钢结构
钢结构的特点

钢结构的特点、设计方法和材料一、钢结构的特点(1)强度高,塑性和韧性好强度高,适用于建造跨度大、承载重的结构。
塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然破坏。
韧性好,适宜在动力荷载下工作。
(2)重量轻(3)材质均匀,和力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较均匀,接近各向同性,实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。
(4)钢结构制作简便,施工工期短钢结构加工制作简便,连接简单,安装方便,施工周期短。
(5)钢结构密闭性较好水密性和气密性较好,适宜建造密闭的板壳结构。
(6)钢结构耐腐蚀性差容易腐蚀,处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。
(7)钢材耐热但不耐火温度在200℃以内时,钢材主要力学性能降低不多。
温度超过200℃后,不仅强度逐步降低,还会发生兰脆和徐变现象。
温度达600℃时,钢材进入塑性状态不能继续承载。
(8)在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂。
二、钢结构的设计方法和设计表达式《钢结构设计规范》除疲劳计算外,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
1.极限状态当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态就称为该功能的极限状态。
(1)承载能力极限状态 包括构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆。
(2)正常使用极限状态 包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
以结构构件的荷载效应S 和抗力R 这两个随机变量来表达结构的功能函数,则Z =g (R ,S )=R -S (1)在实际工程中,可能出现下列三种情况:Z >0 结构处于可靠状态;Z =0 结构达到临界状态,即极限状态;Z <0 结构处于失效状态。
按照概率极限状态设计方法,结构的可靠度定义为:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
钢结构

苏州博物馆的钢结构
该工程屋盖钢结构杆件截面特殊,空间关系和受力复杂,出现大 量多杆空间交汇节点,最多处达到9杆、10杆相交。 确保结构在设计荷载下的安全可靠,根据设计要求对9杆和10杆相 交的两类铸钢节点进行了6个足尺节点模型试验,并进行了详细的 有限元分析,研究成果可为ห้องสมุดไป่ตู้计提供参考依据。 玻璃屋顶将与石屋顶相互映衬,使自然光进入活动区域和博物馆 的展区,为参观者提供导向并让参观者感到心旷神怡。玻璃屋顶 和石屋顶的构造系统也源于传统的屋面系统,过去的木梁和木椽 构架系统将被现代的开放式钢结构、木作和涂料组成的顶棚系统 所取代。金属遮阳片和怀旧的木作构架将在玻璃屋顶之下被广泛 使用,以便控制和过滤进入展区的太阳光线
钢结构的连接方法
焊接连接 螺栓连接 铆钉连接
钢结构设计常用规范如下
《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002、J218-2002) 《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98) 均为一级注册结构工程师考试必考规范。
钢结构的缺点
1,耐火性差 钢材表面温度达到300-400度以后,强度和弹性模量显著下 降,600度时基本降为零,所以钢结构的的耐火性较差。
耐腐蚀性较差
2,在潮湿和腐蚀介质的环境中容易发生锈蚀,需要定期维护 3,变形大, 设计需注意控制。亦用体系方法。 4,特有的冷桥问题,有时需要考虑。 5,常常造价偏高。和传统结构相比。 6,当前国内设计,制造水平低。
钢结构发展前景
钢结构是未来的发展趋势。 以前我国的钢结构发展缓慢主要是因为钢结构 造价高(毕竟我们是发展中国家)以及钢材产量有 限。 今非昔比,钢结构施工速度快,施工污染小, 重量轻,这些优势让它成为未来的发展趋势。在今 天,已经有很多建筑开始采用钢结构了。
钢结构基本知识

钢结构基本知识用型钢材或钢板制成基本结构,根据使用要求,通过焊接或螺栓连接等方法,按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。
钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛,如钢结构桥梁、钢结构厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。
一、钢结构的特点:1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、容易做成密封结构7、钢结构易腐蚀8、钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高强度结构钢3、优质碳素结构钢及合金结构钢4、专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。
四、主要钢结构技术内容:(1)高层钢结构技术。
根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。
钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。
(2)空间钢结构技术。
空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。
以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。
具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD****。
除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
(3)轻钢结构技术。
伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。
钢结构基本知识

钢结构基本知识第一章概述一、钢结构的特点1、强度高,塑性和韧性好2、材质均匀,符合力学假定3、钢结构制造简便,施工周期短4、钢结构的质量轻强度与密度之比远大于混凝土5、耐腐蚀性差6、耐热不耐火≦250℃,500~600 ℃强度为零防火处理:蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等7、钢结构的密封性好容器等8、低温冷脆二、钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构三、钢结构设计的基本要求1、安全可靠。
在运输、安装和使用中,具有足够的强度、刚度和稳定性2、合理选用材料、结构方案和构造措施,满足使用要求3、节约钢材,减轻自重4、钢结构要便于运输和维护5、尽量注意美观四、现代钢结构的发展1、高强度钢材的应用Q235、Q345、Q420、45 号钢等2、钢结构设计计算理论的研究与改进3、新型结构形式的应用4、钢—混凝土组合结构的应用5、钢结构优化原理及其应用6、生产制造工业化、产业化第二章钢结构的材料一、钢的种类碳素钢和合金钢1、碳素钢●分结构钢(低碳钢)和工具钢(高碳钢);●碳素结构钢—《GB700-88》质量等级:A、B、C、D四级;●A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率;B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能和冲击韧性(分别为+20℃、0℃和-20℃),同时严格控制C、S、P的极限含量;●钢号:Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等2、合金钢●分为结构钢、工具钢和特殊钢●结构钢(低合金钢)—《GB/1591-94》质量等级:A、B、C、D、E五级;●A、B、C、D的规定同碳素结构钢,E级要求-40℃的冲击韧性;●钢号:Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等二、炼钢的种类●转炉钢——质量较差,杂质含量较多。
钢结构简介

钢结构简介钢结构简介钢结构是指采用钢材作为主要承载构件和连接构件的建造结构体系。
与传统的混凝土结构相比,钢结构具有分量轻、强度高、施工速度快、可重复使用等优点,因此在现代建造和工程领域得到广泛应用。
一、钢结构的组成钢结构由主要承载构件(钢柱、钢梁、钢柱基础等)和连接构件(焊接、螺栓连接等)组成。
主要承载构件通常由钢材制成,常用的钢材包括普通碳素钢、高强度钢和合金钢等。
二、钢结构的优点1. 分量轻:钢材具有良好的强度和刚性,可以减少结构自重,减轻地基负荷,同时也方便运输和安装。
2. 强度高:钢材的强度远高于混凝土材料,可以达到更大的跨度和高度。
3. 施工速度快:钢结构可以实现工厂化创造和现场安装,大大缩短了施工周期。
4. 可重复使用:钢材可以回收再利用,减少资源浪费和环境污染。
三、钢结构的应用领域钢结构广泛应用于工业厂房、商业综合体、体育场馆、桥梁、高层建造等领域。
其优势在于能够满足不同场地和需求的结构设计要求,并且具有较长的使用寿命。
四、钢结构的设计和施工钢结构的设计和施工需要考虑结构的稳定性、承载能力、抗震性等因素。
设计师需要根据具体项目的要求进行结构设计,包括荷载计算、构件尺寸设计等。
施工方需要进行材料采购、构件创造、安装等工序。
五、钢结构的维护和保养为确保钢结构的稳定性和安全性,需进行定期的维护和保养。
主要包括刷漆防腐、检查焊缝、紧固螺栓、清理积水等工作,以延长钢结构的使用寿命。
六、本文档所涉及附件如下:1. 钢结构设计图纸及分部份项工程量清单2. 钢结构施工工艺及安全作业规范3. 钢结构质量验收标准及测试报告七、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 钢结构设计规范:国家标准 GB50017-20032. 钢结构施工规范:国家标准 GB50205-20013. 钢结构质量验收标准:国家标准 GB/T 50329-2022。
钢结构的优缺点

6. 易产生扭曲
轻型钢结构住宅的优点:
1、综合成本较低 钢材的稳定的供给造成价格的波动很小。使用薄壁轻钢结构的墙面可以保持出色的平面。这也意味着当你在钉钉子的时候墙面不会反弹和收缩破裂。因为材料可以预先切到需要的长度,所以在很大的程度上降低了浪费。另外,钢材的边料也是可以出售的,这样更是大大的降低了浪费。基础处理简便适用于广泛地质程度,基础部分比传统建筑要节约50%费用。合理墙体厚度使得用户的得房率比一般现行建筑要多出8%左右,且因为施工快,缩短了资金的周转期,加快了资金的流动速度,相应的降低了成本。
5、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。
6、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。
7、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
3、清洁环保、不产生有害物质。 轻型钢结构住宅是以型钢骨架取代传统木造房屋的木骨架的建筑工法,使用的材料100%是钢材,各部材之间用螺钉和钉子连接,不使用任何焊接及粘合剂。所以完全不用担心由于建筑过程中使用药剂等给人体造成的危害。此外建设工地也不会有大量灰尘及噪音等对周围环境造成的污染。
9、可以循环利用 轻型钢结构住宅充分利用钢材的优越特性,符合当今建筑材料选用的主流。薄壁轻钢结构建筑因使用的是钢材,不会随时间的流失而老化,另外废旧的钢材100%可以被回收利用;同时,薄壁轻钢结构建筑也可以使用再利用的钢材,在美国每5到6辆废车就可以建造一栋180平方米的房子。
10、节省劳动力。 轻型钢结构住宅与木结构类似。在相同的建筑要求的情况夏,薄壁轻钢结构熟练工人的劳动时间和成本比木结构要低上很多。薄壁轻钢结构的型材在工厂作大规模生产,骨架可在工厂组装,在工地安装,只需要1名现场指导及7名左右工人,即可完成一座房子的骨架的搭建。因为型材薄而轻,所以基本全部可以利用手工搭建完成。
钢结构的基本原理

钢结构的基本原理钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式,它的设计和施工基于一系列的基本原理。
本文将介绍钢结构的基本原理,并探讨其在建筑和工程中的应用。
一、材料特性与力学行为钢材是钢结构的主要构造材料,其特性对结构的性能至关重要。
钢材具有高强度、良好的延性和可塑性等特点,能够承受较大的荷载并保持稳定。
其力学行为可通过应力-应变关系来描述。
钢材在受力时会发生弹性变形和塑性变形,弹性变形在荷载去除后恢复原状,而塑性变形则是指钢材在超过弹性阈值后无法完全恢复的变形。
通过了解钢材的力学性质,可以确定合适的断面尺寸和材料强度,确保结构的稳定性和安全性。
二、静力学平衡原理静力学平衡原理是钢结构设计中的基本原理之一。
据此原理,结构在静力平衡状态下,受力部分的合力为零,力矩亦为零。
根据这一原理,可以确定结构各个部分的受力情况,并进行设计计算。
在设计钢结构时,需要考虑荷载的作用以及结构各个部分的反力传递和平衡关系,以确保整个结构的稳定性和承载能力。
三、构件设计原理构件设计是钢结构设计的重要环节。
钢结构中的构件包括梁、柱、桁架等,其设计原理主要包括强度设计和稳定性设计。
强度设计是根据结构所受荷载的大小和方向,确定构件断面尺寸和钢材强度,以确保构件在正常使用和极限荷载情况下的强度满足要求。
稳定性设计是考虑构件在受外力作用下的稳定性问题,通过选择适当的截面形状和施加支撑以增加构件的稳定性。
四、连接设计原理连接是钢结构中各个构件之间的连接点,其设计原理主要包括刚度设计和强度设计。
刚度设计是保证连接点的刚度和变形能力,以确保结构在受力时不会出现过大的变形和位移。
强度设计是保证连接点的强度和承载能力,以防止连接点在荷载作用下发生破坏。
连接的设计包括连接件的选择和连接方式的确定,选用合适的连接件和合理的连接方式可以提高钢结构的整体性能。
五、施工与监测原理钢结构的施工和监测原理是确保结构质量和安全的关键。
在施工过程中,需要遵循正确的工艺和操作规范,保证每个构件的安装精度和加固措施的有效性。
什么是钢结构钢结构的定义

什么是钢结构钢结构的定义第一篇范本:一、什么是钢结构钢结构,指的是将钢材作为主要构件材料,通过各种连接方式将其连接成一体,构成具有一定刚度和强度的整体结构。
钢结构具有重量轻、刚度大、可塑性好、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、厂房等领域。
二、钢结构的定义钢结构是指通过焊接、螺栓连接等方式,将钢材构件连接组成的具有一定刚度和强度的结构体系。
钢结构的构件包括钢柱、钢梁、钢板等,其材质主要为碳素钢和低合金钢。
钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短等优点,被广泛应用于建筑工程、桥梁工程等领域。
三、钢结构的分类1. 按用途分类:(1) 工业建筑钢结构:用于工厂、厂房、仓库等工业建筑;(2) 商业建筑钢结构:用于商场、写字楼等商业建筑;(3) 民用建筑钢结构:用于住宅楼、别墅等民用建筑。
2. 按构件形式分类:(1) 钢框架结构:由钢柱、钢梁等构成的空间框架结构;(2) 钢管结构:由钢管构件组成的结构体系;(3) 钢板结构:由钢板构件组成的结构体系;(4) 钢混结构:由钢材和混凝土构件组成的结构体系。
四、钢结构的施工步骤1. 设计阶段:(1) 结构设计:确定结构的荷载、布置和尺寸等;(2) 连接设计:确定连接方式、连接件的类型和尺寸等;(3) 施工设计:确定施工工艺和施工顺序等。
2. 制作阶段:(1) 钢材加工:对钢材进行切割、焊接、冷弯等加工;(2) 构件制作:根据设计图纸制作钢结构构件;(3) 控制质量:对制作的构件进行质量检验和控制。
3. 安装阶段:(1) 地基处理:对基础进行处理,确保地基的承载能力;(2) 安装钢结构:将制作好的钢结构构件进行拼装和安装;(3) 质量验收:对安装完成的钢结构进行质量验收和评估。
附件:无法律名词及注释:1. 钢材:指用来制作钢结构构件的金属材料,主要包括碳素钢和低合金钢等。
2. 结构设计:指根据建筑或桥梁的荷载情况和结构要求等,进行结构尺寸、布置和构件安排等的设计。
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一、设计题目某单层工业厂房设计。
二、设计资料1.车间条件某机械加工车间为单层单跨等高厂房,车间总长为60m,跨度30m,柱距6米;车间内设有两台相同的软钩吊车,吊车重量15/3t,吊车工作级别为A5级,轨顶标高11.4m。
采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。
屋面不上人,室内外高差为0.15m。
纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙,厚240mm,双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷,墙上有上、下钢框玻璃窗,窗宽为3.6m,上、下窗高为1.8m和4.8m,钢窗自重0.45KN/m2,排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
2.自然条件基本风压0.4kN/㎡、基本雪压0.3kN/㎡;地面粗糙类别为B类;地基承载力特征值180kN/㎡。
不考虑抗震设防。
3.材料箍筋采用HRB335,纵向钢筋采用HRB400,混凝土采用C30。
三、设计内容和要求1.构件选型(1)钢屋盖采用如图1所示的30m钢桁架,桁架端部高度为1.2m,中央高度为2.4m,屋面坡度为1/12.5,钢檩条长6m,屋面板采用彩色钢板,厚4mm。
图1 30m的刚桁架(2)预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接h=1.2m。
轨道采用标准图G323(二),中间跨DL-9Z,边跨DL-9B。
梁高b连接采用标准图集G325(二)。
(3)预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ,故牛腿顶面标高=轨顶标高b h -a h =11.4-1.2-0.2=+10.000m由附录12查得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.15m ,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm ,故柱顶标高=11.4+2.15+0.22=+13.770m基础顶面至室外地坪的距离为1.0m ,则基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m ,故 从基础顶面算起的柱高H=13.77+1.15=14.92m 上部柱高Hu =13.77-10=3.77m 下部柱高l H =14.92-3.77=11.15m 参考表12-3,选择柱截面形式和尺寸: 上部柱采用矩形截面h b ⨯=400mm ×400mm下部柱采用I 形截面f f h b h b ⨯⨯⨯=400mm ×900mm ×100mm ×150mm 。
(4)柱下独立基础采用锥形杯口基础 2.计算单元及计算简图 (1)定位轴线1B :由附表12可查的轨道中心线至吊车端部的距离1B =260mm ; 2B :吊车桥架至上柱内边缘的距离,一般取2B ≥80mm3B :封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离,3B =400mm 。
1B +2B +3B =260+80+400=740mm <750mm,可以。
故封闭的定位轴线A,B 都分别与左右纵墙内皮重合。
(2)计算单元由于该机械加工车间厂房在工艺上没有特殊要求,结构布置均匀,除吊车荷载外,荷载在纵向的分布是均匀地,故取一榀横向排架为计算单元,计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离,即B=6.0m,如图2所示。
\图2 计算单元(3)计算简图排架的就是简图如图3所示。
图 3 计算简图3.荷载计算(1)屋盖荷载1)屋盖恒荷载近似取屋盖恒荷载标准值为 1.2kN/㎡,故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值F=1.2×1.2×15×6=129.6kN1e=50mm外。
作用于上部柱中心线外侧《荷载规范》规定,屋面均布活荷载标准值为0.5kN/㎡,比屋面雪荷载标准值0.3kN/㎡大。
故仅按屋面均布活荷载计算。
于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值F=1.4×0.5×15×6=63.0kN6作用于上部柱中心线外侧e=50mm外。
(2)柱和吊车梁等恒荷载上部柱自重标准值为4.0kN/㎡,故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值F=1.2×3.77×4=18.1kN2下部柱自重标准值为 4.69kN/m,故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值F=1.2×11.15×4.69=64.72kN3吊车梁自重标准值为39.5kN/根,轨道连接自重标准值为0.8kN/m,故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值F=1.2×(39.5+6×0.8)=53.2kN4如图4所示F1、F2、F3、F4和F6的作用位置。
图4 各种恒荷载的作用位置吊车跨度k L =30-2×0.75=28.5m查附录12.得Q=15/3t, k L =28.5m 时的吊车最大轮压标准值k P max,、最下轮压值k P min,、小车自重标准值k G ,2以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值k G ,3: k P max,=210kN ,k P min,=68kN, k G ,2=69kN, k G ,,3=150kN 并查得吊车宽度B 和轮距K : B=6.4m K=5.25m1)吊车竖向荷载设计值max D 、min D 由图5所示的吊车梁支座反力影响线知图5 吊车梁支座反力影响线yi k k P D ∑=max,max,β=0.9×210×(1+0.025+0.875+0.125)=382.70kN k Q D r D max,max ==1.4×382.725=535.82kN kk P P D D max,min,maxmin ==535.815×68÷210=173.5kN1)吊车横向水平荷载设计值max T)k k k G G T ,3,2(41+=α=1/4×0.1×(69+150)=5.48kNkkP T D T max,max max ==535.815×5.475/210=14.0kN (4)风荷载1)作用在柱顶处的集中风荷载设计值W这时风荷载的高度变化系数z μ按檐口离室外地坪的高度0.15+13.77+1.2(屋架端部高度)=15.12m 计算,查表10-4,得离地面15m 时,z μ=1.14;离地面20m 时,z μ=1.25,用插入法,知 z μ=1+152014.125.1--×(15.12-15)=1.0026由图1知21h h ==1.2m()()[]B W h h k W z 0216.05.05.08.0μ-++==「(0.8+0.5)×1.2+(0.5-0.6)×1.2」×1.0026×6×0.4=3.46kN k Q W r W ==1.4×3.46=4.844kN2)沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值1q 、2q这时风压高度变化系数z μ按柱顶离室外地坪高的度0.15+13.77=13.92m 来计算z μ=1+10150.114.1--×(13.92-10)=1.11B W r q z s Q 01μμ==1.4×0.8×1.1098×0.4×6=2.98kN/m B W r q z s Q 02μμ==1.4×0.5×1.1098×0.4×6=1.86kN/m 4.内力分析内力分析时取得荷载值都是设计值,故得到的内力值都是内力的设计值。
(1)屋盖集中恒荷载作用下的内1F 力分析 柱顶不动支点反力 11C HM R =011e F M ⨯==129.6×0.05=6.48kN ·m按l u I I n /==0.109 H H u /=λ=0.309.查附图,得柱顶弯矩作用下的系数1C =2.16,按公式计算⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=1111115.1321n n C λλ=2.15 可见计算值与查附图9-2所得的接近,取1C =2.15 11C HM R ==93.015.292.1448.6=⨯kN 1)屋盖集中活荷载6F 作用下的内力分析 066e F M ⨯==63×0.05=3.15kN ·m454.015.292.1415.316=⨯==C H M R kN 在1F 、6F 分别作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图,分别如图6(a )、(b)所示,图中标注出的内力值是指控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的内力设计值。
弯矩以排架柱外侧受拉上的为正,反之为负;柱底剪力以向左为正,向右为负。
图6(a ) 屋盖恒荷载作用下的内力图图6(b ) 屋盖活荷载作用下的内力图(1)柱自重、吊车梁及轨道连接等的自重作用下的内力分析。
不作排架分析,其对排架柱产生的弯矩和轴力如图7所示。
图7 柱自重及吊车梁等作用下的内力图(1)吊车荷载作用下的内力分析1)max D 作用在A 柱,min D 作用在B 柱时,A 柱的内力分析 e D M ⨯=max max =535.815×(0.75-0.45)=160.745kN ·m e D M ⨯=min min =173.502×(0.75-0.45)=52.051kN ·m这里的偏心距e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心上网水平距离。
A 柱顶的不动支点反力,查附图9-3,得3C =1.1⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯=1109.01309.01309.015.111115.132323n C λλ=1.10 取3C =1.10A 柱顶不动支点反力85.1110.192.1474.1603max =⨯==C H M R A kN(←) B 柱顶不动支点反力84.310.192.1405.523min =⨯==C H M R B kN (→) A 柱顶水平剪力()B A A A R R R V --+=21=11.85+0.5(-11.85+3.80)=7.83kN(←)B 柱顶水平剪()B A B B R R R V --+=21=-3.84+0.5(-11.85+3.84)=-7.85kN(→)内力如图8(a )所示。
图8(a )Dmax作用在A 柱时2)min D 作用在A 柱、max D 作用在B 柱时的内力分析此时,A 柱顶剪力与max D 作用在A 柱时的相同,也是A V =-7.83(←),故可得内力值,如图8(b )所示。
图8(b)D min作用在A柱时2)在T作用下的内力分析maxT至牛腿顶面的距离为11.4-10=1.4mmaxT至柱底的距离为11.4+0.15+1=12.55mmax因A柱与B柱相同,受力也相同,故柱顶水平位移相同,没有柱顶水平剪力,故A柱的内力如图9所示。