《平台钢结构设计》PPT课件.ppt

,2 平台钢结构设计,学什么？难点和重点？,重点和难点 1 合理的结构布置 2 平台结构中主要构件梁、板、柱的设计 3 梁、板、柱与其它相关构件的连接设计,2.1概述 2.1.1 平台钢结构应用 应用：工业厂房中的设备支承平台、走道平台、检修平台、操作平台等。民用建筑中的楼层和立体车库等。 分类：室内平台、室外平台、承受静力荷载和承受动力荷载平台以及生产辅助平台和重、中、轻型操作平台等。 权重：约占厂房全部结构用钢量的30。 设计考虑：工艺生产的要求，平台布置、选材、制造安装等方面注意结构的合理性。,2.1.2 平台钢结构类型 根据使用荷载不同分类： 一般平台(即轻型平台)：使用荷载2kNm左右; 如人行走道、单轨吊车检修等的通行平台。 普通操作平台：使用荷载4.08.0kNm 如检修平台、有小型设备及少量堆料的操作平台、施工平台等； 重型操作平台：使用荷载为10.0kNm以上或有行车及振动荷载的平台。 如炉顶平台、炼钢车间操作平台、铸锭平台、轧钢车间均热炉平台及电炉操作平台,2.1.3 平台钢结构布置 一 、结构布置要求： 1.满足使用功能和生产工艺操作的的净空要求。一般通行平台净空高度不小于1.9m，宽度不应小于o.7m，局部最小宽度不得小于o.4 m。 2.考虑平台上较大固定设备的位置以及大直径管道等的吊挂位置，尽量将这些荷载直接作用平台粱、柱上. 3.轻型平台利用厂房结构及其他承重结构的条件，将平台的梁、板支承在厂房柱及大型设备或其他结构上。 4.较大动力荷载或有重型设备、重储物的平台，宜与厂房柱脱开，直接支承于独立柱上。 5。重型平台一侧支承于厂房柱或建筑物墙体，另一侧设独立柱。应加设柱间支撑。,二 梁格布置 充分利用铺板的允许跨距合理布置梁格 简式梁格：只有主梁，适用于梁跨度较小的情况； 普通式梁格：有次梁和主梁，次粱支承于主梁上； 复式梁格：除主梁和纵向次粱外，还有支承于纵向次梁上的横向次梁。,三、平台钢结构的构成、传力路线和受力特点 （1）构成：板、次梁、主梁、柱、支撑； （2）传力路线： 竖向荷载板次梁主梁柱基础 水平荷载板次梁主梁支撑/柱基础,（3） 受力特点 竖向荷载为主要荷载； 板有单向和双向之分，钢板常以变形控制； 梁分次梁、主梁，可连续或单跨； 柱两端常用铰接，为轴压杆。,2. 2 平台铺板设计 一、 平台铺板构造类型 轻型钢铺板：有花纹钢板、带肋钢板和冲泡钢板等。 混凝土预制板：使用比较方便，梁的间距可较大 压型钢板与钢筋混凝土组合楼板：钢板单受力、混凝土单受力、共同受力,二、平台板计算 单向简支板、四边简支双向板 控制值：弯曲强度、挠度,2.3 钢结构平台柱与平台支撑 一、 钢平台柱 1. 一般宜设计成等截面柱： 实腹柱、格构柱 2 .一般按轴心受压构件设计。柱的长细比不宜大于150 3 .柱上下两端一般设计为铰接，对于承受较大荷载的柱，应设计成上端为铰接，下端为刚接。 4.柱脚底板厚度按柱基础对底板的反压力所产生的弯矩计算定，但不得小于柱肢的最小厚度及10mm。,二、柱网布置原则 （1）按使用空间要求； （2）考虑标准化及建筑模数要求； （3）考虑综合经济指标的合理,三. 平台结构支撑 （1）柱间支撑设计的原则 用双向柱间支撑抵抗水平力；（柱按轴压设计） 支撑布置在柱列中部以减小温度效应； 支撑常按柔性交叉设计。 （2）平台水平支撑设计原则 平台水平支撑一般为柔性交叉支撑； 安装时用水平支撑调节梁的相对位置； 平台平面内刚度较弱时，支撑将平台水平力传至柱间支撑。,2.4 平台梁的设计,钢平台梁一般宜设计成截面不变的热轧普通工字钢或槽钢. 2 钢平台梁的挠度不应大于下列数值： 设有重轨道的梁l/600 没有轨道的主梁l/400 没有轨道的其它梁l/250 平台梁设计一般可不考虑塑性变形,一、截面选择 原则：强度、稳定、刚度、经济性等要求 1、截面高度 （1）容许最大高度hmax净空要求； （2）容许最小高度hmin 由刚度条件确定，以简支梁为例,取荷载标准值qk：,（3）梁的经济高度he 经验公式：,2、腹板高度hw 因翼缘厚度较小，可取hw比h稍小，满足50的模数。 3、腹板厚度tw 由抗剪强度确定： 一般按上式求出的tw较小，可按经验公式计算： 构造要求： 4、初选翼缘宽度bf： ：,综上所述，梁的高度应满足：,一般bf以10mm为模数，t以2mm为模数,且不小于8mm。,二、截面验算,截面确定后，求得截面几何参数Ix Wx Iy Wy 等。 1、强度验算：抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折 算应力；p14 2、整体稳定验算； 3、局部稳定验算，对于腹板一般通过加劲肋来保证 4、刚度验算； 5、动荷载作用，必要时尚应进行疲劳验算。,三、焊接组合梁截面沿长度的改变,一般来讲，截面M沿L改变，为节约钢材，将M较小区段的梁截面减小，截面的改变有两种方式： 1、改变翼缘板截面 （1）单层翼缘板，一般改变bf，而t不变，做法如图：,（2）多层翼缘板，可采用切断外层翼缘板的方法，断 点计算确定，做法如图：,为了保证，断点处能正常工作，实际断点外伸长度l1应满足：,1）端部有正面角焊缝时： 当hf 0.75t1时： l1 b1 当hf 0.75t1时： l1 1.5b1 2）端部无正面角焊缝时：l1 2b1 b1 、t1-外层翼缘板的宽度和厚度；hf -焊脚尺寸。,2、改变梁高 具体做法如图：,四、焊接组合梁翼缘焊缝计算,单位长度上的焊缝剪力腹板剪力V1：,将腹板剪力V1代入下式,当有集中力作用而又未设加劲肋时，应进行折算应力计算：,2.5 梁的拼接、连接和支座,一、梁的拼接 1、型钢梁的拼接：,2、组合梁的拼接： 焊接拼接 对接焊 ）翼缘对接焊缝与腹板对接焊缝尽可能错开距离； ）腹板对接焊缝离开加劲板距离大于 10tw ； ）焊缝设在内力较小处，焊缝强度不足时可用斜焊缝 ）上、下翼缘对接缝开V型坡口，便于俯焊； ）预留一段翼缘与腹板间的焊缝到工地焊，以 减少焊接应力。,组合梁的拼接：,拼接处对接焊缝不能与基本 金属等强时,受拉翼缘焊缝 应计算确定； 翼缘拼接板的内力应按下式 计算: N1=Afnf Afn-被拼接翼缘板净截面面积。,腹板拼接板及其连接承担的内力为： 1）拼接截面处的全部剪力v； 2）按刚度分配到腹板上的弯矩Mw：, 拼接板焊接 ）翼缘拼接板及周边焊缝受力 式中 梁翼缘板中心到梁中和轴的距离 上翼缘板净截面积 ）腹板拼接板受全部剪力； ）腹板拼接板受弯距,(2) 高强螺拴拼接 拼接应用夹板，螺栓双剪； 受力同拼接焊。,二、 主、次梁连接 (1)叠接：连接不须验算，安装方便，可做连续 次梁，占建筑空间高度大；,(2)平接：要验算，构造复杂，不能传递弯矩， 不占建筑空间。,三、梁的支座 (1) 传递压力 主梁支座处有加劲肋，突缘。加紧肋要保证稳定性。 要有足够的接触面传递钢-钢，钢-砼的压力 (2)