门式刚架的设计
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YJK门式刚架设计用户例题展示:例题:单跨双坡门式刚架1.设计条件刚架跨度30m,柱高6m,柱距6m,屋面坡度1/10,柱网及平面布置见图,刚架形式及几何尺寸见图,屋面及墙面为压型钢板复合板。
檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢,檩条间距1.5m,钢材采用Q345钢。
2.荷载(1)永久荷载标准值(水平投影)屋面板及保温屋 0.35 KN/m2檩条、拉条、支撑等 0.05 KN/m2悬挂设备及照明灯 0.10 KN/m2合计 0.5KN/m2;(2)可变荷载标准值屋面活荷 0.5KN/m2(3)风荷载标准值基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值;风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。
当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用,;风荷载体型系数按荷载规范表8.3.1取用。
3.构件设计(1)门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为:变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为:变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12;(2)压型钢板厚度0.6mm。
(3)檩条选用C型薄壁卷边槽钢,檩条间距1.5m,(4)屋面支撑系统:水平交叉支撑采用(5)边跨及屋脊系杆采用圆钢管(6)柱间交叉支撑采用角钢L80x6;(7)抗风柱截面为H400x250x8x10.一:建模型采用普通建模方式1:布置网格2:布置门式刚柱、门式刚梁(1)变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边(2)由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮,可以填写偏轴偏心来实现,并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心;也可以不考虑柱偏心避免建模的繁琐,使两边跨轴线向屋脊线各移动H(小头)/2,轴线跨度减小400即可。
如下轴线网格:3:布置柱间支撑及抗风柱4:布置屋面系杆、交叉支撑5:点高找坡使用三点点高时首先要选择三点来确定一个面,然后选择在这个面上的构件。
门式钢架设计主要规范及注意事项1、门规的适用条件详《门规》1.0.22、常用尺寸:跨度9~36m(大于36m时柱脚宜刚接)柱距6~9m 大于9m 檩条采用桁架式。
高度:有桥式吊车高度不宜大于12m。
坡度:不小于5%,有夹芯板时宜大于10%,否则容易漏雨。
柱脚:最小尺寸为300mm,否则地脚螺栓无法安装。
梁高:最小尺寸为300mm,否则高强螺栓无法安装。
3、荷载取值:恒荷载(以实例计算):(1)屋面双层彩钢板(每层0.6mm) 6.65x2=13.3kg/m2 (2)100mm厚岩棉保温(岩棉密度100~150kg/m3,此处取100 kg/m3)100x0.1=10 kg/m2 (3)屋面檩条(计算檩条活荷载按0.5 KN/m2,檩条规格按C220X75X2.0X2.2 檩条间距按1.2m) 6.77/1.2=5.64 kg/m2 (4)屋面水平交叉支撑(按2Φ22 分摊到每榀钢架为1根,及水平刚性系杆取)1 kg/m2 (5)拉条(按2Φ12 0.888x2/6=0.296 )加檩托板取 0.3 kg/m2合计(具体根据实际情况计算):30.24 kg/m2取0.3KN /m2 活荷载:一般取0.3KN /m2详《门规》3.2.2 《钢规》3.2.1。
风荷载与地震荷载:不同时考虑详《门规》3.2.5.5温度荷载:《门规》4.3.1 《钢规》8.1.54、柱脚设计:《门规》4.1.4 根据经验跨度大于36m时柱脚宜刚接《门规》7.2.17 《抗规》9.2.16柱脚锚栓:《门规》7.2.18 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。
锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定,锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。
锚栓的直径不宜小于24mm,且应采用双螺帽。
《门规》7.2.19计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时。
应计入柱间支撑产生的最大竖向分力,且不考虑活荷载(或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响,恒荷载分项系数应取1.0 。
1.1 门刚结构体系基本情况门式刚架轻型钢结构主要指承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。
在轻型门式刚架结构体系中,屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁,也可以采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。
主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性,由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。
主刚架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。
单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层,也可以采用带隔热层的板材作屋面。
门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中较大值。
门式刚架尺寸应符合下列规定:(1)、门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离。
(2)、门式刚架的高度,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。
门式刚架的高度,应根据使用要求的室内净高确定,设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。
(3)、柱的轴线可取通过柱下端(较小端)中心的竖向轴线。
工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。
斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。
(4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸:其檐口高度,应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度;其最大高度,应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度;其宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离;其长度,应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。
(5)、门式刚架的跨度,宜为 9~36m,以 3m 为模数。
边柱的宽度不相等时,其外侧要对齐。
5(6)、门式刚架的高度,宜为 4.5~9.0m,必要时可适当加大。
当有桥式吊车时不宜大于 12m。
(7)、门式刚架的间距,即柱网轴线在纵向的距离宜为 6m,也可采用 7.5m 或 9m,最大可用 12m。
跨度较小时可用 4.5m。
(8)、挑檐长度可根据使用要求确定,宜采用 0.5~1.2m,其上翼缘坡度宜与斜梁坡度相同。
YJK门式刚架设计YJK门式刚架是一种广泛应用于工业建筑、商业建筑等领域的钢结构构件。
它由主梁、副梁、柱子等组成,具有结构简单、承载能力高、抗震性能好等特点。
下面将详细介绍YJK门式刚架的设计流程和注意事项。
首先,在进行YJK门式刚架的设计之前,需要明确设计目标和要求。
这包括所承受的荷载、跨度、高度、使用环境等。
荷载可以分为静态荷载和动态荷载,例如自重、风载、雪载、地震力等。
根据不同的荷载要求,确定门式刚架的材料和截面尺寸。
其次,进行结构分析和计算。
通过应力分析和变形分析,确定门式刚架的主要构件的截面尺寸和型号。
根据设计要求,进行正常工作状态下的静力计算,考虑不同荷载的作用,计算构件的受力状态和内力情况。
根据力学平衡原理,计算出构件的截面尺寸和布置形式。
在进行计算时,需要注意以下几个方面。
首先,要合理选择门式刚架的荷载系数和荷载作用方式。
对于不同的荷载,需要采用相应的系数进行计算,以保证门式刚架的安全性。
其次,要考虑门式刚架的整体稳定性。
门式刚架的设计不仅要满足构件自身的强度要求,还要考虑整体的稳定性,防止结构失稳。
此外,还需要考虑门式刚架的变形情况,特别是在大跨度和高度的情况下,要进行合理的变形控制和抗震设计。
设计完门式刚架的结构后,还需要进行连接设计。
门式刚架的连接方式一般有焊接、螺栓连接等。
其中,螺栓连接是连接主要构件的常用方式。
在进行连接设计时,需要考虑连接形式、螺栓的规格和数量、连接点的受力情况等。
螺栓的规格和数量要根据构件的受力情况进行计算和选择,确保连接的安全可靠。
最后,对门式刚架进行初步设计后,还需要进行结构的检验和优化。
通过有限元分析等方法,对门式刚架在不同荷载下的受力状态进行模拟和分析,获取更准确的受力和变形情况。
根据分析结果,对门式刚架的设计进行修正和优化,提高结构的安全性和可靠性。
综上所述,YJK门式刚架的设计涉及多个方面,包括结构分析、计算、连接设计和优化。
在进行设计时,需要明确设计目标和要求,合理选择荷载系数和荷载作用方式,考虑整体稳定性和变形情况,进行连接设计和优化。
门式刚架设计的要点探讨我呀,一说到这门式刚架设计,那可就有好多话能唠。
这门式刚架啊,就像一个站在那儿的大铁门似的结构,看着简单,设计起来那可得费不少心思呢。
咱先说说这结构形式。
这门式刚架,那柱子和梁得搭得合理呀。
我就见过一个年轻的工程师设计的,那柱子看着就像两根细麻杆儿,梁呢,又粗又笨,就像个大棒槌横在上面,整个儿比例失调得厉害。
我当时就忍不住说:“你这设计得像啥呀,就像一个瘦小子扛着个大木头,看着就不稳当。
”他还委屈呢,说考虑了这个那个的。
我就告诉他:“你得从整体上看,这门式刚架就像一个人,各部分得匀称,比例协调了,看着就舒服,用起来也踏实。
”再讲讲荷载计算这一块儿。
这风荷载、雪荷载啥的,就像老天爷时不时给门式刚架使的绊子。
你要是没算好,那门式刚架在风里雪里可就遭罪了。
我记得有一回在一个工地上,那门式刚架在一场大雪后,就像个被欺负的小老头似的,歪歪斜斜的。
我一瞅那设计图,嘿,雪荷载算得那叫一个离谱,少算了不老少呢。
那负责设计的工程师啊,站在那儿愁眉苦脸的,脸皱得像个核桃。
我就拍拍他肩膀说:“老弟啊,这荷载计算可不能马虎,你得把老天爷可能使的劲儿都想到喽。
”连接节点也是重中之重。
这节点就像是关节,要是关节不灵光,整个门式刚架都得散架。
我见过那种焊接得毛毛糙糙的节点,就像缝补的衣服全是线头儿。
我就跟那工人师傅说:“你这可不行啊,这节点得焊得牢固又整齐,就像给两个人的手紧紧绑在一起,还得绑得好看。
”那师傅还跟我顶嘴呢,说:“不就一个小节点嘛,能有多大事儿。
”我当时就来气了,提高了嗓门说:“小节点?这就像人的关节,小关节出问题,人还能好好走路吗?”还有钢材的选用。
你得挑那种合适的钢材,就像给门式刚架选衣服,得合身。
不能图便宜就用那些劣质钢材。
我有次去一个材料市场,看到有些钢材表面都坑坑洼洼的,那要是用到门式刚架上,就像给一个人穿了破破烂烂的衣服,还指望着他能好好站岗,怎么可能呢?我就对旁边的采购员说:“这钢材可不能乱选,得选质量好的,这门式刚架以后要担重任的,可不能在这上面省钱。
YJK门式刚架设计用户例题展示:例题:单跨双坡门式刚架1.设计条件刚架跨度30m,柱高6m,柱距6m,屋面坡度1/10,柱网及平面布置见图,刚架形式及几何尺寸见图,屋面及墙面为压型钢板复合板。
檩条及墙梁为薄壁卷边C型钢,檩条间距 1.5m,钢材采用Q345钢。
2.荷载(1)永久荷载标准值(水平投影)屋面板及保温屋0.35 KN/m2檩条、拉条、支撑等0.05 KN/m2悬挂设备及照明灯0.10 KN/m2合计0.5KN/m2;(2)可变荷载标准值屋面活荷0.5KN/m2(3)风荷载标准值基本风压值0.5KN/m2;地面粗糙度系数按B类取值;风荷载高度变化系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用。
当高度小雨10m时按10m高度处的数值采用,??2= 1.0;风荷载体型系数按荷载规范表8.3.1取用。
3.构件设计(1)门式刚柱、门式刚梁根据门规宽厚比、高厚比要求选用截面分别为:变截面柱H600~400x300x8x12,门式刚梁分成三段截面分别为:变截面H600~400x300x8x12,等截面H400x300x8x12, 变截面H400~600x300x8x12;(2)压型钢板厚度0.6mm。
(3)檩条选用C型薄壁卷边槽钢,檩条间距 1.5m,(4)屋面支撑系统:水平交叉支撑采用?16圆钢;(5)边跨及屋脊系杆采用圆钢管?200×180;(6)柱间交叉支撑采用角钢L80x6;(7)抗风柱截面为H400x250x8x10.一:建模型采用普通建模方式1:布置网格2:布置门式刚柱、门式刚梁(1)变截面边柱要根据柱外皮位置来定义垂直边(2)由于工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮,可以填写偏轴偏心来实现,并在支撑布置以及边跨系杆布置时也要考虑偏心;也可以不考虑柱偏心避免建模的繁琐,使两边跨轴线向屋脊线各移动H(小头)/2,轴线跨度减小400即可。
如下轴线网格:3:布置柱间支撑及抗风柱4:布置屋面系杆、交叉支撑5:点高找坡使用三点点高时首先要选择三点来确定一个面,然后选择在这个面上的构件。
门式钢架设计实例(带计算书)门式刚架⼚房设计计算书门式刚架⼚房设计计算书⼀、设计资料该⼚房采⽤单跨双坡门式刚架,⼚房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐⾼7.5m ,屋⾯坡度1/10。
刚架为等截⾯的梁、柱,柱脚为铰接。
材料采⽤Q235钢材,焊条采⽤E43型。
22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋⾯和墙⾯采⽤厚夹芯板,底⾯和外⾯⼆层采⽤厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采⽤⾼强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。
(不考虑墙⾯⾃重)⾃然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地⾯粗糙度B 类⼆、结构平⾯柱⽹及⽀撑布置该⼚房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不⼤于300m 、横向温度区段不⼤于150m ,因此不⽤设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。
⼚房长度>60m ,因此在⼚房第⼆开间和中部设置屋盖横向⽔平⽀撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向⽔平⽀撑相对应的柱间设置柱间⽀撑,由于柱⾼<柱距,因此柱间⽀撑不⽤分层布置。
(布置图详见施⼯图)三、荷载的计算1、计算模型选取取⼀榀刚架进⾏分析,柱脚采⽤铰接,刚架梁和柱采⽤等截⾯设计。
⼚房檐⾼7.5m ,考虑到檩条和梁截⾯⾃⾝⾼度,近似取柱⾼为7.2m ;屋⾯坡度为1:10。
因此得到刚架计算模型:2.荷载取值屋⾯⾃重:屋⾯板:0.182/KN m 檩条⽀撑:0.152/KN m 横梁⾃重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋⾯雪荷载:0.32/KN m屋⾯活荷载:0.52/KN m (与雪荷载不同时考虑)柱⾃重:0.352/KN m风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作⽤荷载:(1)屋⾯荷载:标准值: 10.489 4.30/cos KN M θ=柱⾝恒载:0.359 3.15/KN M ?=kn/m(2)屋⾯活载屋⾯雪荷载⼩于屋⾯活荷载,取活荷载10.509 4.50/cos KN M θ=(3)风荷载010 1.0k z s z s h m ωµµωµµ=≤ 以风左吹为例计算,风右吹同理计算:根据公式计算:根据查表,取,根据门式刚架的设计规范,取下图:(地⾯粗糙度B 类)风载体形系数⽰意图2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=??==?==-??=-=-?=-=-??=-=-?=-=-??k k k k 迎风⾯侧⾯,屋顶,背风⾯侧⾯,屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-?=-,荷载如下图:kn/m4.内⼒计算:(1)截⾯形式及尺⼨初选:梁柱都采⽤焊接的H型钢68:梁的截⾯⾼度h⼀般取(1/301/45)l,故取梁截⾯⾼度为600mm;暂取H600300,截⾯尺⼨见图所⽰柱的截⾯采⽤与梁相同截⾯截⾯名称长度()mm⾯积2()mmx I 64(10)mm ?x W 43(10)mm ?y I 64(10)mm ?y W 43(10)mm ?x i柱 60030068H7200 9472 520 173 36 24234 61.6 梁60030068H10552 9472520 173 36 24234 61.68668612522.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --==?=?=??(2)截⾯内⼒:根据各个计算简图,⽤结构⼒学求解器计算,得结构在各种荷载作⽤下的内计算项⽬计算简图及内⼒值(M 、N 、Q) 备注恒载作⽤恒载下弯矩恒载下剪⼒弯矩图剪⼒图“+” →轴⼒图(拉为正,压为负)恒载下轴⼒(忽略柱⾃重)活荷载作⽤活荷载(标准值) 弯矩图弯矩图活荷载作⽤活荷载(标准值)剪⼒图活荷载(标准值)轴⼒图剪⼒图“+”→轴⼒图(拉为正,压为负)作⽤风荷载(标准值)弯矩图.弯矩图剪⼒图“+”风荷载(标准值)剪⼒图风荷载(标准值)轴⼒图→轴⼒图(拉为正,压为负)向作⽤,风荷载只引起剪⼒不同,⽽剪⼒不起控制作⽤)按承载能⼒极限状态进⾏内⼒分析,需要进⾏以下可能的组合:① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}取四个控制截⾯:如下图:各情况作⽤下的截⾯内⼒截⾯内⼒恒载活载左风Ⅰ-ⅠM000 N-45.36-47.2546.95 Q-19.32-18.0524.55内⼒组合值控制内⼒组合项⽬有:与相应的N,V(以最⼤正弯矩控制)①+Mmax与相应的N,V(以最⼤负弯矩控制)②-Mmax③ N与相应的M,V(以最⼤轴⼒控制)max与相应的M,V(以最⼩轴⼒控制)④ Nmin所以以上内⼒组合值,各截⾯的控制内⼒为:1-1截⾯的控制内⼒为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-,,2-2截⾯的控制内⼒为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-?=-=-,, 3-3截⾯的控制内⼒为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-?=-=,, 4-4截⾯的控制内⼒为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =?=-=,, A :刚架柱验算:取2-2截⾯内⼒平⾯内长度计算系数:00010.520.45 1.4620.45 1.46 2.667.27.2 2.6619.1x R R l K I H H Mµµ=+==∴=+?==?=c I ,其中K=,,,7200/23600mm ==0Y 平⾯外计算长度:考虑压型钢板墙⾯与墙梁紧密连接,起到应⼒蒙⽪作⽤,与柱连接的墙梁可作为柱平⾯外的⽀承点,但为了安全起见计算长度按两个墙梁间距考虑,即H19100360081.658.423461.6x y λλ∴====,⑴局部稳定验算构件局部稳定验算是通过限制板件的宽厚⽐来实现的。
第五课门式刚架设计1、钢结构单层厂房的组成由柱和屋架(屋面梁)构成的若干榀横向框架用纵向构件和支撑连接而成的空间稳定骨架。
根据各承重结构的不同功能,可划分为下列四大系统:屋盖系统:包括天窗、檩条、屋架(屋面梁)、托架(托梁)以及屋盖系统的支撑和系杆等。
柱子系统:柱及柱间支撑。
吊车梁系统:含吊车梁(吊车桁架)、辅助桁架、制动结构以及支撑等。
墙架系统:包括墙架柱、墙架横梁、抗风桁架以及支撑、系杆。
2、横向框架常见的类型A:铰接排架。
优点:计算简单,受力明确,对桩基沉降的适应性强,且安装方便。
缺点:下段柱弯矩较大,厂房横向刚度差。
B:刚接框架特点:a:对减小下柱弯矩,增加厂房横向刚度有利。
b:下柱截面高度较小,从而减少厂房建筑面积。
c:屋架受力复杂化,连接构造亦麻烦,且对桩基的沉降较为敏感。
d:适用于桩基沉降差较小,对横向刚度要求较高的单跨厂房。
C:上刚架下悬壁式框架3、单层厂房计算A:单层厂房的横向框架通常采用一阶弹性分析。
B:横向框架一般按平面结构计算,必要时可按空间结构进行计算,按平面结构计算时,要先划分计算单元并假定屋盖在计算单元内为刚体,即不考虑其变形,各刚架顶部的水平位移相同4、单层刚架设计基本规则轻钢结构厂房适用范围如何界定?有关规定:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015中规定:(1)适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型外墙、无桥式吊车或有起重重量不大于20t的A1~A5工作制级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋钢结构;(2)房屋高宽度小于1(2)跨度宜12~48m,有根据时可用于更大跨度。
5.2.2(3)门架高度不大于18m;(4)柱距宜6~9m。
A:实腹式刚架横梁的高跨比宜取为1/25~1/35;变截面构件最小最大高度之比为0.3~0.6.B:刚架梁柱连接节点应具有足够的强度和刚度,以及适当变形的能力,同时要求构造简单、加工、制作、安装方便,其形式和特点见下表C:实腹式刚架一般仅设单片柱间支撑。
屋盖支撑设在横梁的上翼缘平面内。
柱子内翼缘和横梁下翼缘的侧向稳定采用在墙架和屋面檩条上加设隅撑的办法予以保证。
5、单层刚架内力分析和截面计算A:弹性设计a:内力分析一般不考虑加腋的影响。
变截面刚架宜用有限元进行计算。
简化算法采用柱比法。
即对单跨柱脚铰接的变截面刚架可取离柱脚0.7h(h为柱高)处的截面作为等截面柱的刚架进行简化计算。
此时柱脚的水平反力,可将计算值加大10~15%STS对变截面梁柱的处理方式:b:刚架柱在平面内的计算长度系数B:塑性设计(简要介绍)一般采用简单塑性理论,满足下列基本条件a:平衡条件:即任何隔离体上内外力应相互平衡。
b:全塑性弯矩条件以截面全塑性弯矩Mp(Mp=Wpxfp)作为极限弯矩,在等截面构件内,沿构件全长所有截面内的弯矩M≤Mp。
c:形成机构条件:使结构整体或一部分形成机构。
d:常用内里分析方法有静力法、机构法和弯矩平衡法。
6、常见梁柱连接节点A:门规节点,高强螺栓连接。
7、关于板件屈曲后强度的一些知识A:矩形板的屈曲方程当板为四边支撑板时屈曲系数三边简支板临界荷载表达式:四边简支板在均布剪力作用下的屈曲复合应力状态下验算板件屈曲后的强度卡门方程高次偏微分方程,非常复杂,不做介绍。
对于受压腹板屈曲后强度利用,目前采用有效截面法进行。
四边简支板的有效截面梁腹板屈曲后强度下同钢结构规范,省去。
门规考虑到刚架构件以受弯为主,压力相对较小,故将腹板全部有效范围适当放宽。
受剪腹板的屈曲后强度7、门刚设计注意事项A:关于变截面的若干问题变截面梁可以根据梁的弯矩包络图来确定梁的截面尺寸和变截面的位置。
变截面位置最好设在梁的反弯点四周。
你最好先看看梁的弯矩包罗图的形态。
此外,还要根据运输前提考虑梁的分段长度。
一般不能超过20米。
变截面门式刚架构件,当截面高度变化率>60mm/m时,根据规程CECS102:2002第6.1.1条第6项,按不考虑截面抗剪屈曲后强度来控制截面的高厚比。
高厚比不满足的情况,可以通过以下任一种方式来进行调整:1)调整截面高度变化(如调整梁构件节点位置,增长变化区段),使截面高度变化率尽量知足≤60mm/m的要求;2)加大腹板厚度,知足程序不考虑屈曲后强度对腹板高厚比限值的要求;3)设置横向加劲肋,用工具箱中的基本构件计算来确定知足高厚比要求的情况下,需要设置加劲肋的间距;新规范对楔率不再控制B:地基条件较好或者房屋内有5t以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
当建筑物要求高、柱顶位移要求小而风荷载较大,建筑物较高时,柱脚也宜采用刚接。
采用刚接柱脚时,柱子宜采用等截面。
C:风荷载的取值原规程:D:材料利用率,对于一般的梁来说控制材料利用率,主要是控制翼缘宽、腹板高的尺寸选择的要符合特定的模数这样切出来的板才不铺张。
对于分段位置,不需要太过于考虑。
分段要考虑到钢板的模数,一般钢板长8米,所以梁长8米或12米最好。
E:刚架横梁平面外计算长度如何取值?什么条件下可取为3m?有关规定:钢规GB50017-2003中5.3.1条:“平面外计算长度取侧向支点之间的距离”;建议:轻钢结构厂房满足下述要求时,平面外计算长度可取为3m:1)檩条间距不大于1.5m;2)隅撑间距不大于3m;3)檩条应按压弯构件计算,即考虑作为横梁支点所承受的轴向压力,并补充计算书;4)屋面彩钢板与檩条应有可靠连接。
F:屋面纵向水平支撑何种条件下设置?如何设置?有关规定:轻钢规GB51022中8.3.4条:“在设有驾驶室且起重量大于15t桥式吊车的跨间,应在屋面边缘设置纵向支撑桁架;有抽柱的柱列,沿托架长度设置纵向支撑”。
建议:在设有A6~A8工作级别桥式吊车或起重量不小于20t的A1~A5工作级别桥式吊车的跨间,应在屋面边缘设置纵向水平支撑。
G.刚架横梁的腹板高厚比如何控制?(摘自某专家报告,仅作参考)有关规定:钢规:4.3.1条:(1)“宜考虑腹板屈曲后强度”,并“按规范4.4节的规定计算其抗剪能力”;(2)“不考虑屈曲强度的组合梁,则应按规范4.3.2条的规定配置加劲肋”;4.3.2条:“ho /tw均不应超过250”。
《建筑抗震设计规范GB50011-2010》中9.2.14条:建议:(1)非地震区及6度地震设防:轻钢结构高厚比≤200普钢结构:50t以下吊车厂房,高厚比≤170,可考虑腹板屈曲后强度;50t及以上吊车厂房,高厚比≤150,一般均不考虑腹板屈曲后强度。
(2)7度及以上地震设防均不考虑腹板屈曲后强度,高厚比最大值按抗规控制。
H.刚架梁的竖向位移如何控制?(摘自某专家报告,仅作参考)有关规定:轻钢规程表3.4.2.2仅支撑压型钢板屋面和冷弯型钢檩条L/180尚有吊顶L/240有悬挂起重机L/400钢规附录A表A.1.1主梁L/400(永久和可变荷载)主梁L/500(可变荷载)注:永久荷载产生的挠度应减去起拱值。
建议:轻钢结构可按轻钢规程控制;普钢结构应按钢规要求控制。
J.刚架柱的水平位移如何控制?(摘自某专家报告,仅作参考)有关规定:轻钢规程表3.4.2-1无吊车采用轻型钢钢板L/60采用砌体墙L/240有桥式吊车有驾驶室时h/400,地面操作时h/180钢规:无吊车柱顶位移H/150钢规附录A.中A.2.2条有桥式吊车柱顶位移H/400冶金厂房或设有AT、AA级吊车厂房和设有中级和重级工作制吊车的露天栈桥柱轨顶标高处水平位移厂房柱1/1250露天栈桥柱1/2500建议:刚架柱的水平位移按钢规附录A.中A2.2.条的要求控制。
8、某主刚架的设计A根据负荷面积划分刚架种类。
B截面初选。
楔形截面端部可先取1/25~1/35;然后根据楔率确定小端截面。
楔率一般取为60mm/m。
梁宽可选为梁高1/4~1/5。
C荷载确定。
恒、活、雪、风。
(墙架自重可加到柱顶)此类结构一般都是风吸力主导,恒载不宜取大。
注意风荷载按照门规还是按照钢规?风荷载重现期是否该取到100年?荷载规范表述如下条文说明:雪荷载重现期取到100年,雪荷载注意考虑不均匀分布的情形。
D计算长度确定。
平面内软件根据规范自动计算,平面外取为有效支点之间的间距。
E结构计算、节点计算等。
注意不得用普通螺栓代替高强螺栓。
柱脚锚栓除满足抵抗所需拔力外,一般当刚架跨度小于等于18m时至少采用2个M24;小于等于27m时至少采用4个M24;大于等于30m时至少采用4个M30。
9、檩条、墙梁、隅撑之设计。
怎么布置拉条?拉条作用是什么?一般来讲,檩条跨度小于4m时,可不设置拉条;4~6m之间设置一道拉条;6m以上应在三分点地方设置拉条。
拉条之作用为防止檩条侧向变形与扭转,并提供沿屋面坡度方向的中间支点,此中间支点的力需要传到刚度较大的构件,为此在檐口或屋脊的地方设置斜拉条和刚性撑杆。
撑杆可用圆管、角钢或方管,按照长细比不大于200控制即可。
檩条布置原则:C型或者Z型檩条,肢尖或卷边应朝向屋脊,目的是减少荷载偏心引起的扭转。
设计思路:一般尽量统一檩条高度,避免个别檩条较高而引起其余檩条檩托抬高的做法(不经济)。
由此需要先从风荷载最大处进行入手进行截面高度的确定。
檩条的设计,先取角部③区进行计算。
由于中间跨跨度较边角部大,中部檩条较高,可对原边角部区域檩条进行调整,如:加大截面高度,减小厚度,C220X75X20X2.2可满足,且自重较轻。
墙梁的计算:由门规A.0.2-2知,墙梁中间区和边缘带的体型系数相同,取最大跨进行计算。
10、支撑设计。
屋面支撑设计STS工具箱计算,屋面支撑24mm圆钢不满足,调大为26mm后满足。
柱间支撑计算:风荷载约为50KN单侧纵向地震作用(近似计算)根据建筑抗震设计规范9.2.8条及5.2.1条:假设耗钢量为75KG/m2Geq=(0.75+0.5x0.5)x45x0.5x102=2295KN阻尼比取为0.045时,η2=1.033Fek=1.033x0.08x2295=189.7KN每个支撑负担水平地震作用标准值为189.7/4=47.4KN。
原图中L90x6不满足,需增大为L100x6.11、柱脚的设计。
门规范10.2.15:原规程强条现规范条文:同上10.2.15条2款钢规强条:柱脚底板的计算焊缝计算:锚栓抗拔验算锚栓长度、丝长及承载力等详设计手册。
建议:一般当刚架跨度:小于等于18m至少采用2个M24;小于等于27m采用4个M24;大于等于30m至少采用4个M30;基础混凝土局部承压计算,砼规6.6节。
刚接柱脚计算简介:第二版节点手册P291新规范增加条文:门刚设计流程结构总体布置→屋盖及墙架→门刚设计→基础、地基设计。