6第六章 钢桁架与门式刚架解析
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第6章钢结构的正常使用极限状态6.1常使用极限状态的特点正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001 )规定,当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:1) 影响正常使用或外观的变形;2) 影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)3) 影响正常使用或耐久性能的振动4) 影响正常使用或耐久性能的其它特定状态。
正常使用极限状态可以理解为适用性极限状态,常见的适用性问题有以下七类:1) 由荷载、温度变化、潮湿、收缩和徐变引起的非结构构件的局部损坏(如顶棚、隔墙、墙、窗) ;2) 荷载产生的挠度防碍家具或设备(如电梯)的正常使用功能;3) 明显的挠度使居住者感到不安;4) 由剧烈的自然现象(如飓风、龙卷风)造成的非结构构件彻底损坏;5) 结构因时效和服役而退化(如地下停车场结构因防水层破坏而损坏) ;6) 建筑物因活荷载、风荷载、或地震荷载造成的运动,导致居住者身体或心理上不舒适感;7) 使用荷载下的连续变形(如高强螺栓滑移) 。
长期以来,正常使用极限状态不如承载极限状态那样受到重视,认为只不过是适当限制一下挠度和侧移。
随着结构材料强度的提高和构件的轻型化 (包括围护结构和非承重结构构件),情况已经有所改变,研究工作日趋活跃,包括分析正常使用极限状态的可靠指标取值问题。
不过我国的设计规范和规程中仍然只有变形和振动限制两个方面。
6.2 拉杆、压杆的刚度要求1. 轴心受力构件刚度验算按照结构的使用要求,钢结构的轴心拉杆、轴心压杆以及拉弯构件都不应过分柔弱而应该具有必要的刚度,保证构件不产生过度的变形。
这种变形可能因其自重而产生,也可能在运输或安装构件的过程中产生。
承受轴线拉力或压力的构件其刚度用长细比控制,即:入max= (L0/i) max < [入]式中入ma --杆件的最大长细比L0——杆件的计算长度I —截面的回转半径[入]—容许长细比2. 轴心受力构件长容许细比规定一般而言,压杆由于对几何缺陷的影响较为敏感,所以对它的长细比要求较拉杆严格得多。
门式刚架的⼀些基本概念1.1.横向:边跨:抗风柱、⾓柱、底部螺栓、屋⾯梁、端部框架(梁、柱整体)。
中间跨:中柱、连续框架梁、屋⾯梁、净跨、净⾼、⾼强度螺栓。
1.2.纵向:边柱、柱距、桁车梁、檐⾼。
1.3.墙⾯:墙⾯板、墙⾯檩条、墙⾯剪⼒撑、檐⾼。
1.4.屋⾯:屋⾯板、采光板、屋⾯檩条、檐⼝檩条、屋脊、屋⾯剪⼒撑。
以上概念如下图所⽰:image1.5.隅撑:隅撑就是在靠边墙⾓的部位、梁与柱之间、梁与檩、柱与檩之间的⽀撑杆。
墙⾯上的叫墙隅撑,屋⾯上的叫屋⾯隅撑。
亦有⼈定义为连接钢梁和檩条的接近45度⽅向斜撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板).[1]:为了保证构件的平⾯外的稳定性,减⼩构件平⾯外的计算长度。
当横梁和柱的内侧翼缘需要设置侧向⽀撑点时,可以利⽤连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。
隅撑⼀般宜采⽤单⾓钢制作,按照轴⼼受压构件设计。
[2]:为了防⽌受压翼缘(梁下翼缘和柱的内侧翼缘)屈曲失稳,增加受压翼缘的稳定性⽽设置的。
" 隅撑的设置是⽤来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。
梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证(原因:梁的上翼缘是受拉区,不存在整体稳定问题。
但是由于多少程度地存在潜在的局部稳定问题;但是⼀般情况下,由于局部失稳产⽣的横向⼒很⼩。
因此,檩条作为与之联系的构件,可以保证翼缘不失稳。
Yc-1:有的直接⽤三⾓形表⽰,imageimageimageimage1.6:檩条、檩托:檩托:指钢檩条搁在钢屋架上弦的斜⾯上,需要有⼀个三⾓形的钢件托住,称钢檩托。
imageimage檩条、檩托⾼度:我们⼀般是檩条底与屋⾯梁空10mm,因为檩条端部计算模型应为铰接,还有就是孔的加⼯也会有误差的,空⼀点这样也好安装,檩条⾼度⽐檩托⾼度⾼10或15,这样不会碰到屋⾯板。
有如果有内天沟为提⾼天沟深度,必须加⾼檩托的。
檩条、天沟:image1、天沟与梁柱连接节点板的处理可以是(1)加宽柱顶部的宽度;(2)将柱与梁连接部分加出⼀部分在做节点板;(3)将天沟板底部折⼀⼩⾓。
轻型门式刚架结构简介一、结构组成轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分:(1)主结构:横向刚架(包括中部和端部刚架)、楼面梁、托梁、支撑体系等。
(2)次结构:屋面檩条和墙面檩条等。
(3)围护结构:屋面板和墙板。
(4)辅助结构:楼梯、平台、扶栏等。
(5)基础。
图 1 给出了轻型门式刚架组成的图示说明。
图 1 轻型门式刚架的组成二、结构形式在门式刚架轻型房屋钢结构体系中,屋面宜采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。
主刚架由边柱、刚架梁、中柱等构件组成。
边柱和梁通常根据门式刚架弯矩包络图的形状制作成变截面,以达到节约材料的目的。
根据门式刚架横向平面承载、纵向支撑提供平面外稳定的特点,要求边柱和梁在横向平面内具有较大的刚度,一般采用焊接工字形截面。
中柱以承受轴压力为主,通常采用强弱轴惯性矩相差不大的宽翼缘工字钢、矩形钢管或圆管截面,主刚架的下翼缘和刚架柱内翼缘出平面的稳定性,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张紧的圆钢。
刚架的主要构件运输到现场后通过高强度螺栓节点相连。
典型的主刚架如图 2 所示,典型的主刚架节点连接形式如图 3 所示。
(a) 门式刚架弯矩包络图 (b) 门式刚架梁柱截面形式(c) 单跨双坡 (d) 双跨(e) 双跨 (f) 多跨(g) 带挑檐 (h) 带毗屋(i) 单跨单坡 (j) 双跨单坡图 2 主刚架包络图及基本形式图 3 主刚架典型连接节点三、结构平面布置轻型门式刚架的跨度和柱距主要根据工艺和建筑要求确定。
结构布置要考虑的主要问题是温度区间的确定和支撑体系的布置。
考虑到温度效应,轻型门式刚架结构建筑的纵向温度区段长度不应大于 300m ,横向温度区段不应大于 100m 。
当建筑尺寸超过时,应设置温度伸缩缝。
温度伸缩缝可通过设置双柱,或设置次结构及檩条的可调节构造来实现,吊车梁与柱的连接处宜采用长圆孔。
支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段建筑能构成稳定的空间结构骨架。
土木工程知识点-钢结构的知识汇总钢桁架,钢支撑,钢托架,钢支架的区别钢桁架:主要是采用型钢做成的平行结构,主要是在钢结构柱间垂直支撑作用。
在过路天桥上经常见到,两边的受力梁基本是桁架结构。
钢支撑:主要是梁与梁、柱与柱间的交叉支撑,一般是角钢拼焊的或是圆钢20以上直径做成。
钢托架:主要是用来支撑较重物体的钢结构,主要在于行车梁垂直的抗风柱结构上,用于安装桥架等,起到托付作用。
钢支架:在钢结构中主要在钢柱或行车梁下部使用,柱上起承压,行车梁下起受压力,为桥架、母线、管道进行承载,吊挂结构。
钢结构造价预算钢结构造价就是钢结构设计、制作、安装及维护的总价。
当然里面包含了各个单位的成本、管理费、利润和各种税费。
楼主说的钢结构造价应该是除设计外的制作及安装费用。
其中,制作包含:原材料费用、制作费用、油漆费用、运输费用;安装包含:材料费、人工费、机械费、措施费等。
除此外还包含各个单位的管理费、利润和税金。
钢结构工程的特点1、钢结构自重较轻;2、钢结构工作的可靠性较高;3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好;4、钢结构制造的工业化程度较高;5、钢结构可以准确快速地装配;6、钢结构室内空间大;7、容易做成密封结构;8、钢结构易腐蚀;9、钢结构耐火性差。
钢结构的类型钢结构包括四个类型:⒈门式钢结构;⒉框架钢结构纯框架、中心支撑框架、偏心支撑框架、框筒(密柱框架);⒊网架结构网架、网壳;⒋索膜结构悬索结构、膜结构,其中膜结构又包括张拉式、骨架式和充气式膜结构。
钢结构除锈在金属管道的防腐蚀中,使用任何保护涂层的金属表面,在涂装前必须进行适当的表面处理,包括除锈、除油、磷化、氧化、表面调整和钝化封闭等,其中除锈是最常见的工作。
钢结构除锈剂不含有强酸、销酸等强腐蚀性的有机酸是由多种酸式盐、分散剂、渗透剂和清洗助剂、多种缓蚀剂等组成。
对金属工件完全没有任何腐蚀性,为最安全的除锈剂,本品只和金属表面锈迹和表面上的氧化皮层发生反应,不会金属本体发生反应。
第6章钢结构的正常使用极限状态6.1常使用极限状态的特点正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定,当结构或构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:1)影响正常使用或外观的变形;2)影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)3)影响正常使用或耐久性能的振动4)影响正常使用或耐久性能的其它特定状态。
正常使用极限状态可以理解为适用性极限状态,常见的适用性问题有以下七类:1)由荷载、温度变化、潮湿、收缩和徐变引起的非结构构件的局部损坏(如顶棚、隔墙、墙、窗);2)荷载产生的挠度防碍家具或设备(如电梯)的正常使用功能;3)明显的挠度使居住者感到不安;4)由剧烈的自然现象(如飓风、龙卷风)造成的非结构构件彻底损坏;5)结构因时效和服役而退化(如地下停车场结构因防水层破坏而损坏);6)建筑物因活荷载、风荷载、或地震荷载造成的运动,导致居住者身体或心理上不舒适感;7)使用荷载下的连续变形(如高强螺栓滑移)。
长期以来,正常使用极限状态不如承载极限状态那样受到重视,认为只不过是适当限制一下挠度和侧移。
随着结构材料强度的提高和构件的轻型化(包括围护结构和非承重结构构件),情况已经有所改变,研究工作日趋活跃,包括分析正常使用极限状态的可靠指标取值问题。
不过我国的设计规范和规程中仍然只有变形和振动限制两个方面。
6.2拉杆、压杆的刚度要求1. 轴心受力构件刚度验算按照结构的使用要求,钢结构的轴心拉杆、轴心压杆以及拉弯构件都不应过分柔弱而应该具有必要的刚度,保证构件不产生过度的变形。
这种变形可能因其自重而产生,也可能在运输或安装构件的过程中产生。
承受轴线拉力或压力的构件其刚度用长细比控制,即:λmax=(L0/i) max≤[λ]式中λmax——杆件的最大长细比L0——杆件的计算长度I —截面的回转半径[λ]—容许长细比2.轴心受力构件长容许细比规定一般而言,压杆由于对几何缺陷的影响较为敏感,所以对它的长细比要求较拉杆严格得多。