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歡迎加入朗筑朗筑鋼結(jié)構(gòu)交流QQ群 164792546,加群驗證“微信” (1)鋼柱設(shè)計 計算模型考慮: 頂部的網(wǎng)架在其自身平面內(nèi)的剛度可假定為無限大,類似剛性樓板的作用,把各個柱子連接成整體,但并不提供此結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度.網(wǎng)架起的作用是把各個柱子聯(lián)系起來共同提供抗側(cè)移剛度,結(jié)構(gòu)總的側(cè)移剛度為每根柱側(cè)移剛度的和. 網(wǎng)架與鋼柱的連接當然是鉸接了,但問題的關(guān)鍵不在于此,關(guān)鍵在于該結(jié)構(gòu)是屬于有側(cè)移結(jié)構(gòu),對于這種柱底與基礎(chǔ)剛接的結(jié)構(gòu),由于柱頂有側(cè)移,無論柱頂自由還是鉸接,柱的計算長度系數(shù)均為2.0.按陳紹藩書中考慮,建議為2.6。 關(guān)于這個問題,最好的辦法是把柱子和網(wǎng)架連在一個整體建模型計算。3d3s就可以!如果非要分開,就要試算好下部柱的剛度,然后帶入網(wǎng)架支座約束計算,再反算回柱看其位移(柱頂位移和網(wǎng)架支座球位移)和強度是否滿足規(guī)范要求。兩者在柱頂?shù)牧臀灰茟?yīng)一致的!柱子當然按懸臂計算!網(wǎng)架的支座與柱頂一般是靠螺栓連接,側(cè)向力是靠摩擦力來傳遞的,并不能滿足柱頂鉸接的要求! 1.支座約束假定時,考慮下部支撐結(jié)構(gòu)的情況,先初定一鋼柱截面參數(shù),計算出剛度值,折減后代入程序,分析設(shè)計后得到支座反力。在此得到X、Y、Z向三向反力值 用于設(shè)計鋼柱的截面。那么作為鋼柱來講是一雙向壓彎構(gòu)件,在計算假定時柱頂作何種約束假定比較符合實際?我本人認為如為獨立柱支撐時,作為上端自由、下端固定;如為周邊柱點支撐時上端為鉸接、下端固定。不知道對不對? 你說的這種結(jié)構(gòu)類似于鋼柱鋼網(wǎng)架的排架結(jié)構(gòu),大跨度廠房設(shè)計常常遇到,通常要求計算縱、橫兩個方向的排架,并將兩方向的內(nèi)力疊加確定柱截面, H型鋼柱確實需要處理,一般情況下按計算長度系數(shù)2.0計,它很難保證兩個方向排架長細比都滿足抗震規(guī)范的要求(120),我的處理方法是在H型鋼柱平面外柱列加柱間支撐將其計算長度系數(shù)人為改為1.0,當然此柱列只計算橫向排架即可。 另外“如為周邊柱點支撐時上端為鉸接、下端固定。”值的考慮一下,上端鉸接即為網(wǎng)架支座對柱有約束,即網(wǎng)架可以抵抗由于風作用于柱的推力,網(wǎng)架靠什么來提供這個力?又傳遞到哪里了?因為網(wǎng)架只是傳遞力的不能自身消化。如果某方向其他柱剛度大,根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件可以認為網(wǎng)架對柱有約束(靠摩察力)傳遞到剛度大的柱子。總之,個人也覺得比較模糊。另外,有時也碰到幕墻作用于柱的風推力,土建柱無法解決那么大的彎矩,讓網(wǎng)架來抵消水平推力。個人覺得不行,但我的一個朋友說可以。(網(wǎng)架為平板網(wǎng)架) 網(wǎng)架對懸臂柱的影響也就是柱頂?shù)妮S力剪力和彎矩,網(wǎng)架支座一般不考慮彎矩,軸力也不在本貼的討論范圍,所以只說一下剪力,剛度的問題最終要轉(zhuǎn)化到位移上來,支座位置的剪力要靠柱頂位移產(chǎn)生的反力來承擔(滑動鉸支座除外),這樣既然有了剪力就能得出柱枯位移,那么也就不用麻煩的去考慮等效剛度的問題了,要不然的話就整體建模。 這個問題精確計算是很麻煩的,整體建模才行,并且網(wǎng)架的桿件要求基本是最終設(shè)計的截面,以保證剛度的一致,同時網(wǎng)架的支座約束條件對結(jié)構(gòu)計算的影響也是不能忽略的。有人提出用等代法,等代梁的布置應(yīng)考慮網(wǎng)架的布置形式,支座約束條件,同時還要保證剛度(網(wǎng)架剛度的計算需要適合的軟件和工作量的)的近似,這些都是為了保證荷載的正確傳遞和水平力計算的準確,比較麻煩。通常設(shè)計是上下結(jié)構(gòu)分開計算(特復雜的結(jié)構(gòu)除外。網(wǎng)架就是一個空間雙向桁架,普通的空間桿元軟件都能計算,考慮下部結(jié)構(gòu)的剛度和支座約束情況計算出反力,然后加到下部結(jié)構(gòu)上,結(jié)構(gòu)頂板厚為0(偏保守)來計算下部結(jié)構(gòu),網(wǎng)架桿件截面只要在正常的范圍內(nèi),計算出的水平力差別不大,還要按網(wǎng)架規(guī)范考慮溫度的影響。 1.網(wǎng)架對柱的影響:如果把網(wǎng)架考慮成完全剛性,則柱子的理論計算長度系數(shù)為0.7.如果網(wǎng)架對柱的約束小,則柱的計算長度系數(shù)大于0.7(實際設(shè)計取大于0.7,參考陳紹蕃著作)。 計算長度主要取決于柱的支撐體系和網(wǎng)架的水平剛度,從理論上講支撐體系足夠剛強的情況,網(wǎng)架水平剛度一般可以看柱無窮大(狹長的除外),網(wǎng)架的水平剛度可以計算出來,從經(jīng)驗講,網(wǎng)架的水平剛度(以柱間支撐間距為跨度計算)大于所支撐的柱側(cè)向剛度和的5倍,可以以為網(wǎng)架的水平剛度足夠大,這時柱的面內(nèi)側(cè)向移動可以被限制(面外要么有支撐,要么是剛接梁,計算長度可以計算),支撐體系通過網(wǎng)架來保證其它柱的面內(nèi)穩(wěn)定,這時候計算長度可以按無側(cè)移計算。固定鉸和梁柱鉸接是兩個概念,網(wǎng)架與柱的連接一般都是鉸接,通常偏安全計算,一般按懸臂計算,計算長度取2。規(guī)范提出的強弱支撐概念一般是基本剛性樓板或剛性水平支撐的前提,不僅要求柱間支撐有一定剛度和強度要求,水平支撐體系也是必須剛強的,保證水平力的傳遞。 底部固結(jié),頂部與網(wǎng)架鉸接的柱子平面內(nèi)(平面內(nèi)無支撐無剛接梁)的計算長度應(yīng)該為2.03,整體結(jié)構(gòu)有無側(cè)移與網(wǎng)架本身剛度無關(guān),只與柱子+支撐(剛接梁)的剛度有關(guān),網(wǎng)架本身的剛度一般為約束自身變形的能力,如果網(wǎng)架還需要對下部支撐結(jié)構(gòu)單獨提供約束能力(如柱子傾斜),則應(yīng)該重新審視整體結(jié)構(gòu)的可行性。 1、計算長度取2.03是常規(guī)的設(shè)計方法。但從結(jié)構(gòu)理論上講,網(wǎng)架是雙向桁架,和梁還是不同的,網(wǎng)架兩個方向都是有很大的水平剛度,可以傳遞水平荷載,如果網(wǎng)架周邊和柱鉸接連接,柱列雙向都有剛強支撐,對網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)進行整體分析,柱的面內(nèi)計算長度應(yīng)該是小于2的,不設(shè)支撐的柱即使兩端鉸接(搖擺柱),結(jié)構(gòu)也是穩(wěn)定的,但這不屬于常規(guī)的設(shè)計方法。 (2)支座設(shè)計 可以采用橡膠支座,支座上放置橡膠墊后即可假定為可動支座,可以水平移動并可轉(zhuǎn)動。 一般水平反力過大是因為把支座設(shè)為固定支座的緣故,如果設(shè)為絞接支座,網(wǎng)架撓度又太大 解決方法: 用可動支座。 如果達到這樣的水平推力的話,你下面的混凝土柱子截面應(yīng)該在800mm左右,你再看下計算模型,是不是柱子剛度輸?shù)锰罅恕<由峡辜翩I是可以的,不過也得考慮網(wǎng)架支座的“十字”加勁板、過渡板與預(yù)埋板等處的焊縫是不是滿足抗剪的要求。 問題:對于支座布置圖時,程序中如何X/Y向的剛度如何是否默認定義的,是否需要考慮轉(zhuǎn)角度等考慮? 支座條件說具體了,還與網(wǎng)架形式、網(wǎng)架下部結(jié)構(gòu)等都有關(guān),這方面,我還沒有總結(jié)出一套系統(tǒng)的東西來,因此只能就事論事。 你所說的支座屬于平板壓力支座,采用該支座的前提是結(jié)構(gòu)對水平變形不敏感,支座以傳遞豎向力為主,因此摩擦力不作為考慮因素,同時如果下部為混凝土結(jié)構(gòu),采用0.3的彈性剛度與該支座的狀態(tài)比較接近;摩擦力與支座的彈性剛度還有不同之處在于,摩擦力不只與摩擦系數(shù)相關(guān),還與支座壓力有關(guān),而網(wǎng)架的不同部位,豎向反力是不同的。 網(wǎng)架與下部結(jié)構(gòu)整體計算時,本身已考慮了下部結(jié)構(gòu)的剛度,如果柱頂水平力比較大,可以考慮將支座設(shè)為滑動的,這時不考慮下部結(jié)構(gòu)的剛度,滑動支座在整體計算中可以設(shè)置一個上下鉸接的短柱來代替。 前幾天用MST2008做了個直徑30米起拱的雙層網(wǎng)殼,下弦是平的,支座為彈性支座,按實際情況輸入下柱的截面規(guī)格和高度,程序自動計算下柱剛度(就因為這個原因還是比較喜歡用MST),上弦考慮了0.8的恒荷載,0.5的活荷載,下弦0.2的恒荷載,一開始輸?shù)捻胖侵睆?00的圓混凝土柱,水平力最大是150KN左右,后來一看輸錯了,原結(jié)構(gòu)中是直徑800的混凝土柱,修改后水平力是200KN左右,和Z向荷載基本上差不多大小了,把200KN的水平力加在混凝土柱頭上計算配筋面積8500,原結(jié)構(gòu)中有環(huán)形混凝土梁,柱子的長度是按環(huán)形砼梁以上2500mm的長度計算的,一看原圖上混凝土柱配筋10000多。 由于該模型是靜定結(jié)構(gòu)(整體),需要嚴格控制每一道關(guān)鍵點,一處馬虎就可能造成結(jié)構(gòu)失敗,比如柱頂?shù)你q接支座承受水平力不足,比如鋼管混凝土澆注存在問題造成承載力降低,比如柱腳或基礎(chǔ)剛度下降,等等因素,造成施工難度加大。 一般彈性剛度取計算值的0.7左右,不按實際計算值取,是考慮留有余量的 1、在四周封閉的建筑上空施工的網(wǎng)架,網(wǎng)架為平板時,且周邊有女兒墻時,一般都不考慮網(wǎng)架的風荷載作用的,有曲面造型時按建筑荷載規(guī)范處理,支座設(shè)計一般為彈性支座。 結(jié)構(gòu)設(shè)計中的彈性剛度是指支撐體系發(fā)生單位位移所需要的外力,即將支撐結(jié)構(gòu)體系看成一個三向彈簧,因此彈性剛度包括三個內(nèi)容:豎向支撐剛度;兩個水平方向的剪切側(cè)移剛度。 (3)屋面結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)找坡雖然會使網(wǎng)架桿件類型、螺栓球種類增加,但是卻能夠提高網(wǎng)架整體剛性,控制撓度。42米跨兩坡5%坡度,支托高度最高達1050mm,小立柱會不會失穩(wěn),值得研究。48支托管用M20螺栓和球連接,當支托高度超過700mm時(以我的工程經(jīng)驗),在長期風荷載的作用下,支托螺栓會出現(xiàn)松動,有一個工程中的一個支托螺栓直接就斷裂了(我分析可能是強風作用下長期搖動,以及螺栓根部承受彎矩過大),所以我現(xiàn)在通常不會讓支托高度超過700mm,如果必須超過,我認為應(yīng)該加大支托管管徑,支托螺栓必須擰緊,讓支托管管口和球嚴密貼合。杜絕由于支托管高度加工誤差,現(xiàn)場安裝人員為了讓檁條處于同一水平而故意不將支托擰到位。還可以將支托管焊接于螺栓球上(球要預(yù)熱,安裝不方便,一般不用)。 補充一下,樓主算下來,網(wǎng)架最大豎向位移為132mm,實際安裝好后,撓度有可能超過規(guī)范值,請樓主注意。很多時候?qū)嶋H情況比計算結(jié)果要差。同樣,1050mm的支托管算下來受力可能是夠的(對不起,我沒有算),M20螺栓抗剪、抗拉都是夠的,但是實際情況下還是有較大的隱患存在的。 平板網(wǎng)架支座約束一般以Z向約束居多,對于三向或者二向約束的支座節(jié)點,計算時需要考慮水平力,那些單向約束的支座節(jié)點可不考慮水平力(數(shù)值不詳) 對于平板網(wǎng)架僅約束Z向,不需要考慮水平力,即使有水平力也不會很大,靠支座底板與過度板之間的摩擦力既可抵抗,如抵抗不住,是允許支座有微量的位移的。 MSGS上規(guī)定的平板網(wǎng)架的上限為700KN是指自動設(shè)計支座而言的。也就是說700KN以內(nèi)的平板網(wǎng)架,程序設(shè)計的支座是沒有問題的,大于這個上限他們不負則任的。這并不是指平板網(wǎng)架反力大于700KN就有問題,而國內(nèi)能夠自動設(shè)計支座的好象也就此一家。但MSGS設(shè)定了一個范圍。 (4)節(jié)點處理 螺栓球節(jié)點用于中小跨度的結(jié)構(gòu),焊接球用于大跨的結(jié)構(gòu)。跨度48米,恒載0.3,活載0.5,風載0.6,你這個工程設(shè)計應(yīng)該采用焊接空心球節(jié)點 在《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》JGJ-91規(guī)定中,針對屋蓋結(jié)構(gòu),48米的跨度只是中跨度網(wǎng)架。設(shè)計網(wǎng)架節(jié)點要考慮很多實際情況,不能只是按跨度大小來定。相比較來說,螺栓球節(jié)點屬栓接,安裝方便。焊接球要求現(xiàn)場高空焊接,對于施工人員技術(shù)水平和焊接質(zhì)量要求較高,施工難度大。 中跨(30米)以上最好用焊接球,螺栓球節(jié)點不穩(wěn)定因素太多,加之質(zhì)量控制手段相對落后 設(shè)計時應(yīng)按螺栓球考慮,因為螺栓球壓桿相對焊接球要大些,這樣可以安全一些。焊接球與螺栓球部分相接部位要考慮焊接收縮的問題,一要控制桿件的下料,二要控制焊接與螺栓球的安裝順序及焊接順序。個人認為最好不要設(shè)計成焊接球包圍螺栓球或螺栓球包圍焊接球的結(jié)構(gòu),可以做成平行的結(jié)構(gòu)。 我覺得荷載的大小是決定采用何種節(jié)點形式的非常重要的因素。本人曾做過多次比較,相同跨度,如荷載過大,采用焊接球比較經(jīng)濟。 [1]從節(jié)點構(gòu)造要求上來說,焊接空心球節(jié)點適合于各類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式和網(wǎng)架規(guī)范允許的各類開間跨度.對于螺栓球節(jié)點最好相鄰桿件的內(nèi)力差別不大,一般跨度大的網(wǎng)架鄰桿件的內(nèi)力差別比較大,若采用螺栓球節(jié)點會造成螺栓球過大使用鋼量過大,所以相對來說采用焊接空心球節(jié)點更合適些.48米跨度不大,采用螺栓球節(jié)點也可以. 螺栓球上連接其他構(gòu)件,個人感覺還是用螺栓連接最好,因為螺栓球直徑一般比較小,焊接的話焊縫長度也比較小。 《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.3.4 高強度螺栓的性能等級應(yīng)按螺紋規(guī)格分別選用。對于M12~M36的高強度螺栓,其強度等級為10.9S;對于M39~M64的高強度螺栓,其強度等級為9.8S。螺栓的形式與尺寸應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點用高強度螺栓》GB/T 16939的要求。高強度螺栓經(jīng)熱處理后的受拉強度設(shè)計值,對10.9S,取430N/m^2,對9.8S,取385N/mm2;而表5.3.2 螺栓球節(jié)點零件推薦材料中有 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程之所以提到9.8s,而網(wǎng)架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程提到的是8.8s,是因為兩個規(guī)程出臺的年代不同,網(wǎng)殼規(guī)程是2003年的,在GB/T16939之后,9.8s是GB/T16939特別提出的等級,在該標準的相關(guān)資料中有說明,現(xiàn)在使用網(wǎng)架高強螺栓,應(yīng)該以GB/T16939為準,這也是網(wǎng)殼規(guī)程與 網(wǎng)架規(guī)程對螺栓要求不同的主要原因。 (5)結(jié)果控制 當然是網(wǎng)架計算書中的設(shè)計值,短向跨度/250是滿荷載下的撓度。 我認為這個設(shè)計值應(yīng)該是1.0恒+1.0活工況下的撓度計算值,而規(guī)程中規(guī)定的用短向跨度除以250得到的值是允許撓度極限值. 應(yīng)該是網(wǎng)架測量時現(xiàn)狀荷載條件下的理論計算值。因為計算書中的擾度都是最不利值,和安裝完后的荷載條件一般是不同的,起碼活載基本沒有。規(guī)范的本意是控制安裝精度,同等荷載條件下,實測不應(yīng)大于理論的1.15倍,實測和理論計算相互印證 1.理論上網(wǎng)架的自重撓度是不含支托和檁條的;但一般支托和檁條對網(wǎng)架撓度影響不大,所以只要測量方便就行了,上不上都可以測量。 (6)計算軟件計算對比 網(wǎng)架的水平力應(yīng)該是很大的(水平約束沒有釋放),大跨度力更大, (7)網(wǎng)架構(gòu)件制作 桿件拼接要求: (8)網(wǎng)架材料篇: 一、桿件
Q235鋼化學成分
20#鋼化學成分
Q345鋼化學成分
Q235、20#、Q345鋼力學性能
http://www./vido_detail.asp?id=50 如何降低鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的用鋼量 http://www./vido_detail.asp?id=57 http://www./vido_detail.asp?id=58 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計常見錯誤視頻講解 http://www./vido_detail.asp?id=61 http://www./vido_detail.asp?id=60 土木工程畢業(yè)設(shè)計視頻(三十集含任務(wù)書、計算書) http://www./download/down_detail.asp?pid=138 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件大合集下載網(wǎng)址(免費,包含PKPM、SAP、3D3S、Midas、天正建筑、探索者、老虎板王、CAD、ETABS、Morgain、tekla1等及軟件學習教程): http://www./download/down_detail.asp?pid=156 點擊上方藍色字“朗筑結(jié)構(gòu)“輕松關(guān)注 |
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