平台钢结构设计同济大学

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ⅰ）构成：板、次梁、主梁、柱、支撑；ⅱ）传力路线：竖向荷载板次梁主梁柱水平荷载板次梁主梁基础ⅲ）受力特点：a)

竖向荷载为主要荷载；b)

板有单向和双向之分，钢板常以变形控制；c)梁分次梁、主梁，可连续或单跨；d)柱两端常用铰接，为轴压杆。1、平台钢结构的构成、传力线路和受力特点：第二章平台钢结构设计

建筑钢结构设计一）结构布置及结构形式：第二章平台钢结构设计

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2、平台构件的形式：ⅰ）板：a)花纹钢板焊接连接b)

轻型预制钢铺板螺栓连接第二章平台钢结构设计

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2、平台构件的形式：ⅰ）板：c)

压型钢板钢砼复合板抗剪销连接第二章平台钢结构设计

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2、平台构件的形式：ii)梁a)一般用型钢，主梁一般用“I”型钢或焊接“H”型钢。b)支座方式有连续梁叠接或简支梁平接，与柱连接时一般为铰接。

iii)柱：a)实腹柱；

b)格构柱第二章平台钢结构设计

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二）板的计算（略）．（分单向板、双向板，计算正应力和变形）三）梁的计算：1、截面选择

A．梁高估算：h应满足三个条件h≈hs[经济高度：hs≈3Wx2/5或hs=7h≥hmin[由梁的刚度条件确定：hmin＝h≤hmax[由建筑高度确定]]-30cm]B．腹板厚度估算：tw≥[按抗剪计算，按钢板规格]

C．翼缘尺寸确定：A1=-1/6twhw（近似公式）第二章平台钢结构设计

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三）梁的计算：2、强度计算：A．正应力a)单向弯曲：σ=b)双向弯曲：σ=

+式中Wnx,Wny相对于Mx,My处的对x轴，y轴的净截面抗弯模量。:塑性截面发展系数。对I形截面：=1.05,=1.2。对箱形截面：＝＝1.05；其他截面查规范，有疲劳荷载者：＝＝1.0≤fv

B．剪应力：≤f≤f式中：S—计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；V—剪力

tw—

腹板厚度I—毛截面惯性矩

fv—抗剪强度设计值第二章平台钢结构设计

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三）梁的计算：2、强度计算：C．局部压应力：（有集中荷载，无加劲肋）σc=F—集中荷载（考虑动力系数）ψ—集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁ψ=1.35，其它ψ=1.0；lz=a+5hy+2hk,a=50mm,hy：梁顶至腹板计算高度之距离，hk轨道高度，对无轨梁hk=0≤D．折算应力：≤f式中σ、τx、σc腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力，剪应力和局部压应力。σ和σc以拉应力为正，压应力为负。σ=y1,式中In—梁净截面惯性矩；y1—所计算点至中和轴距离；β1—强度增大系数：当σ与σc异号时，β1=1.2，同号或σc=0时

β1=1.1第二章平台钢结构设计

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三）梁的计算：3、刚度计算：VT≤[VT]，VQ≤[VQ][VT]

—全部荷载标准值产生的挠度（减去预拱值）的容许值；[VQ]

—可变荷载标准值产生的挠度容许值；预拱值一般为恒载＋1/2活载下的挠度值。A．符合下列情况之一时，可不计算梁的整体稳定性。4、梁的整体稳定a)在最大刚度平面受弯时，应满足B．不符合条件A时，则：a)梁上翼缘有连接牢固的铺板，能阻止其侧移时；b)梁受压翼缘的自由长度l1与宽度b1之比不超过表2-4的规定时；c)箱形梁高h与两腹板间隔宽度b0之比h/b0≤6时，若l1/b0≤95(235/fy)；≤f；—梁的整体稳定系数，按附录D—2定：b)在两个主平面内受弯时，H型截面构件应满足：≤f；+C.无论何种情况，均要求梁的支座处应能防止截面扭转。第二章平台钢结构设计

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三）梁的计算：5、梁的局部稳定：A．组合梁翼缘板的局部稳定应符合下列要求：a)工字型

b)箱形B.组合梁腹板的局部稳定：a)加劲板的配置：ⅰ)当时，当时宜设构造加劲肋，时不设加劲肋；第二章平台钢结构设计

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a)加劲板的配置：ⅵ)纵向加劲肋布置在腹板高度处（受压区）ⅶ)横向加劲肋间距一般为ⅳ)须满足（国外限制标准为300）（抵抗弯曲引起压力）ⅴ)梁的支座处和上翼缘受较大固定集中力处，宜设支承加劲肋；ⅲ)当，应配纵向加劲肋和横肋；ⅱ)当时，应配横向加劲肋，并作抵抗剪力计算。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院ⅰ）仅用横向加加劲肋（复合型型受力）计算式式用（2-38a）式（2-38b）表2-5（2-38c）（2-38d）条件（1）非条件（2）者条件（2）：不小于表2-6值（以一个半波屈屈曲）（2-38e）；（2-38d）表2-5；（2-38c）（2-38b）表2-5（2-38c）小于表2-6值值（以两个半波屈屈曲）但查时时以代代（2-38d）b)加劲肋的计算：：（分三种类型型）第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院ⅱ）同时加横肋肋和纵肋区格ⅠⅠ（纵向压力较较大）计算式：：（2-39a）（2-39b）（2-39c）（2-38d）条件（1）非条件（2）条件（2）：一个半波屈曲（2-39d）取（2-38d）取（2-39b）（2-39c）取两个半波屈曲（2-38d）（2-39c）注其中时时区格Ⅱ（弯曲应力和剪剪应力为主）计计算式：（2-40a）（2-40b）（2-40c）（2-38d）ⅲ）同时加横肋肋，纵肋和短柱柱时，仅在计算算区格Ⅰ时用短短肋间距a，代替横加劲肋间间距a，其余同ⅱ。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院c）加劲肋的构造和和截面尺寸：ⅰ)加劲肋一般双面面对称配置；ⅱ）横肋外伸宽度，，厚度；；ⅲ）在同时有纵、横横向肋时；横肋截面对梁轴轴（z轴）应满足：，，纵肋截面对腹板板中心（y轴）应满足：ⅳ）横肋内侧上、下下端切斜角，宽宽，高高，，但不大于40×60；ⅵ）支承加劲肋应作作端面承压验算算:ⅴ）支承加劲肋应作作整体稳定计算算：,其中A——加劲肋和两侧范范围内腹腹板面积，取取。ⅶ）支承加劲肋下伸伸自由高度不大大于厚度的2倍倍。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院6．梁的拼接：：①焊接拼接：a)对接焊ⅰ）翼缘对接焊焊缝与腹板对接接焊缝尽可能错错开距离；ⅱ）腹板对接焊焊缝离开加劲板板距离大于10；ⅲ）焊缝设在内内力较小处，焊焊缝强度不足时时可用斜焊缝；；ⅳ）上、下翼缘缘对接焊缝开V型坡口，便于俯俯焊；ⅴ）预留一段翼翼缘与腹板间的的焊缝到工地焊焊，以减少焊接接应力。a1)对接焊a2)对接焊翼缘第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院6．梁的拼接：：①焊接拼接：b)拼接焊：ⅰ）翼缘拼接板板及周边焊缝受受力；ⅱ）腹板拼接板板受全部剪力；；ⅲ）腹板拼接板板受弯矩。。②高强螺栓拼接：：ⅰ）拼接应用夹夹板，螺栓双剪剪；ⅱ）受力同拼接接焊。，式中————梁翼缘板中心心到梁中和轴的的距离，——翼缘板净截截面积；7．主、次梁连连接：①叠接（P29图2～26）：设计不需验算，，安装方便，可可做连续次梁，，占建筑空间高高度大；②平接（P30图2～27）：要验算、构造复复杂，不能传递递弯矩，不占建建筑空间。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院8．主梁的支座座设计要求①传递压力ⅰ）主梁支座处有加加劲肋，突缘；；加劲肋要保持持稳定；ⅱ）要有足够的的接触面传递钢钢－钢，钢－砼砼的压力；第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院8．主梁的支座座设计要求①传递压力ⅰ）主梁支座处有加加劲肋，突缘；；加劲肋要保持持稳定；ⅱ）要有足够的的接触面传递钢钢－钢，钢－砼砼的压力；第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院8．主梁的支座座设计要求①传递压力ⅰ）主梁支座处有加加劲肋，突缘；；加劲肋要保持持稳定；ⅱ）要有足够的的接触面传递钢钢－钢，钢－砼砼的压力；第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院8．主梁的支座座设计要求①传递压力②铰接支座转动或或滚动符合设计计要求;③要能够传递一定定的侧向水平推推力，并维持侧侧向稳定；④要便于安装装。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院8．主梁的支座座设计要求①传递压力②铰接支座转动或或滚动符合设计计要求;③要能够传递一定定的侧向水平推推力，并维持侧侧向稳定；④要便于安装装。计算支座加劲肋宽度度、厚度支撑加劲肋（有有突缘）计算：：轴压柱、突缘缘断面承压、焊焊缝、柱加劲肋第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院四）平台柱网及及柱间支撑1、柱网布置原则ⅰ）按使用空间间要求；ⅱ）考虑标准化化及建筑模数要要求；3.6.9ⅲ）考虑综合经经济指标的合理理。（（大、小）第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院四）平台柱网及及柱间支撑2、平台结构支撑①柱间支撑设计原原则：ⅰ）用双向柱间间支撑抵抗水平平力。（柱按轴轴压设计）；ⅱ）支撑布置在柱列列中部以减小温温度效应；（注注意使用要求））ⅲ）支撑常按柔柔性交叉设计。。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院四）平台柱网及及柱间支撑2、平台结构支撑②平台水平支撑设设计原则：ⅰ）平台水平支撑一一般为柔性交叉叉支撑；（角钢）ⅱ）安装时用水水平支撑调节梁梁的相对位置；；ⅲ）当平台平面面内刚度较弱时时，平台支撑将将平台水平力传传至柱间支撑。。第二章平台台钢结构设计建筑钢结构设计计同济大学土木工工程学院五）轴压实腹柱柱设计1、设计原则①选择回转半径径相对较大的对对称截面，提高高柱的整体稳定定和刚度；②使两个主轴方向向的计算长细比比尽可能接近，，提高经济性；；③便于连接；④构造简便，，制造省工；⑤尽可能选用用可直接采购的的型材，以H型钢及钢钢管、方方管为好好。第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院五）轴压压实腹柱柱设计2、设计步骤骤①选择截面面类型，，截面面面积由此定截截面规格格；②确定柱高高，柱支支座点位位置、形形式；③计算，，，，验验算，，；；150柱，吊车车梁下支支撑200支撑④查表求，，选选较小者者；；（注意意当时时不不一定⑤验算整体体稳定；；⑥有截面削削弱时验验算强度度；第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院2、设计步骤骤：⑦验验算局部部稳定：：ⅰ）工型型：腹板：翼缘：ⅱ）箱型型或或ⅲ）钢管管：第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院六）格构构柱设计计1、截面选择择：①单肢截面面面积：：（（假定定长细比比为70左右））；2、整体体稳定验验算：①公式：，，（（式中按按查表求求得）；；②对虚轴，，取换算算长细比比查表取取；；ⅰ）对双双肢组合合件：②单肢截面面选定：：按A取型钢，，并使(注意格格构柱体体及单肢肢的轴线线变化)③，（考虑虑折算长长细比修修正）。。a)缀板：b)缀条：ⅱ）对四四肢组合合件：a)缀板：b)缀条：第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院③对单肢长长细比的的构造要要求：式中：为为单肢肢对1－－1轴的的长细比比；缀件件焊接取取净距，，螺接取取中距；；——构件截面面中垂直直于x轴的各缀缀条毛面面积之和和。ⅰ）缀条条柱：为为，，中中较大值值，；；ⅱ）缀板板柱：，，，，但当当时时，，。。3、抗剪剪计算：：①剪力V沿构件全全长不变变：，，剪力由由缀材面面承担；；②轴压杆位位于距柱柱端al处（0<a<1））的支撑力力当(a不能过分分接近0、1，，因规范范：为了了减小长长细比…)4、缀条条验算：：①缀条内力力：：分配到到一个缀缀面上的的剪力：缀条与与水平面面的交角角单缀条：：n=1;交叉缀条条：n=2。。第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院②缀条稳定定计算：：――考虑虑单面连连接时强强度折减减系数；；当>1时时取＝＝1，当<20时，，取＝＝20，为缀缀条最大大长细比比。③计算缀条条连接时时，强度度折减系系数0.85，，受力取取；；④横缀条受受力，，截面面一般同同斜缀条条。5、缀板板计算：：①假定反弯弯点在各各杆件之之中点；；0.6+0.0015（（等边角角钢）0.5+0.0025（（短边相相连的不不等边角角钢）0.7（（长边相相连的不不等边角角钢）②缀板内力力：剪力力：弯弯矩矩：③构造要求求：ⅰ）缀板板厚度且且；；ⅱ）同一一截面处处缀板线线刚度之之和不得得小于柱柱较大分分肢线刚刚度6倍倍。第二章平平台台钢结构构设计建筑钢结结构设计计同济大学学土木工工程学院院七）柱头头柱脚：：1、柱头头设计要要求：2、柱头头分类：：ⅰ）顶接接（用于于单层结结构）（1）梁梁的支承承加劲肋肋对准柱柱的腹