:以邊緣屈服為特徵點(diǎn)(彈性承載力)彈塑性工作階段:以塑性鉸彎距為特徵點(diǎn)(極限承載力)極限承載力聯(lián)立以上兩式,消去η,則有如下相關(guān)方程

--軸力單獨(dú)作用時(shí)最大承載力--彎距單獨(dú)作用時(shí)最大承載力如右圖所示,為計(jì)算方便,改用線性相關(guān)方程(偏安全)《規(guī)範(fàn)》公式關(guān)於±號(hào)的說(shuō)明--如右圖所示對(duì)於單對(duì)稱(chēng)截面,彎距繞非對(duì)稱(chēng)軸作用時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩種控制應(yīng)力狀況。不考慮塑性發(fā)展(γ=1.0)的情況直接承受動(dòng)力荷載時(shí);格構(gòu)式構(gòu)件,彎距繞虛軸作用時(shí);當(dāng)時(shí)。二、剛度一般情況,剛度由構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比控制,即:第三節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、概述實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在軸力及彎距作用下,即可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn),也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)(類(lèi)似梁)。兩方面在設(shè)計(jì)中均應(yīng)保證。二、彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定以右圖示理想的壓彎構(gòu)件為例考慮初彎曲的影響以受壓邊緣纖維屈服為破壞準(zhǔn)則,則有如果M=0,則構(gòu)件變?yōu)檩S心壓桿,

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