轻型门式刚架结构-刚架设计之刚架柱和梁的设计

钢结构专业课件刚架柱和梁的设计—计算长度计算计算长度应取为h0=

h（1）柱脚铰接，按下表查，表中

s—半跨斜梁长度，

—斜梁换算长度系数此表相当于GB50018规范附表A3.2的计算长度系数

乘以变截面柱在刚架平面内的计算长度查表法刚架柱和梁的设计—计算长度计算变截面柱在刚架平面内的计算长度查表法

柱脚铰接楔形柱的计算长度系数

刚架柱和梁的设计—计算长度计算（2）多跨刚架中间柱为摇摆柱时，边柱的计算长度为计算边柱

时s取lb；摇摆柱的计算长度系数取为

=1.0。坡度大于1：5时，要考虑横梁轴力的不利影响。

变截面柱在刚架平面内的计算长度查表法图4计算边柱时的斜梁长度刚架柱和梁的设计—计算长度计算由一阶分析侧移刚度K=H/u后，柱计算长度系数由下列公式计算：（1）对单跨对称刚架：

当柱脚铰接时当柱脚刚接时有摇摆柱时乘以变截面柱在刚架平面内的计算长度一阶分析法图5一阶分析时的柱顶侧移刚架柱和梁的设计—计算长度计算

（2）对中间柱为非摇摆柱的多跨刚架：当柱脚铰接时当柱脚刚接时变截面柱在刚架平面内的计算长度一阶分析法刚架柱和梁的设计—计算长度计算计入P—∆效应变截面柱在刚架平面内的计算长度二阶分析法图6变截面构件钢结构专业课件刚架柱和梁的设计—宽厚比和腹板屈曲后强度应用梁柱的翼缘，不能发生局部失稳，要求受压翼缘：对于梁柱的腹板:腹板应按规程要求计算有效宽度。梁柱板件宽厚比限值图1截面尺寸刚架柱和梁的设计—宽厚比和腹板屈曲后强度应用

当腹板全部受压时,he=

hw

当腹板部分受拉时，拉区全部有效，压区有效宽度为

he=

hc腹板的有效宽度(工字形截面腹板)图2有效宽度分布刚架柱和梁的设计—宽厚比和腹板屈曲后强度应用当腹板边缘最大应力

1<f时，计算

时可用R

1代替式fy

，R为抗力分项系数，对Q235和Q345钢，

R=1.1。当截面全部受压，即

>0时

当截面部分受拉，即

<0时

腹板的有效宽度(工字形截面腹板)刚架柱和梁的设计—宽厚比和腹板屈曲后强度应用腹板高度变化的区格，考虑屈曲后强度，其抗剪承载力设计值应按下列公式计算：腹板屈曲后强度利用刚架柱和梁的设计—宽厚比和腹板屈曲后强度应用2)腹板屈曲后强度利用:在进行刚架梁、柱截面设计时，为了节省钢材允许腹板发生局部构件的屈曲，并利用其屈曲后强度。(3)腹板的有效宽度：当工字形截面梁、柱构件的腹板受弯及受压利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算其截面几何特性。钢结构专业课件刚架柱和梁的设计—梁设计门式刚架斜梁截面特点:为了节省材料，依据斜梁弯矩分布通常有多短楔形变截面或等截面粱段组成。刚架梁的设计内容：

有效截面判定(应用腹板屈曲后强度）

强度计算(M、V、N应满足限值

）梁整体稳定计算

腹板加劲肋设置

挠度计算刚架柱和梁的设计—梁设计工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度梁强度计算刚架柱和梁的设计—梁设计变截面刚架梁的整体稳定性承受线性变化弯矩的楔形变截面梁段的稳定计算梁稳定性计算刚架柱和梁的设计—梁设计1)梁腹板应在与中柱连接处、较大集中荷截作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。中间加劲肋的设置应满足屈曲后强度计算要求。中间加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外，还应承受拉力场产生的压力：2)当验算加劲肋稳定性时，其截面应包括每侧宽度范围内的腹板面积，计算长度取hw。梁腹板加劲肋的配置钢结构专业课件刚架柱和梁的设计—柱设计构件设计思路：

隔离构件——计算简图—内力分析(M、N

、V)—进行计算

无吊车：采用楔形柱。

有吊车：采用等截面钢柱刚架柱和梁的设计—柱设计刚架柱计算内容：

有效截面判定(应用腹板屈曲后强度)

强度计算(M、V、N应满足限值)

整体稳定计算(刚架平面内稳定，刚架平面外稳定)

侧移刚度计算刚架柱和梁的设计—柱设计楔形腹板抗剪承载力楔形工字形截面构件腹板的受剪板幅，其抗剪承载力设计值应按下列公式计算：刚架柱和梁的设计—柱设计参数应按下列公式计算：式中：受剪板件的屈曲系数；当不设横向加劲肋时，取

刚架柱和梁的设计—柱设计钢架柱的强度计算：工字形截面压弯构件在剪力V,弯矩M和轴力N共同作用下的强度应满足：当V≤0.5Vd

时当0.5Vd

＜V≤Vd时当截面为双轴对称时，两翼缘所能承受的弯矩;刚架柱和梁的设计—柱设计变截面柱的整体稳定计算变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算为等效弯矩系数，有侧移刚架柱取1.0杆件轴心受压稳定系数刚架柱和梁的设计—柱设计变截面柱的整体稳定计算变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算为楔形构件的小头截面与大头截面由弯矩产生的应力比值汪意：(1)φy----杆件轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数按支布置确定计算