1、第二章 平臺設(shè)計,1,2,作業(yè)一：有一平臺結(jié)構(gòu)長44米，寬12米，高6米，在平臺兩端設(shè)置4*6米樓梯間。平臺活載標準值為12kN/m2. 要求： 1、柱、梁格、支撐布置（柱暫按H型鋼布置），并畫出平面、立面圖 2、鋪板計算（板和肋） 3、主梁、次梁、柱（包括柱腳）計算 4、畫出梁柱節(jié)點構(gòu)造、梁梁節(jié)點構(gòu)造，需計算的要計算。,第二章 平臺設(shè)計,3,1）構(gòu)成：板、次梁、主梁、柱、支撐；,2）傳力路線：,1、平臺鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、傳力線路和受力特點：,2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：,4,3）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

2、跨； d) 柱兩端常用鉸接，為軸壓桿。,2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：,5,2、柱間支撐形式：,平臺柱兩端都為鉸接時，必須設(shè)置柱間支撐,2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：,6,3、平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟,（1）結(jié)構(gòu)體系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距選擇：一般6-8米為經(jīng)濟柱距，但要結(jié)合功能要求； 柱截面形式選擇： 根據(jù)平臺高度選擇實腹柱還是格構(gòu)柱； b 梁系選擇：梁格布置體系選擇；一級次梁間距均勻， 間距1.5-2.5米；二級次梁（鋪板加勁肋）考慮板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱間支撐布置 支撐類型：一般為交叉撐，需要通道時用人字撐或門形撐； 支撐形式：使用交叉撐角度30-60度，若角度太大用復(fù)

3、合撐 （雙層或多層）； 支撐位置：一般為中間支撐或兩頭均設(shè)置支撐，若平臺較短 也可在一端設(shè)置一道支撐。,2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：,7,（1）初選構(gòu)件截面：需注意寬肢薄壁和等截面原則； 滿足局部穩(wěn)定要求。 （2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析（M，V，N） （3）構(gòu)件驗算：板、次梁、主梁、柱、支撐。對初選截面調(diào)整 驗算內(nèi)容包括：強度、整體穩(wěn)定，撓度 （4）節(jié)點構(gòu)造設(shè)計和計算 包括：梁柱節(jié)點，梁梁節(jié)點，柱腳和基礎(chǔ) （5）繪制施工圖,2.1 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)形式：,3、平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟,8,2.2 平臺鋪板設(shè)計,1、鋪板形式和構(gòu)造 1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加勁肋鋼板高度 L/12l/15,

4、 厚度大于其高度 間斷焊，每段長度大于15t; a) 花紋鋼板焊接連接:,9,b) 輕型預(yù)制鋼鋪板螺栓連接,2.2 平臺鋪板設(shè)計,10,c) 壓型鋼板鋼砼復(fù)合板抗剪銷連接,2.2 平臺鋪板設(shè)計,11,2、鋪板計算,2.2 平臺鋪板設(shè)計,1）四邊簡支板：,12,2、鋪板計算,2.2 平臺鋪板設(shè)計,2）單向受彎板：,13,3、鋪板加勁肋計算,考慮兩種荷載分布形式：梯形分布和均勻分布,2.2 平臺鋪板設(shè)計,14,1)穩(wěn)定計算不考慮,2)強度計算： 3)剪應(yīng)力計算：,4)撓度計算：,2.2 平臺鋪板設(shè)計,3、鋪板加勁肋計算,15,16,17,18,19,20,21,22,1、梁的連接形式,a)一般用型

5、鋼，但梁高大于300時，考慮用焊接H鋼， 主梁一般用“I”“H”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。 梁計算長度為柱軸線距離。,23,2、截面選擇型鋼梁,24,2、截面選擇焊接組合截面梁,A梁高估算：,h應(yīng)滿足三個條件,B腹板厚度估算：,C翼緣尺寸確定：,25,3、梁的計算：,1）強度計算：,D.折算應(yīng)力：,26,3、梁的計算：,2）剛度計算：,3）梁的整體穩(wěn)定；,符合下列情況之一時，可不計算梁的整體穩(wěn)定性。 上翼緣由連接牢固的鋪板，能阻止其側(cè)移時； 梁受壓翼緣的自由長度 與寬度之比 不超過規(guī)定時； 箱形梁高h與腹板間隔寬度 之比 時， 且 ；,

6、VTVT，VQVQ,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；,27,3、梁的計算：,3）梁的整體穩(wěn)定；,(2) 不符合上述條件時，則: 在最大剛度平面內(nèi)受彎時，應(yīng)滿足 ； 在兩個主平面內(nèi)受彎時，H形截面構(gòu)件應(yīng)滿足： (3) 無論何種情況，均要求梁的支座處應(yīng)能防止截面扭轉(zhuǎn)。,28,4）梁的局部穩(wěn)定：,3、梁的計算：,29,)縱向加勁肋布置在腹板高度 處（受壓區(qū)）,)橫向加勁肋間距一般為,)須滿足 （國外限制標準為300）（抵抗彎曲引起壓力）,)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；,)當(dāng) ，應(yīng)配縱向加勁肋和橫肋；,)當(dāng) 時，

7、應(yīng)配橫向加勁肋，并作抵抗剪力計算。,B. 組合梁腹板的局部穩(wěn)定：,a)加勁板的配置：,)當(dāng) 時，當(dāng) 時宜設(shè)構(gòu)造加勁肋， 時不設(shè)加勁肋；,30,B. 組合梁腹板的局部穩(wěn)定：,b）加勁肋的計算（分三種類型） ）僅配置橫向加勁肋 ）同時配置橫向和縱向加勁肋，受壓翼緣和縱向加勁肋間 的區(qū)格 ）同時配置橫向和縱向加勁肋，受拉翼緣和縱向加勁肋間 的區(qū)格,31,5）加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸：,3、梁的計算：,32,5）加勁肋的構(gòu)造和截面尺寸：,3、梁的計算：,33,3、梁的計算：,34,4.梁的拼接：,1)焊接拼接：,a) 對接焊,35,4.梁的拼接：,1)焊接拼接：,b) 拼接焊：,）翼緣拼接板及周邊焊縫受

8、力,）腹板拼接板受全部剪力； ）腹板拼接板受彎矩 。,式中 梁翼緣板中心到梁中和軸的距離， 翼緣板凈截面積；,36,4.梁的拼接：,2) 高強螺拴拼接 拼接應(yīng)用夾板，螺栓雙剪； 受力同拼接焊。,37,5.主、次梁連接：, 疊接：設(shè)計不需驗算，安裝方便，可做連續(xù)次梁， 占建筑空間高度大；,38,平接：要驗算、構(gòu)造復(fù)雜，不能傳遞彎矩，不占建筑空間。,5.主、次梁連接：,39,6.主梁的支座設(shè)計要求 傳遞壓力 ）主梁支座處有加勁肋，突緣；加勁肋要保持穩(wěn)定； ）要有足夠的接觸面?zhèn)鬟f鋼鋼，鋼砼的壓力；,40,6.主梁的支座設(shè)計要求 傳遞壓力,41,6.主梁的支座設(shè)計要求 傳遞壓力,42, 傳遞壓力 鉸接

9、支座轉(zhuǎn)動或滾動符合設(shè)計要求; 要能夠傳遞一定的側(cè)向水平推力，并維持側(cè)向穩(wěn)定； 要便于安裝。,6.主梁的支座設(shè)計要求,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,2.4 平臺柱設(shè)計 2.4.1、截面設(shè)計 1）按使用空間要求； ）考慮標準化及建筑模數(shù)要求； 3.6.9 ）考慮綜合經(jīng)濟指標的合理。 （大、小）,57,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,四）平臺柱網(wǎng)及柱間支撐,2 、平臺結(jié)構(gòu)支撐 柱間支撐設(shè)計原則： ）用雙向柱間支撐抵抗水平力。（柱按軸壓設(shè)計）； ）支撐布置在柱列中部以減小溫度效應(yīng)；（注意使用要求） ）

10、支撐常按柔性交叉設(shè)計。,58,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,四）平臺柱網(wǎng)及柱間支撐,2 、平臺結(jié)構(gòu)支撐 平臺水平支撐設(shè)計原則： ）平臺水平支撐一般為柔性交叉支撐； （角鋼） ）安裝時用水平支撐調(diào)節(jié)梁的相對位置； ）當(dāng)平臺平面內(nèi)剛度較弱時，平臺支撐將平臺水平力傳至柱間支撐。,59,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,五）軸壓實腹柱設(shè)計 1、 設(shè)計原則 選擇回轉(zhuǎn)半徑相對較大的對稱截面，提高柱的整體穩(wěn)定和剛度； 使兩個主軸方向的計算長細比盡可能接近，提高經(jīng)濟性； 便于連接； 構(gòu)造簡便，制造省工； 盡可能選用可直接采購的型材，以H型鋼及鋼管、方管為好。,60,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑

11、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,五）軸壓實腹柱設(shè)計,2、 設(shè)計步驟 選擇截面類型，截面面積 由此定截面規(guī)格； 確定柱高，柱支座點位置、形式； 計算 ， ，驗算 ， ；,150 柱，吊車梁下支撐,200 支撐, 查表求 ，選較小者 ；（注意當(dāng) 時不一定, 驗算整體穩(wěn)定 ；, 有截面削弱時驗算強度 ；,61,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,2、 設(shè)計步驟：, 驗算局部穩(wěn)定：,）工型：,腹板：,翼緣：,）箱型 或,）鋼管：,62,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,六）格構(gòu)柱設(shè)計,1、 截面選擇： 單肢截面面積： （假定長細比為70左右）；,2、整體穩(wěn)定驗算：, 公式： ，（式中按查表求得）；, 對虛軸，取

12、換算長細比查表取 ；,）對雙肢組合件：, 單肢截面選定：按A取型鋼，并使 (注意格構(gòu)柱體及單肢的軸線變化), ，（考慮折算長細比修正）。,a)綴板：,b)綴條：,）對四肢組合件：,a)綴板：,b)綴條：,63,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計, 對單肢長細比的構(gòu)造要求：,式中： 為單肢對11軸的長細比；綴件焊接取凈距，螺接取中距；,構(gòu)件截面中垂直于x軸的各綴條毛面積之和。,）綴條柱： 為 ， 中較大值， ；,）綴板柱： ， ，但當(dāng) 時， 。,3、抗剪計算：, 剪力V沿構(gòu)件全長不變： ，剪力由綴材面承擔(dān)；, 軸壓桿位于距柱端al處（0a1時取 1，當(dāng) 20時，取 20，為綴條最大長細比。,

13、 計算綴條連接時，強度折減系數(shù)0.85，受力取 ；, 橫綴條受力 ，截面一般同斜綴條。,5、綴板計算：, 假定反彎點在各桿件之中點；,0.6+0.0015 （等邊角鋼）,0.5+0.0025 （短邊相連的不等邊角鋼）,0.7（長邊相連的不等邊角鋼）, 綴板內(nèi)力：剪力： 彎矩：, 構(gòu)造要求：,）綴板厚度 且 ；,）同一截面處綴板線剛度之和不得小于柱較大分肢線剛度6倍。,65,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,七）柱頭柱腳：,1、柱頭設(shè)計要求：,2、柱頭分類：,）頂接（用于單層結(jié)構(gòu)）,（1）梁的支承加勁肋對準柱的腹板 （P52.圖248）,）側(cè)接（用于多層結(jié)構(gòu)，柱連續(xù)）,）滿足各傳力步驟的強度要求；,（1）側(cè)接于柱翼緣,（2）側(cè)接于柱腹板,）直承式：柱腳端部銑平，壓在底板上，焊接 （P53.圖251（a）,）靴梁式：柱與靴梁焊、靴梁再與底板焊，擴散壓力（P53.圖251（b、e）,）應(yīng)盡可能減小偏心；,）為施工留有調(diào)節(jié)余地。,（2）梁的支承加勁肋對線柱的翼緣 （有偏心）（P52.圖249）,（P52.圖250）,3、柱腳的形式：,66,第二章 平臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,4、柱腳的設(shè)計要求： 動桁架常見做法