门式刚架计算

门式刚架计算
VIP全站资料免积分下载
立即下载
同类资料根据编号标题搜索
文档
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.rar
资源大小:392.1 KB
标准类别:建筑工业标准
资源ID:407668
VIP资源

标准规范下载简介和部分内容预览:

门式刚架计算

门式刚架是一种常见的轻型钢结构体系,广泛应用于工业厂房、仓库、展览馆等建筑中。它由柱和梁通过刚性连接组成框架结构,形成类似“门”字的形状,因此得名。门式刚架具有自重轻、施工速度快、经济性好等特点,是现代大跨度建筑中的重要结构形式。

在门式刚架的设计与计算中,需要考虑多种荷载作用,包括恒载(如屋面材料重量)、活载(如雪荷载、风荷载)、地震荷载等。设计时需满足强度、刚度和稳定性要求,确保结构的安全性和正常使用功能。计算内容主要包括以下几个方面:

1.内力分析:通过静力分析或有限元方法,计算刚架在各种荷载组合下的弯矩、剪力和轴力分布,为截面设计提供依据。2.截面设计:根据内力结果选择合适的钢梁和钢柱截面dbj/t13-314-2019 城市轨道交通工程不良地质体探测技术规程(完整正版、清晰无水印),通常采用热轧H型钢或焊接工字钢。设计时需校核截面的抗弯承载力、抗剪承载力及局部稳定性。

3.整体稳定性:门式刚架属于压弯构件,在外荷载作用下可能发生整体失稳。设计时需对刚架的整体稳定性进行验算,确保其满足规范要求。

4.节点设计:刚架的柱脚、梁柱连接节点是关键部位,直接影响结构性能。节点设计需考虑传力可靠性、构造简单性和施工便利性。

5.次梁和支撑系统:为了增强结构的整体性,还需合理布置檩条、隅撑及水平支撑等辅助构件,并对其进行相应的计算。

门式刚架的设计与计算需遵循相关国家或行业标准,如《钢结构设计标准》(GB50017)等,同时结合具体工程条件优化设计方案,以实现经济性和安全性的统一。

5、截面选择与强度验算

(1)截面形式及尺寸初选

截面信息表 表5.1

图5-1 梁、柱截面形式和尺寸

因为柱是等截面,因此高度变化率符合的条件,所以考虑板件的屈曲后强度,腹板抗剪承载力按照下式计算:。梁柱都不设置横向加劲肋。

①Ⅰ-Ⅰ截面的强度验算

因为Ⅰ-Ⅰ截面只存在轴力和剪力,分别验算截面的正应力和剪应力。

正应力验算采用荷载组合:

剪应力验算采用荷载组合:

弯矩为0,故截面的边缘正应力比值。

因为,所以,即Ⅰ-Ⅰ截面全部有效。

经验算Ⅰ-Ⅰ截面强度满足要求。

②Ⅱ-Ⅱ截面的强度验算

Ⅱ-Ⅱ截面受到压弯作用,采用以下荷载组合进行验算:

故截面的边缘正应力比值

因为,用代替公式中的:

因为,所以,即Ⅱ-Ⅱ截面全部有效。

Ⅱ-Ⅱ截面受到剪力、弯矩、轴力的共同作用

所以采用以下公式进行强度验算:

经验算Ⅱ-Ⅱ截面强度满足要求。

故平面外稳定满足要求。

因为梁是等截面,因此高度变化率符合的条件,所以考虑板件的屈曲后强度,腹板抗剪承载力按照下式计算:。梁柱都不设置横向加劲肋。

故截面的边缘正应力比值

因为,用代替公式中的:

所以采用以下公式进行强度验算:

②Ⅳ-Ⅳ截面的强度验算

Ⅳ-Ⅳ截面受到压弯作用,采用以下荷载组合进行验算:

故截面的边缘正应力比值

因为,用代替公式中的:

Ⅳ-Ⅳ截面受到剪力、弯矩、轴力的共同作用

所以采用以下公式进行强度验算:

经验算Ⅳ-Ⅳ截面强度满足要求。

根据协会规程第6.1.6条第一款的规定,实腹式刚架梁当屋面坡度小于 时,在刚架平面内可可仅按压弯构件计算其强度。屋面坡度为小于,故可不验算梁平面内的稳定性。

故平面外稳定满足要求。

6、位移计算(荷载采用标准值)

图6-1 刚架柱顶侧移荷载计算简图

刚架柱与刚架梁的线刚度比值

对于横梁上缘坡度不大于1:5的单跨变截面刚架的柱顶侧移可以按以下公式估算

刚架在水平力作用下的柱顶侧移

因此柱顶水平位移满足要求。

竖向荷载标准值作用下横梁挠度(取1.0恒载+1.0活载),用结构力学求解器V2.0求解得杆端位移值见下表6.1

图6-2 1.0恒载与1.0活载作用下挠度计算简图

杆端位移值 表6.1

图6-3 1.0恒载和1.0活载作用下的竖向位移(单位:mm)

横梁挠度满足要求。

梁柱节点连接采用端板竖放的连接形式,如图7-1所示,连接处内力采用以下组合:

抗拉满足要求

第二排螺栓:

端板厚度t根据支承条件计算确定。在本例中有两种计算类型:两边支承类端板(端板平齐)以及无加劲肋端板,分别按照协会规程中相应的公式计算各个板区的厚度值,然后取最大的板厚作为最终值。

a、两边支承类端板(端板平齐):

综上所得结果可取端板厚度为t=30mm

梁梁拼接节点连接形式如图7-3所示,连接处选用如下组合内力值:

采用级摩擦型高强度螺栓连接,连接表面采用喷砂的处理方法,摩擦面的抗滑移系数,预拉力,则每个螺栓的抗剪承载力为:

初步采用10个高强度螺栓。螺栓群的布置如图7-4所示。

图7-3 梁梁连接节点示意图

抗拉满足要求。

因为剪力很小,所以无需验算剪力。

端板厚度的取值与梁柱节点端板一致,取t=30mm。

按照计算假定,柱脚的形式为铰接,不能抵抗弯矩。剪力由底板与混凝土之间的摩擦力承担(若经过验算不满足,则需设置抗剪键)。柱脚的形式如图

8-1所示,采用四个锚栓与基础连接。锚栓为,,。基础砼标号。基础底板设计采用如下荷载组合进行:,。

图8-1 柱脚详图

(1)柱脚底板尺寸的确定

(2)柱脚底板厚度的确定

底板按三边支承板一边自由板计算

底板的厚度不小16,所以实际取用底板厚度。

(3)柱脚抗剪承载力验算

柱底组合内力均为受压,基础混凝土与柱脚底板间的摩擦系数为0.4,由于

(1)、结构的计算模型

抗风柱在风荷载作用下计算模型为一简支梁,如图9-1所示。

图9-1 抗风柱计算模型

风载设计值:

屋面支撑采用柔性支撑体系,计算简图见下图10-1。

图10-1 屋面支撑计算简图

各杆件截面与材料见下表10.1

截面表 表10.1

(3)荷载及内力计算

风载作用下节点荷载设计值:

具体计算简图见上图10-1,风载作用下轴力设计值见下图10-2。

(4)截面承载力验算

图10-2 风载作用下轴力设计值

柱间支撑采用柔性支撑体系,计算简图见下图11-1。

图11-1 屋面支撑计算简图

技术交底大师土建部分77个各杆件截面与材料见下表11.1

截面表 表11.1

(3)荷载及内力计算

风载作用下节点荷载设计值:

具体计算简图见上图11-1,风载作用下轴力设计值见下图11-2。

大体积砼施工工艺标准 图11-2 风载作用下轴力设计值

结构详图(主构件与典型节点施工图详图)

©版权声明
相关文章