《荷載和荷載組合》PPT課件

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1、1.3.1荷載及荷載組合1.3.2剛架的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算1.3.3剛架柱和梁的設(shè)計(jì)1.3剛架設(shè)計(jì)永久荷載：包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等?？勺兒奢d：屋面活荷載、屋面雪荷載和積灰荷載吊車荷載、地震作用、風(fēng)荷載。1.3.1荷載及荷載組合荷載組合原則：屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者中的較大值；積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時(shí)考慮；施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮；多臺吊車的組

2、合應(yīng)符合《荷載規(guī)范》的規(guī)定；當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮。在進(jìn)行剛架內(nèi)力分析時(shí)，荷載效應(yīng)組合主要有：組合（1）：1.2×永久荷載+0.9×1.4×[積灰荷載+max{屋面均布活荷載、雪荷載}]+0.9×1.4×(風(fēng)荷載+吊車豎向及水平荷載)組合（2）：1.0×永久荷載+1.4×風(fēng)荷載組合(1)－用于截面強(qiáng)度和構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算，組合(2)－用于錨栓抗拉計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算原則：根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出控制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨

3、中等截面。控制截面的內(nèi)力組合主要有：最大軸壓力Nmax和同時(shí)出現(xiàn)的M及V的較大值。最大彎矩Mmax和同時(shí)出現(xiàn)的V及N的較大值。最大彎矩Mmax和同時(shí)出現(xiàn)的V及N的較大值。最小軸壓力Nmin和相應(yīng)的M及V，出現(xiàn)在永久荷載和風(fēng)荷載共同作用下，當(dāng)柱腳鉸接時(shí)M=0。1.3.2剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算側(cè)移計(jì)算原則：變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析方法確定。計(jì)算時(shí)荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)。如果最后驗(yàn)算時(shí)剛架的側(cè)移不滿足要求，即需要采用下列措施之一進(jìn)行調(diào)整：放大柱或梁的截面尺寸；改鉸接柱腳為剛接柱腳；把

4、多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點(diǎn)連接形式。梁、柱板件的寬厚比限值：工字形截面構(gòu)件受壓翼緣板的寬厚比：工字形截面梁、柱構(gòu)件腹板的寬厚比：1.3.3剛架柱和梁的設(shè)計(jì)腹板屈曲后強(qiáng)度利用：在進(jìn)行剛架梁、柱截面設(shè)計(jì)時(shí)，為了節(jié)省鋼材，允許腹板發(fā)生局部構(gòu)件的屈曲，并利用其屈曲后強(qiáng)度。腹板的有效寬度：當(dāng)工字形截面梁、柱構(gòu)件的腹板受彎及受壓板幅利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)按有效寬度計(jì)算其截面幾何特性。有效寬度取值：當(dāng)腹板全部受壓時(shí)：當(dāng)腹板部分受拉時(shí)，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)有效寬度為：he：腹板受壓區(qū)有效寬度；ρ：

5、有效寬度系數(shù)；hc:腹板受壓區(qū)高度。剛架梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算剛架內(nèi)力分析在橫向均布荷載作用下，剛架彎矩圖如下剛架彎矩圖剛架荷載計(jì)算簡圖在水平風(fēng)荷載作用下，剛架彎矩圖如下：荷載計(jì)算簡圖剛架彎矩圖輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)作為臨界狀態(tài)，沒有考慮塑性發(fā)展的影響，所以門式剛架一般按彈性理論設(shè)計(jì)?？紤]各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出最大荷載值控制設(shè)計(jì)，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。正應(yīng)力驗(yàn)算：剪應(yīng)力驗(yàn)算：式中：—構(gòu)件有效凈截面面積；、—對主軸x和y的有效凈截面抵抗矩；、—對主軸x和y

6、的彎矩。彎矩作用平面內(nèi)：彎矩作用平面外：工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V和彎矩M共同作用下的強(qiáng)度應(yīng)符合下列要求：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)截面為雙軸對稱時(shí)工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V、彎矩M和軸力N共同作用下的強(qiáng)度應(yīng)符合下列要求：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)截面為雙軸對稱時(shí)梁腹板加勁肋的配置:梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。其他部位是否設(shè)置中間加勁肋，根據(jù)計(jì)算需要確定。但《規(guī)程》規(guī)定,當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，橫向加勁肋間距a宜取hw～2hw。當(dāng)梁腹板在剪應(yīng)力作用下發(fā)生屈曲后，將以拉力帶的方式承

7、受繼續(xù)增加的剪力，亦即起類似桁架斜腹桿的作用，而橫向加勁肋則相當(dāng)于受壓的桁架豎桿。因此，中間橫向加勁肋除承受集中荷載和翼緣轉(zhuǎn)折產(chǎn)生的壓力外，還要承受拉力場產(chǎn)生的壓力。加勁肋穩(wěn)定性驗(yàn)算按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，計(jì)算長度取腹板高度hw，截面取加勁肋全部和其兩側(cè)各寬度范圍內(nèi)的腹板面積，按兩端鉸接軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算:變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按下列公式計(jì)算：對于變截面柱，變化截面高度的目的是為了適應(yīng)彎矩的變化，合理的截面變化方式應(yīng)使兩端截面的最大應(yīng)力纖維同時(shí)達(dá)到限值。但是

8、實(shí)際上往往是大頭截面用足，其應(yīng)力大于小頭截面，故公式左端第二項(xiàng)的彎矩M1，和有效截面模量We1應(yīng)以大頭為準(zhǔn)。公式第一項(xiàng)源自等截面的穩(wěn)定計(jì)算。根據(jù)分析，小頭穩(wěn)定承載力的小于大頭，且剛架柱的最大軸力就作用在小頭截面上，故第一項(xiàng)按小頭運(yùn)算比按大頭運(yùn)算安全。變截面柱在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度應(yīng)取為，式中為柱的幾何高度，為計(jì)算長度系數(shù)。可由下列三種方法確定：查表法（適合于手算）一階分析法（普遍適用于各種情況，并且適合上機(jī)計(jì)算)二階分析法（要求有二階分析的計(jì)算程序）