华科建筑钢结构第二章钢结构设计

第二章平台钢构造设计本章重点和难点1合理的构造布置2平台构造中主要构件梁、板、柱的设计3梁、板、柱与其它相关构件的衔接设计第二章平台钢构造设计2023/12/292第二章平台钢构造2.1概述2.1.1平台钢构造运用运用：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、接受静力荷载和接受动力荷载平台以及消费辅助平台和重、中、轻型操作平台等。权重：约占厂房全部构造用钢量的30％。设计思索：工艺消费的要求，平台布置、选材、制造安装等方面留意构造的合理性。第二章平台钢构造设计2023/12/293第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.1.2平台钢构造类型根据运用荷载不同分类：普通平台(即轻型平台)：运用荷载2kN／m²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：运用荷载4.0～8.0kN／m²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：运用荷载为10.0kN／m²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2023/12/294第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.1.3平台钢构造布置一、构造布置要求1.满足运用功能和消费工艺操作的的净空要求。普统统行平台净空高度不小于1.9m，宽度不应小于0.7m部分最小宽度不得小于0.4m。2.思索平台上较大固定设备的位置及大直径管道等的吊挂位置，尽量将荷载直接作用平台粱、柱上.3.轻型平台利用厂房构造及其他承重构造的条件，将平台的梁板支承在厂房柱及大型设备或构造上。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。2023/12/295第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计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：只需主梁，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。2023/12/296第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计三、平台钢构造的构成、传力道路和受力特点〔1〕构成：板、次梁、主梁、柱、支撑；〔2〕传力道路：竖向荷载→板→次梁→主梁→柱→根底程度荷载→板→次梁→主梁→支撑/柱→根底(3〕受力特点①竖向荷载为主要荷载；②板有单向和双向之分，钢板常以变形控制；③梁分次梁、主梁，可延续或单跨；④柱两端常用铰接，为轴压杆。2023/12/297第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计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：运用比较方便，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2023/12/298第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计二、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2023/12/299第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.3平台梁的设计钢平台梁普通宜设计成截面不变的热轧普通工字钢或槽钢.钢平台梁的挠度不应大于以下数值：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平台梁设计普通可不思索塑性变形2023/12/2910第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.3.1-2、截面设计〔型钢梁略〕一、截面选择原那么：强度、稳定、刚度、经济性等要求1、截面高度〔1〕允许最大高度hmax—净空要求；〔2〕允许最小高度hmin由刚度条件确定，以简支梁为例,取荷载规范值qk：2023/12/2911第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计〔3〕梁的经济高度he阅历公式：梁的高度应满足：2、腹板厚度tw由抗剪强度确定： 普通按上式求出的tw较小，可按阅历公式计算：构造要求：2023/12/2912第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计二、截面验算截面确定后，求得截面几何参数IxWxIyWy等。 1、强度强度验算：抗弯强度、抗剪强度、局压强度、折算应力； 2、整体稳定验算； 3、部分稳定验算，对于腹板普统统过加劲肋来保证 4、刚度验算； 5、动荷载作用，必要时髦应进展疲劳验算。2023/12/2913第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计三、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V1：2023/12/2914第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.3.3梁的拼接1、组合梁的拼接：焊接拼接①对接焊ⅰ〕翼缘对接焊缝与腹板对接焊缝尽能够错开间隔；ⅱ〕腹板对接焊缝分开加劲板间隔大于10tw；ⅲ〕焊缝设在内力较小处，焊缝强度缺乏时可用斜焊缝ⅳ〕上、下翼缘对接缝开V型坡口，便于俯焊；ⅴ〕预留一段翼缘于腹板间的焊缝到工地焊，以减少焊接应力。2023/12/2915第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计1组合梁的拼接：≥10tw~500~50012344551245345拼接处对接焊缝不能与根本金属等强时,受拉翼缘焊缝应计算确定；翼缘拼接板的设计内力应按下式计算:N1=AfnfAfn--被拼接翼缘板净截面面积。2023/12/2916第二章平台钢构造腹板拼接板及其衔接承当的内力为：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：第二章平台钢构造设计2023/12/2917第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计拼接板焊接验算ⅰ〕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间隔——翼缘板净截面积ⅱ〕腹板拼接板受全部剪力；ⅲ〕腹板拼接板受弯距2023/12/2918第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计高强螺拴拼接①拼接运用夹板，螺栓双剪；②受力同拼接焊。2023/12/2919第二章平台钢构造第二章平台钢构造设计2.3.4主、次梁衔接叠接设计不需验算，安装方便，可做延续次梁，占建筑空间高度大；2023/12/2920第二章平台钢构造2.3.4主、次梁衔接平接：要验算，构造复杂，不能传送弯距，不占建筑空间。第二章平台钢构造设计2023/12/2921第二章平台钢构造2.3.5梁的支座(1)传送压力①主梁支座处有加劲肋，突缘。加紧肋要保证稳定性。②要有足够的接触面传送钢-钢，钢-砼的压力(2)铰接支座转动或滚动要符合设计要求；(3)要可以传送一定的侧向程度推力；(4)要便于安装。2023/12/2922第二章平台钢构造2.3.5梁的支座支于砌体或混凝土上的支座有三种方式：2023/12/2923第二章平台钢构造2.3.5梁的支座铰轴式支座的圆柱形枢轴，当接触面中心角θ≥90o时，其承压应力应满足：2023/12/2924第二章平台钢构造2.3.5梁的支座br为了防止弧形支座的弧形垫块和滚轴支座的滚轴被劈裂，其圆弧面与钢板接触面的承压力，应满足：2023/12/2925第二章平台钢构造2.4.1钢平台柱1.普通宜设计成等截面柱：实腹柱、格构柱2.普通按轴心受压构件设计。柱的长细比不宜大于1503.柱上下两端普通设计为铰接，对于接受较大荷载的柱，应设计成上端为铰接，下端为刚接。4.柱脚底板厚度按柱根底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。

2.4平台柱和柱间支撑设计2023/12/2926第二章平台钢构造2.4.2柱网布置〔1〕按运用空间要求；〔2〕思索规范化及建筑模数要求；〔3〕思索综合经济目的的合理2023/12/2927第二章平台钢构造2.4.3平台柱的柱间支撑〔1〕柱间支撑设计的原那么①用双向柱间支撑抵抗程度力；〔柱按轴压设计〕②支撑布置在柱列中部以减小温度效应；③支撑常按柔性交叉设计。〔2〕平台程度支撑设计原那么①平台程度支撑普通为柔性交叉支撑；②安装时用程度支撑调理梁的相对位置；③平台平面内刚度较弱时，支撑将平台程度力传至柱间支撑2023/12/2928第二章平台钢构造2.4.3平台柱的柱间支撑2023/12/2929第二章平台钢构造2.4.4柱头与柱脚柱头一柱头：实腹式传力道路：梁焊缝突缘垫板柱顶板焊缝加劲肋焊缝‚柱身有时，当荷载较大时，加劲肋高度h1将很大，显然构造不合理，这时，可将腹板切开一个缺口，将两边的加劲肋连为一体，这时，四条焊缝就都只接受N/4力并均匀受剪2023/12/2930第二章平台钢构造2.4.4柱头与柱脚柱头格构式柱头传力道路：梁→垫板→柱顶板→加劲肋→缀板→柱肢缀板与加劲肋受力方式一样。加劲肋的抗弯及抗剪强度应进展计算。侧面和梁衔接的柱头按V=1.25N计算承托焊缝2023/12/2931第二章平台钢构造2.4.4柱头与柱脚柱脚通常为铰接。传力道路：柱肢→靴梁→底板→混凝土根底通常柱肢制造稍短一些，其与底板用构造焊缝相连，不计受力。计算自下而上，即从底板开场，从柱底板放大的概念上讲，可以将柱脚定义为“柱鞋〞