轻型门式钢架结构设计 课件.ppt

第1章 轻型门式刚架结构
概述
结构形式和结构布置
刚架设计
压型钢板设计
檩条设计
墙梁、支撑设计
主要内容：
重点：
刚架设计
压型钢板设计
檩条设计
分析时，通常取单榀刚架按平面结构分析内力，一般不考虑应力蒙皮效应，而把它当作平安储藏。计算内力时可采用有限元法〔直接刚度法〕。计算时宜将变截面刚架梁、柱构件划分为假设干段，每段可视为等截面，也可采用楔形单元。当需要手算校核时，可将变截面构件折算为等截面构件，采用结构力学方法计算，或利用静力计算的公式和图表。
控制截面的内力组合
〔1〕最大压力Nmax和相应的M 和V；
〔2〕最大压力Mmax和相应的N 和V；
〔3〕最小压力Nmin和相应的M 和V。
侧移计算
采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。
简化计算公式：参见CECS102
侧移限值
在风荷载标准值作用下的刚架柱顶侧向位移不应超过下
列限值：
不设吊车：采用轻型钢板墙时为h/60，采用砌体墙时为
h/100，h为柱高；
设有桥式吊车：吊车有驾驶室时为h/400，吊车由地面操
作时为h/180。
刚架柱、梁设计
梁、柱板件宽厚比和腹板屈曲后强度应用
(1)梁柱板件宽厚比限值
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:
(2)腹板屈曲后强度利用 工字形截面构件腹板的受剪板幅，当腹板高度变化不超过60mm／m时可考虑屈曲后强度〔拉力场〕，其抗剪承载力设计值应按以下公式计算：
(3) 腹板的有效宽度
当腹板全部受压时, he=hw
当腹板局部受拉时，拉区全部有效，压区有效宽度为
he=hc
有效宽度分布
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=。
当截面全部受压，即>0时
当截面局部受拉，即<0时
刚架梁、柱构件的强度计算
(1)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
当V≤ 时
＜V≤Vd 时
当为双轴对称截面时
(2)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
当V≤ 时
＜V≤Vd 时
当为双轴对称截面时
梁腹板加劲肋的配置
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。其间距a取hw~2 hw 。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：
计算长度取腹板高度hw ，按两端铰接的轴心受压构件按GB50017计算。
变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算

计算公式为：
当柱的最大弯矩不出现在大头时，M1和We1分别取最大弯矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
变截面柱在刚架平面内的计算长度
计算长度应取为h0=r h ，方法有3种：查表法、一阶分析法 、二阶分析法
查表法
〔1〕柱脚铰接，按下表查，表中
乘以
柱脚铰接楔形柱的计算长度系数r
计算边柱时的斜梁长度
（2）多跨刚架中间柱为摇摆柱时，边柱的计算长度为
摇摆柱的计算长度系数取为r =。
一阶分析法
由一阶分析侧移刚度K =H/u后，柱计算长度系数为：
〔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
一阶分析时的柱顶侧移
〔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
二阶分析法：计入P—∆效应
变截面构件
变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算
对一端弯矩为零的区段
对两端弯曲应力根本相等的区段
斜梁和隅撑设计
〔1〕斜梁设计
当斜梁坡度不超过1：5时，在平面内可仅按压弯构件计算强度，在平面外应按压弯构件计算稳定。
平面外计算长度，应取侧向支承点间的距离。
上翼缘承受集中荷载处不设加劲肋时，验算腹板上边缘正应力、剪应力和局部压应力共同作用的折算应力外，还应满足下式要求 ：
〔2〕隅撑设计
当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑〔端部仅