单榀刚架设计讲解.pptVIP

刚架构件的翼缘与端板的连接应采用全熔透对接焊缝，腹板与端板的连接应采用角焊缝。在端板设置螺栓处，应按下列公式验算构件腹板的强度： 当 时， 当 时， 节点构造设计 节点有加腋与不加腋两种基本形式。在加腋形式中又有梯形加腋与曲线加腋之分，一般采用梯形加腋并在加腋部分的两端设置加劲肋及侧向支撑，以保证该加腋部分的稳定性，防止侧向压屈。加腋连接可使截面的变化符合弯矩图形的要求，并大大提高了刚架的承载能力。下图为加腋节点图。 横梁屋脊拼装节点图 柱脚设计 根据受力要求，柱脚分刚接柱脚和铰接柱脚两类，当吊车起重量≥5吨时应考虑设置刚性柱脚。 本工程实例：吊车吨位20吨，柱脚形式为刚接柱脚，主要用来传递吊车荷载、风荷载和结构自重。 柱脚形式 平板式铰接柱脚 刚接柱脚 一般情况 当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时 平板式 铰接柱脚 刚接柱脚 柱脚的计算 一、底板的计算 1、底板的平面尺寸 底板面积： 式中 —柱轴心压力设计值； —基础混凝土轴心抗压强度设计值； —锚栓孔面积。 按构造要求确定底板宽度： 式中 —柱截面宽度或高度； —靴梁厚度； —底板悬臂长度。 再根据底板面积确定底板长度。 2、底板的厚度 底板的厚度决定于板的抗弯强度。 式中： 为底板承受的最大弯矩值。 柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢材制作。锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)的规定，锚栓端部按规定设置弯钩或锚板。 计算风荷载作用下柱脚锚栓的上拔力时，应计入柱间支撑的最大竖向分力，此时，不考虑活荷载(或雪荷载)、积灰荷载和附加荷载的影响，同时永久荷载的分项系数1.0。锚栓直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽以防松动。 柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力。此水平剪力可由底板与混凝土基础之间的摩擦力(摩擦系数可取0.4)或设置抗剪键承受。 靴梁的构造与计算 (1) 靴梁的高度由靴梁与柱的连接焊缝长度决定。 (2) 靴梁厚度可取与柱翼缘的厚度相同。 (3) 靴梁与底板间的水平焊缝计算按承受全部轴 压力N计算。 (4) 靴梁的抗弯和抗剪强度验算，按双悬臂简支梁计算。 柱脚构造详图 铰接柱脚 刚接柱脚 加劲板 加劲板 地脚螺栓 浇入素混凝土保护地脚锚栓 牛 腿 当有桥式吊车时，需在刚架柱上设置牛腿，牛腿与柱焊接连接，其构造见下图。牛腿根部所受剪力V、弯矩M根据下式确定： 牛腿截面一般采用焊接工字形截面，根部截面尺寸根据V和m确定，做成变截面牛腿时，端部截面高度h不宜小于日／2。在吊车梁下对应位置应设置支承加劲肋。吊车梁与牛腿的连接宜设置长圆孔。高强度螺栓的直径可根据需要选用，通常采用M16-24螺栓。牛腿上翼缘及下翼缘与柱的连接焊缝均采用焊透的对接焊缝。牛腿腹板与柱的连接采用角焊缝，焊脚尺寸由剪力V确定。 摇摆柱与斜梁的连接构造 摇摆柱与斜梁的连接比较简单，构造图如下： 刚架设计－小结 刚架内力计算 变截面柱在平面内的整体稳定计算 变截面柱在平面外的整体稳定计算 斜梁的设计 刚架节点设计 梁腹板加劲肋的配置: 梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋。其他部位是否设置中间加劲肋，根据计算需要确定。但《规程》规定,当利用腹板屈曲后抗剪强度时，横向加劲肋间距a宜取hw～2hw。 当梁腹板在剪应力作用下发生屈曲后，将以拉力带的方式承受继续增加的剪力，亦即起类似桁架斜腹杆的作用，而横向加劲肋则相当于受压的桁架竖杆。因此，中间横向加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外，还要承受拉力场产生的压力。 拉力场 加劲肋稳定性验算按规范规定进行，计算长度 取腹板高度hw，截面取加劲肋全部和其两侧各 宽度范围内的腹板面积，按两端铰 接轴心受压构件进行计算。 变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算: 变截面柱在刚架平面内的整体稳定按下列公式 计算： 对于变截面柱，变化截面高度的目的是为了适应弯矩的变化，合理的截面变化方式应使两端截面的最大应力纤维同时达到限值。但是实际上往往是大头截面用足，其应力大于小头截面，故公式左端第二项的弯矩M1，和有效截面模量We1应以大头为准。 公式第一项源自等截面的稳定计算。根据分析，小头稳定承载力的小于大头，且刚架柱的最大轴力就作用在小头截面上，故第一项按小头运算比按大头运算安全。 变截面柱在刚架平面内的计算长度 截面高度呈线形变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取为 ，式中 为柱的几何高度， 为计算长度系数。