大跨建筑結(jié)構(gòu)(設(shè)計(jì)要點(diǎn))-文庫(kù)吧
2024-12-28 18:41 本頁(yè)面
【正文】 鉸接是一種近似 ， 條件是桿件較細(xì)長(zhǎng) ，以 H型鋼作弦桿或腹桿的重型桁架 ， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意節(jié)點(diǎn)的次應(yīng)力 ， 或按剛接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) ， 對(duì)重要的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)進(jìn)行有限元分析 。 （ 3） 鋼管桁架 （ 圓管或矩形管 ） 鋼管桁架節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜 ， 原 88規(guī)范只有直接焊接的平面桁架式圓管結(jié)構(gòu)的條文 。 近幾年同濟(jì)大學(xué)對(duì)圓鋼管空間桁架節(jié)點(diǎn)作了一些試驗(yàn)和分析；哈工大對(duì)直接焊接的方管桁架結(jié)構(gòu) （ 主管為方管 ， 支管為方管或圓管 ） 的節(jié)點(diǎn)作了一些試驗(yàn)和分析 ， 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 修訂時(shí) ， 其成果已部分納入 。 2 框架結(jié)構(gòu)體系 與梁式結(jié)構(gòu)體系相比 ， 框架式體系比較經(jīng)濟(jì) ，且橫梁高度可以取得比梁式結(jié)構(gòu)的高度小 ， 剛度也較大 ， 常用于工業(yè)建筑 。 框架柱柱腳可以作成鉸接 ， 也可以作成剛接 。無(wú)鉸框架剛度更好 ， 用鋼量省 、 便于安裝 ， 但這種框架對(duì)溫度作用比較敏感 ， 對(duì)基礎(chǔ)及地基的要求較高 。 主要有實(shí)腹式和格構(gòu)式兩大類(lèi) 。 （ 1） 實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系 實(shí)腹式框架適用于跨度不太大 （ L=18～ 60m）的框架結(jié)構(gòu) 。 它的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單 、 便于運(yùn)輸 ， 還能降低房屋高度 。 實(shí)腹框架常設(shè)計(jì)成鉸接柱腳 。 由于框架支座彎矩的卸載作用使實(shí)腹框架的橫梁高度不大 ， 可取跨度的 1/30～ 1/40。 在我國(guó)得到大力發(fā)展的輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu) ， 是實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系的一種 ， 其特點(diǎn)是屋蓋及墻體均采用壓型鋼板 ， 結(jié)構(gòu)主要承受自身的重量 。 輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 門(mén)式剛架是一種有效利用材料的結(jié)構(gòu)形式。由于構(gòu)件尺寸小，房屋高度相應(yīng)降低，減輕了建筑體積和重量。構(gòu)件可以在工 廠(chǎng) 批量生產(chǎn)，工地安裝用高強(qiáng)螺栓連接，簡(jiǎn)便而迅速，施工期短。同時(shí)，門(mén)武剛架造型簡(jiǎn)潔美 觀(guān) ，在房屋建筑中 可適用 于 覆蓋大面積的 單跨、 多跨 等 廠(chǎng)房、倉(cāng)庫(kù)和各類(lèi) 公共建筑。 1 建筑特點(diǎn) （ 1）輕型化，屋蓋及墻體均為壓型鋼板，以減輕 建筑自重； （ 2）吊車(chē)噸位： A1~A5工作級(jí)別的橋式吊車(chē) ? 20t； 懸掛式起重機(jī) ? 3t。 （ 3）常用跨度： 18 ? 30m，高度 ~ 9m。 規(guī)程 規(guī)定跨度可作到 36m。 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （ 1） 主體結(jié)構(gòu)采用門(mén)式剛架 ， 剛架可以是單跨 、雙跨或多跨 ， 還可帶附跨 。 把中柱做成搖擺柱體現(xiàn)了材料集中使用的原則 。 （ 2） 采用變化構(gòu)件截面的手段以適應(yīng)彎矩變化是門(mén)式剛架輕型化的技術(shù)措施之一 。 柱腳常用鉸接 ，（ 當(dāng)有橋式吊車(chē)時(shí)用等截面 、 柱腳 固定 ） 。 （ 3）剛架間距一般 6m 左右，亦可采用 ~9m，間距太大將增加檁條的用鋼量。 溫度區(qū)段長(zhǎng)度： 縱向 ? 300m； 橫向 ? 150m 。 當(dāng)不超過(guò)以上數(shù)值時(shí) ， 一般情況下可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響 。 柱間支撐的縱向水平剛度較單獨(dú)柱大得多 （ 約10～ 20倍 ） ， 故廠(chǎng)房縱向溫度變形的不動(dòng)點(diǎn)接近于柱間支撐的中點(diǎn) （ 有兩道柱間支撐時(shí) ， 為兩支撐距離的中點(diǎn) ） 。 新規(guī)范增加： “ 當(dāng)有計(jì)算依據(jù)時(shí) ， 溫度區(qū)段長(zhǎng)度可適當(dāng)加大 ” ， 是考慮到影響溫度區(qū)段長(zhǎng)度限值的因素較多 ， 在規(guī)范中無(wú)法逐一反映 ， 讓設(shè)計(jì)人員根據(jù)具體情況考慮增減 。 當(dāng)溫度區(qū)段長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值時(shí) ， 應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算或設(shè)置溫度伸縮縫 。 溫度伸縮縫的兩種做法： a. 在搭接檁條的螺栓連接處采用長(zhǎng)圓孔； b. 設(shè)置雙柱 。 此外 ， 吊車(chē)梁與柱的連接宜采用長(zhǎng)圓孔 。 （ 4） 剛架斜梁的坡度取決于屋面排水坡度 ， 一般 i=1/8~1/20。 減小構(gòu)件腹板厚度 ， 一般腹板 壁厚在 4 ~ 10mm，（ 4mm是規(guī)程規(guī)定的下限 ） ， 主要利用腹板截面的屈曲后強(qiáng)度 。 《 門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 CECS 102： 2023 推薦采用 Q23 Q345鋼材 。 （ 5） 檁條采用冷彎薄壁型鋼 ， 截面一般為 C型鋼或 Z型鋼 （ 坡度較大時(shí) ， 可以做到主軸與地面平行 ） 。 檁條壁厚一般 ~ ， 定的下限 。 新修定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 》 GB500182023 已取消了壁厚 6mm上限的規(guī)定 ，板厚由設(shè)計(jì)者自行掌握 （ 未試驗(yàn) ） ， 我國(guó)目前已能生產(chǎn) 。 （ 6）支撐體系： 必須設(shè)屋蓋支撐系統(tǒng)和柱間支撐系統(tǒng)。屋蓋支撐布置在溫度區(qū)段的兩端或端部第二開(kāi)間（此時(shí)第一開(kāi)間設(shè)剛性系桿）。 柱間支撐設(shè)在與屋蓋支撐相同的柱間，無(wú)吊車(chē)時(shí)，間距一般 30~ 45m，不大于 60m。有吊車(chē)時(shí) 柱間支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段中部。 支撐一般為十字交叉，截面采用張緊的圓鋼或小角鋼 。 3 荷載計(jì)算的特點(diǎn) （ 1） 新 修訂的 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 將不上人的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng)一規(guī)定為 （ 原規(guī)范分 、 、 ） 。 對(duì)不上人的屋面均布活荷載 ， 較早的荷載規(guī)范取0 . 3 k N / m 2， 后發(fā)現(xiàn)對(duì)重屋面偏低 ， 74規(guī)范改為。 采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法后發(fā)現(xiàn)對(duì)以恒載為主的結(jié)構(gòu) （ 混凝土結(jié)構(gòu) ） 可靠度下降 ， 故又提高到。 新修訂的荷載規(guī)范增加了以恒載為主的不利組合式 ， 屋面活荷載中主要考慮的僅是施工荷載即偶然因素的不利影響 ， 故又恢復(fù)到 。 但注明“ 對(duì)不同結(jié)構(gòu)可按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范作 減 ” 。 新修訂的 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定 “ 對(duì)支承輕屋面的構(gòu)件或結(jié)構(gòu) ， 當(dāng)僅有一個(gè)可變荷載且受荷面積超過(guò) 60m2時(shí) ， 取 ” 。 這與原 《 門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 的規(guī)定有所不同 ，應(yīng)注意檁條的計(jì)算 。 （ 2） 《 門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》CECS 102： 2023 對(duì) 風(fēng) 荷載作用下的體型系數(shù)有特殊規(guī)定 。 對(duì)剛架 、 檁條 、 屋面板 、 墻梁等均有專(zhuān)門(mén)的規(guī)定 。 特別應(yīng)注意房屋
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